Jak převést ampéry na kilowatty a naopak: příklady výpočtu pro 220V a 380V

Ampéry a kilowatty jsou základní charakteristiky elektrické energie. Hodnota v ampérech se také nazývá zátěž a kilowatty se nazývají výkon. Potřeba převést tyto jednotky z jedné na druhou vzniká, když potřebujete pochopit, které ochranné relé lze nainstalovat do elektrického obvodu, aby nedošlo k poškození zařízení, které je k němu připojeno.

Níže uvedený materiál poskytuje konkrétní příklady a výpočtové vzorce pro různé typy elektrických sítí a vysvětlení pro provádění takových výpočtů.

Pokud se podíváme na označení většiny přístrojů, které pracují ze sítě, pak charakteristiky přístroje většinou udávají pouze sílu proudu, tedy hodnotu v ampérech. Existuje ale i aktuální výkon, který se měří v kilowattech. A tento indikátor je zvláště důležitý, když je nutné vybrat ochranné síťové zařízení, které je instalováno v elektrické síti. Správná volba automatického relé umožňuje chránit zařízení připojená k síti před selháním v důsledku špičkového napěťového zatížení a síťové vodiče před požárem. Teorii a příklady takových výpočtů zvážíme níže.

Je potřeba převést ampéry na kilowatty

Výkon a proud jsou dvě základní charakteristiky, které musíte znát pro správnou instalaci ochranných zařízení při práci s elektrickými spotřebiči připojenými k síti. Každé zařízení připojené k síti musí být chráněno individuálně vybranými ochrannými zařízeními.. Současně se elektrické vedení může roztavit a vznítit, pokud jsou ochranná zařízení vybrána nesprávně a neodpovídají technickým vlastnostem sítě. Ostatně všechny elektrické dráty, které se používají, mají svou vlastní proudovou zatížitelnost, která závisí na průřezu jádra drátu a je třeba vzít v úvahu materiál, ze kterého jsou tato jádra vyrobena.

Čtěte také: Svorky pro připojení vodičů

Ochranná zařízení jsou obvykle spouštěna napěťovými rázy, které mohou v tu chvíli poškodit zařízení připojená k síti. Aby k tomu nedošlo, musí ochrana odpojit větev, ke které jsou připojena zařízení s nízkým výkonem. Ale relé pouze ukazuje sílu proudu v ampérech. A elektrospotřebiče, které zapojujeme do sítě, jsou označeny příkonem ve wattech a kilowattech. Vztah mezi výkonem a proudem je velmi úzký.

Abyste tomu porozuměli, musíte porozumět terminologii a principům fungování elektrické sítě.

• Obvykle se uvažuje síťové napětí, který představuje rozdíl potenciálů, tedy práci, která nastane, když se elektrický náboj přesune z jednoho bodu v elektrické síti do druhého. Napětí v jakékoli elektrické síti se udává ve voltech.
• Podle síly proudu, který se měří v ampérech, je počet ampérů procházejících vodičem za danou jednotku času.
• Aktuální výkon je rychlost pohybu náboje podél vodiče a měří se ve wattech nebo kilowattech.

Aby elektrické spotřebiče s vysokým výkonem v síti normálně fungovaly, musí mít vysokou rychlost přenosu energie procházející touto sítí, to znamená, že v síti musí být proud o vysokém výkonu. Jističe, které reagují na zvýšení zátěže zařízení, proto musí mít vyšší práh odezvy na špičkové zatížení než u méně výkonných zařízení připojených k dané elektrické síti. Pro vytvoření bezpečnostní rezervy pro provoz takových strojů je nutné vypočítat přesné zatížení.

Pravidla pro převod jednotek

V návodech k mnoha zařízením najdete označení ve voltampérech. Rozlišování mezi nimi je nutné pouze pro specialisty, pro které jsou tyto nuance důležité v odborném smyslu, ale pro běžné spotřebitele to není tak důležité, protože označení použitá v tomto případě charakterizují téměř totéž. Pokud jde o kilowatt/hodinu a pouhý kilowatt, jedná se o dvě různé veličiny, které by se za žádných okolností neměly zaměňovat.

Chcete-li určit elektrický výkon pomocí indikátoru síťového proudu, můžete použít různé nástroje pro měření a výpočty:

• pomocí testeru;
• pomocí proudových kleští;
• provádění výpočtů na kalkulačce;
• pomocí speciálních příruček.

Pomocí testeru změříme napětí v elektrické síti, která nás zajímá, a následně pomocí proudových kleští určíme sílu proudu. Po získání požadovaných indikátorů a použití stávajícího vzorce pro výpočet stejnosměrného a střídavého proudu můžete vypočítat výkon. Výsledek ve wattech vydělíme 1000 a získáme počet kilowattů.

Jednofázový elektrický obvod

V zásadě jsou všechny elektrické sítě pro domácnost jednofázové sítě, které používají 220 voltů. Označení zátěže u nich je psáno v kilowattech a proudová síla v ampérech a je označena jako AB.

Pro převod jedné jednotky na druhou se používá vzorec Ohmova zákona, který říká, že výkon (P) se rovná aktuální síle (já), vynásobené napětím (U). To znamená, že výpočet bude vypadat takto:

W = 1A x 1V

V praxi lze takový výpočet aplikovat například na označení na starých elektroměrech, kde je instalovaný jistič dimenzován na 12 A. Dosazením digitálních hodnot do stávajícího vzorce získáme:

12A x 220V = 2640W = 2,6 kW

Výpočty pro elektrickou síť se stejnosměrným a střídavým proudem se prakticky neliší, ale platí pouze za přítomnosti aktivních zařízení, která spotřebovávají energii, například žárovky. A když jsou zařízení s kapacitní zátěží připojena k síti, objeví se fázový posun mezi proudem a napětím, což je účiník, zapsaný jako cos phi. Pokud existuje pouze aktivní zátěž, je tento parametr obvykle roven 1, ale pokud je v síti jalová zátěž, je třeba ji vzít v úvahu.

V případech, kdy je zatížení sítě smíšené, se hodnota tohoto parametru pohybuje kolem 0,85. Snížení jalové složky výkonu vede ke snížení ztrát v síti, což zvyšuje účiník. Mnoho výrobců uvádí tento parametr na štítku při označování zařízení.

Třífázová elektrická síť

Pokud vezmeme příklad třífázové sítě, pak je zde všechno trochu jiné, protože se jedná o tři fáze. Při výpočtech je třeba vzít hodnotu elektrického proudu jedné z fází, která se vynásobí hodnotou napětí v této fázi, poté se získaný výsledek vynásobí cos φ, to znamená fázovým posunem.

Po takto vypočteném napětí v každé fázi sečteme získané výsledky a získáme celkový výkon zařízení, které je připojeno k třífázové síti. Ve vzorcích to vypadá takto:

Watt = √3 ampéry x volty nebo P = √3 x U x I

Ampér = √3 volty nebo I = P/√3 x U

Je důležité mít na paměti, že existuje rozdíl mezi fázovým a síťovým napětím a proudem. Výpočtový vzorec však zůstává stejný, s výjimkou případu, kdy je spojení provedeno ve tvaru trojúhelníku, a je nutné vypočítat zatížení jednotlivého spojení.

Pro obvody střídavého proudu existuje pro takový výpočet nevyslovené pravidlo: síla proudu je rozdělena na polovinu, aby se vybral výkon ochranného a spouštěcího relé. Stejné pravidlo platí při výpočtu průměru vodiče v takových elektrických obvodech.

Převod ampérů na kilowatty

Na internetu je nyní mnoho speciálních programů, ve kterých můžete provést potřebné výpočty přímo online vložením vašich dat. Pokud však z nějakého důvodu není možné se připojit k internetu a je v tuto chvíli nutné provést výpočet, stačí k dosažení požadovaného výsledku provést jednoduché aritmetické operace.

Příklad 1 – překlad pro jednofázovou síť 220 V

Pro výpočet například maximálního výkonu automatického jednopólového relé se jmenovitým proudem 16A vypočítáme pomocí vzorce:

P = U x I

Dosazením digitálních hodnot do vzorce dostaneme:

P = 220V x 16A = 3520W = 3,5 kW

To znamená, že automatické relé, které lze instalovat do tohoto elektrického obvodu, musí vydržet zatížení připojených zařízení nejméně 3,5 kW.

Můžete také vypočítat průřez drátu, například pro toustovač 1,5 kW:

I = P : U = 1500 : 220 = 7A

Zároveň je však poměrně důležitým faktorem to, že při výběru vodičů je třeba vzít v úvahu materiál použitého vodiče. Takže při použití měděného drátu musíte vědět, že vydrží zatížení dvakrát větší než hliníkový drát stejného průřezu.

Příklad 2 – zpětný přenos v jednofázové domácí síti

Nyní se podívejme na složitější problém, kdy je v síti zapojeno několik připojených elektrických zařízení, pro které je nutné vybrat automatické relé, které optimálně odolává výkonu připojených zařízení, například když jsou současně připojena:

• 2 žárovky 100 W;
• ohřívač pro domácnost o výkonu 2 kW;
• TV o výkonu 0,5 kW.

Chcete-li vypočítat celkový výkon zařízení připojených k síti a pracujících současně, musíte převést jejich výkon v kilowattech na watty a sečíst data:

100+100+2000+500= 2700W nebo 2,7 kW

Aktuální čtení v tomto konkrétním případě bude:

I = P : U = 2900 W : 220 V = 13,2 A

To znamená, že ve stávajícím příkladu výpočtu je nutné nainstalovat jistič se jmenovitým proudem, který je roven nebo větší než získaná hodnota. Podle výpočtů zde při výběru jednofázového standardního relé zcela postačí osadit 16A jistič.

Příklad 3 – výpočet pro třífázovou síť v ampérech na kilowatt

Při výpočtu převodu jedné jednotky na druhou se v tomto příkladu změní pouze kalkulační vzorec. Vezměme si například jistič se jmenovitým proudem 20A a spočítejme, jaký výkon sítě vydrží:

P = √3 x 380 V x 20 A = 13148 = 13,1 kW

Tzn., že na základě získaných dat bude třífázový jistič 20A schopen odolat zátěži 13,1 kW.

Příklad 4 – Zpětný přenos v třífázové síti

Když známe výkon zařízení připojeného k třífázové síti, pak výpočet optimálního proudu pro stroj nebude obtížný. Vezměme 13 kW zařízení, které ve wattech bude 13000 XNUMX W.

Aktuální síla bude I = 13000 3: (√380 x 20) = XNUMX A

Ukazuje se, že pro připojení takového třífázového zařízení potřebujete jistič alespoň 20A.

Výkon

Pokud se vrátíme k jednofázové síti 220V, platí pravidlo, že 1 kW se rovná 4,54 A, tedy 1 A = 0,22 kW nebo 220 V.

Jak je vidět z uvedených vzorců a výpočtů, všude se ve výpočtech používá Ohmův zákon, kde elektrický proud je převrácená hodnota odporu. Nyní, když znáte všechny vzorce potřebné pro výpočty, můžete nezávisle provádět potřebné akce pro výběr správného automatického relé pro připojení, které může být zahrnuto do elektrické sítě se zárukou, že všechna zařízení k němu připojená budou bezpečná.

Jak se vám článek líbí?