Převod ampérů na watty: pravidla a praktické příklady převodu jednotek napětí a proudu

Majitelé soukromých domů, bytů, chat nebo malých technických místností napojených na elektřinu často potřebují přeměnit ampéry na watty nebo vyřešit obrácený problém. K provádění převodů jednotek určujících proudové charakteristiky se používají známé vzorce, které vycházejí z Ohmova zákona.

Prozradíme vám, jak správně překládat fyzikální jednotky. Kromě toho článek, který jsme představili, poskytuje metody pro stanovení provozního výkonu a startovacích proudů domácích spotřebičů. Jsou diskutovány nuance výpočtu průřezu součástí elektrického vedení.

Určení výkonu připojených zařízení

Pro výpočet hodnoty maximálního možného výkonu v části obvodu je nutné sečíst indikátory všech připojených zařízení. Ale ne všechno je tak jednoduché: mnoho z těchto zařízení jsou složité elektrodynamické systémy, takže jejich parametry musí být správně určeny.

Aktivní a zdánlivý výkonový komponent

Aktivní (nebo spotřebovaný) výkon zařízení (P) určuje nenávratnou ztrátu elektrické energie při jejím provozu. Je to tento indikátor, který elektroměr vypočítá, a proto ovlivňuje množství zdrojů (peněz) vynaložených během provozu zařízení.

Aktivní složka ve wattech je uvedena pro všechny spotřebiče elektřiny. Existuje však další ukazatel - účiník (cos(F)), které lze nalézt v technické dokumentaci, jakož i na speciálních štítcích nebo štítcích s hlavními parametry.

Prostřednictvím něj můžete vypočítat celkový výkon (S) zařízení podle následujícího vzorce:

S = P / cos(f)

Fyzikální význam těchto veličin lze popsat takto: ze zdroje (transformátoru) teče do elektrického zařízení proud o plném výkonu, který přeměňuje jeho aktivní složku a zbývající (jalovou) složku vrací zpět do sítě. Zatížení komponentů obvodu (elektroinstalace a jističů) je tedy nutné vypočítat s ohledem na plný výkon.

Celkový výkon můžete vypočítat pomocí údajů, které jsou uvedeny v technickém listu zařízení nebo na typovém štítku elektromotoru.

U většiny domácích spotřebičů je koeficient roven jednotce, takže činný a zdánlivý výkon jsou stejné. Ale pokud má elektrický spotřebič kondenzátory (kondenzátory) nebo induktor, objeví se reaktivní složka.

Je třeba věnovat pozornost následujícím typům zařízení:

• chladničky;
• pračky;
• klimatizace;
• čerpadla;
• indukční trouby a sporáky;
• zářivky;
• Televizory;
• počítače a další elektronická zařízení.

Také často k elektrický systém soukromých domů nebo obchodní zařízení propojují stroje s elektromotory, stroje pro obloukové svařování a další zařízení, jejichž celkový výkon je výrazně vyšší než spotřebovaný. Před připojením zařízení k síti si proto musíte pečlivě přečíst technické vlastnosti zařízení.

Startovací proudy kompresorů a motorů

Pokud jsou domácí spotřebiče vybaveny elektromotorem, kompresorem, vláknem nebo transformátorem na vstupu do napájecího zdroje, pak když začne pracovat, dojde na krátkou dobu k nárazovým proudům (já_P). Jejich hodnota může být několikrát vyšší než nominální hodnoty (já_n), uvedený v pasu zařízení.

Tato množství jsou spojena podle následujícího vzorce:

já_P = k * I_n

Tady k – multiplicitní faktor startovacího proudu.

Dokumentace k elektromotorům obsahuje všechny údaje potřebné pro výpočet rozběhového proudu včetně multiplicity (poslední sloupec)

Index násobnosti překračuje hodnotu „2“ pro následující běžné domácí spotřebiče:

• ponorné čerpadlo;
• lednice a mrazák;
• výkonný vysavač;
• pračka;
• dělený systém;
• mikrovlnná trouba;
• neonové osvětlení;
• některé typy elektrického nářadí (vrtačka, příklepová vrtačka, kompresor).

Výpočet celkového výkonu v přítomnosti takových zařízení v obvodu musí být proveden s ohledem na jejich startovací proudy. Protože doba zvýšené spotřeby energie je malá a synchronní spínání je nepravděpodobné, stačí vzít jedno zařízení, které je nejvýkonnější z hlediska rozběhových proudů.

Síla proudu a parametry zapojení

Pro stanovení požadovaného průřezu vodičů elektrického vedení a jmenovitý výkon jističe převést celkový počet wattů na ampéry a získat hodnotu maximálního trvalého proudu.

Korelace mezi průřezem žil a maximálním přípustným proudem pro kabeláž se provádí pomocí tabulek poskytovaných výrobci kabelů. V závislosti na výrobci se mohou hlavní indikátory mírně lišit, ale vždy musí odpovídat aktuální GOST 31996-2012.

Příklad srovnávací tabulky mezi průřezem vodičů s proudem a maximálním přípustným trvalým proudem v závislosti na způsobu zapojení

Někdy volí zapojení ne s minimálním přípustným průřezem, ale s o něco větším.To je opodstatněné, protože rezerva šířky pásma umožňuje připojení nových elektrických spotřebičů bez nákladné demontáže starých a pokládání nových kabelů.

Instalovatelné parametry k elektrickému panelu jističe zvolena tak, aby bylo zaručeno vypnutí, pokud proud překročí hodnotu stanovenou jako maximální přípustnou pro instalované vedení.

Jmenovitý proud stroje (já_n) jsou vypočteny na základě přípustného proudu pro kabel (já_p) podle následujícího vzorce:

já_n <= já_p / 1.45

Obvykle se volí stroj s maximální jmenovitou hodnotou mezi povolenými, aby se minimalizovala pravděpodobnost odstavení při silném, ale přesto přípustném zatížení okruhu.

Vztah mezi základními elektrickými veličinami

Výkon a proud lze spojit prostřednictvím napětí (U) nebo odpor obvodu (R). V praxi však použijte vzorec P = I² * R je obtížné, protože je obtížné přesně vypočítat odpor v reálné oblasti.

Jedno a třífázové připojení

Většina elektrických rozvodů pro domácí použití je jednofázová.

V tomto případě přepočet celkového výkonu (S) a střídavý proud (já) při použití známého napětí nastává podle následujících vzorců vyplývajících z klasického Ohmova zákona:

S=U*I

I=S/U

V současné době se rozšířila praxe připojení třífázové sítě k obytným, domácím a malým průmyslovým zařízením. To je opodstatněné z hlediska minimalizace nákladů na kabely a transformátory, které nese společnost dodávající elektřinu.

Při připojení třífázové sítě je instalován vstupní třípólový jistič (vlevo nahoře), třífázový měřič (vpravo nahoře) a pro každý vyhrazený okruh - běžná jednopólová zařízení (vlevo dole)

Průřez vodičů a jmenovitý výkon při použití třífázových spotřebičů jsou také určeny proudovou silou, která se vypočítá takto:

já_l = S/ (1,73 * U_l)

Zde je index"l“ znamená lineární povahu veličin.

Při plánování a následné realizaci vnitřní rozvody Je lepší oddělit třífázové spotřebiče do samostatných okruhů. Zařízení pracující ze standardních 220 V se snaží rozdělit víceméně rovnoměrně napříč fázemi, aby nedocházelo k výrazné nerovnováze výkonu.

Někdy je povoleno smíšené připojení zařízení pracujících jak z jedné, tak ze tří fází. Tato situace není nejjednodušší, proto je lepší ji zvážit na konkrétním příkladu.

Do okruhu nechť je zařazena třífázová indukční pec o činném výkonu 7,0 kW a účiníku 0,9. K fázi „A“ je připojena mikrovlnná trouba o výkonu 0,8 kW s faktorem startovacího proudu „2“ a k fázi „B“ je připojena rychlovarná konvice o výkonu 2,2 kW. Pro tuto oblast je nutné vypočítat parametry elektrické sítě.

Schéma připojení zařízení k síti. Při této konfiguraci je vždy instalován třífázový jistič. Je zakázáno používat k ochraně několik jednofázových jističů.

Pojďme určit celkový výkon všech zařízení:

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.

Pojďme určit aktuální sílu každého zařízení:

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

já_m = S_m /u_F = 1600/220 = 7,2 A;

já_C = S_C /u_F = 2200 / 220 = 10 A.

Pojďme určit proudovou sílu podle fáze:

já^A = já_i +Já_m = 11,9 + 7,2 = 19,1 A;

já^B = já_i +Já_C = 11,9 + 10 = 21,9 A;

já^S = já_i = 11,9 A.

Maximální proud se všemi zapnutými elektrospotřebiči poteče fází „B“ a bude roven 21,9 A. Dostatečnou kombinací pro bezproblémový provoz všech zařízení v tomto obvodu je průřez měděných vodičů 4,0 mm² a 20 nebo 25 A jistič.

Typické domácí napětí

Protože výkon a proud spolu souvisí prostřednictvím napětí, je nutné tuto hodnotu přesně určit. Před zavedením GOST 29322-2014 v říjnu 2015 byla hodnota pro běžnou síť 220 V a pro třífázovou síť - 380 V.

Podle nového dokumentu jsou tyto indikátory uvedeny do souladu s evropskými požadavky - 230 / 400 V, ale většina domácích napájecích systémů stále pracuje podle starých parametrů.

Aktuální hodnotu napětí můžete získat pomocí voltmetru. Pokud jsou čísla výrazně menší než referenční, musíte připojit vstupní stabilizátor

Odchylka 5 % skutečné hodnoty od referenční hodnoty je přijatelná pro jakékoli období a 10 % - ne déle než jednu hodinu. Když napětí klesne, někteří spotřebitelé, jako je rychlovarná konvice, žárovka nebo mikrovlnná trouba, ztrácejí výkon.

Ale pokud je zařízení vybaveno integrovaným stabilizátorem (například plynový kotel) nebo má samostatný spínaný zdroj, pak spotřeba energie zůstane konstantní.

V tomto případě, vzhledem k tomu, že I = S / U, povede pokles napětí ke zvýšení proudu. Proto se nedoporučuje volit průřez žil kabelu „butt-to-peak“ na maximální vypočítané hodnoty, ale je vhodné mít rezervu 15-20%.

Užitečné video k tématu

Měření proudu multimetrem a následný výpočet výkonu:

Elektronické zařízení pro detekci napětí, proudu a automatický výpočet výkonu:

Určení síly proudu, znalosti síťového napětí a celkového výkonu zařízení v obvodové části je poměrně jednoduché. Obtížnost spočívá v měření nebo výpočtu počátečních parametrů.

Pokud máte pochybnosti o správnosti nalezeného řešení, je lepší kontaktovat elektrikáře, protože chyby ve výpočtech mohou vést k vážným problémům.

Chtěli byste se podělit o své vlastní zkušenosti s převodem zesilovačů na watty? Máte ve svém arzenálu originální metodu, která může být pro návštěvníky stránek užitečná? Napište prosím komentáře do níže uvedeného bloku, zveřejněte fotografie a ptejte se na téma článku.