Как выполнить перевод показателей нагрузки в киловатты мощности

Амперы и киловатты – показатели электроэнергии, используемой электротехникой, работающей в цепи напряжения. Одни характеризуют нагрузку, а другие – мощность электрического тока в сети. Перевод характеристик неизбежно возникает во время подбора устройств защиты, поскольку из всех данных при маркировке сообщается обычно только сила тока.
Возможность перевода значений нагрузки в характеристики мощности предлагает материал данной статьи. Рассмотрение теоретической части и осмысление главных особенностей перерасчёта в киловатты ампеража прибора закончим рассмотрением способов практического выполнения поставленных задач. Внимательно следуя нашим рекомендациям, подобные вычисления вы успешно освоите в течение непродолжительного времени при условии тщательного изучения данной статьи.

Условия, объясняющие необходимость перевода

Мощность и нагрузка электроэнергии — ключевые показатели, обеспечивающие квалифицированный подбор защитных средств для оборудования, работа которого невозможна без использования электроэнергии. Защитные устройства необходимы для предотвращения возможных поломок электроприборов и горения электропроводки при высоких нагрузках на сеть.

Электрический провод, несущий ток к осветительным приборам, электроплите, микроволновке, холодильнику и другим бытовым приборам должен быть защищён устройствами, подбирающимся строго индивидуально в каждом конкретном случае. Суть в том, что каждый электроприбор имеет свою мощность и, естественно, создаёт на линию сети свою нагрузку, то есть потребляет соответствующее количество тока.

Учтите, вся электропроводка, от проводов до кабелей, поставляющая энергию как бытовым приборам, так и промышленному оборудованию, обладает индивидуальными токопроводными характеристиками. Способность выдерживать различные нагрузки определяется сечением и количеством жил. Предохранительные устройства предназначены реагировать на резкие перепады напряжения, способные вывести из строя подключённый к сети одного прибора или нескольких устройств, питающихся от одной линии. Следовательно, подборка автоматических выключателей и других устройств защиты осуществляется таким образом, чтобы критическая опасность, угрожающая небольшому по мощности электроустройству, не обесточивала всей линии с имеющимися потребителями.

Заводы-производители поставляют на потребительский рынок выключатели-автоматы, с маркировкой максимально допустимой величины ампер-нагрузки. Электроприборы несут потребителю цифры своей мощности. Эта нестыковка приводит к проблемной ситуации, возникающей при выборе защитных автоматов, способных своевременно обесточить прибор при критических нагрузках.

Как выполнить перевод показателей нагрузки в киловатты мощности

Сила тока и мощность, на первый взгляд, величины совершенно разные. На самом деле они очень близки друг к другу и неразрывно связаны.

Потенциальная разность двух точек на участке цепи характеризуется напряжением. Это, если объяснить понятнее, работа, обеспечивающая перемещение заряженных частиц от начальной точки к конечной. Заряд на всех этих участках обладает определённой энергией (потенциалом). Эту разницу потенциалов называю напряжением цепи и обозначают символом В(вольт).

Говоря о силе тока, подразумевают тем самым количество заряда, способного в единицу t (времени) совершить проход по участку цепи. Эта сила выражается в А (амперах). Усвоение этих деталей органично подводит к выводу, что скорость заряженных частиц, перемещающихся в проводнике, будет представлять показатель мощности движущегося потока заряженных электронов.

Как выполнить перевод показателей нагрузки в киловатты мощности

Мощность токовых нагрузок принято обозначать в Ваттах. Если значения велики и превосходят четырёхзначное число, используют приставку «кило-», чтобы облегчить восприятие огромной величины. То есть 1000 Вт – это 1КВт. Если при переводе возникает остаток, его округляют в ближайшую сторону.

Чем мощнее оборудование, потребляющее электричество, тем выше скорость поступающих к нему заряженных частиц. Предельно допустимые показатели напряжения здесь гораздо выше, чем параметры, необходимые для маломощных бытовых приборов. Неправильно подобранный автомат защиты может срабатывать преждевременно, не давая возможности защищаемому агрегату работать с полной нагрузкой. И, наоборот. Защитное реле с высоким порогом срабатывания пропустит пик разрешённого напряжения для неэнергоёмкого прибора и последний элементарно сгорит. Все эти обстоятельства вынуждают делать профессиональную замену значений Ампер на показатели в КВт и правильно вычислять допустимые параметры напряжения, а уже соответственно им выбирать защитные автоматы.

Алгоритм перевода характеристик

В инструкциях к отдельным электроприборам довольно часто можно найти характеристики мощности, представленные вольт-амперами. О разнице между ними и ваттами прекрасно знают электрики. На самом деле Вт и ВА характеризуют почти одни и те же значения, что не требует необходимости каких-либо преобразований путём перевода одних характеристик электропотребителей в иные. Но совершенно другая картина предстаёт нам при встрече с обозначениями кВт/час и КВт. Это совершенно разные обозначения параметров электрического потока и отождествлять их совершенно недопустимо.

Для нахождения мощности электротока необходимы следующие приборы и инструменты:

  1. тестер;
  2. калькулятор;
  3. электроизмерительные клещи;
  4. электротехнический справочник.

Переводят полученные амперы в киловатты по следующему сценарию:

  • снимаются показания напряжения с помощью тестера напряжения;
  • токоизмерительными клещами определяют I тока в электроцепи;
  • делают перерасчёт по формулам для соответствующих видов U.

В результате, будем иметь цифры, характеризующие мощность тока в ваттах. Переводим это значение в КВТ путём деления на тысячу.

Как выполнить перевод показателей нагрузки в киловатты мощности

Электрическая цепь с одной фазой

Основная масса бытовых электроприборов рассчитана на работу в цепи с одной фазовой линией напряжение которой составляет в 220 вольт. Нагрузка на цепь характеризуется кВт, а в спец.обозначениях указана лишь сила того же тока (А).

Во время преобразования данных силы тока в характеристики нагрузки и наоборот опираемся на открытие, сделанное Омом. Оно констатирует, что P (Мощность) выражается произведением A (силы тока) на U (напряжение): (Р = I *U). Чтобы выразить в КВт, делим формулу на 1000.

Выглядит это так:

1кВт = (1А х 1В) / 103

На бытовом примере произведём необходимые расчёты.

К примеру, защитное оборудование для устаревших моделей счётчиков создавалось из расчёта I равное 14 А. Для определения общей нагрузки всех одновременно включаемых в цепь потребителей следует по выше представленной формуле вычислитьть требуемую мощность, переведя в киловатты количество А, указанное на корпусе автоматического предохранителя.

Получим следующий результат:

220 х 14 х 1 = 3080 Вт = 3КВт

Для обоих видов тока, неважно, переменный он или постоянный, расчёт ведётся по общей формуле. Однако применима она только к активным объектам, например, электролампам. Ёмкостная нагрузка непременно приведёт к смещению фаз между I тока и его напряжением.

Это иcкомый cos φ, то есть коэффициент рассчитываемой мощности. При активной загрузке сети значение cos φ считают равным 1 и не берут в расчёт, но при реактивной ситуации его приходится учитывать.

Показатель коэффициента примерно равен 0,85 при смешанной нагрузке. Реактивная составляющая Р прямо пропорциональна потерям и обратно пропорциональна её коэффициенту. Проще говоря. Мощность стремится вверх при наименьшей реактивной ситуации, что обусловливает стремление увеличить показатель коэффициента P. Его размер обычно указывается на этикетке изделия.

Особенности трёхфазной электрической цепи

При вычислении мощностных характеристик переменного тока в сети, представленной тремя фазами, вычисления делают отдельно для каждой фазы. Для этого показатель тока перемножают с фазовым напряжением и косинусом φ. Сумма напряжений, полученная при вычислении всех фаз по вышеописанному сценарию, и будет считаться мощностью электроприбора, работающего от сети с трёхфазным напряжением.

Формулы расчётов будут такими:

Ватт = √3 Ампер * Вольт или P = √3 * U * I

Ампер = √3 * Вольт либо I= P/√3 * U

Существуют разные понятия: фазное напряжение и напряжение линейное, линейный ток и ток фазный. Это разные величины, но для осуществления смены показателей силы тока в КВт. В качестве исключения можно назвать лишь индивидуальные подключения, когда используется треугольное соединение. Здесь свои особенности расчёта нагрузок.

Современные модели электроприборов имеют обозначения обеих необходимых параметров (I и P). Наличие характеристик и мощности, и силы тока делает вопрос преобразования ампер в киловатты практически уже неактуальным.

Для линий, использующих ток переменный величины, специалистами применяется особенное правило: деление силы тока на две части при необходимости вычисления мощности для адекватной установки пускорегулирующих приборов с соответствующими характеристиками. Этот же приём расчёта используют для подбора проводников необходимого диаметра.

Как выполнить перевод показателей нагрузки в киловатты мощности

Переведение ампер в киловатты (ситуативные примеры)

Перевод показателей силы тока в значения, характеризующие мощность – задача математически несложная. К тому же интернете легко найти программы, которые в режиме онлайн произведут все необходимые операции после получения исходных данных.

Пример №1 — вычисление нагрузки в однофазной сети 220 В по количеству ампер

Задание: найти максимальную мощность для однополюсного АВ с током номиналом в 20 А.

Используем формулу:

P = U х I

Подставив данные, которые известны из условия задачи, получим: P = 220 В х 20 А = 4 400 Вт = 4,0 КВт.

Это значит, что автомат будет работать с потребителями электроэнергии, совокупная мощность которых не выше 4.0 кВт.

По такому же принципу вычисляем необходимый размер сечения провода для электрического чайника мощностью в 2 кВт.

Расчёты следующие: I = P : U= 2000 : 220 = 9 А.

Значение достаточно серьёзное, поэтому нужно ответственно подойти к выбору материала и его сечения. Здесь следует учесть, что медный провод одного диаметра с алюминиевым будет вдвойне мощнее.

Пример №2 — обратный процесс перевода значений устройств однофазной линии

Поставим более сложную задачу по преобразованию значений мощности в показатели силы тока.

Есть некое число потребителей электроэнергии:

  • 5 ламп накаливания по 60 Вт;
  • калорифер мощностью 3 кВт;
  • телевизор с 0,5 кВт мощности.

Перед тем, как найти общую величину мощности, имеющиеся данные приведём к единому значению, переведя в ваты величины всех приборов.

Выглядеть это будет так:

Мощность калорифера равна 3 кВт х 1000 = 3000 Вт. Мощность телевизора — 0,5 кВт х 1000 = 500 Вт. Лампы — 60 Вт х 4 шт. = 240 Вт.

Отсюда общая сумма мощности: 240 Вт + 3000 Вт + 500 Вт = 3 740 Вт или 3,8 кВт.

Этой мощности будет соответствовать следующая сила тока I = P : U = 3740Вт : 220В = 17 А.

Из этого делаем вывод, что необходимо устанавливать аппарат, номинал тока для которого будет не меньше 17 А.

Пример №3 — конвертация характеристик в трёхфазных сетях

Алгоритм преобразования данных во встречных направлениях трёхфазной сети от подобных действий в однофазной различается всего лишь формулой.

Рассмотрим такой случай. Следует рассчитать нагрузку, которую автоматический выключатель для токов с номиналом в 40 А гарантированно выдержит.

Вводим в расчётную формулу имеющиеся данные, совершаем необходимые расчёты и выходим на такой результат:

P = √3 * 380В * 40 А = 26 296 Вт = 26,3кВт

Вывод таков: Трёхфазный АВ на 40А способен выдерживать электроток мощностью 26.3 кВт

Пример №4 — обратная трансформация кВт в А в трехфазной сети

Зная P подключаемого к трёхфазной линии прибора, несложно вычислить, на какое количество А должен быть рассчитан автомат.

Допустим, в цепь включается трёхфазное устройство мощностью 14 кВт.

Переводим в ватты показатель нагрузки: 14 кВт*1000 = 14000 Вт.

Теперь находим по формуле соответствующую этой мощности силу тока:

I = 14000 : (√3 х 380) = 22 А

Итак, делаем вывод, что для устройства мощностью 14 кВт необходим АВ с номиналом не менее 22А.

На заметку, есть правило для однофазных потребителей энергии: на каждый кВт мощности приходится примерно 4.5 А. Если 1кВт разделим на это количество тока, то убедимся, что 1А соответствует 0.22 кВт или 220 В. Знание этого факта поможет при расчёте данных электрооборудования, работающего непосредственно от стандартной сети.

Как выполнить перевод показателей нагрузки в киловатты мощности

Выводы

Закон Ома чётко трактует взаимоотношения А и кВт. Объясняется это тем, что сила тока только в обратном отношении на конкретном отрезке цепи зависит от сопротивления в тех же пределах. В то же время величина напряжения всегда будет в прямой зависимости от силы тока, что отлично демонстрирует сформулированный Омом закон I = U/R.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...