Pretvaranje ampera u vate: pravila i praktični primjeri pretvaranja jedinica napona i struje

Vlasnici privatnih kuća, stanova, vikendica ili malih pomoćnih prostorija povezanih s električnom energijom često moraju pretvoriti ampere u vate ili riješiti obrnuti problem. Za pretvorbe jedinica koje određuju karakteristike struje koriste se dobro poznate formule koje se temelje na Ohmovom zakonu.

Reći ćemo vam kako pravilno prevesti fizičke jedinice. Osim toga, članak koji smo predstavili daje metode za određivanje radne snage i startnih struja kućanskih aparata. Razmotrene su nijanse izračuna poprečnog presjeka komponenti električnog ožičenja.

Određivanje snage priključenih uređaja

Da biste izračunali vrijednost najveće moguće snage u dijelu kruga, potrebno je zbrojiti pokazatelje svih priključenih uređaja. Ali nije sve tako jednostavno: mnogi od ovih uređaja su složeni elektrodinamički sustavi, pa se njihovi parametri moraju ispravno odrediti.

Aktivna i prividna komponenta snage

Aktivna (ili potrošena) snaga uređaja (P) određuje nenadoknadivi gubitak električne energije tijekom njegovog rada. Upravo će ovaj pokazatelj izračunati električno brojilo i, prema tome, utječe na količinu resursa (novca) potrošenih tijekom rada uređaja.

Aktivna komponenta u vatima naznačena je za sve potrošače električne energije. Međutim, postoji još jedan pokazatelj - faktor snage (cos(f)), koji se nalaze u tehničkoj dokumentaciji, kao i na posebnim pločicama ili naljepnicama s glavnim parametrima.

Preko njega možete izračunati ukupnu snagu (S) uređaja prema sljedećoj formuli:

S = P / cos(f)

Fizikalni smisao ovih veličina može se opisati na sljedeći način: od izvora (transformatora) do električnog uređaja teče struja pune snage koja pretvara svoju aktivnu komponentu, a preostalu (jalovu) komponentu vraća natrag u mrežu. Dakle, opterećenje komponenti kruga (ožičenje i prekidači) mora se izračunati uzimajući u obzir punu snagu.

Ukupnu snagu možete izračunati pomoću podataka koji se nalaze u tehničkom listu uređaja ili na natpisnoj pločici elektromotora.

Za većinu kućanskih aparata koeficijent je jednak jedinici, stoga su aktivna i prividna snaga iste. Ali ako električni potrošač ima kondenzatore (kondenzatore) ili induktor, pojavljuje se reaktivna komponenta.

Morate obratiti pozornost na sljedeće vrste opreme:

• hladnjaci;
• perilice rublja;
• klima uređaji;
• pumpe;
• indukcijske pećnice i štednjaci;
• fluorescentne svjetiljke;
• televizori;
• računala i druge elektroničke opreme.

Također često do električni sustav privatnih kuća ili poslovni objekti povezuju strojeve s elektromotorima, aparate za elektrolučno zavarivanje i drugu opremu čija je ukupna snaga znatno veća od potrošene. Stoga morate pažljivo pročitati tehničke karakteristike uređaja prije nego što ih spojite na mrežu.

Struje pokretanja kompresora i motora

Ako su kućanski aparati opremljeni elektromotorom, kompresorom, žarnom niti ili transformatorom na ulazu u napajanje, tada kada počne raditi, kratkotrajno se pojavljuju udarne struje (ja_P). Njihova vrijednost može biti nekoliko puta veća od nominalne vrijednosti (ja_n), navedeno u putovnici uređaja.

Te su količine povezane sljedećom formulom:

ja_P = k * ja_n

Ovdje k – faktor višestrukosti struje pokretanja.

Dokumentacija za elektromotore sadrži sve podatke potrebne za izračun startne struje, uključujući faktor višestrukosti (zadnji stupac)

Indeks višestrukosti prelazi vrijednost "2" za sljedeće uobičajene kućanske aparate:

• potopna pumpa;
• hladnjak i zamrzivač;
• snažan usisavač;
• perilica za rublje;
• split sustav;
• mikrovalna pećnica;
• neonska svijetlost;
• neke vrste električnih alata (bušilica, udarna bušilica, kompresor).

Izračun ukupne snage u prisutnosti takvih uređaja u krugu mora se provesti uzimajući u obzir njihove početne struje. Budući da je vrijeme povećane potrošnje energije malo, a sinkrono prebacivanje malo vjerojatno, dovoljno je uzeti jedan uređaj koji je najsnažniji u pogledu struja pokretanja.

Strujna snaga i parametri ožičenja

Za određivanje potrebnog presjeka vodiča električne instalacije i ocjena strujnog prekidača ukupni broj vata pretvoriti u ampere i dobiti vrijednost najveće trajne struje.

Korelacija između poprečnog presjeka žila i najveće dopuštene struje za ožičenje provodi se pomoću tablica koje dostavljaju proizvođači kabela. Ovisno o proizvođaču, glavni pokazatelji mogu se malo razlikovati, ali uvijek moraju biti u skladu s važećim GOST 31996-2012.

Primjer tablice korespondencije između presjeka vodiča s strujom i najveće dopuštene trajne struje ovisno o načinu ožičenja

Ponekad odabiru ožičenje ne s minimalnim dopuštenim presjekom, već s nešto većim.To je opravdano, budući da vam rezerva propusnosti omogućuje spajanje novih električnih uređaja bez skupog rastavljanja starih i polaganja novih kabela.

Parametri koji se mogu instalirati na električnu ploču prekidači odabran tako da je zajamčeno isključivanje ako struja premaši vrijednost utvrđenu kao najveća dopuštena za instalirano ožičenje.

Nazivna struja stroja (ja_n) izračunavaju se na temelju dopuštene struje za kabel (ja_str) prema sljedećoj formuli:

ja_n <=Ja_str / 1.45

Obično se odabire stroj s najvećom nominalnom vrijednošću među dopuštenima kako bi se smanjila vjerojatnost gašenja kada je krug jako, ali još uvijek dopušteno, opterećen.

Odnos osnovnih električnih veličina

Snaga i struja mogu se povezati kroz napon (U) ili otpor kruga (R). Međutim, u praksi primijenite formulu P = I² * R je teško jer je teško točno izračunati otpor u stvarnom području.

Jednofazni i trofazni priključak

Većina električnih instalacija za stambenu upotrebu je jednofazna.

U ovom slučaju, ponovni izračun ukupne snage (S) i AC struja (ja) pomoću poznatog napona događa se prema sljedećim formulama koje proizlaze iz klasičnog Ohmovog zakona:

S=U*I

I=S/U

Danas je praksa spajanja trofazne mreže na stambene, kućanstva i male industrijske objekte postala raširena. To je opravdano sa stajališta minimiziranja troškova kabela i transformatora, koji padaju na teret poduzeća opskrbljivača električnom energijom.

Pri spajanju trofazne mreže ugrađuje se ulazni tropolni automatski prekidač (gore lijevo), trofazno brojilo (gore desno), a za svaki namjenski krug - obični jednopolni uređaji (dolje lijevo)

Presjek žica ožičenja i nazivna snaga pri korištenju trofaznih potrošača također se određuju jakošću struje, koja se izračunava na sljedeći način:

ja_l = S / (1,73 * U_l)

Ovdje je indeks "l" znači linearnu prirodu količina.

Tijekom planiranja i naknadne provedbe unutarnje ožičenje Bolje je odvojiti trofazne potrošače u zasebne krugove. Uređaji koji rade od standardnih 220 V pokušavaju biti više ili manje ravnomjerno raspoređeni po fazama, tako da nema značajne neravnoteže u snazi.

Ponekad je dopuštena mješovita veza uređaja koji rade iz jedne i tri faze. Ova situacija nije najjednostavnija, pa je bolje razmotriti je na konkretnom primjeru.

Neka je u strujni krug uključena trofazna indukcijska peć djelatne snage 7,0 kW i faktora snage 0,9. Na fazu "A" spojena je mikrovalna pećnica snage 0,8 kW s faktorom startne struje "2", a na fazu "B" električno kuhalo za vodu snage 2,2 kW. Potrebno je izračunati parametre električne mreže za ovo područje.

Dijagram povezivanja uređaja na mrežu. Kod ove konfiguracije uvijek je ugrađen trofazni prekidač. Zabranjeno je koristiti više jednofaznih prekidača za zaštitu.

Odredimo ukupnu snagu svih uređaja:

S_ja = P_ja / cos(f) = 7000 / 0,9 = 7800 VA;

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

S_S = P_c = 2200 VA*A.

Odredimo trenutnu snagu svakog uređaja:

ja_ja = S_ja / (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.

Odredimo snagu struje po fazama:

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

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

ja^S = ja_ja = 11,9 A.

Najveća struja sa svim uključenim električnim uređajima teče kroz fazu “B” i bit će jednaka 21,9 A. Dovoljna kombinacija za nesmetan rad svih uređaja u ovom krugu je presjek bakrenih vodiča od 4,0 mm² i prekidač od 20 ili 25 A.

Tipični napon u kućanstvu

Budući da su snaga i struja povezani preko napona, potrebno je točno odrediti ovu vrijednost. Prije uvođenja GOST 29322-2014 u listopadu 2015., vrijednost za običnu mrežu bila je 220 V, a za trofaznu mrežu - 380 V.

Prema novom dokumentu, ovi pokazatelji su usklađeni s europskim zahtjevima - 230 / 400 V, ali većina sustava napajanja kućanstva i dalje radi prema starim parametrima.

Pomoću voltmetra možete dobiti stvarnu vrijednost napona. Ako su brojevi znatno manji od referentnih, tada morate spojiti ulazni stabilizator

Odstupanje od 5% stvarne vrijednosti od referentne vrijednosti prihvatljivo je za bilo koje razdoblje, a 10% - ne više od jednog sata. Kada napon padne, neki potrošači, poput kuhala za vodu, žarulja sa žarnom niti ili mikrovalna pećnica, izgubiti napajanje.

Ali ako je uređaj opremljen integriranim stabilizatorom (na primjer, plinski kotao) ili ima odvojeni prekidački izvor napajanja, tada će potrošnja energije ostati konstantna.

U ovom slučaju, s obzirom da je I = S / U, pad napona će dovesti do povećanja struje. Stoga se ne preporuča odabrati poprečni presjek kabelskih žila "butt-to-peak" na maksimalne izračunate vrijednosti, ali je preporučljivo imati marginu od 15-20%.

Koristan video na temu

Mjerenje struje multimetrom i zatim izračunavanje snage:

Elektronski uređaj za detekciju napona, struje i automatski proračun snage:

Određivanje jakosti struje, znajući mrežni napon i ukupnu snagu uređaja u krugu, vrlo je jednostavno. Poteškoća je u mjerenju ili izračunavanju početnih parametara.

Ako sumnjate u ispravnost pronađenog rješenja, bolje je kontaktirati električare, jer pogreške u izračunima mogu dovesti do ozbiljnih problema.

Želite li podijeliti vlastito iskustvo u pretvaranju ampera u vate? Imate li u svom arsenalu originalnu metodu koja bi mogla biti korisna posjetiteljima web mjesta? Napišite komentare u blok ispod, objavite fotografije i postavite pitanja o temi članka.