Convertendo Amperes em Watts: regras e exemplos práticos de conversão de unidades de tensão e corrente

Proprietários de casas particulares, apartamentos, cabanas ou pequenas salas de serviço conectadas à eletricidade geralmente precisam converter amperes em watts ou resolver o problema inverso. Para realizar transferências de unidades que determinam as características das fórmulas atuais e conhecidas, são usadas, baseadas na lei de Ohm.

Falaremos sobre como traduzir corretamente unidades físicas. Além disso, o artigo que apresentamos fornece métodos para determinar a potência operacional e as correntes de partida dos eletrodomésticos. As nuances do cálculo da seção transversal dos componentes da fiação são analisadas.

Determinando a potência dos dispositivos conectados

Para calcular o valor da potência máxima possível em uma seção do circuito, é necessário resumir o desempenho de todos os dispositivos conectados. Mas nem tudo é tão simples: muitos desses dispositivos são sistemas eletrodinâmicos complexos, então você precisa determinar corretamente seus parâmetros.

Componentes de potência ativa e total

Energia ativa (ou consumida) do dispositivo (P) determina a perda irrevogável de eletricidade durante sua operação. É este indicador que o medidor elétrico calcula e, portanto, afeta a quantidade de recursos (dinheiro) gastos durante a operação do dispositivo.

O componente ativo em watts é indicado para todos os consumidores de eletricidade. No entanto, há outro indicador - fator de potência (cos (f)), que pode ser encontrado na documentação técnica, bem como em placas ou rótulos especiais com os principais parâmetros.

Através dele, você pode calcular a potência total (S) de acordo com a seguinte fórmula:

S = P / cos (f)

O significado físico dessas quantidades pode ser descrito da seguinte forma: a corrente com potência máxima vai da fonte (transformador) ao dispositivo elétrico, que converte seu componente ativo e retorna o restante (reativo) de volta à rede. Assim, a carga nos componentes do circuito (fiação e disjuntores) deve ser calculada com precisão, considerando a potência total.

Você pode calcular a potência total de acordo com os dados presentes na folha de dados técnicos do dispositivo ou na placa de identificação do motor elétrico

Para a maioria dos eletrodomésticos, o coeficiente é a unidade; portanto, a potência ativa e total são as mesmas. Mas se o consumidor tiver capacitores (capacidades) ou um indutor, um componente reativo ocorre.

Você precisa prestar atenção aos seguintes tipos de equipamento:

• geladeiras;
• máquinas de lavar roupa;
• aparelhos de ar condicionado;
• Bombas
• fornos de indução e fogões;
• luzes fluorescentes;
• Aparelhos de TV
• computadores e outros equipamentos com enchimento eletrônico.

Também frequentemente para sistema elétrico de casas particulares ou instalações econômicas conectam máquinas-ferramentas a motores elétricos, máquinas de solda a arco e outros equipamentos, cuja potência total é significativamente maior do que consumida. Portanto, você precisa se familiarizar cuidadosamente com as características técnicas dos dispositivos antes de conectá-los à rede.

Correntes de irrupção de compressores e motores

Se os eletrodomésticos estiverem equipados com motor elétrico, compressor, filamento incandescente ou transformador na entrada da fonte de alimentação, no início de sua operação, as correntes de partida ocorrerão por um curto período de tempo (Eu_n) Seu valor pode exceder várias vezes os valores nominais (Eu_n) especificado no passaporte do dispositivo.

Esses valores estão relacionados pela seguinte fórmula:

Eu_n = k * I_n

Aqui k - coeficiente de multiplicidade da corrente de partida.

A documentação para motores elétricos contém todos os dados necessários para calcular a corrente de partida, incluindo o coeficiente de multiplicidade (última coluna)

O índice de multiplicidade excede o valor "2" nos seguintes eletrodomésticos comuns:

• bomba submersa;
• geladeira e freezer;
• aspirador de pó poderoso;
• uma máquina de lavar roupa;
• sistema de divisão;
• um micro-ondas;
• iluminação neon;
• alguns tipos de ferramentas elétricas (broca, perfurador, compressor).

O cálculo da potência total na presença de tais dispositivos no circuito deve ser realizado levando em consideração suas correntes de partida. Como o tempo de aumento do consumo de energia é pequeno e a inclusão síncrona é improvável, basta usar um, o dispositivo mais poderoso em relação às correntes de partida.

Parâmetros de amperagem e fiação

Para determinar a seção transversal necessária dos condutores e disjuntores converta o número total de watts em amperes e obtenha o valor da corrente contínua máxima.

A correlação da seção transversal dos condutores e a força máxima da corrente aceitável para a fiação é realizada usando as tabelas fornecidas pelos fabricantes de cabos. Dependendo do fabricante, os principais indicadores podem variar um pouco, mas ao mesmo tempo devem sempre estar em conformidade com o atual GOST 31996-2012.

Um exemplo de uma tabela de correspondência da seção transversal de condutores e da corrente contínua máxima admissível, dependendo do método de cabeamento

Às vezes, eles escolhem uma fiação não com uma seção transversal mínima aceitável, mas com uma seção um pouco maior. Isso se justifica, pois a largura de banda de reserva permite conectar novos aparelhos elétricos sem desmontar dispendiosamente os antigos e colocar novos cabos.

Conjunto de parâmetros ao painel elétrico disjuntores eles são selecionados para garantir a operação em desligamento se a força da corrente exceder um valor determinado como o máximo permitido para a fiação estabelecida.

Corrente nominal da máquina (Eu_n) são calculados pela corrente aceitável para o cabo (Eu_p) de acordo com a seguinte fórmula:

Eu_n <= I_p / 1.45

Geralmente, uma máquina automática com o valor máximo entre os valores nominais permitidos é escolhida para minimizar a probabilidade de desconexão com uma carga forte, mas ainda permitida, no circuito.

A relação de quantidades elétricas básicas

A energia e a amperagem podem ser conectadas através de tensão (U) ou resistência do circuito (R) No entanto, na prática, aplique a fórmula P = I² * R é difícil, pois é difícil calcular com precisão a resistência em uma área real.

Conexão monofásica e trifásica

A maioria da fiação elétrica para uso doméstico é monofásica.

Nesse caso, a conversão da potência total (S) e alimentação CA (Eu), usando uma tensão conhecida, ocorre de acordo com as seguintes fórmulas decorrentes da lei clássica de Ohm:

S = U * I

I = S / U

Agora, a prática de levar uma rede trifásica para instalações residenciais, domésticas e industriais pequenas tornou-se generalizada. Isso se justifica pela posição de minimizar os custos de cabos e transformadores, suportados pela empresa fornecedora de eletricidade.

Ao resumir uma rede trifásica, um disjuntor trifásico de entrada é instalado (canto superior esquerdo), um medidor trifásico (canto superior direito) e para cada circuito selecionado - dispositivos monopolar comuns (canto inferior esquerdo)

A seção transversal dos condutores de fiação e a potência nominal ao usar consumidores trifásicos também são determinadas pela força da corrente, calculada da seguinte forma:

Eu_eu = S / (1,73 * U_eu)

Aqui está o índice "eu”Significa a natureza linear das quantidades.

No planejamento e subsequente implementação fiação interna é melhor isolar consumidores trifásicos em circuitos separados. Os dispositivos que operam no padrão de 220 V tentam se dispersar mais ou menos uniformemente em fases, para que não haja distorção significativa na potência.

Às vezes, eles permitem a conexão mista de dispositivos operando de uma e de três fases. Essa situação não é a mais simples, portanto, é melhor considerá-la com um exemplo específico.

Deixe um forno de indução trifásico com uma potência ativa de 7,0 kW e um fator de potência de 0,9 ser incluído no circuito. Um forno de micro-ondas de 0,8 kW é conectado à fase "A" com um coeficiente "2" da multiplicidade de corrente de energização e à fase "B" - uma chaleira elétrica de 2,2 kW. É necessário calcular os parâmetros da fonte de alimentação para esta seção.

Esquema de conexão de dispositivos à rede. Com esta configuração, um disjuntor trifásico é sempre instalado. É proibido o uso de várias máquinas monofásicas para proteção

Determinamos a potência total de todos os dispositivos:

S_eu = P_eu / cos (f) = 7000 / 0,9 = 7800 V * A;

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

S_com = P_c = 2200 V * A.

Determine a força atual de cada dispositivo:

Eu_eu = S_eu / (1,73 * U_eu) = 7800 / (1,73 * 380) = 11,9 A;

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

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

Determinamos a força atual em fases:

Eu^Um = I_eu + I_m = 11,9 + 7,2 = 19,1 A;

Eu^B = I_eu + I_c = 11,9 + 10 = 21,9 A;

Eu^Com = I_eu = 11,9 A.

A corrente máxima com todos os aparelhos elétricos ligados passa pela fase "B" e será igual a 21,9 A. Uma combinação suficiente para a operação sem problemas de todos os dispositivos deste circuito é uma seção de 4,0 mm de condutores de cobre² e disjuntor em 20 ou 25 A.

Tensão doméstica típica

Como a potência e a força da corrente estão conectadas através da tensão, é necessário determinar com precisão esse valor. Antes da introdução do GOST 29322-2014 a partir de outubro de 2015, o valor para uma rede comum era de 220 V e para uma rede trifásica era de 380 V.

De acordo com um novo documento, esses indicadores são alinhados com os requisitos europeus - 230/400 V, mas a maioria dos sistemas de alimentação doméstica ainda está funcionando de acordo com os parâmetros antigos.

Você pode obter o valor real da tensão usando um voltímetro. Se os números forem muito menores que a referência, você deverá conectar o estabilizador de entrada

O desvio de 5% do valor real do valor de referência é aceitável para qualquer período e 10% - não mais que uma hora. Ao baixar a tensão, alguns consumidores, como uma chaleira elétrica, lâmpada incandescente ou microondas, perder energia.

Mas se o dispositivo estiver equipado com um estabilizador integrado (por exemplo, uma caldeira a gás) ou tiver uma fonte de alimentação de comutação separada, o consumo de energia permanecerá constante.

Nesse caso, dado que I = S / U, uma queda de tensão aumentará a força da corrente. Portanto, não é recomendável selecionar a seção transversal dos condutores de ponta a ponta para os valores máximos de projeto, mas é desejável ter uma margem de 15 a 20%.

Vídeo útil sobre o tema

Medição de corrente com um multímetro e posterior cálculo de potência:

Dispositivo eletrônico para determinação de tensão, corrente e cálculo automático de potência:

Determinar a força da corrente, conhecer a tensão da rede e a potência total dos dispositivos no circuito, é bastante simples. A dificuldade está em medir ou calcular os parâmetros iniciais.

Se houver dúvidas sobre a exatidão da solução encontrada, é melhor recorrer a eletricistas, pois erros nos cálculos podem levar a sérios problemas.

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