Conversione di Ampere in Watt: regole ed esempi pratici della conversione di unità di tensione e corrente

I proprietari di case private, appartamenti, cottage o piccoli locali di servizio collegati all'elettricità devono spesso convertire gli ampere in watt o risolvere il problema inverso. Per eseguire trasferimenti di unità che determinano le caratteristiche delle attuali, vengono utilizzate formule ben note, che si basano sulla legge di Ohm.

Parleremo di come tradurre correttamente le unità fisiche. Inoltre, l'articolo che abbiamo presentato fornisce metodi per determinare la potenza operativa e le correnti di avviamento degli elettrodomestici. Vengono analizzate le sfumature del calcolo della sezione trasversale dei componenti del cablaggio.

Determinare la potenza dei dispositivi collegati

Per calcolare il valore della massima potenza possibile su una sezione del circuito, è necessario riepilogare le prestazioni di tutti i dispositivi collegati. Ma non tutto è così semplice: molti di questi dispositivi sono sistemi elettrodinamici complessi, quindi è necessario determinare correttamente i loro parametri.

Componenti attivi e a piena potenza

Potenza attiva (o consumata) del dispositivo (P) determina la perdita irrevocabile di elettricità durante il suo funzionamento. È questo indicatore che calcolerà il contatore elettrico e, quindi, influisce sulla quantità di risorse (denaro) spese durante il funzionamento del dispositivo.

Il componente attivo in watt è indicato per tutti i consumatori di elettricità. Tuttavia, esiste un altro indicatore: il fattore di potenza (cos (f)), che si trova nella documentazione tecnica, nonché su targhe o etichette speciali con i parametri principali.

Attraverso di esso, puoi calcolare la potenza totale (S) dispositivi secondo la seguente formula:

S = P / cos (f)

Il significato fisico di queste quantità può essere descritto come segue: la corrente a piena potenza va dalla sorgente (trasformatore) all'apparecchiatura elettrica, che converte il suo componente attivo e restituisce il rimanente (reattivo) alla rete. Pertanto, il carico sui componenti del circuito (cablaggio e interruttori automatici) deve essere calcolato con precisione tenendo conto della piena potenza.

È possibile calcolare la piena potenza in base ai dati presenti nella scheda tecnica del dispositivo o sulla targhetta del motore elettrico

Per la maggior parte degli elettrodomestici, il coefficiente è l'unità, quindi la potenza attiva e piena sono le stesse. Ma se il consumatore ha condensatori (capacità) o un induttore, si verifica un componente reattivo.

È necessario prestare attenzione ai seguenti tipi di apparecchiature:

• frigoriferi;
• lavatrici;
• condizionatori d'aria;
• pompe;
• forni a induzione e stufe;
• luci fluorescenti;
• TV
• computer e altre apparecchiature con riempimento elettronico.

Anche spesso a impianto elettrico di case private o strutture economiche collegano le macchine utensili con motori elettrici, saldatrici ad arco e altre attrezzature, la cui potenza totale è significativamente superiore a quella consumata. Pertanto, è necessario acquisire familiarità con le caratteristiche tecniche dei dispositivi prima di collegarli alla rete.

Correnti di spunto di compressori e motori

Se gli elettrodomestici sono dotati di un motore elettrico, un compressore, un filamento incandescente o un trasformatore all'ingresso dell'alimentazione, quindi all'inizio del suo funzionamento, le correnti di avviamento si verificano per un breve periodo (io_n). Il loro valore può superare più volte i valori nominali (io_n) specificato nel passaporto del dispositivo.

Questi valori sono correlati dalla seguente formula:

io_n = k * I_n

qui k - coefficiente di molteplicità della corrente di avviamento.

La documentazione per i motori elettrici contiene tutti i dati necessari per calcolare la corrente di avviamento, incluso il coefficiente di molteplicità (ultima colonna)

L'indice di molteplicità supera il valore "2" nei seguenti elettrodomestici comuni:

• pompa sommersa;
• frigorifero e congelatore;
• potente aspirapolvere;
• una lavatrice;
• sistema diviso;
• un forno a microonde;
• illuminazione al neon;
• alcuni tipi di utensili elettrici (trapano, perforatore, compressore).

Il calcolo della potenza totale in presenza di tali dispositivi nel circuito deve essere effettuato tenendo conto delle loro correnti di avviamento. Poiché il tempo di aumento del consumo energetico è ridotto e è improbabile l'inclusione sincrona, è sufficiente prendere uno dei dispositivi più potenti rispetto alle correnti di avviamento.

Parametri di amperaggio e cablaggio

Determinare la sezione richiesta dei conduttori e interruttori automatici traduce il numero totale di watt in ampere e ottiene il valore della massima corrente continua.

La correlazione della sezione trasversale dei conduttori e la massima resistenza di corrente accettabile per il cablaggio viene eseguita utilizzando le tabelle fornite dai produttori di cavi. A seconda del produttore, gli indicatori principali possono variare leggermente, ma allo stesso tempo devono sempre essere conformi all'attuale GOST 31996-2012.

Un esempio di una tabella di corrispondenza della sezione trasversale dei conduttori conduttori e della corrente continua massima consentita, a seconda del metodo di cablaggio

A volte scelgono un cablaggio non con una sezione minima accettabile, ma con una sezione leggermente più grande. Ciò è giustificato, poiché la larghezza di banda di riserva consente di collegare nuovi apparecchi elettrici senza costosi smantellamenti di cavi vecchi e nuovi.

Parametri impostati al quadro elettrico interruttori automatici sono selezionati in modo tale da garantire il funzionamento all'arresto se la resistenza corrente supera un valore determinato come massimo consentito per il cablaggio posato.

Corrente nominale della macchina (io_n) sono calcolati dalla corrente accettabile per il cavo (io_p) secondo la seguente formula:

io_n <= I_p / 1.45

Di solito, viene scelta una macchina automatica con il valore massimo tra i valori nominali consentiti al fine di ridurre al minimo la probabilità di disconnessione con un carico forte ma ancora ammissibile sul circuito.

La relazione tra quantità elettriche di base

Potenza e amperaggio possono essere collegati tramite tensione (U) o resistenza del circuito (R). Tuttavia, in pratica, applica la formula P = I² * R è difficile, poiché è difficile calcolare con precisione la resistenza in un'area reale.

Connessione monofase e trifase

La maggior parte dei collegamenti elettrici per uso domestico è monofase.

In questo caso, la conversione della potenza totale (S) e alimentazione CA (io) utilizzando una tensione nota si verifica secondo le seguenti formule derivanti dalla legge classica di Ohm:

S = U * I

I = S / U

Ora è diventata diffusa la pratica di portare una rete trifase in strutture residenziali, domestiche e di piccole dimensioni. Ciò è giustificato dalla posizione di minimizzare i costi di cavi e trasformatori, che sono a carico dell'azienda che fornisce elettricità.

Quando si riassume una rete trifase, viene installato un interruttore tripolare di ingresso (in alto a sinistra), un contatore trifase (in alto a destra) e per ogni circuito selezionato - normali dispositivi unipolari (in basso a sinistra)

La sezione dei conduttori di cablaggio e la potenza nominale quando si utilizzano utenti trifase è determinata anche dalla resistenza corrente, che viene calcolata come segue:

io_l = S / (1,73 * U_l)

Ecco l'indice "l”Indica la natura lineare delle quantità.

Nella pianificazione e successiva implementazione cablaggio interno è meglio isolare i consumatori trifase in circuiti separati. I dispositivi che funzionano da 220 V standard, cercano di disperdersi più o meno uniformemente in fasi, in modo che non vi sia alcuna distorsione significativa in potenza.

A volte consentono la connessione mista di dispositivi che operano sia da una che da tre fasi. Questa situazione non è la più semplice, quindi è meglio considerarla con un esempio specifico.

Consentire a un forno a induzione trifase con una potenza attiva di 7,0 kW e un fattore di potenza di 0,9 di essere incluso nel circuito. Un forno a microonde da 0,8 kW è collegato alla fase "A" con un coefficiente "2" della molteplicità della corrente di spunto, e alla fase "B" - un bollitore elettrico da 2,2 kW. È necessario calcolare i parametri di alimentazione per questa sezione.

Schema di connessione dei dispositivi alla rete. Con questa configurazione, viene sempre installato un interruttore trifase. È vietato l'uso di più macchine monofase per protezione

Determiniamo la potenza totale di tutti i dispositivi:

S_io = P_io / cos (f) = 7000 / 0.9 = 7800 V * A;

S_m = P_m * 2 = 800 * 2 = 1600 V * A;

S_con = P_c = 2200 V * A.

Determina la forza corrente di ciascun dispositivo:

io_io = S_io / (1.73 * U_l) = 7800 / (1.73 * 380) = 11.9 A;

io_m = S_m / U_f = 1600/220 = 7,2 A;

io_c = S_c / U_f = 2200/220 = 10 A.

Determiniamo la forza attuale in fasi:

io^la = I_io + I_m = 11,9 + 7,2 = 19,1 A;

io^B = I_io + I_c = 11,9 + 10 = 21,9 A;

io^C = I_io = 11,9 A.

La corrente massima con tutti gli apparecchi elettrici accesi scorre attraverso la fase "B" e sarà pari a 21,9 A. Una combinazione sufficiente per il funzionamento senza problemi di tutti i dispositivi in ​​questo circuito è una sezione di 4,0 mm di conduttori di rame² e interruttore automatico su 20 o 25 A.

Tensione domestica tipica

Poiché la potenza e la corrente sono collegate attraverso la tensione, è necessario determinare con precisione questo valore. Prima dell'introduzione di GOST 29322-2014 da ottobre 2015, il valore per una rete ordinaria era di 220 V e per una rete trifase era di 380 V.

Secondo un nuovo documento, questi indicatori sono stati allineati ai requisiti europei - 230/400 V, ma la maggior parte dei sistemi di alimentazione domestica funzionano ancora secondo i vecchi parametri.

È possibile ottenere il valore di tensione reale utilizzando un voltmetro. Se i numeri sono molto più piccoli del riferimento, è necessario collegare lo stabilizzatore di input

La deviazione del 5% del valore reale dal valore di riferimento è accettabile per qualsiasi periodo e del 10% - non più di un'ora. Quando si abbassa la tensione, alcuni consumatori, come un bollitore elettrico, lampada a incandescenza o microonde, perdi potenza.

Ma se il dispositivo è dotato di uno stabilizzatore integrato (ad esempio una caldaia a gas) o ha un'alimentazione di commutazione separata, il consumo di energia rimarrà costante.

In questo caso, dato che I = S / U, una caduta di tensione aumenterà la potenza attuale. Pertanto, non è consigliabile selezionare la sezione dei conduttori del cavo "end to end" ai valori massimi di progetto, ma è preferibile avere un margine del 15-20%.

Video utile sull'argomento

Misura della corrente con un multimetro e successivo calcolo della potenza:

Dispositivo elettronico per determinare la tensione, la corrente e il calcolo automatico della potenza:

Determinare la potenza attuale, conoscendo la tensione di rete e la potenza totale dei dispositivi nel circuito, è abbastanza semplice. La difficoltà sta nella misurazione o nel calcolo dei parametri iniziali.

Se ci sono dubbi sulla correttezza della soluzione trovata, è meglio rivolgersi agli elettricisti, poiché errori nei calcoli possono portare a gravi problemi.

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