Ampéry a kilowatty jsou hlavní charakteristiky elektřiny. Ampérům se také říká zátěž a kilowatty se nazývají výkon. Potřeba převést tyto jednotky z jedné na druhou vzniká, když potřebujete pochopit, které ochranné relé lze nainstalovat do elektrického obvodu, aby nedošlo k poškození zařízení, které je k němu připojeno.
Níže uvedený materiál poskytuje konkrétní příklady a výpočtové vzorce pro různé typy elektrických sítí a vysvětlení pro provádění takových výpočtů.
Pokud se podíváme na označení většiny přístrojů, které pracují ze sítě, pak označení charakteristiky přístroje většinou udává pouze sílu proudu, tedy hodnotu v ampérech. Existuje ale i aktuální výkon, který se měří v kilowattech. A tento indikátor je zvláště důležitý, když potřebujete vybrat ochranné síťové zařízení, které je instalováno v elektrické síti. Správná volba automatického relé umožňuje chránit zařízení připojená k síti před selháním v důsledku špičkového napěťového zatížení a síťové vodiče před požárem. Teorii a příklady takových výpočtů zvážíme níže.
Potřeba převést ampéry na kilowatty
Výkon a proud jsou dvě hlavní charakteristiky, které potřebujete znát, abyste správně instalovali ochranná zařízení při práci s elektrickými zařízeními připojenými k síti. Každé zařízení připojené k síti musí být chráněno individuálně vybranými ochrannými zařízeními. Současně se elektrické vedení může roztavit a vznítit, pokud nejsou ochranná zařízení správně vybrána a neodpovídají technickým vlastnostem sítě. Ostatně všechny elektrické dráty, které se používají, mají svou vlastní proudovou zatížitelnost, která závisí na průřezu jádra drátu a je třeba vzít v úvahu materiál, ze kterého jsou tato jádra vyrobena.
Ochranná zařízení jsou obvykle spouštěna napěťovými rázy, které mohou v tu chvíli poškodit zařízení připojená k síti. Aby k tomu nedošlo, musí ochrana vypnout větev, ke které jsou připojena zařízení s nízkým výkonem. Ale relé pouze ukazuje sílu proudu v ampérech. A elektrospotřebiče, které připojujeme do sítě, jsou označeny příkonem ve wattech a kilowattech. Vztah mezi výkonem a proudem je velmi úzký.
Abyste tomu porozuměli, musíte porozumět terminologii a principům fungování elektrické sítě.
- Obvykle se uvažuje síťové napětí, který představuje rozdíl potenciálů, tedy práci, která nastane, když se elektrický náboj přesune z jednoho bodu v elektrické síti do druhého. Napětí v jakékoli elektrické síti se udává ve voltech.
- proudová síla, který se měří v ampérech, je počet ampérů procházejících vodičem za určitou časovou jednotku.
- Aktuální výkon se nazývá rychlost pohybu náboje podél vodiče a měří se ve wattech nebo kilowattech.
Aby elektrické spotřebiče s vysokým výkonem v síti fungovaly normálně, musí mít vysokou rychlost přenosu energie procházející touto sítí, to znamená, že v síti musí být proud o vysokém výkonu. Proto stroje, které jsou spouštěny zvýšením zátěže zařízení, musí mít vyšší práh odezvy na špičkové zatížení než u méně výkonných zařízení připojených k této konkrétní elektrické síti. Pro vytvoření bezpečnostní rezervy pro provoz takových strojů je nutné vypočítat přesné zatížení.
Pravidla převodu jednotek
V pokynech pro mnoho zařízení jsou označení ve voltampérech. Jejich rozlišení je nutné pouze pro specialisty, pro které jsou tyto nuance profesně důležité, ale pro běžné spotřebitele to není tak důležité, protože označení použitá v tomto případě charakterizují téměř totéž. Pokud jde o kilowatt/hodinu a pouhý kilowatt, jedná se o dvě různé veličiny, které by se za žádných okolností neměly zaměňovat.
K určení elektrického výkonu pomocí indikátoru síťového proudu můžete použít různé nástroje, pomocí kterých se provádějí měření a výpočty:
- pomocí testeru;
- pomocí klešťových měřičů;
- provádění výpočtů na kalkulačce;
- pomocí speciálních referenčních knih.
Pomocí testeru změříme napětí v elektrické síti, která nás zajímá, a následně pomocí proudové kleště určíme sílu proudu. Po získání potřebných indikátorů a použití stávajícího vzorce pro výpočet stejnosměrného a střídavého proudu můžete vypočítat výkon. Stávající výsledek ve wattech vydělíme 1000 a získáme počet kilowattů.
Jednofázový elektrický obvod
V zásadě jsou všechny elektrické sítě pro domácnost jednofázové sítě, které používají napětí 220 voltů. Označení zátěže u nich je psáno v kilowattech a proudová síla je v ampérech a je označena jako AB.
Pro převod jedné jednotky na druhou se používá vzorec Ohmova zákona, který říká, že výkon (P) se rovná aktuální síle (já), vynásobené napětím (U). To znamená, že výpočet bude vypadat takto:
W = 1A x 1V
V praxi lze takový výpočet použít například pro označení na starých elektroměrech, kde je instalovaný stroj dimenzován na 12 A. Dosazením digitálních hodnot do stávajícího vzorce získáme:
12A x 220V = 2640 W = 2,6 kW
Výpočty pro elektrickou síť se stejnosměrným a střídavým proudem se prakticky neliší, ale platí pouze za přítomnosti aktivních zařízení, která spotřebovávají energii, například žárovky. A když jsou k síti připojena zařízení s kapacitní zátěží, objeví se fázový posun mezi proudem a napětím, což je účiník, zapsaný jako cos phi. Když je pouze aktivní zátěž, je tento parametr obvykle roven 1, ale když je v síti jalová zátěž, je třeba s ním počítat.
V případech, kdy je zatížení sítě smíšené, se hodnota tohoto parametru pohybuje kolem 0,85. Snížení jalové složky výkonu vede ke snížení ztrát v síti, což zvyšuje účiník. Mnoho výrobců při označování zařízení uvádí tento parametr na štítku.
Třífázová elektrická síť
Vezmeme-li příklad třífázové sítě, pak je zde vše poněkud jiné, protože se jedná o tři fáze. Při výpočtech je třeba vzít hodnotu elektrického proudu jedné z fází, která se vynásobí napětím v této fázi, poté se výsledný výsledek vynásobí cos φ, to znamená fázovým posunem.
Po takto spočítaném napětí v každé fázi sečteme výsledky a získáme celkový výkon zařízení, které je zapojeno do třífázové sítě. Ve vzorcích to vypadá takto:
Watt = √3 Ampér x Volt nebo P = √3 x U x I
Ampér = √3 V nebo I = P/√3 x U
Je třeba mít na paměti, že existuje rozdíl mezi fázovým a síťovým napětím a proudem. Výpočtový vzorec však zůstává stejný, s výjimkou případu, kdy je spojení provedeno ve tvaru trojúhelníku, a je nutné vypočítat zatížení jednotlivého spojení.
Pro obvody se střídavým proudem platí pro tento výpočet nevyslovené pravidlo: síla proudu se rozdělí na polovinu, aby se vybral výkon ochranného a spouštěcího relé. Stejné pravidlo platí při výpočtu průměru vodiče v takových elektrických obvodech.
Převod ampérů na kilowatty
Nyní na internetu existuje mnoho speciálních programů, ve kterých můžete přímo online, nahrazením dat, provádět potřebné výpočty. Pokud však z nějakého důvodu není možné se připojit k internetu a výpočet je třeba provést v tuto chvíli, stačí provést jednoduché aritmetické operace, abyste získali požadovaný výsledek.
Příklad 1 – překlad pro jednofázovou síť 220 V
Pro výpočet například maximálního výkonu automatického jednopólového relé se jmenovitým proudem 16A vypočítáme pomocí vzorce:
P = U x I
Dosazením digitálních hodnot do vzorce dostaneme:
P = 220V x 16A = 3520W = 3,5KW
To znamená, že automatické relé, které lze instalovat do tohoto elektrického obvodu, musí vydržet zatížení připojených zařízení nejméně 3,5 kW.
Můžete také vypočítat průřez drátu, například pro toustovač 1,5 kW:
I = P : U = 1500 : 220 = 7A
Zároveň je však poměrně důležitým faktorem to, že při výběru vodičů je třeba vzít v úvahu materiál použitého vodiče. Takže při použití měděného drátu musíte vědět, že vydrží zatížení dvakrát větší než hliníkový drát stejného průřezu.
Příklad 2 – zpětný přenos v jednofázové domácí síti
Nyní se podívejme na složitější problém, kdy je v síti zapojeno několik připojených elektrických zařízení, pro které je třeba vybrat automatické relé, které optimálně odolává výkonu připojených zařízení, například když jsou současně připojena následující :
- 2 žárovky 100 W;
- domácí ohřívač o výkonu 2 kW;
- TV o výkonu 0,5 kW.
Chcete-li vypočítat celkový výkon zařízení připojených k síti pracujících současně, musíte převést jejich výkon v kilowattech na watty a shrnout data:
100+100+2000+500= 2700W nebo 2,7kW
Aktuální ukazatel v tomto konkrétním případě bude:
I = P : U = 2900 W : 220 V = 13,2 A
To znamená, že ve stávajícím příkladu výpočtu je nutné nainstalovat stroj se jmenovitým proudem, který je roven nebo větší než získaná hodnota. Podle výpočtů při výběru jednofázového standardního relé stačí nainstalovat 16A stroj zde.
Příklad 3 – výpočet pro třífázovou síť v ampérech na kilowatty
Při výpočtu převodu jedné jednotky na druhou se v tomto příkladu změní pouze kalkulační vzorec. Vezměme si například stroj se jmenovitým proudem 20A a vypočítejme, kolik síťového výkonu vydrží:
P = √3 x 380 V x 20 A = 13148 = 13,1 kW
Tzn., že na základě získaných dat bude třífázový jistič 20A schopen odolat zátěži 13,1 kW.
Příklad 4 – zpětný přenos v třífázové síti
Když známe výkon zařízení připojeného k třífázové síti, pak výpočet optimálního proudu pro stroj nebude obtížný. Vezměme 13 kW zařízení, což ve wattech bude 13000 XNUMX W.
Aktuální síla bude I = 13000 3: (√380 x 20) = XNUMX A
Ukazuje se, že pro připojení takového třífázového zařízení potřebujete automatický jistič nejméně 20A.
Výkon
Pokud se vrátíme k jednofázové síti 220V, pak platí pravidlo, že 1 kW se rovná 4,54A, tedy 1A = 0,22 kW nebo 220V.
Jak je vidět z výše uvedených vzorců a výpočtů, ve výpočtech se používá Ohmův zákon, kde elektrický proud je převrácenou hodnotou odporu. Když nyní znáte všechny vzorce potřebné pro výpočty, můžete nezávisle provádět potřebné akce pro výběr automatického relé, které potřebujete připojit, které může být zahrnuto do elektrické sítě se zárukou, že všechna zařízení k němu připojená budou bezpečná.
