примеры расчета для 220В и 380В
Содержание
Амперы и киловатты являются основными характеристиками электроэнергии. Значение ампер еще называют нагрузкой, а киловатт – мощностью. Необходимость перевода этих единиц из одной в другую возникает, когда нужно понять, какое защитное реле можно установить в электрической цепи, чтобы не повредить подключенный к ней прибор.
В материале, который изложен ниже, даются конкретные примеры и формулы расчетов для разных типов электрических сетей и пояснения по проведению таких расчетов.
Если мы посмотрим на маркировку большинства устройств, которые работают от электросети, то в обозначениях характеристик прибора обычно указывается только сила тока, то есть значение в амперах. Но есть еще и мощность тока, которая измеряется в киловаттах. А этот показатель особенно важен, когда нужно подобрать защитное сетевое устройство, которое устанавливается в электрическую сеть.
Правильный выбор автоматического реле позволяет обезопасить подключаемые к сети устройства от выхода из строя из-за пиковых нагрузок напряжения, а провода сети от возгорания. Теорию и примеры таких расчетов мы рассмотрим ниже.
Необходимость перевода ампер в киловатты
Мощность и сила тока две основные характеристики, которые необходимо знать, чтобы правильно установить защитные устройства при работе с электрическими приборами, подключаемыми к сети. Каждый подключенный к сети прибор должен быть защищен индивидуально подбираемыми защитными устройствами. В то же время, проводка электросети может оплавиться и загореться, если защитные устройства подобраны неправильно и не соответствуют техническим характеристикам сети. Ведь все электрические провода, которые используются, имеют собственную токонесущую способность, зависящую от сечения жилы провода, причем нужно учитывать материал, из которого эти жилы произведены.
Защитные устройства обычно срабатывают при скачках напряжения, которые могут вывести из строя приборы, включенные в сеть на этот момент.
Чтобы этого не произошло, защита должна отключить ветку, к которой подключены маломощные приборы. Но на реле стоит только обозначение силы тока в амперах. А электроприборы, которые мы включаем в сеть, маркируются потребляемой мощностью в ваттах и киловаттах. Связь между мощностью и силой тока очень тесная.
Чтобы это понять, нужно разобраться в терминологии и принципах действия электрической сети.
- Обычно рассматривают напряжение в сети, которое представляет собой разность потенциалов, то есть работу, которая происходит при перемещении электрического заряда от одной точки в электрической сети к другой. Напряжение в любой электрической сети обозначается в вольтах.
- Силой тока, которая измеряется в амперах, называется число ампер, проходящих по проводнику за определенную единицу времени.
- Мощностью тока называется скорость перемещения заряда по проводнику и измеряется она в ваттах или киловаттах.
Чтобы электрические приборы высокой мощности могли нормально работать в сети, она должна обладать высокой скоростью передачи энергии, проходящей через эту сеть, то есть в сети должен быть ток высокой мощности.
Поэтому автоматы, которые срабатывают на увеличение нагрузки на прибор, должны иметь более высокий порог реакции на пиковую нагрузку, чем для менее мощных устройств, подключаемых к данной конкретной электрической сети. Для создания резерва безопасности работы таких автоматов и возникает необходимость расчета точной нагрузки.
Правила перевода единиц
В инструкциях ко многим приборам попадаются обозначения в вольт-амперах. Различие их необходимо только специалистам, которым эти нюансы важны в профессиональном плане, но для обычных потребителей это не так важно, потому что используемые в этом случае обозначения характеризуют почти одно и то же. Что же касается киловатт/час и просто киловатт, то это две различных величины, которые нельзя путать ни при каких условиях.
Чтобы определить электрическую мощность через показатель сетевого тока, можно использовать различные инструменты, с помощью которых производятся замеры и вычисления:
- с помощью тестера;
- используя токоизмерительные клещи;
- производя вычисления на калькуляторе;
- с помощью специальных справочников.
Применив тестер, мы измеряем напряжение в интересующей нас электросети, а после этого используем токоизмерительные клещи для определения силы тока. Получив нужные показатели, и применив существующую формулу расчета постоянного и переменного тока, можно рассчитать мощность. Имеющийся результат в ваттах при этом делим на 1000 и получаем количество киловатт.
Однофазная электрическая цепь
В основном все бытовые электросети относятся к сетям с одной фазой, в которых применяется напряжение на 220 вольт. Маркировка нагрузки для них записывается в киловаттах, а сила тока в амперах и обозначается как АВ.
Для перевода одних единиц в другие, применяется формула закона Ома, который гласит, что мощность (P) равна силе тока (I), умноженной на напряжение (U). То есть, расчет будет выглядеть так:
Вт = 1А х 1В
На практике такой расчет можно применить, например, к обозначениям на старых счетчиках учета расхода электроэнергии, где установленный автомат рассчитан на 12 А.
Подставив в имеющуюся формулу цифровые значения, получаем:
12А х 220В = 2640 Вт = 2,6 КВт
Расчеты для электрической сети с постоянным и переменным током практически ничем не отличаются, но справедливы только при наличии активных приборов, которые потребляют энергию, например, электрические лампы накаливания. А когда в сеть включены приборы с емкостной нагрузкой, тогда появляется сдвиг фаз между током и напряжением, который является коэффициентом мощности, записываемым как cos φ. При наличии только активной нагрузки, этот параметр обычно равен 1, а вот при реактивной нагрузке в сети, его приходится учитывать.
В случаях, когда нагрузка в сети смешанная, значение этого параметра колеблется около 0,85. Уменьшение реактивной составляющей мощности, ведет к уменьшению потерь в сети, что повышает коэффициент мощности. Многие производители при маркировке прибора, указывают этот параметр на этикетке.
Трехфазная электрическая сеть
Если брать пример с трехфазной сетью, то здесь все обстоит несколько по-другому, так как задействовано три фазы.
Производя расчеты, нужно взять значение электрического тока одной из фаз, которое умножается на величину напряжения в этой фазе, после чего полученный результат умножается на cos φ, то есть на сдвиг фаз.
Сосчитав, таким образом, напряжение в каждой фазе, складываем полученные результаты и получаем суммарную мощность прибора, который подключен к трехфазной сети. В формулах это выглядит так:
Ватт = √3 Ампер х Вольт или Р = √3 х U x I
Ампер = √3 Вольт или I = P/√3 x U
При этом нужно иметь в виду, что существует разница фазного и линейного напряжения и тока. Но формула расчета остается одной и то же, кроме случая, когда соединение сделано в виде треугольника, и нужно произвести расчет нагрузки индивидуального подключения.
Для цепей с переменным током существует негласное правило такого расчета: сила тока делится пополам, чтобы подобрать мощность защитных и пусковых реле. Это же правило применяется и когда рассчитывают диаметр проводника в таких электрических цепях.
Перевод ампер в киловатты
Сейчас в Интернете есть множество специальных программ, в которых прямо онлайн можно, подставив свои данные, произвести нужные расчеты. Но если по какой-то причине подключиться к Интернету невозможно, а сделать расчет необходимо в данный момент, достаточно произвести простые арифметические действия, чтобы получить искомый результат.
Пример 1 – перевод для однофазной сети 220 В
Чтобы рассчитать, например, предельную мощность автоматического однополюсного реле с номинальным током 16А, производим расчет по формуле:
P = U x I
Подставляя в формулу цифровые значения получаем:
Р = 220В х 16А = 3520Вт = 3,5КВт
То есть реле-автомат, который можно установить в эту электрическую цепь, должен выдерживать нагрузку подключенных приборов не ниже 3,5 КВт.
Так же можно подсчитать сечение провода, например, для тостера на 1,5 КВт:
I = P : U = 1500 : 220 = 7А
Но при этом достаточно важным фактором является то, что при подборе проводов нужно учитывать материал используемого проводника.
Так, используя медный провод, необходимо знать, что он выдержит нагрузки вдвое большие, чем алюминиевый провод такого же сечения.
Пример 2 – обратный перевод в однофазной бытовой сети
Теперь рассмотрим усложненную задачу, когда в сети задействовано несколько подключенных электрических устройств, для которых нужно подобрать автоматическое реле, оптимально выдерживающее мощность подключенных приборов, например, когда одновременно подключены:
- 2 лампы накаливания по 100 Вт;
- бытовой обогреватель мощностью 2 кВт;
- телевизор мощностью 0,5 кВт.
Чтобы подсчитать общую мощность подключенных к сети приборов, работающих одновременно, нужно их мощность в киловаттах перевести в ватты и суммировать данные:
100+100+2000+500= 2700Вт или 2,7кВт
Показатель силы тока в этом конкретном случае будет:
I = P : U = 2900Вт : 220В = 13,2А
То есть, в имеющемся примере расчета, необходимо установить автомат с номинальным током, который равен или превышает полученное значение.
По расчетам, выбирая однофазное стандартное реле, вполне достаточно поставить сюда автомат на 16А.
Пример 3 – расчет для трехфазной сети ампер в киловатт
Делая расчет перевода одних единиц в другие, в этом примере меняется только формула расчета. Для примера возьмем автомат с номинальным током 20А и произведем расчет, какую мощность сети он выдержит:
Р = √3 х 380В х 20А = 13148 = 13,1 кВт
То есть, исходя из полученных данных, трехфазный автомат на 20А сможет выдержать нагрузку 13,1 КВт.
Пример 4 – обратный перевод в трехфазной сети
Когда мы знаем мощность прибора, подключенного к трехфазной сети, то вычислить оптимальный ток для автомата не составит особого труда. Возьмем прибор на 13кВт, что в ваттах составит 13000 Вт.
Сила тока составит I = 13000: (√3 х 380) = 20А
Получается, что для подключения такого трехфазного прибора нужен автомат не менее 20А.
Вывод
Если вернуться к однофазной сети на 220В, то существует правило, что 1 кВт равен 4,54А, то есть 1А = 0,22кВт или 220В.
Как видно из приведенных формул и вычислений, везде при расчетах используется закон Ома, где сила электротока является обратной сопротивлению. Зная теперь все необходимые для расчетов формулы, вы самостоятельно можете произвести необходимые действия, чтобы выбрать нужное для подключения автоматическое реле, которое можно включить в электрическую сеть с гарантией того, что все приборы, подключенные к ней, будут в безопасности.
Как перевести мощность кВт в кВА — формула перевода кВА в кВт
Главная / Информация / Статьи / Перевод кВА в кВт по формулам — как правильно перевести мощность?
С вопросом, как перевести кВт к кВА приходится сталкиваться каждому покупателю источников бесперебойного питания, генераторов. Производители зачастую указывают какое-то одно значение, что приводит к путанице при выборе. Давайте разберемся в этом вопросе.
Для чего необходимо переводить кВт в кВА
Итак, чем отличается кВт от кВА простыми словами.
К источникам питания, работающим с переменным током, может быть подключена различная нагрузка. Полная мощность включает в себя активные и реактивные компоненты. Последний показатель зависит от разницы напряжения и силы тока по фазе.
Для реактивной нагрузки, например, электродвигателей, это значение может иметь большую величину, причем как положительную, так и отрицательную. Ее учет при выборе источников питания обязателен, иначе режим работы этого оборудования не будет оптимальным, что приводит к сокращению срока службы.
Именно по этой причине требуется перевод мощности кВА в кВт и наоборот.
Физический смысл показателей кВт и кВА
Теперь необходимо разобраться, в чем разница между кВА и кВт со стороны научных определений и понятий.
- В киловаттах измеряют активную энергию, которая расходуется непосредственно на полезную работу подключаемого оборудования, например, для нагрева ТЭНа или другого обогревателя.
- В киловольт-амперах измеряют полную мощность с учетом индуктивной составляющей, которая также потребляется для выполнения определенной работы.
Просто охарактеризовать отличие кВА от кВт можно так — первое значение определяет мощность, которую необходимо потратить, а второе — величину полезной работы, которую сможет совершить подключенная нагрузка. Обычно сравнивают полную мощность с массой брутто, а активную мощность с массой нетто.
Мощность в кВА и кВт — в чем принципиальная разница
Ватт — это показатель, при котором работа, равная 1 джоулю, будет выполнена за 1 секунду. Кроме того, он же равен произведению постоянного тока с напряжением 1 вольт и силы в 1 ампер. Для постоянных цепей характерно полное потребление получаемой энергии, так как емкостная или индуктивная составляющая нагрузки отсутствует.
Вольт-ампер — произведение напряжения на концах сети и силы действующего в ней переменного тока. Учитывая то, что по фазе эти показатели могут не совпадать, часть потребляемой энергии не используется на действительную работу, а просто переносится электромагнитными полями.
По этой причине этот показатель иногда называют «кажущейся мощностью.
От чего зависит соотношение кВА и кВт
Подключаемая нагрузка, в зависимости от своего типа, оказывает обратное воздействие на источник питания. В зависимости от ее особенностей кривая силы тока моет опережать или отставать от синусоиды напряжения. Этот показатель и определяет коэффициент перевода кВА в кВт.
В электротехнике он получил название коэффициента мощности, численно равному косинусу фазового сдвига между напряжением и силой тока (cos фи). Высоким считается показатель в пределах 0,95–1, хорошее значение — от 0,8 и выше, все что ниже, относят к удовлетворительным и низким значениям, что говорит о большой части индуктивной или емкостной составляющей в нагрузке.
Как перевести кВА в кВт и наоборот
Узнать, сколько кВт в кВА можно несколькими способами, все зависит от того, насколько точный результат необходимо получить. Высокая точность потребуется при подключении мощного промышленного оборудования, у которого реактивная составляющая велика, из-за чего возможно негативное влияние на питающую сеть или генерирующие установки.
Для обычных бытовых, если требуется мощность кВА перевести в кВт, применяют упрощенные методы с небольшой погрешностью, которой можно пренебречь.
Приближенная формула перевода кВА в кВт
Такой пересчет кВА в кВт можно увидеть в документации производителей генераторов, ИБП. Они не знают, какая нагрузка будет подключаться к источнику. Это может быть чайник, у которого коэффициент мощности равен 1 или не слишком качественный электродвигатель, с характерным cos фи в пределах 0,6.
По этой причине перевод осуществляется по приближенному принципу. Нормальным коэффициентом считается показатель не менее 0,8, именно то значение приняли для перевода полной мощности в активную и наоборот:
- Чтобы из киловольт-ампера получить киловатт, от имеющегося значения отнимают 20% или просто делят на 0,8. Так, к генератору, рассчитанному на 5 киловольт-ампера, можно подключать активную нагрузку мощностью 4 киловатта.
- Для обратного перевода количество киловатт уже делят на 0,8, что дает показатель необходимой полной мощности источника питания.
Такая упрощенная схема перевода параметров получила повсеместное применение. Рекомендуем ее именно при выборе источника питания или генератора для бытовых целей.
Как точно пересчитать кВА в кВт
Чтобы точно перевести кВА в кВт, уже необходимо знать фактический коэффициент мощности источника питания или подключаемого оборудования. Повторим, что такой расчет применяется в основном для мощных установок, для которых потери на реактивную энергию могут вылиться в серьезное увеличение платы за потребленную электроэнергию.
Принцип пересчета такой же, как и при приблизительном методе. Отличие — используется точное значение cos фи. Для определения допустимой или потребляемой активной мощности, киловольт-ампер умножают на этот показатель, при обратном пересчете — делят.
Онлайн-расчет кВА в кВт
Чтобы не заниматься самому математическими вычислениями, рекомендуется воспользоваться возможностями онлайн-калькулятора.
Расчет ведется по точной формуле под фактический коэффициент мощности. Программа выполняет прямой и обратный перевод величин.
Практика показала, что для бытового электропотребления подобные вычисления необходимы только в случае приобретения ИБП, генераторов. Так как точно определить характеристики всей подключаемой нагрузки невозможно (сегодня чайник, завтра инструмент или сложная электронная аппаратура с емкостными и индуктивными элементами), применяют приближенную формулу, к учету берут коэффициент мощности, равный 0,8.
Для промышленных объектов используют точную формулу перевода.
Как преобразовать кВА в ампер
Преобразование кВА в ампер может показаться сложным для тех, кто не знаком с терминологией генераторов, но это не обязательно так. Компания Power Electrics предоставила пошаговое руководство, которое поможет вам преобразовать кВА в ампер по простой формуле.
Чтобы преобразовать кВА в амперы, вам нужно знать напряжение цепи, а затем использовать приведенную ниже формулу для расчета ее мощности.
Наши генераторы работают в трехфазных цепях. Для этого мы рекомендуем использовать следующую формулу:
Пример 1
Ток (А) = (1000 x мощность (мощность генератора – кВА) ) ÷ ( ∛ x напряжение (В) 09 (А) = (1000 x кВА) ÷ (1,732 x В)
(А) = (1000 x 75) ÷ (1,732 x 400)
(А) = 1 09 009 (А) = 1 09 009 (А) = 1 09 009 693
( A) = 108
В приведенном выше примере (трехфазная формула) показан генератор с силой тока 108 ампер и мощностью 75 кВА. КВА приравнивается к показателю полной мощности, но кВт — это фактическая произведенная мощность, потому что кВт = кВА x pf — дополнительную информацию можно найти в нашем блоге о превращении кВт в кВА здесь. Дизельные генераторы обычно имеют номинальный коэффициент мощности 0,8, т. е.
номинальный коэффициент мощности (pf) для генераторов равен 0,8.
Генераторы редко работают с максимальной нагрузкой, поскольку это снижает эффективность и номинальную мощность генератора. Один кВА эквивалентен 1000 вольтамперам. Электрический КПД обычно выражается как коэффициент мощности от нуля до единицы. Чем ближе значение коэффициента мощности к единице, тем эффективнее будет преобразование кВА в киловатты.
Что такое усилители?
Ампер — это мера силы электрического тока в цепи. Проще говоря, электричество — это электроны, протекающие через проводник, а ампер — это мера количества протекающих электронов, также известного как электрический ток.
Что такое вольты?
Вольт — сокращение от напряжения — это сила, которая перемещает электроны в проводнике. Чем выше давление, тем большую работу могут совершить электроны. Полезным сравнением является вода под давлением. Чем больше вода находится под давлением, например, мойки высокого давления, тем эффективнее она способна очистить окрашенный пол или удалить старую краску со стены.
Точно так же движущиеся электроны (ток в амперах) с давлением работают наиболее эффективно.
Знаете ли вы?
В «инженерном мире» обычно используется следующая формула:
I = кВт x 1000/ ∛ x E x Коэффициент мощности I = 60 000/554,24 I = 108 Хотя расчет дает тот же ответ, что и в исходном примере, формула немного отличается. Вместо «A» используется «I» для обозначения ампер, в то время как «E» представляет вольты, а не «V». Нравится? Читать похожие блоги
21 окт. 2020 г.
Как подготовиться к отключению электроэнергии
14 фев. 2020
Как предотвратить мокрое штабелирование
21 окт. 2019
Как продлить срок службы вашего генератора
Преобразование блока питания— WintelGuy.
comВведите значения, выберите единицы измерения и нажмите Преобразовать .
Результаты:
Напряжение: 208 В (вольт)
Ток: 5 А (ампер) = 0,0050 кА (килоампер)
Полная мощность: 1040 ВА (вольт-ампер) = 1,0400 кВА (киловольт-ампер)
Активная или реальная мощность:
988 Вт (ватт) = 0,9880 кВт (киловатт)
3371,1959 БТЕ/ч (британская тепловая единица (ИТ) в час)
0,2809 TR (тонна холода)
Этот инструмент можно использовать для основных расчетов электроэнергии и преобразования различных единиц мощности (А, кА, Вт, кВт, ВА, кВА, БТЕ/ч).
Примечание. Все расчеты выполнены для однофазной цепи переменного тока (AC).
Коэффициент мощности: В системе электроснабжения переменного тока коэффициент мощности определяется как отношение активной мощности,
измеряется в ваттах (Вт), и кажущаяся мощность, измеряемая в ВА (вольт-амперах), которую потребляет нагрузка.
Расчетные формулы
Текущий:
Фазный ток I в амперах (А) равен реальной мощности P в ваттах (Вт), деленной на произведение коэффициента мощности PF и действующего напряжения V в вольтах (В): I = P / ( PF * V )
Фазный ток I в амперах (А) равен полной мощности S в вольт-амперах (ВА), деленной на среднеквадратичное напряжение V в вольтах (В): I = С / В
Полная мощность:
Полная мощность S в вольт-амперах (ВА) равна произведению напряжения V в вольтах (В) и силы тока I в амперах (А): С = В * Я Полная мощность S в вольт-амперах (ВА) равна реальной мощности P в ваттах (Вт), деленной на коэффициент мощности PF: С = П / ПФ
Активная или реальная мощность:
Мощность P в ваттах (Вт) равна произведению фазного тока I в амперах (А), действующего напряжения V в вольтах (В) и коэффициента мощности PF: П = Я * В * ПФ Реальная мощность P в ваттах (Вт) равна произведению полной мощности S в вольт-амперах (ВА) и коэффициента мощности PF: П = С * ПФ
Нагрев/охлаждение:
Формула для преобразования мощности в ваттах (Вт) в BTU (ИТ) в час (БТЕ/ч): P (БТЕ/ч) = 3,412141633 * P (Вт) Формула для преобразования мощности в
См.