Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Всі автомати, які є у продажу, містять в маркуванні величину гранично допустимого струму (але ніяк не підтримуваної потужності у ватах), а більшість споживачів мають позначку на бирці про споживаної потужності. Щоб правильно підібрати кабель і автоматичний вимикач потрібно знати, як перевести ампери в кіловати і назад. Про це ми і розповімо читачам сайту далі.Короткі про напругу, струмі і потужності
Напругою (вимірюють в Вольтах) називається різниця потенціалів між двома точками або роботу, виконану з переміщення одиничного заряду. Потенціал, в свою чергу, характеризує енергію в даній точці. Величина струму (кількість Ампер) описує, скільки зарядів протекли через поверхню за одиницю часу. Потужність (вати і кіловати) описує швидкість, з якою цей заряд був перенесений. З цього випливає - чим більше потужність, тим швидше і більше перемістилося носіїв заряду через тіло. В одному кіловат тисяча ват, це потрібно запам'ятати для швидкого розрахунку і перекладу.
У теорії звучить досить складно, давайте розглянемо на практиці. Основна формула, якої обчислюється потужність електричних приладів наступна:
P = I * U * cosФ
Важливо! Для чисто активних навантажень використовується формула P = U * I, у яких cosФ дорівнює одиниці. Активні навантаження - це нагрівальні прилади (електричний обігрів, електропіч з ТЕНами, водонагрівач, електрочайник), лампи розжарювання. Всі інші електроприлади мають деяке значення реактивної потужності, це зазвичай невеликі значення, тому ними нехтують, тому розрахунок в результаті приблизний виходить.
Як виконати переклад
Постійний струм
У сфері автоелектрики та декоративного підсвічування використовуються ланцюга 12 В. Давайте розглянемо на практиці, як перевести ампери в вати на прикладі світлодіодної стрічки. Для її підключення часто необхідний блок живлення, але підключити «просто так» його не можна, він може згоріти, або навпаки, ви можете купити дуже потужний і дорогий БП там, де він не потрібен і даремно витратити гроші.
У характеристиках блоку живлення на бирці зазначаються такі величини, як напруга, потужність і струм. Причому кількість Вольт вказуються обов'язково, а ось потужність або струм можуть бути описані разом, а може бути і таке, що тільки одна з характеристик вказана. У характеристиках світлодіодної стрічки вказані ті ж характеристики, але потужність і струм з урахуванням на метр.
Уявімо, що ви купили 5 метрів стрічки 5050 з 60 світлодіодами на 1 метр. На упаковці написано «14, 4 Вт / м», а в магазині на бирках БП вказано тільки струм. Підбираємо правильний джерело живлення, для цього помножимо кількість метрів на питому потужність і отримаємо загальну потужність.
14, 4 * 5 = 72 Вт - необхідно для харчування стрічки.
Значить потрібно перевести в ампер за цією формулою:
I = P / U
Разом: 72/12 = 6 Ампер
Разом потрібен блок живлення мінімум на 6 Ампер. Більш детально дізнатися про те, як вибрати блок живлення для світлодіодної стрічки, ви можете дізнатися з нашої окремої статті.
Інша ситуація. Ви встановили на свій автомобіль додаткові фари, але на лампочках вказана характеристика, припустимо 55 Вт. Підключення всіх споживачів в авто краще проводити через запобіжник, але який потрібен для цих фар? Потрібно перевести вати в ампер за формулою вище - розділивши потужність на напругу.
55/12 = 4, 58 Ампера, найближчий номінал - 5 А.
однофазна мережа
Більшість побутових приладів розраховані на підключення до однофазної мережі 220 В. Нагадаємо, що в залежності від країни, в якій ви живете, напруга може бути і 110 вольт і будь-яким іншим. У Росії прийнята за стандарт величина саме 220 В для однофазної і 380 В для трифазної мережі. Більшості читачів найчастіше доводиться працювати саме в таких умовах. Найчастіше навантаження в таких мережах вимірюють в кіловатах, при цьому автоматичні вимикачі містять маркування в Амперах. Розглянемо трохи практичних прикладів.
Припустимо, що ви живете в квартирі зі старим електролічильників, і у вас встановлена автоматична пробка на 16 Ампер. Щоб визначити, яку потужність «потягне» пробка, потрібно перевести ампери в кіловати. Тут ефективна та ж формула, що зв'язує силу струму і напругу в потужність.
P = I * U * cosФ
Для зручності розрахунків приймаємо cosФ за одиницю. Напруга нам відомо - 220 В, струм теж, давайте переведемо: 220 * 16 * 1 = 3520 Ватт або 3, 5 кіловата - рівно стільки ви можете підключити одноразово.
За допомогою таблиці можна швидко перевести ампери в кіловати при виборі автоматичного вимикача:
Трохи складніша справа з електродвигунами, у них є такий показник як коефіцієнт потужності. Щоб визначити, скільки у вас буде споживати кіловат на годину такий двигун, потрібно обов'язково враховувати коефіцієнт потужності у формулі:
P = U * I * cosФ
Слід зазначити, що cosФ повинен бути вказаний на бирці, зазвичай від 0, 7 до 0, 9. В даному випадку, якщо повна потужність двигуна 5, 5 кіловат або 5500 Ватт, то споживана активна потужність (а ми платимо, на відміну від підприємств, тільки за активну):
5, 5 * 0, 87 = 4, 7 кіловата, а якщо точніше то 4785 Вт
Варто відзначити, що при виборі автомата і кабелю для електродвигуна потрібно враховувати повну потужність, тому потрібно брати струм навантаження, який вказаний в паспорті до двигуна. І також важливо враховувати пускові струми, так як вони значно перевищують робочий струм двигуна.
Ще один приклад, скільки ампер споживає чайник на 2 кВт? Робимо розрахунок, спочатку потрібно виконати переклад кіловат в вати: 2 * 1000 = 2000 Ватт. Після цього переводимо вати в ампери, а саме: 2000/220 = 9 Ампер.
Це означає, що пробка на 16 Ампер витримає чайник, але якщо ви дозволите ще один потужний споживач (наприклад, обігрівач) і в сумарна потужність буде вище 16 Ампер - вона через час виб'є. Також справа йде і з автоматами, і запобіжниками.
Для підбору кабелю, який витримає певну кількість ампер частіше, ніж формули використовують таблицю. Ось приклад однієї з них, крім струму в ній і вказана потужність навантаження в кіловатах, що дуже зручно:
трифазна мережа
В трифазного мережі є дві основні схеми з'єднання навантаження, наприклад обмоток електродвигуна - це зірка і трикутник. Формула визначення та переведення потужності в ток дещо інша, ніж в попередніх варіантах:
P = √3 * U * I * cosФ
Так як найбільш частим споживачем трифазної електромережі є електродвигун, розглянемо на його прикладі. Припустимо, у нас є електродвигун потужністю в 5 кіловат, зібраний за схемою зірки з напругою живлення 380 В.
Потрібно живити його через автоматичний вимикач, але щоб його підібрати, потрібно знати струм двигуна, значить потрібно перевести з кіловат в ампер. Формула для розрахунку матиме вигляд:
I = P / (√3 * U * cosФ)
На нашому прикладі це буде 5000 / (1, 73 * 380 * 0, 9) = 8, 4 А. Таким чином ми легко змогли перевести кіловати в ампер в трифазній мережі.
Наостанок рекомендуємо переглянути корисне відео по темі:
Для оперативної роботи електромонтерові необхідно освоїти навички швидкого перекладу. На електродвигунах часто вказується і струм, і напруга, і потужність, і її коефіцієнт, але трапляється, так, що табличка загублена, або ж інформація на ній читається не повністю. Крім електродвигунів часто доводиться підключити Тени або теплову гармату, де крім напруги живлення і потужності часто нічого не відомо. Для оптимального підбору кабелю потрібно знати, як швидко перевести ампери в кіловати відповідно. Ми сподіваємося, що надані формули і поради допомогли вам зрозуміти всю нюанси перекладу. Якщо ви не можете самостійно перевести потужність в ампер або навпаки, пишіть в коментарях, ми вам постараємося допомогти!
Буде корисно прочитати:
- Як вибрати автоматичний вимикач
- Розрахунок перетину кабелю по струму і потужності
- Як визначити споживану потужність приладів