低压电器的额定电压与额定电流

1.额定电压与额定电流
本课程多处用到额定电压与额定电流的概念，为了更深刻地理解其意义，下面详细介绍本课程所需要的额定电压与额定电流的有关知识。　
(1)额定电压。为了使电气设备的设计与制造实现标准化、系列化，发电机、变压器、断路器等各种电器都规定了额定电压。各种电气设备在其额定电压下运行时的技术、经济效益为最佳。
国家规定的部分额定电压等级列于表1—1、1─2之中。第二类额定电压为500V以下的低压，主要用于动力和照明设备。第三类额定电压为3kV及以上的高压，主要用于发电机、变压器、线路和用电设备等。
表1—1　　　第二类额定电压　　　　(单位:V)
受　电　设　备 发　电　机 变　　压　　器
直流 三相交流 直流 三相交流(线电压) 三相交流 单相交流
线电压 相电压 一次绕组 二次绕组 一次绕组 二次绕组
110

220

440
(127)
220
380

127
220 115

220

460
（133）
230


(127)
220
380

(133)
230
400
(127)
220
380
(133)
230

受电设备的额定电压与线路的额定电压相同。供电设备的额定电压(包括发电机及变压器的二次绕组)比用电设备的额定电压高；这是因为线路的最大允许电压损失为10%，为使用电设备实际的电源电压与额定电压尽可能相近，通常在运行中让线路首端电压比其额定电压高5%，而线路末端电压比其额定电压低5%。这样，受电设备接在线路的任何地点，均可使它所承受的实际电源电压与其额定电压之差不超过±5%，满足受电设备对供电电压的要求。
表1—2 第三类额定电压 (单位:kV)
受电设备 交流发电机 变压器
一次绕组 二次绕组
3
6
10



35
（60）
110
（154）
220
330
500 3.15
3.3
10.5
13.8
15.75
18
37
(63)
115
(162)
230
245
525 3及3.15
6及6.3
10及10.5
13.8
15.75
18
35
(60)
110
(154)
220
330
500 3.15及3.3
6.3及6.6
10.5及11



38.5
(66)
121
(169)
230
363
550

　　电力网、线路和配电装置的额定电压，等于受电设备的额定电压。
　 　变压器具有电源和受电设备的两重性，它的一次绕组从电力网或发电机接受电能，相当于受电设备；二次绕组向外供电，相当于电源。因此，一般规定降压变压器的一次绕组额定电压等于电力网的额定电压；又考虑到某些变压器一次绕组与发电机端直接连接（发电机—变压器组接线），故变压器一次绕组的额定电压也可以等于发电机的额定电压。变压器二次绕组的额定电压值规定为变压器空载时的电压值。因为变压器在有负荷电流通过时，变压器的阻抗上有电压损失，所以规定变压器二次绕组的额定电压比它所连接电力网的额定电压高5%～10%。当变压器阻抗较小时，因其电压损失较小，这种变压器二次绕组的额定电压比它所连接电力网的额定电压高5%；当变压器阻抗较大时，它的二次绕组额定电压比它所连接电力网的额定电压高10%。变压器的额定电压为其主分接头的电压，例如SFPL1—63000/121±2´2.5%型升压变压器，主分接头的电压为121kV，其+5%分接头的电压为121´1.05=127kV；SFPL1—63000/110±2´2.5%型降压变压器，主分接头的电压为110kV，其+5%分接头的电压为110´1.05=115kV。
断路器、隔离开关和自动开关等各种电器设备的最大工作电压，是指其工作时可以承受的最大电压值。各种电器设备（断路器、隔离开关和自动开关等）的最大工作电压，通常较其额定电压高10%~15%。因此，当断路器、隔离开关和自动开关等各种电器设备安装在线路首端时，它所承受的实际电压也不会超过其最大工作电压。
(2)额定电流。发电机、变压器、断路器和其他电器设备的额定电流，是指在一定的周围媒质( 环境)计算温度下，所允许长期通过的最大电流值， 而此时其绝缘部分和载流部分的长期最大发热温度不超过它长期工作的允许发热温度。各种电气设备的周围媒质( 环境)计算温度见表1—1。导体的长期工作的允许发热温度值详见表1—2。
表1—1　我国电气设备的周围媒质(环境)计算温度值
电气设备名称 电气设备的周围媒质(环境)计算温度（℃）
电力变压器和电器(周围空气温度) 40
发电机(利用空气冷却时进入机内空气温度) 35~40
放置于空气中的裸线、绝缘线、母线和电力电缆(空气温度) 25

表1—2 导体设备的长期发热和短路时的允许发热温度值
导体种类与材料 长期工作发热 短路时发热
允许温度（°C） 允许温升（°C） 允许温度（°C） 允许温升（°C）
裸铜母线
裸铝母线
裸钢母线(不