【电力知识】第12讲 史上最详细美国电压标准(ANSI C84-la-1980)讲解

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很多美国用电设备是110v, 这个电压没有在文中涉及,在这里我们稍作解释,美国标准联邦电力法规定供电电压为120V,但我们通常也可以认为是110V,接110V设备并不会损坏,一切设备都有一个至少125%的富余设计容量。 主要是美国人口密度小,所以线很长,电压必须提高,120v电压到末端就没有120v可能只有110V了。

1.美国电压规范简介;

2.电力系统的稳态电压容差;

3.美国电力系统电压标准及电压等级;

4.规定电压标准的目地。

1.简介

ANSI C84.1 是美国为 100V以上的 60HZ电力系统建立的标称电压额定值和运行容差(仅限稳态电压水平)。 其最新修订版 ANSI C84.1-2006 包括高达 1200 kV 最大系统电压的首选电压额定值。 但是,它不包括瞬时扰动,这些扰动可能是但不限于市电切换操作、大型电机启动、雷击、故障清除等类似事件的结果。ANSI C84.1 根据电力系统上使用的设备以及连接到此类系统的使用设备的额定电压进行修订。

ANSI C84.1 规定了电力系统的稳态电压容差。 该标准将电压分为两个范围。 范围 A 是最佳电压范围。 范围 B 是可以接受的,但不是最佳的。

2.美国电力系统的稳态电压容差

ANSI C84.1 规定了电力系统的稳态电压容差。稳态电压容差即电压浪涌或电压跌落情况不得超过标称电压的一个范围,并且必须在 0.5 秒内返回正常额定电压稳定运行范围。 在美国和加拿大,国家标准规定电源的标称电压应为 120 V,允许范围为 114 V 至 126 V (RMS)(−5% 至 +5%)。 从历史上看,110 V、115 V 和 117 V 已在北美的不同时间和地点使用过。

该标准将电压分为两个范围:范围A和范围B。 服务电压超出范围 A 限制的情况应该很少发生。 范围 A 必须是使用设备设计和额定值的基础,以便提供令人满意的性能。 范围 B 必然来自供应和/或用户系统的实际设计和操作条件,这是实际操作的一部分。且此类条件应在范围、持续时间和频率上加以限制。 在出现范围 B 值的情况下,应在合理的时间内采取纠正措施,将电压恢复到范围 A 的限制范围内。

此外,应该认识到,在供应商和用户无法控制的情况,稳态电压超过范围 B 限制的情况很少见且时间有限。 在这些条件下,使用设备可能无法令人满意地运行,保护装置可能会运行以保护使用设备。

注意:

A.阴影a部分不适用于为照明负载供电的电路

B. 阴影b部分不适用于 120 V – 600 V 系统。

此外,最低服务电压和最低使用电压之间的差异旨在允许客户接线中的电压降。 此外,对于超过 600 伏的服务,这种差异更大,以允许在服务电压和使用设备之间的转换中产生额外的电压降。 美国电气规范 (NEC) 允许最多 5% 的压降 – 主馈线最多 3% 的压降,个别分支电路的额外压降 <3%。

因此,对于常见的标称系统电压,根据 ANSI C84.1 针对 120 V – 600 V 系统的推荐范围如下所示。

表1和表2

表格解读参考“范围A”的要求:

120V系统:

有照明时:用电设备处110~125V(表2);供电点114~126V(表1)。

无照明时:用电设备处108~125V(表2);供电点114~126V(表1)。

480V系统:(包括480/277V三相四线制系统)

有照明时:用电设备处440~500V(表2);供电点456~504V(表1)。

无照明时:用电设备处432~500V(表2);供电点456~504V(表1)。

3.美国系统电压及电压等级

ANSI C84.1 根据系统电压幅度将系统电压定义为不同的等级。

Ø 低压 (LV) – 标称电压 1000 V 或更低

Ø 中压 (MV) – 大于 1000 V 但小于 100 kV

Ø 高压 (HV) – 标称系统电压等级从 100 kV 到 230 kV

Ø 特高压 (EHV) – 大于 230 kV 但小于 1000 kV

Ø 超高压 (UHV) – 等于或大于 1000 kV 的系统电压

美国电压等级

注意:粗体数字是首选系统电压

中压 3 线系统中4160、6900 和 13800 伏的电压主要为多相负载(包括大型电机)供电的工业系统。 这是因为这些电压分别对应于 4000、6600 和 13200 伏的标准电机额定值。 不建议将这些系统电压用于公用事业一次配电,为此应使用 12470Y/7200 伏或更高的四线电压。

参考:ANSI C84.1-2006

4.美国规定电压标准的目地

1. 促进更好地了解与电力系统和用电设备相关的电压,以实现整体实用和经济的设计和运行;

2.建立电压领域的统一命名法;

3. 促进操作系统标称系统电压和电压变化范围的标准化;

4. 推进设备电压额定值和容差的标准化;

5.促进系统和设备电压额定值和公差之间关系的协调;

6. 为设备的未来开发设计提供指导,以尽可能符合用户的需求;

7. 指导新电力系统事业和旧电力系统事业的电压选择。

以上就是美国电压等级的一个简单介绍~

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