Przeliczanie amperów na waty: zasady i praktyczne przykłady konwersji jednostek napięcia i prądu

Właściciele prywatnych domów, mieszkań, domków lub małych pomieszczeń gospodarczych podłączonych do prądu często muszą zamieniać amper na wat lub rozwiązać odwrotny problem. Do przeprowadzania transferów jednostek, które określają cechy obecnych, stosuje się dobrze znane wzory, które są oparte na prawie Ohma.

Porozmawiamy o tym, jak poprawnie tłumaczyć jednostki fizyczne. Ponadto w prezentowanym artykule przedstawiono metody określania mocy roboczej i prądów rozruchowych urządzeń gospodarstwa domowego. Analizowane są niuanse obliczania przekroju elementów okablowania.

Określanie mocy podłączonych urządzeń

Aby obliczyć wartość maksymalnej możliwej mocy na odcinku obwodu, konieczne jest podsumowanie wydajności wszystkich podłączonych urządzeń. Ale nie wszystko jest takie proste: wiele z tych urządzeń to złożone układy elektrodynamiczne, więc musisz poprawnie określić ich parametry.

Aktywne i pełne komponenty mocy

Aktywna (lub zużyta) moc urządzenia (P.) określa nieodwracalną utratę energii elektrycznej podczas jej działania. Jest to wskaźnik, który licznik energii elektrycznej obliczy, a zatem wpływa na ilość zasobów (pieniędzy) wydanych podczas pracy urządzenia.

Aktywny składnik w watach jest wskazany dla wszystkich odbiorców energii elektrycznej. Istnieje jednak inny wskaźnik - współczynnik mocy (cos (f)), które można znaleźć w dokumentacji technicznej, a także na specjalnych tabliczkach lub etykietach z głównymi parametrami.

Dzięki niemu możesz obliczyć całkowitą moc (S.) urządzenia zgodnie z następującym wzorem:

S = P / cos (f)

Fizyczne znaczenie tych wielkości można opisać następująco: prąd o pełnej mocy płynie ze źródła (transformatora) do urządzenia elektrycznego, które przekształca jego aktywny komponent i zwraca pozostałe (reaktywne) z powrotem do sieci. Zatem obciążenie elementów obwodu (okablowania i wyłączników) należy dokładnie obliczyć, uwzględniając pełną moc.

Możesz obliczyć pełną moc zgodnie z danymi zawartymi w karcie danych technicznych urządzenia lub na tabliczce znamionowej silnika elektrycznego

Dla większości urządzeń gospodarstwa domowego współczynnikiem jest jedność, dlatego moc czynna i pełna są takie same. Ale jeśli konsument ma kondensatory (pojemności) lub induktor, pojawia się składnik reaktywny.

Musisz zwrócić uwagę na następujące rodzaje sprzętu:

• lodówki;
• pralki;
• klimatyzatory;
• Pompy
• piece indukcyjne i piece;
• lampy fluorescencyjne;
• Telewizory
• komputery i inny sprzęt z elektronicznym napełnianiem.

Często też instalacja elektryczna domów prywatnych lub obiekty ekonomiczne łączą obrabiarki z silnikami elektrycznymi, spawarki łukowe i inny sprzęt, którego całkowita moc jest znacznie wyższa niż zużyta. Dlatego musisz dokładnie zapoznać się z charakterystyką techniczną urządzeń przed podłączeniem ich do sieci.

Prądy rozruchowe sprężarek i silników

Jeśli urządzenia gospodarstwa domowego są wyposażone w silnik elektryczny, sprężarkę, żarnik lub transformator przy wejściu do zasilacza, wówczas na początku jego działania prądy rozruchowe występują przez krótki czas (Ja_n) Ich wartość może kilkakrotnie przekraczać wartości nominalne (Ja_n) określone w paszporcie urządzenia.

Wartości te są powiązane następującym wzorem:

Ja_n = k * I_n

Tutaj k - współczynnik wielokrotności prądu rozruchowego.

Dokumentacja silników elektrycznych zawiera wszystkie dane niezbędne do obliczenia prądu rozruchowego, w tym współczynnik wielokrotności (ostatnia kolumna)

Wskaźnik krotności przekracza wartość „2” w następujących typowych urządzeniach gospodarstwa domowego:

• pompa głębinowa;
• lodówka i zamrażarka;
• mocny odkurzacz;
• pralka;
• podzielony system;
• kuchenka mikrofalowa;
• oświetlenie neonowe;
• niektóre rodzaje elektronarzędzi (wiertarka, perforator, kompresor).

Obliczenia całkowitej mocy w obecności takich urządzeń w obwodzie należy przeprowadzić z uwzględnieniem ich prądów rozruchowych. Ponieważ czas zwiększonego zużycia energii jest krótki, a włączenie synchroniczne jest mało prawdopodobne, wystarczy wziąć jedno, najpotężniejsze urządzenie w odniesieniu do prądów rozruchowych.

Parametry natężenia i okablowania

Aby ustalić wymagany przekrój przewodów i wyłączniki automatyczne przelicz całkowitą liczbę watów na amper i uzyskaj wartość maksymalnego prądu ciągłego.

Korelację przekroju przewodów i maksymalnej dopuszczalnej siły prądu dla okablowania dokonuje się za pomocą tabel dostarczonych przez producentów kabli. W zależności od producenta główne wskaźniki mogą się nieznacznie różnić, ale jednocześnie muszą zawsze być zgodne z aktualnym GOST 31996-2012.

Przykład tabeli zgodności przekroju przewodów przewodzących i maksymalnego dopuszczalnego prądu ciągłego, w zależności od metody okablowania

Czasami wybierają okablowanie nie o minimalnym dopuszczalnym przekroju, ale o nieco większym. Jest to uzasadnione, ponieważ rezerwowa przepustowość pozwala podłączyć nowe urządzenia elektryczne bez kosztownego demontażu starych i układania nowych kabli.

Zestaw parametrów do panelu elektrycznego wyłączniki automatyczne są one dobrane tak, aby zagwarantować działanie przy wyłączeniu, jeśli natężenie prądu przekroczy wartość określoną jako maksymalna dopuszczalna dla ułożonego okablowania.

Prąd znamionowy maszyny (Ja_n) oblicza się na podstawie prądu dopuszczalnego dla kabla (Ja_p) zgodnie z następującym wzorem:

Ja_n <= Ja_p / 1.45

Zwykle wybierana jest automatyczna maszyna o maksymalnej wartości spośród dopuszczalnych wartości nominalnych, aby zminimalizować prawdopodobieństwo odłączenia przy silnym, ale wciąż dopuszczalnym obciążeniu obwodu.

Zależność podstawowych wielkości elektrycznych

Moc i natężenie można podłączyć przez napięcie (U) lub rezystancja obwodu (R) Jednak w praktyce zastosuj wzór P = I² * R jest trudne, ponieważ trudno jest dokładnie obliczyć opór w prawdziwym obszarze.

Połączenie jedno i trójfazowe

Większość przewodów elektrycznych do użytku domowego jest jednofazowa.

W takim przypadku całkowita konwersja mocy (S.) i zasilanie prądem przemiennym (Ja) przy użyciu znanego napięcia występuje zgodnie z następującymi wzorami wynikającymi z klasycznego prawa Ohma:

S = U * I

I = S / U

Obecnie powszechna jest praktyka wprowadzania trójfazowej sieci do budynków mieszkalnych, domowych i małych obiektów przemysłowych. Jest to uzasadnione pozycją minimalizacji kosztów kabli i transformatorów, które ponosi firma dostarczająca energię elektryczną.

Podczas sumowania sieci trójfazowej instalowany jest wejściowy trójbiegunowy wyłącznik automatyczny (u góry po lewej), miernik trójfazowy (u góry po prawej), a dla każdego wybranego obwodu - zwykłe urządzenia jednobiegunowe (u dołu po lewej)

Przekrój przewodów i moc znamionowa przy zastosowaniu odbiorników trójfazowych są również określane przez natężenie prądu, które oblicza się w następujący sposób:

Ja_l = S / (1,73 * U_l)

Oto indeks „l„Oznacza liniowy charakter wielkości.

W planowaniu i późniejszej realizacji okablowanie wewnętrzne lepiej jest izolować odbiorniki trójfazowe w oddzielnych obwodach. Urządzenia pracujące ze standardowym napięciem 220 V starają się mniej lub bardziej równomiernie rozpraszać fazowo, aby nie było znaczących zniekształceń mocy.

Czasami umożliwiają mieszane połączenie urządzeń działających zarówno z jednej, jak i z trzech faz. Ta sytuacja nie jest najprostsza, dlatego lepiej rozważyć to na konkretnym przykładzie.

Niech trójfazowy piec indukcyjny o mocy czynnej 7,0 kW i współczynniku mocy 0,9 zostanie włączony do obwodu. Kuchenka mikrofalowa o mocy 0,8 kW jest podłączona do fazy „A” o współczynniku „2” wielokrotności prądu rozruchowego oraz do fazy „B” - czajnik elektryczny o mocy 2,2 kW. Konieczne jest obliczenie parametrów zasilania dla tej sekcji.

Schemat podłączania urządzeń do sieci. W tej konfiguracji zawsze instalowany jest trójfazowy wyłącznik automatyczny. Zabronione jest używanie kilku maszyn jednofazowych do ochrony

Określamy całkowitą moc wszystkich urządzeń:

S._ja = P_ja / cos (f) = 7000 / 0,9 = 7800 V * A;

S._m = P_m * 2 = 800 * 2 = 1600 V * A;

S._z = P_c = 2200 V * A.

Określ aktualną siłę każdego urządzenia:

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.

Bieżącą siłę określamy fazami:

Ja^A = Ja_ja + I_m = 11,9 + 7,2 = 19,1 A;

Ja^B. = Ja_ja + I_c = 11,9 + 10 = 21,9 A;

Ja^Z = Ja_ja = 11,9 A.

Maksymalny prąd przy wszystkich włączonych urządzeniach elektrycznych przepływa przez fazę „B” i będzie wynosił 21,9 A. Wystarczającą kombinacją dla bezproblemowej pracy wszystkich urządzeń w tym obwodzie jest przekrój przewodów miedzianych 4,0 mm² i wyłącznik na 20 lub 25 A.

Typowe napięcie domowe

Ponieważ moc i siła prądu są połączone napięciem, konieczne jest dokładne określenie tej wartości. Przed wprowadzeniem GOST 29322-2014 od października 2015 r. Wartość dla zwykłej sieci wynosiła 220 V, a dla sieci trójfazowej 380 V.

Według nowego dokumentu wskaźniki te zostały dostosowane do wymagań europejskich - 230/400 V, ale większość domowych systemów zasilania nadal działa zgodnie ze starymi parametrami.

Rzeczywistą wartość napięcia można uzyskać za pomocą woltomierza. Jeśli liczby są znacznie mniejsze niż wartość odniesienia, musisz podłączyć stabilizator wejściowy

Odchylenie 5% wartości rzeczywistej od wartości odniesienia jest dopuszczalne dla dowolnego okresu, a 10% - nie więcej niż jedna godzina. Podczas obniżania napięcia niektórzy odbiorcy, np. Czajnik elektryczny, lampa żarowa lub mikrofalówka, tracą moc.

Ale jeśli urządzenie jest wyposażone w zintegrowany stabilizator (na przykład kocioł gazowy) lub ma osobny zasilacz impulsowy, zużycie energii pozostanie stałe.

W takim przypadku, biorąc pod uwagę, że I = S / U, spadek napięcia zwiększy siłę prądu. Dlatego nie zaleca się dobierania przekroju przewodów kablowych „od końca do końca” do maksymalnych wartości projektowych, ale pożądany jest margines 15-20%.

Przydatne wideo na ten temat

Pomiar prądu za pomocą multimetru, a następnie obliczanie mocy:

Urządzenie elektroniczne do określania napięcia, prądu i automatycznego obliczania mocy:

Określenie siły prądu, znajomość napięcia sieciowego i całkowitej mocy urządzeń w obwodzie jest dość proste. Trudność polega na pomiarze lub obliczeniu początkowych parametrów.

Jeśli istnieją wątpliwości co do poprawności znalezionego rozwiązania, lepiej zwrócić się do elektryków, ponieważ błędy w obliczeniach mogą prowadzić do poważnych problemów.

Chcesz podzielić się swoim doświadczeniem związanym z konwersją amperów na waty? Czy w twoim arsenale jest oryginalna metoda, która może być przydatna dla odwiedzających witrynę? Napisz komentarz w poniższym bloku, opublikuj zdjęcie i zadaj pytania dotyczące tematu artykułu.