Pretvarjanje amperov v vate: pravila in praktični primeri pretvorbe napetostnih in tokovnih enot

Lastniki zasebnih hiš, stanovanj, vikend ali majhnih pomožnih prostorov, priključenih na elektriko, morajo pogosto pretvoriti ampere v vate ali rešiti inverzni problem. Za izvedbo pretvorb enot, ki določajo trenutne značilnosti, se uporabljajo dobro znane formule, ki temeljijo na Ohmovem zakonu.

Povedali vam bomo, kako pravilno prevesti fizične enote. Poleg tega članek, ki smo ga predstavili, ponuja metode za določanje delovne moči in zagonskih tokov gospodinjskih aparatov. Obravnavane so nianse izračuna prečnega prereza komponent električne napeljave.

Določanje moči priključenih naprav

Za izračun vrednosti največje možne moči v odseku vezja je treba sešteti indikatorje vseh priključenih naprav. Vendar ni vse tako preprosto: mnoge od teh naprav so kompleksni elektrodinamični sistemi, zato je treba njihove parametre pravilno določiti.

Aktivna in navidezna komponenta moči

Aktivna (ali porabljena) moč naprave (p) določa nepopravljivo izgubo električne energije med njegovim delovanjem. Ta indikator bo izračunal električni števec in s tem vpliva na količino sredstev (denarja), porabljenih med delovanjem naprave.

Aktivna komponenta v vatih je navedena za vse porabnike električne energije. Vendar pa obstaja še en indikator - faktor moči (cos(f)), ki jih najdete v tehnični dokumentaciji, pa tudi na posebnih ploščicah ali nalepkah z glavnimi parametri.

Preko njega lahko izračunate skupno moč (S) naprave po naslednji formuli:

S = P / cos(f)

Fizični pomen teh količin lahko opišemo takole: tok s polno močjo teče od vira (transformatorja) do električne naprave, ki svojo aktivno komponento pretvori, preostalo (reaktivno) komponento pa vrne nazaj v omrežje. Tako je treba obremenitev komponent vezja (ožičenje in odklopniki) izračunati ob upoštevanju polne moči.

Skupno moč lahko izračunate s podatki, ki so prisotni v tehničnem listu naprave ali na imenski tablici elektromotorja.

Za večino gospodinjskih aparatov je koeficient enak enotnosti, zato sta aktivna in navidezna moč enaki. Če pa ima električni porabnik kondenzatorje (kondenzatorje) ali induktor, se pojavi reaktivna komponenta.

Pozorni morate biti na naslednje vrste opreme:

• hladilniki;
• pralni stroji;
• klimatske naprave;
• črpalke;
• Indukcijske pečice in štedilniki;
• fluorescenčne sijalke;
• televizorji;
• računalniki in druga elektronska oprema.

Pogosto tudi do električni sistem zasebnih hiš ali poslovni objekti povezujejo stroje z elektromotorji, obločne varilne aparate in drugo opremo, katere skupna moč je bistveno večja od porabe. Zato morate natančno prebrati tehnične lastnosti naprav, preden jih priključite v omrežje.

Zagonski tokovi kompresorjev in motorjev

Če so gospodinjski aparati opremljeni z električnim motorjem, kompresorjem, žarilno nitko ali transformatorjem na vhodu v napajanje, potem ko začne delovati, se za kratek čas pojavijo vklopni tokovi (jaz_p). Njihova vrednost je lahko nekajkrat višja od nominalnih vrednosti (jaz_n), določeno v potnem listu naprave.

Te količine so povezane z naslednjo formulo:

jaz_p = k * jaz_n

Tukaj k – faktor večkratnosti zagonskega toka.

Dokumentacija za elektromotorje vsebuje vse podatke, potrebne za izračun zagonskega toka, vključno s faktorjem večkratnosti (zadnji stolpec)

Indeks večkratnosti presega vrednost "2" za naslednje običajne gospodinjske aparate:

• potopna črpalka;
• hladilnik in zamrzovalnik;
• močan sesalnik;
• pralni stroj;
• split sistem;
• mikrovalovna pečica;
• neonska razsvetljava;
• nekatere vrste električnih orodij (vrtalnik, vrtalno kladivo, kompresor).

Izračun skupne moči v prisotnosti takšnih naprav v vezju je treba izvesti ob upoštevanju njihovih začetnih tokov. Ker je čas povečane porabe energije majhen in sinhrono preklapljanje ni verjetno, je dovolj, da vzamete eno napravo, ki je najmočnejša glede na zagonske tokove.

Tokovna jakost in parametri ožičenja

Za določitev potrebnega prereza vodnikov električne napeljave in ocena odklopnika pretvorite skupno število vatov v ampere in pridobite vrednost največjega trajnega toka.

Korelacija med prečnim prerezom žil in največjim dovoljenim tokom za ožičenje se izvede s pomočjo tabel, ki jih zagotovijo proizvajalci kablov. Odvisno od proizvajalca se lahko glavni kazalniki nekoliko razlikujejo, vendar morajo vedno ustrezati veljavnemu GOST 31996-2012.

Primer tabele ujemanja med presekom tokovnih vodnikov in največjim dovoljenim trajnim tokom glede na način ožičenja

Včasih izberejo ožičenje ne z najmanjšim dovoljenim presekom, ampak z nekoliko večjim.To je upravičeno, saj vam rezerva pasovne širine omogoča priključitev novih električnih naprav brez drage demontaže starih in polaganja novih kablov.

Nastavljivi parametri na električno ploščo odklopniki izbran tako, da je zagotovljeno sprožitev, če tok preseže vrednost, določeno kot največja dovoljena za nameščeno ožičenje.

Nazivni tok stroja (jaz_n) se izračunajo na podlagi dovoljenega toka za kabel (jaz_str) po naslednji formuli:

jaz_n <=jaz_str / 1.45

Običajno se izbere stroj z največjo nazivno vrednostjo med dovoljenimi, da se zmanjša verjetnost izklopa, ko je tokokrog močno, a še dovoljeno obremenjen.

Razmerje med osnovnimi električnimi količinami

Moč in tok sta lahko povezana z napetostjo (U) ali odpornost tokokroga (R). Vendar pa v praksi uporabite formulo P = I² * R je težko, ker je težko natančno izračunati upor v realnem območju.

Enofazni in trifazni priključek

Večina električnih napeljav za stanovanjsko uporabo je enofazna.

V tem primeru preračun skupne moči (S) in izmenični tok (jaz) z uporabo znane napetosti poteka v skladu z naslednjimi formulami, ki izhajajo iz klasičnega Ohmovega zakona:

S=U*I

I=S/U

Danes je praksa povezovanja trifaznega omrežja s stanovanjskimi, gospodinjskimi in majhnimi industrijskimi objekti postala zelo razširjena. To je upravičeno z vidika minimiziranja stroškov kablov in transformatorjev, ki bremenijo dobavitelja električne energije.

Pri priključitvi trifaznega omrežja je nameščen vhodni tripolni odklopnik (zgoraj levo), trifazni števec (zgoraj desno) in za vsako namensko vezje - navadne enopolne naprave (spodaj levo)

Prerez žic in nazivna moč pri uporabi trifaznih porabnikov sta določena tudi s tokovno jakostjo, ki se izračuna na naslednji način:

jaz_l = S / (1,73 * U_l)

Tukaj je indeks "l" pomeni linearno naravo količin.

Med načrtovanjem in kasnejšo izvedbo notranja napeljava Bolje je ločiti trifazne porabnike v ločena vezja. Naprave, ki delujejo iz standardnega 220 V, se poskušajo porazdeliti bolj ali manj enakomerno po fazah, tako da ni pomembnega neravnovesja moči.

Včasih je dovoljena mešana povezava naprav, ki delujejo iz ene in treh faz. Ta situacija ni najpreprostejša, zato jo je bolje obravnavati s posebnim primerom.

Naj bo v tokokrog vključena trifazna indukcijska peč z delovno močjo 7,0 kW in faktorjem moči 0,9. Mikrovalovna pečica 0,8 kW s faktorjem zagonskega toka "2" je priključena na fazo "A", električni kotliček 2,2 kW pa je priključen na fazo "B". Za to območje je potrebno izračunati parametre električnega omrežja.

Diagram povezovanja naprav v omrežje. Pri tej konfiguraciji je vedno nameščen trifazni odklopnik. Za zaščito je prepovedano uporabljati več enofaznih odklopnikov.

Določimo skupno moč vseh naprav:

S_jaz = P_jaz / cos(f) = 7000 / 0,9 = 7800 VA;

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

S_z = P_c = 2200 VA*A.

Določimo trenutno moč vsake naprave:

jaz_jaz = S_jaz / (1,73 * U_l) = 7800 / (1,73 * 380) = 11,9 A;

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

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

Določimo jakost toka po fazah:

jaz^A = jaz_jaz +jaz_m = 11,9 + 7,2 = 19,1 A;

jaz^B = jaz_jaz +jaz_c = 11,9 + 10 = 21,9 A;

jaz^Z = jaz_jaz = 11,9 A.

Največji tok pri vključenih vseh električnih napravah teče skozi fazo “B” in bo enak 21,9 A. Zadostna kombinacija za nemoteno delovanje vseh naprav v tem tokokrogu je presek bakrenih vodnikov 4,0 mm.² in odklopnik 20 ali 25 A.

Tipična gospodinjska napetost

Ker sta moč in tok povezana z napetostjo, je treba to vrednost natančno določiti. Pred uvedbo GOST 29322-2014 oktobra 2015 je bila vrednost za navadno omrežje 220 V, za trifazno omrežje pa 380 V.

V skladu z novim dokumentom so ti kazalniki usklajeni z evropskimi zahtevami - 230 / 400 V, vendar večina gospodinjskih napajalnih sistemov še vedno deluje po starih parametrih.

Dejansko vrednost napetosti lahko dobite z voltmetrom. Če so številke bistveno manjše od referenčnih, potem morate priključiti vhodni stabilizator

Odstopanje 5% dejanske vrednosti od referenčne vrednosti je sprejemljivo za katero koli obdobje in 10% - za največ eno uro. Ko napetost pade, nekateri porabniki, kot je električni kotliček, žarnica z žarilno nitko ali mikrovalovna pečica, izgubi napajanje.

Če pa je naprava opremljena z integriranim stabilizatorjem (na primer plinski kotel) ali ima ločen stikalni napajalnik, bo poraba energije ostala nespremenjena.

V tem primeru, glede na to, da je I = S / U, bo padec napetosti povzročil povečanje toka. Zato ni priporočljivo izbrati preseka kabelskih žil "od zadnjice do vrha" na največje izračunane vrednosti, vendar je priporočljivo imeti rezervo 15-20%.

Uporaben video na to temo

Merjenje toka z multimetrom in nato izračun moči:

Elektronska naprava za zaznavanje napetosti, toka in avtomatski izračun moči:

Določanje trenutne moči, poznavanje omrežne napetosti in skupne moči naprav v odseku vezja, je precej preprosto. Težava je v merjenju ali izračunu začetnih parametrov.

Če dvomite o pravilnosti najdene rešitve, je bolje, da se obrnete na električarje, saj lahko napake v izračunih povzročijo resne težave.

Bi radi delili svoje izkušnje pri pretvorbi amperov v vate? Ali imate v svojem arzenalu izvirno metodo, ki bi lahko bila koristna za obiskovalce spletnega mesta? V spodnji blok napišite komentarje, objavite fotografije in postavite vprašanja o temi članka.