额定电压的定义与计算方法

额定工作电压 电工术语 低压电器 GB T2900 18 92 对 额定工作电压 的定义是 在规定条件下 保证电器正常工作的工作电压值 我国和世界 30 多个国家 的额定工作电压是交流 50Hz 220 380V 英国 澳大利亚等 10 多个国家是交流 50Hz 240 415V 孟加拉 印度 马来西亚 巴基斯坦 新加坡 等国 是交流 50Hz 230 400V 此次还有 127 220V 等等 IEC 出版物 38 鉴于电压种 类太多 影响贸易和交流 建议今后各国统一采用 230 400V 的标准化电压 分 子为相电压 分母为线电压 但这种改革涉及面极大 是一个浩瀚的工程体系 因此目前世界各国仍沿用原来的电压系统 我国既然是 220 380V 就不可能出现 400V 的工作电压 但是有不少厂商的短路器样本里 它的短路分断能力栏赫然 标志着额定电压为 400V 在短路分断电流一样的情况下 让用户以为它比 380V 的高 倘单从数字看 400V 比 380V 自然高好多 这种拨高工作电压的行为如 果不是有意混淆 则是一种认识上的误解 断路器在进行短路分断试验和过载 操作性能试验时 都规定 其试验电压为 1 05Ue 有人据此理解为 1 05X380 400V 其实这里的 1 05 倍 Ue 是工频恢复电压 稳态恢复电压 GB T14048 1 对试验参数的规定 电压 Ue 的公差是 5 即电网电压的波动可 以是 0 5 的范围 就是 380 400V 而工频恢复电压是 1 05 倍 Ue Ue 包括这个 波动范围 最大为上限值 另一种误解是 一般至用户的变压器是 10 0 4KV 的低压比 即变压器的原边电压是 10KV 而副边 至用户 是 0 4KV 即 400V 因此其断路 器产品的额定电压定为 400V 这是谬误的 副边的 400V 是变压器的空载电压 计算负载电压时要考虑副边绕组内部的电压降 约 5 的电压值 因此 0 4 的实 际负载电压是 380V 对变压器 或发电机 而言 可用空载电压来表示它的额定 电压 而电器设备 包括开关电器 的额定电压 正确的理解和实际上的性能考 核只能是负载电压 GB156 93 标准电压 中对三相四线系统或交流系统标准电 压设及电气备额定电压规定为 220V 380V 660V 标准对发电机的额定 电压也作了规定 它们是 230V 400V 690V 标准还规定 与发电机 出线端配套的电气设备 额定电压可采用发电机的额定电压 在产品标准中具 体规定 而我国的断路器目前似乎还没有能与发电机 或变压器 出线端配套的 综上所述 所谓产品的额定电压是 400V 或 690V 都是不正确 的提法 关于额定绝缘电压 GB T1900 18 对额定绝缘电压的定义是 在规定条件下 用来度量电器及其部件的不同电位部分的绝缘强度 电气间隙和爬电距离的标 准电压值 除非另有规定 比值为电器的最大额定工作电压 等效采用 IEC947 1 1998 年第 1 版 的 GB T14048 1 低压开关设 备与控制设备总则 强调系统的绝缘配合 因此电器用于电源系统的条件为 电器的额定绝缘电压应高于或等于电源系统的额定电压 从 标准的规定衡量 一个电器产品如果有多种工作电压值 如 380V 绝大多数产 品的电压等级 和 660V 常用于矿山 则其额定绝缘电压可定为 660V 额定绝 缘电压标定后 在按产品适用的污染等级 断路器一般为 3 级 及其绝缘零部件 的 CTI 值 相比漏电器痕指数 此 CTI 值确定了绝缘材料的组别 分为 I II IIIa IIIb 四种 来确定产品的最小爬电距离 例如 额定绝缘电压 为 660V 污染等级 3 材料组别为 IIIa IIIb 承受长期电压的电器的最小爬 电距离为 10mm 电器产品可以以此值来设计其各绝缘件的爬电距离 而不需要 任意地去提高它的额定绝缘电压 现在有些断路器生产厂家 为了提高竞争力 就称自己的额定绝缘电压是 800V 比人家的 660V 高一个等级 而它的断路器 额定最高也就是 660V 完全没有必要比拔高 而且有两点是不能忽视的 一是 额定绝缘电压一高 爬电距离就要求加大 如果污染等级 绝缘材料的组别都 不变 Ui 额定绝缘电压 为 800V 时 最小爬电距离应是 12 5mm 比 Ui 660V 时加大 2 5mm 二是按断路器的产品标准要求 在进行过载操作性能实验和短 路分断能力实验后 均需进行耐压 工频耐压 验证 施加的电压为 2 倍额定绝 缘电压 对 Ui 660V 者 耐压 1320V 对 Ui 800V 者 耐压值要提高到 1600V 实际上是加大了负担 但最重要的还是定期实验工频面压值 Ui 660V 耐压值 为 2500V 1min Ui 800V 时 耐压值为 3000V 因此那种毫无意义的炫示 实 事求是地说是自己给自己添麻烦 GB T14048 1 规定 对预期用于因绝缘故障必须重视严重 后果的场所 如安装类别 VI 或用于大容量供电系统或要求具有隔离功能 的电器 应采用高于额定绝缘电压的电压等级的爬电距离 建议额定绝缘电压一般提高 R10 优先系数中二个电压的等级及以上 R10 优先系数是 1 25 660V 上面第一 个电压是 800V 第二个电压是 1000V 按上面的规定 应取 1000V 与 660V 相 同的污染等级及材料组别 它的爬电距离应不小于 16mm 但是由于塑壳断路器 为非选择型保护 无三段保护 加上它们的额定电流一般在 800A 及以下 它们 不适合于安装类别 IV 电源水平级 及大容量供电系统 可见取 Ui 大于 660V 是 没有什么实用意义而是徒增浪费和麻烦而已 标称电压通常指的是开路输出电压 也就是不接任何负载 没有电流输出的 电压值 因此也可以认为这是该电源的输出电压上限 额定绝缘电压额定绝缘电压 在规定条件下 用来度量电器及其部件的不同电位部分的绝缘强 度 电气间隙和爬电距离的标准电压值 回答人的补充 2010 02 08 11 06 额定电压 额定电压 NominalNominal voltage voltage 额定电压就是电器长时间工作时所适用的最佳电压 通俗的讲 电器正常 工作 如灯泡正常发光 电机正常运转等 时两端的电压值 高了容易烧坏 低了不正常工作 灯泡发光不正常 电机不正常运转 此时电器中的元器件都工作在最佳状态 只有工作在最佳状态时 电器的 性能才比较稳定 这样电器的寿命才得以延长 为了方便的指明某一电气设备或系统的电压级别 设备应该在额定电压下 工作 而设定的标称值 通常额定电压额定电压也称为标称电压标称电压 我国额定电压见电压 等级介绍 所谓额定电压额定电压 就是发电机 变压器和电气设备等在正常运行时具有最大正常运行时具有最大 经济效益经济效益时的电压 国家规定了标准电压等级系列 有利于电器制造业的生产 标准化和系列化 有利于设计的标准化和选型 有利于电器的互相连接和更换 有利于备件的生产和维修等 应选择最合适的额定电压等级 提问人的追问 2010 02 08 11 16 绝缘强度 电气间隙 和 爬电距离 是什么意思 回答人的补充 2010 02 08 11 22 绝缘强度绝缘强度 dielectric strength 绝缘本身耐受电压的能力 作用在绝缘上的电压超过某临界值时 绝缘将 损坏而失去绝缘作用 通常 电力设备的绝缘强度用击穿电压表示 而绝缘材 料的绝缘强度则用平均击穿电场强度 简称击穿场强来表示 击穿场强是指在 规定的试验条件下 发生击穿的电压除以施加电压的两电极之间的距离 绝缘 强度通常以试验来确定 绝缘强度随绝缘的种类不同而有本质上的差别 绝缘 分为内绝缘和外绝缘两大类 内绝缘 电力设备内部的绝缘 包括固体介质 液体介质或气体介质的绝缘以及由不同介质构成的组合绝缘 外部大气条件对 内绝缘基本没有影响 但材料的老化 高温 连续加热以及受潮等因素对内绝 缘的绝缘强度有不利的影响 内绝缘若发生击穿 一般说来 它的绝缘强度是 不能自行恢复的 外绝缘 在直接与大气相接触的条件下工作的电工设备的 各种不同形式的绝缘 包括空气间隙和电力设备固体绝缘的外露表面 外绝缘 在放电停止后 其绝缘强度通常能迅速地完全恢复并与重复放电的次数无关 外绝缘的绝缘强度与外部大气条件密切相关 在固体绝缘和空气的交界面上的沿面放电发展成贯穿性的空气击穿称闪络 在一定的试验条件下 使外绝缘表面刚好发生闪络所需的电压值称临界闪络强 度 伏秒特性是指在冲击电压波形一定的前提下 绝缘的冲击放电电压与相应 的放电时间的关系曲线 它由试验确定 工程中用以表示绝缘在冲击电压作用 下的击穿特性 回答人的补充 2010 02 08 11 27 电气间隙和爬电距离 1 爬电距离爬电距离 沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备 防护界面之间的最短路径 即在不同的使用情况下 由于导体周围的绝缘材料 被电极化 导致绝缘材料呈现带电现象 此带电区 导体为圆形时 带电区为 环形 的半径 即为爬电距离 2 电