为何家庭电路低压额定电压是380V,而变压器输出端电压是400V?

百科   2024-10-13 12:02   湖南  

在学习电气知识时,总认为电线的电阻是零。其实电线是存在电阻的,而且它会产生压降。在供配电技术里,把导线和电缆产生的电压降叫做电压损失。

电力变压器低压侧绕组的出口电压叫做系统电压,其电压为400V(线电压)/230V(相电压),用电设备处的电压叫做配电网末端的标称电压+其值为380V(线电压)/220V(相电压),两者的偏差是5%。

所以,问题答案是:变压器低压侧电压值与用电侧电压值之间的偏差(电压降),就是电缆电压损失造成的。电压损失造成的电压偏差+须符合国家标准和技术规范的规定。

我们看下图:

图1:示例图之一

有人图1中提出问题了:不同长度的导线对负载端的电压Ufz有何影响?我们来算一算。

第一步:我们先算导线和灯泡的电阻:

1m的导线电阻:

100m的导线电阻:

灯泡的电阻:


第二步:计算负载端的电压Ufz

1m长双芯导线电路的电流为:

结果1:末端电压Ufz为:

100m长双芯导线电路的电流为:


结果2:末端电压Ufz为:


我们看到,电源电动势是6V,当导线的长度是1米时负载端的电压是5.9638V,当导线的长度是100米时,负载端的电压是5.6996V。导线长度越长,负载端电压下降得越厉害。

我们来简单分析一下:

我们把负载端的电压Ufz写成这样:

我们看到,负载端的电压其实就是负载电阻对电源电动势E产生的分压。我们把电源内阻r与线路电阻Rx之和相对负载电阻 RHL的比值用K来表示,则式1变成:

K叫做源载电阻比。当导线长1米时,K≈0.0060278,此时Ufz约等于5.964V;当导线长100米时,K≈0.05278,此时Ufz约等于5.70V;当导线长1000米时,K约等于0.4778,此时Ufz约等于4.06V。

结论:源载电阻比K越大,负载端的电压就越低。

来源:知乎Patrick Zhang(侵删)

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