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額定電壓

(物理學術語)

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額定電壓是指電氣設備長時間正常工作時的最佳電壓,額定電壓也稱為標稱電壓。當電氣設備的工作電壓高於額定電壓時容易損壞設備,而低於額定電壓時將不能正常工作(如燈泡發光不正常,電機不正常運轉)。
中文名
額定電壓
外文名
rated voltage
適用領域
物理學、電氣、機械
定    義
電氣設備正常工作時的最佳電壓
單    位
V、kV
別    名
標稱電壓

額定電壓定義

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電力系統組成 電力系統組成
額定電壓是電氣設備(包括用電、供電設備)長期穩定工作的標準電壓。額定電壓可以從用電設備和供電設備兩方面進行理解,用電設備的額定電壓表示設備出廠時設計的最佳輸入電壓,通常也是比較容易取得的電源供給電壓。供電設備的額定電壓表示供電系統的最佳輸出電壓,需要與用電設備的額定電壓進行匹配,包括電網額定電壓、發電機額定電壓和電力變壓器的額定電壓。

額定電壓意義

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額定電壓下,用電設備、發電機和變壓器等在正常運行時具有最大經濟效益。此時設備中的各部件都工作在最佳狀態,性能比較穩定,壽命相對較長。指定用電設備的額定電壓有利於電器製造業的生產標準化和系列化,有利於設計的標準化和選型,有利於電器的互相連接和更換,有利於備件的生產和維修等。此外,為了避免電壓等級數量的無限制擴大,導致互聯困難,必須使電網的額定電壓標準化,為取得最佳的技術經濟性能,電力設備需要在額定電壓下進行優化設計、製造和使用。 [1] 

額定電壓額定電壓確定

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各級電網中的額定電壓 各級電網中的額定電壓
電網電壓是有等級的,各級電網中電力設備的額定電壓有較大差異。電網的額定電壓等級是根據國民經濟發展的需要、技術經濟的合理性以及電氣設備的製造水平等因素,經全面分析論證,由國家統一制定和頒佈的。
用電設備的額定電壓
用電設備的額定電壓 = 額定電流 x 電阻
燈泡額定電壓標籤 燈泡額定電壓標籤
電器額定電壓的計算方式與普通電壓計算方式相同,但是通常為固定值以便於與供電系統匹配。用電設備的額定電壓和電網的額定電壓一致。實際上,由於電網中有電壓損失,致使各點實際電壓偏離額定值。為了保證用電設備的良好運行,國家對各級電網電壓的偏差均有嚴格規定。顯然,用電設備應具有比電網電壓允許偏差更寬的正常工作電壓範圍。
我國通用的電器額定電壓為220V(單線用電器,如日常家電)或者380V(三線用電器,如大功率電動機)。用電設備的標籤上會標出其額定電壓和額定功率,如燈泡“PZ220-40”、吹風機“220V 1000W”,其中的220均代表額定電壓。
供電系統的額定電壓
電網的額定電壓等於線路首末兩端電壓的平均值,此電壓作為確定其他電力設備額定電壓的依據。
發電機的額定電壓規定比同級電網電壓高5%。
電力變壓器變壓器的額定電壓分為一次和二次繞組。對於一次繞組,當變壓器接於電網末端時,性質上等同於電網上的一個負荷(如工廠降壓變壓器),故其額定電壓與電網一致;當變壓器接於發電機引出端時(如發電廠升壓變壓器),則其額定電壓應與發電機額定電壓相同。對於二次繞組,額定電壓是指空載電壓,考慮到變壓器承載時自身電壓損失(按5%計),變壓器二次繞組額定電壓應比電網額定電壓高5%,當二次側輸電距離較長時,還應考慮到線路電壓損失(按5%計),此時, 二次繞組額定電壓應比電網額定電壓高10%。 [2] 
參考資料
  • 1.    侯卓生.電力系統基礎:中國電力出版社,2011
  • 2.    林小玲.電工電子學:機械工業出版社,2009