Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

У власників приватних будинків, квартир, дач або невеликих господарських приміщень, підключених до електрики, часто виникає потреба перевести ампери в вати або вирішити зворотну задачу. Для виконання перекладів одиниць, що визначають характеристики струму, застосовують відомі формули, які засновані на законі Ома.

Ми розповімо про те, як правильно виконати переклад фізичних одиниць. Крім того, в поданій нами статті наведені способи визначення робочої потужності і пускових струмів домашньої техніки. Розібрані нюанси обчислення перетину компонентів електропроводки.

Визначення потужності підключених приладів

Щоб обчислити значення максимально можливої потужності на ділянці ланцюга, необхідно підсумувати показники всіх підключених приладів. Але не все так просто: багато хто з цих пристроїв є складні електродинамічні системи, тому потрібно правильно визначити їх параметри.

Активна і повна складова потужності

Активна (або споживана) потужність пристрою (P) визначає безповоротну втрату електроенергії при його роботі. Саме цей показник вважатиме електролічильник, а, отже, він впливає на обсяг витрачених ресурсів (грошей) при функціонуванні приладу.

Активну компоненту у ВАТ вказують для всіх споживачів електроенергії. Однак є ще один показник - коефіцієнт потужності (cos (f)), який можна знайти в технічній документації, а також на спеціальних табличках або етикетках з основними параметрами.

Через неї можна розрахувати повну потужність (S) пристрої за такою формулою:

S = P / cos (f)

Фізичний сенс цих величин можна описати так: ток з повною потужністю йде від джерела (трансформатора) до електроприладу, який перетворює його активну складову, а решту (реактивну) повертає назад в мережу. Таким чином, навантаження на компоненти ланцюга (проводку і автомати) необхідно розраховувати саме з урахуванням повної потужності.

Провести розрахунок повної потужності можна за даними, які присутні в технічному паспорті пристрою або на табличці електродвигуна

Для більшості побутових приладів коефіцієнт дорівнює одиниці, отже, активна і повна потужності збігаються. Але при наявності у електроспоживачів конденсаторів (ємностей) або котушки індуктивності виникає реактивна компонента.

Звернути увагу потрібно на наступні типи обладнання:

  • холодильники;
  • пральні машини;
  • кондиціонери;
  • насоси;
  • індукційні печі і плити;
  • люмінесцентні світильники;
  • телевізори;
  • комп'ютери та інша техніка з електронним обладнанням.

Також часто до електросистеми приватних будинків або господарських об'єктів підключають верстати з електродвигунами, апарати дугового зварювання та інше обладнання, у якого повна потужність значно вище споживаної. Тому потрібно уважно ознайомитися з технічними характеристиками приладів перед їх включенням в мережу.

Пускові струми компресорів і двигунів

Якщо побутова техніка оснащена електродвигуном, компресором, ниткою розжарювання або трансформатором на вході в блок живлення, то при початку її роботи на короткий час виникають пускові струми (I п). Їх значення може в кілька разів перевищувати номінальні показники (I н), зазначені в паспорті пристрою.

Ці величини пов'язані наступною формулою:

I п = k * I н

Тут k - коефіцієнт кратності пускового струму.

Документація по електродвигунів містить всі дані, необхідні для розрахунку стартового струму, в тому числі і коефіцієнт кратності (останній стовпець)

Показник кратності перевищує значення "2" у наступних поширених побутових приладів:

  • погружной насос;
  • холодильник і морозильник;
  • потужний пилосос;
  • пральна машина;
  • Спліт-система;
  • мікрохвильова піч;
  • неонове освітлення;
  • деякі види електроінструменту (дриль, перфоратор, компресор).

Розрахунок загальної потужності при присутності в ланцюзі таких пристроїв необхідно проводити з урахуванням їх стартових струмів. Так як час підвищеного електроспоживання невелика, а синхронне включення малоймовірно, то досить взяти один, найбільш потужний за стартовими струмів прилад.

Сила струму і параметри електропроводки

Для визначення необхідного перетину жил електропроводки і номіналу автоматичних вимикачів виконують переклад сумарної кількості ват в ампер і отримують значення максимального тривалого струму.

Співвіднесення перетину жил і максимально допустимої для проводки сили струму виконують з використанням таблиць, які надають виробники кабельної продукції. Залежно від компанії-виробника, основні показники можуть трохи відрізнятися, але при цьому завжди повинні відповідати чинному ГОСТ 31996-2012.

Приклад таблиці відповідності перерізу струмопровідних жил і максимально допустимого тривалого струму в залежності від способу прокладки проводки

Іноді вибирають проводку ні з мінімально допустимим перетином, а з трохи більшим. Це виправдано, так як запас пропускної здатності дозволяє підключити нові електроприлади без дорогого демонтажу старих і укладання нових кабелів.

Параметри встановлюються в електрощиток автоматичних вимикачів підбирають так, щоб він гарантовано спрацьовував на відключення, якщо сила струму перевищить значення, визначене як максимально допустимий для прокладеної проводки.

Номінальний струм автомата (I n) обчислюють по допустимому для кабелю току (I p) за такою формулою:

I n <= I p / 1.45

Зазвичай вибирають автомат з максимальним серед дозволених значенням номіналу, щоб мінімізувати ймовірність відключення при сильній, але ще допустимої завантаженні ланцюга.

Взаємозв'язок основних електричних величин

Потужність і силу струму можна пов'язати через напругу (U) або опір ланцюга (R). Однак на практиці застосувати формулу P = I 2 * R складно, так як важко точно розрахувати опір на реальному ділянці.

Одно- і трифазне підключення

Більшість розводок електромережі для побутового використання є однофазними.

У цьому випадку перерахунок повної потужності (S) і сили змінного струму (I) з використанням відомого напруги відбувається за такими формулами, що випливають з класичного закону Ома:

S = U * I

I = S / U

Зараз набула поширення практика підведення трифазної мережі до житлових, побутових і дрібним промисловим об'єктам. Це виправдано з позиції мінімізації витрат на кабелі та трансформатори, які несе компанія поставляє електроенергію.

При підведенні трифазної мережі встановлюють вступної трьохполюсний автомат (зліва вгорі), трифазний лічильник (справа вгорі) а для кожної виділеної ланцюга - звичайні однополюсні пристрої (зліва внизу)

Перетин жив проводки і номінальну потужність при використанні трифазних споживачів визначають також по силі струму, яку обчислюють так:

I l = S / (1.73 * U l)

Тут індекс "l" означає лінійний характер величин.

При плануванні та подальшому проведенні розводки всередині приміщення краще виділяти трифазних споживачів в окремі ланцюги. Прилади, що працюють від стандартних 220 В, намагаються більш-менш рівномірно розкидати по фазах, так, щоб не було значного перекосу в потужності.

Іноді допускають змішане підключення пристроїв, що працюють як від однієї, так і від трьох фаз. Ця ситуація не найпростіша, тому її краще розглянути на конкретному прикладі.

Нехай в ланцюг включена трифазна індукційна піч з активною потужністю 7.0 кВт і коефіцієнтом потужності 0.9. До фазі "A" підключена мікрохвильова піч 0.8 кВт з коефіцієнтом "2" кратності пускового струму, а до фази "Б" - електричний чайник 2.2 кВт. Необхідно розрахувати параметри електромережі для цієї ділянки.

Схема підключення приладів до мережі. При такій конфігурації завжди ставлять трифазний автоматичний вимикач. Використовувати для захисту кілька однофазних автоматів заборонено

Визначимо повну потужність всіх пристроїв:

S i = P i / cos (f) = 7000 / 0.9 = 7800 В * А;

S m = P m * 2 = 800 * 2 = 1600 В * А;

S з = P c = 2200 В * А.

Визначимо силу струму кожного приладу:

I i = S i / (1.73 * U l) = 7800 / (1.73 * 380 ) = 11.9 A;

I m = S m / U f = 1600/220 = 7.2 A;

I c = S c / U f = 2200/220 = 10 A.

Визначимо силу струму по фазах:

I А = I i + I m = 11.9 + 7.2 = 19.1 A;

I Б = I i + I c = 11.9 + 10 = 21.9 A;

I З = I i = 11.9 A.

Струм максимальної сили при всіх включених електроприладах протікає по фазі "Б" і буде дорівнює 21.9 A. Достатня комбінація для безпроблемного забезпечення функціонування всіх пристроїв в цьому ланцюзі - перетин мідних жил 4, 0 мм 2 і автоматичний вимикач на 20 або 25 A.

Типове напруга побутових мереж

Так як потужність і сила струму пов'язані через напругу, то необхідно точно визначити цю величину. До введення з жовтня 2015 року ГОСТ 29322-2014 значення для звичайної мережі дорівнювало 220 В, а трифазної - 380 В.

За новим документом ці показники приведені у відповідність з європейськими вимогами - 230/400 В, але більшість систем побутового електропостачання все ще функціонує за старими параметрами.

Отримати реальне значення напруга можна з використанням вольтметра. Якщо цифри значно менше еталонних, то необхідно підключити вхідний стабілізатор

Відхилення 5% реального значення від еталонного допустимо на будь-який термін, а 10% - не більше ніж на одну годину. При зниженні напруги деякі споживачі, такі як електрочайник, лампа розжарювання або мікрохвильова піч, втрачають в потужності.

Але якщо пристрій забезпечений інтегрованим стабілізатором (наприклад, газовий котел) або має окремий імпульсний блок живлення, то споживана потужність залишиться незмінною.

У цьому випадку, з огляду на, що I = S / U, падіння напруга призведе до збільшення сили струму. Тому не рекомендують підбирати перетин жил кабелю "впритул" до максимальних розрахункових значень, а бажано мати запас в 15-20%.

Корисне відео по темі

Вимірювання сили струму мультиметром і подальше обчислення потужності:

Електронний пристрій для визначення напруги, сили струму і автоматичного обчислення потужності:

Визначити силу струму, знаючи напругу мережі і сумарну потужність приладів на ділянці ланцюга, досить просто. Складність полягає в вимірі або підрахунку вихідних параметрів.

Якщо виникають сумніви в правильності знайденого рішення, то краще звернутися до електриків, так як помилки в розрахунках можуть привести до серйозних проблем.

Хочете поділитися власним досвідом в перекладі амперів в вати? У вашому арсеналі є оригінальний метод, який може стати в нагоді відвідувачам сайту? Пишіть, будь ласка, коментарі в розташованому нижче блоці, розміщуйте фото і задавайте питання по темі статті.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Електрик