最後更新日期： 2025 年 7 月 6 日
如果你初次接觸電力標準，看到 1.1kV、3.6kV、6.6kV、11kV 等數值，可能會有個疑問：
「這些數字怎麼都不是整數？不是 1kV、3kV、10kV 比較好記嗎？」
其實這些看似「怪異」的數字，背後都有精準邏輯，是基於國際電氣安全與製造兼容性的考量，本篇帶你一探究竟。
最大電壓（Um）與工作電壓（Un）：基本概念先釐清
IEC 60038 採用雙電壓參數系統來描述一個電壓等級：
| 名稱 | 符號 | 定義 | 舉例（6.6kV系統） |
|---|---|---|---|
| 額定電壓（工作電壓） | Un | 常態下設備長期運行的設計電壓 | 6.6kV |
| 最大系統電壓 | Um | 系統在運轉或切換時可能出現的最高瞬時電壓，設備必須耐受 | 7.2kV（對應 6.6kV Un） |
關鍵觀念：
Un 用於標示設備等級（如變壓器、電纜）
Um 用於判斷絕緣、擊穿電壓、保護設備設計
這些電壓為什麼不是整數？從「標準倍數」的數學邏輯說起
IEC 電壓標準源自於一套邏輯性的「指數級數列」，主張用以下倍數建構標準值：
計算原理：
以 10 的倍數結合 √3（約 1.732） 作為基底：
單相：10, 20, 100, 200… 為基準
三相：基準電壓 × √3 得出線間電壓 → 約為 17.3、34.6、173、346V…
| 三相系統額定電壓（Un） | 推導基礎 | 結果 |
|---|---|---|
| 400V | 230V × √3 | ≈ 398V |
| 6.6kV | 3.8kV × √3 | ≈ 6.6kV |
| 11kV | 6.35kV × √3 | ≈ 11kV |
| 33kV | 19kV × √3 | ≈ 32.9kV |
這些數值就是為了讓單相與三相之間、低壓與中壓之間可以無縫切換、統一配套設備規格，因而出現這些「看似奇怪」但其實非常合理的電壓值。
電壓等級與電氣設備的選型關係
這些非整數電壓等級不只是紙上談兵，它們直接影響：
馬達選型
工業常見的高壓馬達電壓等級：
| 額定電壓 Un | 最大電壓 Um | 說明 |
|---|---|---|
| 3.3kV | 3.6kV | 日本系統常見 |
| 6.6kV | 7.2kV | 台灣、中國、韓國常見，對應高壓變壓器 |
| 11kV | 12kV | 歐美系統常見，可長距離傳輸降低損耗 |
馬達絕緣系統（主絕緣/端部/匝間）等級必須對應 Um，而非 Un。
變壓器設計與銘牌標示
變壓器標示通常如下：
一次側電壓：11,000 V
二次側電壓：400 V
頻率：50 Hz
最大系統電壓 Um：12 kV
意思是這顆變壓器應在 Un = 11kV 運作，但其絕緣等級需承受最高 12kV（Um）的電壓。
電纜等級標示與選型
IEC 標準電纜通常標示為：
3.6/6 (7.2) kV
6/10 (12) kV
8.7/15 (17.5) kV
3.6/6 kV → 對應三相系統中相對地電壓 / 相間電壓
(7.2) kV → 表示最大 Um，電纜必須具備此耐壓能力
所以選錯電纜不只會導致系統過熱，更可能造成絕緣擊穿與危險事故。
為何要統一？設計與全球貿易的實用考量
如果每個國家都用不同電壓值，會造成什麼困擾？
設備設計：無法模組化、需針對每市場個別設計
保護設計複雜化：每種電壓要配不同保護曲線
無法共用備品：跨國維修無法快速更換設備
測試標準不一致：無法取得通用國際認證
這就是為什麼 IEC 推出這些非整數、但系統化、數學邏輯清晰的標準電壓，協助電力設備模組化、標準化、可擴展性設計。
標準化電壓，其實是為了「一致的安全與效率」
看到 1.1kV、3.6kV、6.6kV、11kV 等數值時，請不要再懷疑是不是打錯字，它們來自 IEC 多年來推動的國際電壓協定，背後是高效率系統架構與跨國標準的成果。
對於電力系統、產品開發者來說，理解這些標準邏輯，不僅是技術知識，更是設計與市場接軌的關鍵能力。