Prevod ampérov na watty: pravidlá a praktické príklady prevodu jednotiek napätia a prúdu

Majitelia súkromných domov, bytov, chát alebo malých technických miestností napojených na elektrinu často potrebujú premeniť ampéry na watty alebo vyriešiť inverzný problém. Na vykonanie konverzií jednotiek, ktoré určujú aktuálne charakteristiky, sa používajú dobre známe vzorce, ktoré sú založené na Ohmovom zákone.

Povieme vám, ako správne preložiť fyzikálne jednotky. Okrem toho článok, ktorý sme predstavili, poskytuje metódy na určenie prevádzkového výkonu a štartovacích prúdov domácich spotrebičov. Diskutuje sa o nuansách výpočtu prierezu komponentov elektrického vedenia.

Určenie výkonu pripojených zariadení

Na výpočet hodnoty maximálneho možného výkonu v časti obvodu je potrebné zhrnúť indikátory všetkých pripojených zariadení. Ale nie všetko je také jednoduché: mnohé z týchto zariadení sú zložité elektrodynamické systémy, takže ich parametre musia byť správne určené.

Aktívna a zdanlivá zložka výkonu

Aktívny (alebo spotrebovaný) výkon zariadenia (P) určuje nenahraditeľnú stratu elektriny pri jej prevádzke. Je to tento ukazovateľ, ktorý elektromer vypočíta, a preto ovplyvňuje množstvo zdrojov (peňazí) vynaložených počas prevádzky zariadenia.

Aktívna zložka vo wattoch je uvedená pre všetkých spotrebiteľov elektriny. Existuje však ďalší ukazovateľ - účinník (cos(f)), ktoré nájdete v technickej dokumentácii, ako aj na špeciálnych štítkoch alebo štítkoch s hlavnými parametrami.

Prostredníctvom neho môžete vypočítať celkový výkon (S) zariadenia podľa nasledujúceho vzorca:

S = P / cos(f)

Fyzikálny význam týchto veličín možno opísať takto: zo zdroja (transformátora) tečie do elektrického zariadenia prúd s plným výkonom, ktorý premieňa jeho aktívnu zložku a zvyšnú (jalovú) zložku vracia späť do siete. Preto je potrebné vypočítať zaťaženie komponentov obvodu (elektroinštalácie a ističov) s prihliadnutím na plný výkon.

Celkový výkon môžete vypočítať pomocou údajov, ktoré sú uvedené v technickom liste zariadenia alebo na typovom štítku elektromotora.

Pre väčšinu domácich spotrebičov sa koeficient rovná jednotke, preto je aktívny a zdanlivý výkon rovnaký. Ak má však elektrický spotrebiteľ kondenzátory (kondenzátory) alebo induktor, objaví sa reaktívna zložka.

Je potrebné venovať pozornosť nasledujúcim typom zariadení:

• chladničky;
• práčky;
• klimatizácie;
• čerpadlá;
• indukčné pece a sporáky;
• žiarivky;
• televízory;
• počítače a iné elektronické zariadenia.

Tiež často k elektrický systém súkromných domov alebo obchodné zariadenia spájajú stroje s elektromotormi, oblúkové zváracie stroje a iné zariadenia, ktorých celkový výkon je výrazne vyšší ako spotrebovaný. Preto si pred pripojením k sieti musíte pozorne prečítať technické charakteristiky zariadení.

Štartovacie prúdy kompresorov a motorov

Ak sú domáce spotrebiče vybavené elektrickým motorom, kompresorom, vláknom alebo transformátorom na vstupe do napájacieho zdroja, potom keď začne pracovať, na krátky čas sa vyskytnú nárazové prúdy (ja_P). Ich hodnota môže byť niekoľkonásobne vyššia ako nominálne hodnoty (ja_n), ktorý je uvedený v pase zariadenia.

Tieto množstvá sú spojené podľa nasledujúceho vzorca:

ja_P = k * I_n

Tu k – koeficient násobnosti štartovacieho prúdu.

Dokumentácia k elektromotorom obsahuje všetky údaje potrebné na výpočet štartovacieho prúdu vrátane koeficientu násobnosti (posledný stĺpec)

Multiplicitný index presahuje hodnotu „2“ pre nasledujúce bežné domáce spotrebiče:

• ponorné čerpadlo;
• chladnička a mraznička;
• výkonný vysávač;
• práčka;
• split systém;
• mikrovlnná rúra;
• neónové osvetlenie;
• niektoré druhy elektrického náradia (vŕtačka, príklepová vŕtačka, kompresor).

Výpočet celkového výkonu v prítomnosti takýchto zariadení v obvode sa musí vykonať s prihliadnutím na ich štartovacie prúdy. Keďže čas zvýšenej spotreby energie je malý a synchrónne spínanie je nepravdepodobné, stačí vziať jedno zariadenie, ktoré je z hľadiska štartovacích prúdov najvýkonnejšie.

Súčasná sila a parametre zapojenia

Na určenie požadovaného prierezu vodičov elektrického vedenia a menovitý výkon ističa previesť celkový počet wattov na ampéry a získať hodnotu maximálneho trvalého prúdu.

Korelácia medzi prierezom žíl a maximálnym prípustným prúdom pre vedenie sa vykonáva pomocou tabuliek poskytnutých výrobcami káblov. V závislosti od výrobcu sa hlavné ukazovatele môžu mierne líšiť, ale vždy musia zodpovedať aktuálnej norme GOST 31996-2012.

Príklad tabuľky zhody medzi prierezom vodičov s prúdom a maximálnym prípustným trvalým prúdom v závislosti od spôsobu zapojenia

Niekedy si vyberajú zapojenie nie s minimálnym prípustným prierezom, ale s o niečo väčším.To je opodstatnené, pretože rezerva šírky pásma vám umožňuje pripojiť nové elektrické spotrebiče bez nákladnej demontáže starých a kladenia nových káblov.

Inštalovateľné parametre k elektrickému panelu istič zvolené tak, aby bolo zaručené vypnutie, ak prúd prekročí hodnotu určenú ako maximálnu prípustnú pre inštalovanú kabeláž.

Menovitý prúd stroja (ja_n) sú vypočítané na základe prípustného prúdu pre kábel (ja_p) podľa nasledujúceho vzorca:

ja_n <= ja_p / 1.45

Zvyčajne sa vyberá stroj s maximálnou nominálnou hodnotou medzi povolenými, aby sa minimalizovala pravdepodobnosť vypnutia pri silnom, ale stále prípustnom zaťažení okruhu.

Vzťah medzi základnými elektrickými veličinami

Výkon a prúd môžu byť spojené pomocou napätia (U) alebo odpor obvodu (R). V praxi však použite vzorec P = I² * R je ťažké, pretože je ťažké presne vypočítať odpor v reálnej oblasti.

Jedno a trojfázové pripojenie

Väčšina elektrických rozvodov pre domáce použitie je jednofázová.

V tomto prípade prepočet celkového výkonu (S) a striedavý prúd (ja) pri použití známeho napätia prebieha podľa nasledujúcich vzorcov vyplývajúcich z klasického Ohmovho zákona:

S=U*I

I=S/U

V súčasnosti sa rozšírila prax pripojenia trojfázovej siete k obytným, domácim a malým priemyselným zariadeniam. Je to opodstatnené z hľadiska minimalizácie nákladov na káble a transformátory, ktoré znáša spoločnosť dodávajúca elektrinu.

Pri pripájaní trojfázovej siete je nainštalovaný vstupný trojpólový istič (vľavo hore), trojfázový merač (vpravo hore) a pre každý vyhradený okruh - bežné jednopólové zariadenia (vľavo dole)

Prierez jadier vodičov a menovitý výkon pri použití trojfázových spotrebičov sú tiež určené prúdovou silou, ktorá sa vypočíta takto:

ja_l = S/ (1,73 * U_l)

Tu je index"l"znamená lineárny charakter veličín.

Pri plánovaní a následnej realizácii vnútorné rozvody Je lepšie oddeliť trojfázové spotrebiče do samostatných okruhov. Zariadenia pracujúce zo štandardných 220 V sa snažia rozložiť viac-menej rovnomerne medzi fázy, aby nedochádzalo k výraznej nerovnováhe výkonu.

Niekedy je povolené zmiešané pripojenie zariadení pracujúcich z jednej aj z troch fáz. Táto situácia nie je najjednoduchšia, preto je lepšie zvážiť ju na konkrétnom príklade.

Do okruhu nech je zaradená trojfázová indukčná pec s aktívnym výkonom 7,0 kW a účinníkom 0,9. Mikrovlnná rúra s výkonom 0,8 kW s faktorom štartovacieho prúdu „2“ je pripojená k fáze „A“ a rýchlovarná kanvica s výkonom 2,2 kW je pripojená k fáze „B“. Pre túto oblasť je potrebné vypočítať parametre elektrickej siete.

Schéma pripojenia zariadení k sieti. Pri tejto konfigurácii je vždy nainštalovaný trojfázový istič. Na ochranu je zakázané používať niekoľko jednofázových ističov.

Poďme určiť celkový výkon všetkých zariadení:

S_i =P_i / cos(f) = 7000 / 0,9 = 7800 VA;

S_m =P_m * 2 = 800 * 2 = 1600 VA;

S_s =P_c = 2200 VA*A.

Poďme určiť aktuálnu silu každého zariadenia:

ja_i = S_i / (1,73 * U_l) = 7800 / (1,73 * 380) = 11,9 A;

ja_m = S_m /u_f = 1600/220 = 7,2 A;

ja_c = S_c /u_f = 2200 / 220 = 10 A.

Poďme určiť prúdovú silu podľa fázy:

ja^A = ja_i + ja_m = 11,9 + 7,2 = 19,1 A;

ja^B = ja_i + ja_c = 11,9 + 10 = 21,9 A;

ja^S = ja_i = 11,9 A.

Maximálny prúd pri všetkých zapnutých elektrospotrebičoch preteká cez fázu „B“ a bude rovný 21,9 A. Dostatočnou kombináciou pre bezproblémovú prevádzku všetkých zariadení v tomto obvode je prierez medených vodičov 4,0 mm² a 20 alebo 25 A istič.

Typické napätie v domácnosti

Keďže výkon a prúd súvisia cez napätie, je potrebné túto hodnotu presne určiť. Pred zavedením GOST 29322-2014 v októbri 2015 bola hodnota pre bežnú sieť 220 V a pre trojfázovú sieť - 380 V.

Podľa nového dokumentu sú tieto ukazovatele zosúladené s európskymi požiadavkami - 230 / 400 V, ale väčšina systémov napájania domácností stále funguje podľa starých parametrov.

Skutočnú hodnotu napätia môžete získať pomocou voltmetra. Ak sú čísla výrazne nižšie ako referenčné, musíte pripojiť vstupný stabilizátor

Odchýlka 5% skutočnej hodnoty od referenčnej hodnoty je prijateľná pre akékoľvek obdobie a 10% - nie dlhšie ako jednu hodinu. Keď napätie klesne, niektorí spotrebitelia, napríklad rýchlovarná kanvica, žiarovka alebo mikrovlnná rúra, stratíte energiu.

Ale ak je zariadenie vybavené integrovaným stabilizátorom (napríklad plynový kotol) alebo má samostatný spínaný zdroj, potom spotreba energie zostane konštantná.

V tomto prípade, vzhľadom na to, že I = S / U, pokles napätia povedie k zvýšeniu prúdu. Preto sa neodporúča voliť prierez káblových jadier „od špičky po špičku“ na maximálne vypočítané hodnoty, ale odporúča sa mať rezervu 15-20%.

Užitočné video k téme

Meranie prúdu pomocou multimetra a potom výpočet výkonu:

Elektronické zariadenie na detekciu napätia, prúdu a automatický výpočet výkonu:

Určenie sily prúdu, znalosti sieťového napätia a celkového výkonu zariadení v obvodovej časti je pomerne jednoduché. Obtiažnosť spočíva v meraní alebo výpočte počiatočných parametrov.

Ak máte pochybnosti o správnosti nájdeného riešenia, je lepšie kontaktovať elektrikárov, pretože chyby vo výpočtoch môžu viesť k vážnym problémom.

Chceli by ste sa podeliť o svoje vlastné skúsenosti s prevodom zosilňovačov na watty? Máte vo svojom arzenáli originálnu metódu, ktorá môže byť užitočná pre návštevníkov stránky? Napíšte komentáre do bloku nižšie, uverejnite fotografie a pýtajte sa na tému článku.