Перевод Амперов в Ватты: как грамотно перевести одну единицу измерения в другую и наоборот

Владельцам частных домов, квартир, дач или небольших подсобных помещений, подключенных к электричеству, часто требуется преобразовать усилители в ватты или решить обратную задачу. Для выполнения переводов единиц, определяющих характеристики тока, используются известные формулы, в основе которых лежит закон Ома.

Мы расскажем, как правильно переводить физические единицы. Кроме того, в представленной нами статье представлены методы определения рабочей мощности и пусковых токов бытовой техники. Проанализированы нюансы расчета сечения компонентов электропроводки.

Определение мощности подключенных устройств

Для расчета значения максимально возможной мощности на участке цепи необходимо просуммировать показания всех подключенных устройств. Но не все так просто – многие из этих устройств представляют собой сложные электродинамические системы, поэтому нужно правильно определять их параметры.

Компоненты активной и полной мощности

Активная (или потребляемая) мощность устройства (П) определяет безвозвратные потери электроэнергии при его работе. Именно этот показатель будет рассчитывать счетчик электроэнергии и, следовательно, влияет на количество ресурсов (денег), затрачиваемых при эксплуатации устройства.

Активная составляющая в ваттах подходит для всех потребителей электроэнергии. Однако есть еще один показатель – коэффициент мощности (cos (f)), который можно найти в технической документации, а также на специальных табличках или этикетках с основными параметрами.

С его помощью вы можете рассчитать общую мощность (S) устройства по следующей формуле:

S = P / cos (f)

Физический смысл этих величин можно описать следующим образом: ток полной мощности идет от источника (трансформатора) к электрическому устройству, которое преобразует его активную составляющую и возвращает оставшуюся (реактивную) составляющую в сеть. Поэтому нагрузку на компоненты схемы (электропроводку и машины) необходимо точно рассчитывать с учетом общей мощности.

расчет общей мощности возможен исходя из данных, которые есть в техническом паспорте устройства или на паспортной табличке электродвигателя

Для большинства бытовых приборов коэффициент равен единице, поэтому активная и полная мощность одинаковы. Но если у потребителя электроэнергии есть конденсаторы (конденсаторы) или катушка индуктивности, появляется реактивная составляющая.

стоит обратить внимание на следующие виды оборудования:

  • флюоресцентные лампы;
  • индукционные духовки и плиты;
  • компьютеры и другое электронно-заполненное оборудование.
  • холодильники;
  • насосы;
  • стиральные машины;
  • кондиционеры;
  • телевизоры;

Кроме того, машины с электродвигателями, сварочные аппараты и другое оборудование, полная мощность которого намного превышает потребляемую, часто подключаются к электросети частных домов или предметов домашнего обихода. Поэтому перед подключением к сети необходимо внимательно ознакомиться с техническими характеристиками устройств.

Пусковые токи для компрессоров и двигателей

Если приборы оборудованы электродвигателем, компрессором, нитью накала или трансформатором на входе источника питания, в начале его работы на короткое время появляются пусковые токи (Ip). Их значение может быть в несколько раз выше номиналов (Iн), указанных в паспорте устройства.

Эти количества связаны следующей формулой:

Iп = k * Iн

Здесь k – коэффициент кратности пускового тока.

В документации на электродвигатели есть все данные, необходимые для расчета пускового тока, включая коэффициент кратности (последний столбец)

Индекс кратности превышает значение «2» для следующих распространенных бытовых приборов:

  • микроволновая печь;
  • сплит-система;
  • некоторые виды электроинструментов (дрель, перфоратор, компрессор).
  • погружной насос;
  • стиральная машина;
  • холодильник и морозильник;
  • мощный пылесос;
  • неоновое освещение;

Расчет полной мощности при наличии в цепи таких устройств необходимо проводить с учетом их пусковых токов. Поскольку время увеличения потребляемой мощности невелико и синхронное переключение маловероятно, достаточно взять устройство, наиболее мощное по пусковым токам.

Текущая мощность и параметры проводки

Для определения необходимого сечения проводов электропроводки и номинала выключателей общее количество ватт переводят в амперы и получают значение максимального постоянного тока.

Соотношение между сечением жилы и максимально допустимым током для электромонтажа выполняется с помощью таблиц, предоставленных производителями кабеля. В зависимости от производителя основные показатели могут незначительно отличаться, но при этом всегда должны соответствовать действующему ГОСТ 31996-2012.

Пример таблицы соответствия сечения жилы максимально допустимому постоянному току в зависимости от способа подключения

Иногда проводку выбирают не минимально допустимого сечения, а чуть большего размера. Это оправдано, поскольку запас пропускной способности позволяет подключать новые электроприборы без дорогостоящей разборки старых и прокладки новых кабелей.

Параметры переключателей, установленных в электрическом щите, выбираются таким образом, чтобы гарантировать отключение, если сила тока превышает значение, определенное как максимально допустимое для проводки.

Номинальный ток машины (In) рассчитывается из допустимого тока кабеля (Ip) по следующей формуле:

В <= Ip / 1,45

Обычно выбирается автомат с максимальным из допустимых значений, чтобы свести к минимуму вероятность отключения при сильной, но все же допустимой нагрузке цепи.

Взаимосвязь основных электрических величин

Мощность и ток могут быть связаны через напряжение (U) или сопротивление цепи (R). Однако на практике применить формулу P = I2 * R сложно, так как сложно точно рассчитать сопротивление в реальной зоне.

Одно- и трехфазное подключение

Большая часть бытовой электропроводки однофазная.

В этом случае пересчет полной мощности (S) и переменного тока (I) с использованием известного напряжения происходит в соответствии со следующими формулами, вытекающими из классического закона Ома:

S = U * I

I = S / U

Сейчас широкое распространение получила практика подключения трехфазной сети к жилым, бытовым и небольшим промышленным объектам. Это оправдано с точки зрения минимизации затрат на кабели и трансформаторы, которые несет поставщик электроэнергии.

При подключении трехфазной сети на входе устанавливается трехфазный автомат (вверху слева), трехфазный счетчик (вверху справа), а для каждой выделенной цепи – обычные однополюсные устройства (внизу слева)

Сечение проводов разводки и номинальная мощность при использовании трехфазных потребителей также определяется силой тока, которая рассчитывается следующим образом:

Il = S / (1,73 * Ul)

Здесь нижний индекс «l» указывает на линейный характер значений.

При планировании и последующей разводке внутри помещения трехфазных потребителей лучше располагать в отдельных цепях. Устройства, работающие от штатного 220В, стараются более-менее равномерно рассредоточиться по фазам, чтобы не было существенного дисбаланса по мощности.

Иногда они допускают смешанное подключение устройств, работающих как от одной, так и от трех фаз. Это не самая простая ситуация, поэтому лучше всего рассмотреть ее на конкретном примере.

Пусть в схему входит трехфазная индукционная печь с активной мощностью 7,0 кВт и коэффициентом мощности 0,9. Микроволновая печь мощностью 0,8 кВт с коэффициентом пускового тока «2» подключена к фазе «А», а электрический чайник мощностью 2,2 кВт – к фазе «В». Необходимо рассчитать параметры электрической сети для этого участка.

Схема подключения устройств к сети. В этой конфигурации всегда устанавливается трехфазный переключатель. Запрещается использовать несколько однофазных выключателей для защиты

Определяем суммарную мощность всех устройств:

Si = Pi / cos (f) = 7000 / 0,9 = 7800 В * А;

Sm = Pm * 2 = 800 * 2 = 1600 В * A;

Sc = Pc = 2200 В * А.

Определяем текущую мощность каждого устройства:

Ii = Si / (1,73 * Ul) = 7800 / (1,73 * 380) = 11,9 А;

Im = Sm / Uf = 1600/220 = 7,2 А;

Ic = Sc / Uf = 2200/220 = 10 А.

Определите силу тока поэтапно:

IA = Ii + Im = 11,9 + 7,2 = 19,1 А;

IB = Ii + Ic = 11,9 + 10 = 21,9 А;

IC = Ii = 11,9 А.

Максимальный ток при всех включенных электроприборах протекает через фазу «В» и будет равен 21,9 А. Комбинация, достаточная для нормальной работы всех устройств в этой цепи, – это сечение медных проводников 4,0 мм2 и автоматический выключатель на 20 или 25 А.

Типовое напряжение внутренних сетей

Поскольку мощность и ток связаны через напряжение, это значение необходимо точно определять. До введения ГОСТ 29322-2014 с октября 2015 года значение для обычной сети составляло 220 В, а для трехфазной – 380 В.

Согласно новому документу, эти показатели приведены в соответствие с европейскими требованиями – 230/400 В, но большинство домашних систем электроснабжения по-прежнему работают по старым параметрам.

Узнать реальное значение напряжения можно с помощью вольтметра. Если цифры намного ниже, чем ссылочные, необходимо подключить входной стабилизатор

допускается отклонение 5% фактического значения от эталонного на любой период и 10% не более чем на один час. Когда напряжение падает, некоторые потребители, такие как электрический чайник, лампа накаливания или микроволновая печь, теряют мощность.

Но если устройство оснащено встроенным стабилизатором (например, газовый котел) или имеет отдельный импульсный блок питания, то потребляемая мощность останется неизменной.

В этом случае, поскольку I = S / U, падение напряжения приведет к увеличению силы тока. Поэтому не рекомендуется подбирать сечение жил кабеля «от конца до конца» по расчетным максимальным значениям, но желательно иметь запас 15-20%.

Полезное видео по теме

Измерьте ток мультиметром, а затем рассчитайте мощность:

Электронное устройство для определения напряжения, тока и автоматического расчета мощности:

Определить силу тока, зная напряжение в сети и общую мощность устройств на участке схемы, довольно просто. Сложность заключается в измерении или вычислении исходных параметров.

Если есть сомнения в правильности найденного решения, то лучше обратиться к электрику, так как ошибки в расчетах могут привести к серьезным проблемам.

Хотите поделиться своим опытом преобразования ампер в ватты? Есть ли в вашем арсенале оригинальный метод, который может быть полезен посетителям вашего сайта? Напишите свои комментарии в блоке ниже, разместите фото и задайте вопросы по теме статьи.

Источник – https://sovet-ingenera.com/elektrika/docs-elektrika/ampery-v-vatty.html
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: