Pretvaranje ampera u vate: pravila i praktični primjeri pretvorbe naponskih i strujnih jedinica

Vlasnici privatnih kuća, stanova, vikendica ili malih pomoćnih prostorija spojenih na struju često moraju pretvoriti ampere u vate ili riješiti obrnuti problem. Za provođenje prijenosa jedinica koje određuju karakteristike struje koriste se dobro poznate formule koje se temelje na Ohmovom zakonu.

Razgovarat ćemo o tome kako pravilno prevesti fizičke jedinice. Uz to, u članku koji smo predstavili nalaze se metode za određivanje pogonske snage i startne struje kućanskih uređaja. Analiziraju se nijanse izračuna poprečnog presjeka komponenata ožičenja.

Određivanje snage priključenih uređaja

Da bi se izračunala vrijednost najveće moguće snage na jednom dijelu kruga, potrebno je sažeti performanse svih povezanih uređaja. Ali nije sve tako jednostavno: mnogi od tih uređaja su složeni elektrodinamički sustavi, tako da morate pravilno odrediti njihove parametre.

Aktivne i pune komponente napajanja

Aktivna (ili potrošena) snaga uređaja (P) utvrđuje neopozivi gubitak električne energije tijekom rada. Taj će indikator izračunati električni brojilac, pa stoga utječe na količinu resursa (novca) utrošenih tijekom rada uređaja.

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

Kroz njega možete izračunati ukupnu snagu (S) uređaji prema sljedećoj formuli:

S = P / cos (f)

Fizičko značenje ovih veličina može se opisati na sljedeći način: struja punom snagom ide od izvora (transformatora) do električnog uređaja, koji pretvara svoju aktivnu komponentu, a preostalu (reaktivnu) vraća natrag u mrežu. Stoga se opterećenje na komponentama kruga (ožičenje i prekidači) mora izračunati precizno uzimajući u obzir punu snagu.

Možete izračunati punu snagu prema podacima koji se nalaze u tehničkom listu podataka ili na tipskoj pločici elektromotora

Za većinu kućanskih aparata koeficijent je jedinstvo, dakle, aktivna i puna snaga su jednaki. Ali ako potrošač ima kondenzatore (kapacitete) ili induktor, dolazi do reaktivne komponente.

Morate obratiti pažnju na sljedeće vrste opreme:

• hladnjaci;
• perilice rublja;
• klima uređaji;
• pumpe;
• indukcijske peći i peći;
• fluorescentna svjetla;
• TV prijemnici
• računala i druga oprema s elektroničkim punjenjem.

Također često na električni sustav privatnih kuća ili gospodarski objekti povezuju alatne strojeve s elektromotorima, strojevima za lučno zavarivanje i drugom opremom čija je ukupna snaga značajno veća od potrošnje. Stoga se morate pažljivo upoznati s tehničkim karakteristikama uređaja prije nego što ih spojite na mrežu.

Protok struje kompresora i motora

Ako su kućanski uređaji na ulazu u napajanje opremljeni električnim motorom, kompresorom, žaruljama sa žarnom niti ili transformatorom, tada se na početku njegovog rada kratko vrijeme javljaju početne struje (ja_n). Njihova vrijednost može nekoliko puta premašiti nazivne vrijednosti (ja_n) naveden u putovnici uređaja.

Te su vrijednosti povezane slijedećom formulom:

ja_n = k * I_n

ovdje k - koeficijent višestruke početne struje.

Dokumentacija za električne motore sadrži sve podatke potrebne za proračun početne struje, uključujući koeficijent množenja (zadnji stupac)

Indeks množine premašuje vrijednost „2“ u sljedećim uobičajenim kućanskim aparatima:

• potopna pumpa;
• hladnjak i zamrzivač;
• moćan usisavač;
• perilica rublja;
• split sustav;
• mikrovalna pećnica;
• neonska rasvjeta;
• neke vrste električnih alata (bušilica, perforator, 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 uključivanje malo vjerojatno, dovoljno je uzeti jedan, najmoćniji uređaj s obzirom na startne struje.

Parametri struje i ožičenja

Za određivanje potrebnog presjeka vodiča i sklopke prevesti ukupni broj vata u ampere i dobiti vrijednost maksimalne trajne struje.

Povezanost presjeka vodiča i najveće strujne snage prihvatljive za ožičenje provodi se pomoću tablica koje su dali proizvođači kabela. Ovisno o proizvođaču, glavni pokazatelji mogu se malo razlikovati, ali istodobno moraju uvijek biti u skladu s trenutnim GOST 31996-2012.

Primjer tablice korespondencije presjeka provodnih vodiča i najveće dopuštene kontinuirane struje, ovisno o ožičenju

Ponekad odaberu ožičenje ne s minimalno prihvatljivim presjekom, već s nešto većim. To je opravdano, budući da pričuvna propusnost omogućuje spajanje novih električnih uređaja bez skupe demontaže starih i polaganja novih kabela.

Postavljeni parametri na električnu ploču sklopke oni su odabrani tako da je zajamčeno da djeluju na gašenje ako trenutna jačina prelazi vrijednost koja je određena kao najveća dopuštena za položeni ožičenje.

Nazivna struja stroja (ja_n) izračunavaju se strujom prihvatljivom za kabel (ja_p) prema sljedećoj formuli:

ja_n <= Ja_p / 1.45

Obično se bira automatski stroj s najvećom vrijednosti među dozvoljenim nominalnim vrijednostima kako bi se umanjila vjerojatnost prekida veze s jakim, ali ipak dopuštenim opterećenjem kruga.

Odnos osnovnih električnih veličina

Napajanje i amperaža mogu biti povezani naponom (U) ili otpor kruga (R). Međutim, u praksi primijenite formulu P = I² * R je težak, jer je teško točno izračunati otpor u stvarnom području.

Jednofazna i trofazna veza

Većina električnih ožičenja za uporabu u kućanstvu je jednofazna.

U ovom slučaju, pretvaranje ukupne snage (S) i naizmeničnu struju (ja) upotreba poznatog napona događa se prema sljedećim formulama koje proizlaze iz Ohmovog klasičnog zakona:

S = U * I

I = S / U

Sada je praksa dovođenja trofazne mreže u stambene, kućne i male industrijske pogone postala raširena. To je opravdano iz pozicije minimiziranja troškova kablova i transformatora koje snosi tvrtka koja isporučuje električnu energiju.

Prilikom sumiranja trofazne mreže ugrađuje se ulazni tropolni prekidač (gornji lijevi), trofazni mjerač (gornji desni), a za svaki odabrani krug - obični jednopolni uređaji (donji lijevi)

Presjek vodiča ožičenja i nazivna snaga kod trofaznih potrošača također se određuju trenutnom jakošću, koja se izračunava na sljedeći način:

ja_l = S / (1,73 * U)_l)

Evo indeksa "l"Znači linearna priroda količina.

U planiranju i kasnijoj provedbi unutarnje ožičenje bolje je izolirati trofazne potrošače u zasebnim krugovima. Uređaji koji rade sa standardnih 220 V, pokušavaju se više ili manje jednolično raspršiti u fazama, kako ne bi došlo do značajnijih izobličenja snage.

Ponekad omogućuju kombinirano povezivanje uređaja koji rade i iz jedne i iz tri faze. Ova situacija nije najjednostavnija, pa je bolje razmotriti to konkretnim primjerom.

U krug uključite trofaznu indukcijsku peć aktivne snage 7,0 kW i faktor snage 0,9. Mikrovalna pećnica od 0,8 kW spojena je na fazu "A" s koeficijentom "2" mnoštva inurističke struje, a na fazu "B" - električni kuhalo od 2,2 kW. Za ovaj je odjeljak potrebno izračunati parametre napajanja.

Shema povezivanja uređaja s mrežom. S ovom konfiguracijom uvijek se instalira trofazni prekidač. Zabranjeno je koristiti nekoliko jednofaznih strojeva za zaštitu

Određujemo ukupnu snagu svih uređaja:

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

S_m = P_m * 2 = 800 * 2 = 1600 V * A;

S_s = P_c = 2200 V * A.

Odredite trenutnu jakost 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.

Snagu struje određujemo u fazama:

ja = Ja_ja + Ja_m = 11,9 + 7,2 = 19,1 A;

ja^B = Ja_ja + Ja_c = 11,9 + 10 = 21,9 A;

ja^C = Ja_ja = 11,9 A.

Maksimalna struja sa svim uključenim električnim aparatima teče kroz fazu "B" i bit će jednaka 21,9 A. Dovoljna kombinacija za rad bez ikakvih problema svih uređaja u ovom krugu je bakreni odsječak od 4,0 mm.² i prekidač na 20 ili 25 A.

Tipični napon u domaćinstvu

Budući da se snaga i strujna snaga povezuju putem napona, potrebno je precizno odrediti ovu vrijednost. Prije uvođenja GOST 29322-2014 iz listopada 2015. vrijednost za običnu mrežu bila je 220 V, a za trofaznu mrežu 380 V.

Prema novom dokumentu, ti su pokazatelji usklađeni s europskim zahtjevima - 230/400 V, ali većina elektroenergetskih sustava kućanstava i dalje funkcionira prema starim parametrima.

Stvarnu vrijednost napona možete dobiti pomoću voltmetra. Ako su brojevi mnogo manji od referentnih, tada morate spojiti ulazni stabilizator

Odstupanje od 5% stvarne vrijednosti od referentne vrijednosti prihvatljivo je za svako razdoblje, a 10% - ne više od jednog sata. Pri snižavanju napona neki potrošači, kao što je električni čajnik, žarulja sa žarnom niti ili mikrovalna, gubite na snazi.

Ali ako je uređaj opremljen integriranim stabilizatorom (na primjer, plinskim kotlom) ili ima zasebno napajanje s prekidačem, tada će potrošnja energije ostati konstantna.

U ovom slučaju, s obzirom da je I = S / U, pad napona će povećati trenutnu snagu. Stoga se ne preporučuje odabir presjeka kabelskih vodiča "od kraja do kraja" do maksimalnih konstrukcijskih vrijednosti, već je poželjno da margina iznosi 15-20%.

Korisni video na temu

Mjerenje struje multimetrom i naknadni izračun snage:

Elektronički uređaj za određivanje napona, struje i automatsko računanje snage:

Određivanje jakosti struje, poznavanje mrežnog napona i ukupne snage uređaja u krugu, prilično je jednostavno. Poteškoća leži u mjerenju ili izračunavanju početnih parametara.

Ako postoje sumnje u ispravnost pronađenog rješenja, bolje je obratiti se električarima, jer pogreške u proračunima mogu dovesti do ozbiljnih problema.

Želite li podijeliti vlastito iskustvo u pretvaranju ampera u vatu? Postoji li originalna metoda u vašem arsenalu koja može biti korisna posjetiteljima web mjesta? Napišite komentare u donji blok, objavite fotografiju i postavite pitanja o temi članka.