什么叫額定電壓、額定功率和額定電流？

很多人都聽說過額定電流、額定電壓和額定功率。那三個(gè)詞是什么意思呢？從“額定”一詞可知，這是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。但事實(shí)上，能夠達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的情況很少，下面我們來以此解釋。

額定電壓

所有用電設(shè)備或用電材料上，都會(huì)在銘牌上標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的額定電壓。

國內(nèi)的電器，額定電壓通常為220V，工業(yè)設(shè)備的額定電壓為380V。這是由于，國內(nèi)電網(wǎng)僅支持這兩種電壓。故而在日本買的電飯鍋、馬桶蓋等，是不能直接接入插座的，需要使用特殊設(shè)備降壓。

額定電壓，是設(shè)備工作時(shí)的理想電壓。但實(shí)際上，我們生活中的電壓，能夠剛好穩(wěn)定在220V的情況很少，這與當(dāng)?shù)刈儔浩鞔笮　⑼瑫r(shí)用電數(shù)量有關(guān)。如果電壓過低，以至于低于200V，就可能導(dǎo)致用電器不能正常使用。如白熾燈亮度降低、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低等。

而如果電壓過高，則會(huì)產(chǎn)生更嚴(yán)重的后果。細(xì)心的用戶可能會(huì)在電料銘牌上發(fā)現(xiàn)250V~的字樣，這個(gè)意思是電壓的最高值。如果電壓高于250V，就會(huì)影響產(chǎn)品的安全性，包括火災(zāi)、漏電等事故，都極易發(fā)生。一般新建小區(qū)，由于變壓器沒有調(diào)試正常，極易發(fā)生電壓過高的情況，需要特別小心。

電壓的大小，直接影響到電器的功率。

額定功率

功率是什么呢？是指電器的做功效率。

這里的額定功率，是指電器在額定電壓下，它的工作效率。電器的額定功率同樣是在出廠時(shí)就設(shè)計(jì)好的，但在實(shí)際使用時(shí)，有兩個(gè)因素可以使之改變——

電壓。電壓的高低，可以直接改變實(shí)際功率。功率與電壓呈正比關(guān)系。

環(huán)境。溫度、濕度等外部環(huán)境，可以改變電器內(nèi)部導(dǎo)體的電阻值，間接改變電器的實(shí)際功率。功率與電阻值呈反比關(guān)系。

額定功率，是產(chǎn)品的設(shè)計(jì)功率，如一個(gè)電扇，它的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/分。當(dāng)電壓或外部環(huán)境改變時(shí)，電扇的實(shí)際轉(zhuǎn)速可能會(huì)變快或變慢。

額定電流

火災(zāi)或燒毀電器，全是電流惹得禍。當(dāng)電流的通過，會(huì)發(fā)熱，熱量聚集，就會(huì)引發(fā)火災(zāi)或燒毀用電器。

額定電流=額定功率/額定電壓（I=P/U）。

除了額定電流外，銘牌上一般還會(huì)標(biāo)注最大電流。這里的最大電流，是指該電器能夠承受的最大瞬時(shí)電流。凡是超過額定電流長期運(yùn)行， 對(duì)于電器來說都是有危害的。而超過最大電流，就會(huì)瞬間將電器燒毀。

電機(jī)額定功率、額定電壓和額定電流的關(guān)系

1.電機(jī)額定功率和實(shí)際功率的區(qū)別

是指在此數(shù)據(jù)下電機(jī)為最佳工作狀態(tài)。

額定電壓是固定的，允許偏差10%。

電機(jī)的實(shí)際功率和實(shí)際電流是隨著所拖動(dòng)負(fù)載的大小而不同；

拖動(dòng)的負(fù)載大，則實(shí)際功率和實(shí)際電流大；

拖動(dòng)的負(fù)載小，則實(shí)際功率和實(shí)際電流小。

實(shí)際功率和實(shí)際電流大于額定功率和額定電流，電機(jī)會(huì)過熱燒毀；

實(shí)際功率和實(shí)際電流小于額定功率和額定電流，則造成材料浪費(fèi)。

它們的關(guān)系是：

額定功率=額定電流IN*額定電壓UN*根3*功率因數(shù)

實(shí)際功率=實(shí)際電流IN*實(shí)際電壓UN*根3*功率因數(shù)

2.比如一臺(tái)37KW的繞線電機(jī)額定電流如何計(jì)算？

電流=額定功率/√3*電壓*功率因數(shù)

1、P = √3×U×I×COSφ；

2、I = P/√3×U×COSφ；

3、I = 37000/√3×380×0.82。

3.電機(jī)功率計(jì)算口訣

三相二百二電機(jī)，千瓦三點(diǎn)五安培。

三相三百八電機(jī)，一個(gè)千瓦兩安培。

三相六百六電機(jī)，千瓦一點(diǎn)二安培。

三相三千伏電機(jī)，四個(gè)千瓦一安培。

三相六千伏電機(jī)，八個(gè)千瓦一安培。

注：以上都是針對(duì)三相不同電壓級(jí)別，大概口算的口訣，具體參考電機(jī)銘牌比如：三相22OV電機(jī)，功率：11kw，額定電流：11*3.5=38.5A三相380V電機(jī)，功率：11kw，額定電流：11*2=22A三相660V電機(jī)，功率：110kw，額定電流：110*1.2=132A。

?

4.電機(jī)的電流怎么算？

當(dāng)電機(jī)為單相電機(jī)時(shí)由P=UIcosθ得：I=P/Ucosθ，其中P為電機(jī)的額定功率，U為額定電壓，cosθ為功率因數(shù)；⑵當(dāng)電機(jī)為三相電機(jī)時(shí)由P=√3×UIcosθ得：I=P/（√3×Ucosθ），其中P為電機(jī)的額定功率，U為額定電壓，cosθ為功率因數(shù)。

功率因數(shù)：

在交流電路中，電壓與電流之間的相位差（Φ）的余弦叫做功率因數(shù)，用符號(hào)cosΦ表示，在數(shù)值上，功率因數(shù)是有功功率和視在功率的比值，即cosΦ=P/S 功率因數(shù)的大小與電路的負(fù)荷性質(zhì)有關(guān)， 如白熾燈泡、電阻爐等電阻負(fù)荷的功率因數(shù)為1，一般具有電感或電容性負(fù)載的電路功率因數(shù)都小于1。功率因數(shù)是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要的技術(shù)數(shù)據(jù)。功率因數(shù)是衡量電氣設(shè)備效率高低的一個(gè)系數(shù)。功率因數(shù)低，說明電路用于交變磁場轉(zhuǎn)換的無功功率大，從而降低了設(shè)備的利用率，增加了線路供電損失。所以，供電部門對(duì)用電單位的功率因數(shù)有一定的標(biāo)準(zhǔn)要求。

（1）最基本分析：拿設(shè)備作舉例。例如：設(shè)備功率為100個(gè)單位，也就是說，有100個(gè)單位的功率輸送到設(shè)備中。然而，因大部分電器系統(tǒng)存在固有的無功損耗，只能使用70個(gè)單位的功率。很不幸，雖然僅僅使用70個(gè)單位，卻要付100個(gè)單位的費(fèi)用。在這個(gè)例子中，功率因數(shù)是0.7 （如果大部分設(shè)備的功率因數(shù)小于0.9時(shí)，將被罰款），這種無功損耗主要存在于電機(jī)設(shè)備中（如鼓風(fēng)機(jī)、抽水機(jī)、壓縮機(jī)等），又叫感性負(fù)載。功率因數(shù)是馬達(dá)效能的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。

（2）基本分析：每種電機(jī)系統(tǒng)均消耗兩大功率，分別是真正的有用功（叫千瓦）及電抗性的無用功。功率因數(shù)是有用功與總功率間的比率。功率因數(shù)越高，有用功與總功率間的比率便越高，系統(tǒng)運(yùn)行則更有效率。

（3）高級(jí)分析：在感性負(fù)載電路中，電流波形峰值在電壓波形峰值之后發(fā)生。兩種波形峰值的分隔可用功率因數(shù)表示。功率因數(shù)越低，兩個(gè)波形峰值則分隔越大。保爾金能使兩個(gè)峰值重新接近在一起，從而提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。

對(duì)于功率因數(shù)改善

電網(wǎng)中的電力負(fù)荷如電動(dòng)機(jī)、變壓器、日光燈及電弧爐等，大多屬于電感性負(fù)荷，這些電感性的設(shè)備在運(yùn)行過程中不僅需要向電力系統(tǒng)吸收有功功率，還同時(shí)吸收無功功率。因此在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器無功補(bǔ)償設(shè)備后，將可以提供補(bǔ)償感性負(fù)荷所消耗的無功功率，減少了電網(wǎng)電源側(cè)向感性負(fù)荷提供及由線路輸送的無功功率。由于減少了無功功率在電網(wǎng)中的流動(dòng)，因此可以降低輸配電線路中變壓器及母線因輸送無功功率造成的電能損耗，這就是無功補(bǔ)償?shù)男б妗?/p>

無功補(bǔ)償?shù)闹饕康木褪翘嵘a(bǔ)償系統(tǒng)的功率因數(shù)。因?yàn)楣╇娋职l(fā)出來的電是以KVA或者M(jìn)VA來計(jì)算的，但是收費(fèi)卻是以KW，也就是實(shí)際所做的有用功來收費(fèi)，兩者之間有一個(gè)無效功率的差值，一般而言就是以KVAR為單位的無功功率。大部分的無效功都是電感性，也就是一般所謂的電動(dòng)機(jī)、變壓器、日光燈……，幾乎所有的無效功都是電感性，電容性的非常少見。也就是因?yàn)檫@個(gè)電感性的存在，造成了系統(tǒng)里的一個(gè)KVAR值，三者之間是一個(gè)三角函數(shù)的關(guān)系：

KVA的平方=KW的平方+KVAR的平方

簡單來講，在上面的公式中，如果今天的KVAR的值為零的話，KVA就會(huì)與KW相等，那么供電局發(fā)出來的1KVA的電就等于用戶1KW的消耗，此時(shí)成本效益最高，所以功率因數(shù)是供電局非常在意的一個(gè)系數(shù)。用戶如果沒有達(dá)到理想的功率因數(shù)，相對(duì)地就是在消耗供電局的資源，所以這也是為什么功率因數(shù)是一個(gè)法規(guī)的限制。目前就國內(nèi)而言功率因數(shù)規(guī)定是必須介于電感性的0.9～1之間，低于0.9，或高于1.0都需要接受處罰。這就是為什么我們必須要把功率因數(shù)控制在一個(gè)非常精密的范圍，過多過少都不行。

供電局為了提高他們的成本效益要求用戶提高功率因數(shù)，那提高功率因數(shù)對(duì)我們用戶端有什么好處呢？

①通過改善功率因數(shù)，減少了線路中總電流和供電系統(tǒng)中的電氣元件，如變壓器、電器設(shè)備、導(dǎo)線等的容量，因此不但減少了投資費(fèi)用，而且降低了本身電能的損耗。

②藉由良好功因值的確保，從而減少供電系統(tǒng)中的電壓損失，可以使負(fù)載電壓更穩(wěn)定，改善電能的質(zhì)量。

③可以增加系統(tǒng)的裕度，挖掘出了發(fā)供電設(shè)備的潛力。如果系統(tǒng)的功率因數(shù)低，那么在既有設(shè)備容量不變的情況下，裝設(shè)電容器后，可以提高功率因數(shù)，增加負(fù)載的容量。

舉例而言，將1000KVA變壓器之功率因數(shù)從0.8提高到0.98時(shí)：

補(bǔ)償前：1000×0.8=800KW

補(bǔ)償后：1000×0.98=980KW

同樣一臺(tái)1000KVA的變壓器，功率因數(shù)改變后，它就可以多承擔(dān)180KW的負(fù)載。

④減少了用戶的電費(fèi)支出；透過上述各元件損失的減少及功率因數(shù)提高的電費(fèi)優(yōu)惠。

此外，有些電力電子設(shè)備如整流器、變頻器、開關(guān)電源等；可飽和設(shè)備如變壓器、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等；電弧設(shè)備及電光源設(shè)備如電弧爐、日光燈等，這些設(shè)備均是主要的諧波源，運(yùn)行時(shí)將產(chǎn)生大量的諧波。諧波對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)、電容器等所有連接于電網(wǎng)的電器設(shè)備都有大小不等的危害，主要表現(xiàn)為產(chǎn)生諧波附加損耗，使得設(shè)備過載過熱以及諧波過電壓加速設(shè)備的絕緣老化等。

并聯(lián)到線路上進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)碾娙萜鲗?duì)諧波會(huì)有放大作用，使得系統(tǒng)電壓及電流的畸變更加嚴(yán)重。另外，諧波電流疊加在電容器的基波電流上，會(huì)使電容器的電流有效值增加，造成溫度升高，減少電容器的使用壽命。

諧波電流使變壓器的銅損耗增加，引起局部過熱、振動(dòng)、噪音增大、繞組附加發(fā)熱等。

諧波污染也會(huì)增加電纜等輸電線路的損耗。而且諧波污染對(duì)通訊質(zhì)量有影響。當(dāng)電流諧波分量較高時(shí)，可能會(huì)引起繼電保護(hù)的過電壓保護(hù)、過電流保護(hù)的誤動(dòng)作。

因此，如果系統(tǒng)量測出諧波含量過高時(shí)，除了電容器端需要串聯(lián)適宜的調(diào)諧（detuned）電抗外，并需針對(duì)負(fù)載特性專案研討加裝諧波改善裝置。