Amprite teisendamine vattideks: reeglid ja praktilised näited pinge ja voolutugevuse ühikute teisendamisest

Eramajade, korterite, suvilate või väikeste majandusruumide omanikel, kes on ühendatud elektriga, tekib sageli vajadus teisendada ampreid vattideks või lahendada vastupidine ülesanne. Voolu karakteristikuid määravate ühikute teisendamiseks kasutatakse tuntud valemeid, mis põhinevad Ohmi seadusel.

Me räägime, kuidas füüsikalisi ühikuid õigesti teisendada. Lisaks on meie esitatud artiklis toodud kodumasinate töövõimsuse ja käivitusvoolude määramise viisid. Välja on toodud elektrijuhtmestiku komponentide ristlõike arvutamise nüansid.

Ühendatud seadmete võimsuse määramine

Et arvutada maksimaalse võimaliku võimsuse väärtus ahela lõigul, tuleb summeerida kõigi ühendatud seadmete näidud. Kuid see pole nii lihtne: paljud neist seadmetest on keerulised elektrodünaamilised süsteemid, seetõttu tuleb nende parameetrid õigesti määrata.

Aktiiv- ja näivvõimsuse komponendid

Seadme aktiivne (või tarbitav) võimsus (P) määrab elektrienergia pöördumatu kao selle töötamisel. Just seda näitajat loeb elektriarvesti, ja seega mõjutab see seadme toimimise ajal kulutatud ressursside (raha) mahtu.

Aktiivkomponent vattides on märgitud kõigi elektritarbijate jaoks. Siiski on veel üks näitaja – võimsustegur (cos(f)), mida võib leida tehnilisest dokumentatsioonist, samuti spetsiaalsetel siltidel või etikettidel põhiparameetritega.

Selle kaudu saab arvutada seadme näivvõimsuse (S) järgmise valemi abil:

S = P / cos(f)

Nende suuruste füüsikalist tähendust saab kirjeldada järgmiselt: näivvõimsusega vool liigub allikast (trafo) elektriseadmeni, mis muudab selle aktiivkomponendi ja tagastab ülejäänud (reaktiiv) võrku tagasi. Seega tuleb ahela komponentide (juhtmestiku ja kaitselülitite) koormust arvutada just näivvõimsust arvestades.

Näivvõimsuse arvutamiseks saab kasutada andmeid, mis on olemas seadme tehnilises passis või mootori andmesildil.

Enamike kodumasinate puhul on koefitsient võrdne ühega, seega aktiiv- ja näivvõimsus langevad kokku. Kuid kui elektritarbijal on kondensaatoreid (mahtuvusi) või induktiivpooli, tekib reaktiivkomponent.

Tähelepanu tuleb pöörata järgmistele seadmetüüpidele:

• külmkapid;
• pesumasinad;
• kliimaseadmed;
• pumbad;
• induktsioonahjud ja -pliidid;
• luminofoorlambid;
• televiisorid;
• arvutid ja muu elektroonikaga varustatud tehnika.

Samuti ühendatakse sageli eramajade elektrisüsteemi või majandusobjektide külge elektrimootoritega masinaid, kaarkeevitusseadmeid ja muud seadmed, mille näivvõimsus on tarbitavast oluliselt suurem. Seetõttu tuleb enne seadmete võrku ühendamist nende tehniliste omadustega hoolikalt tutvuda.

Kompressorite ja mootorite käivitusvoolud

Kui kodumasin on varustatud elektrimootori, kompressori, hõõgniidi või toiteploki sisendis oleva trafoga, siis selle töö alguses tekivad lühiajaliselt käivitusvoolud (I_p). Nende väärtus võib olla mitu korda suurem kui seadme passis märgitud nimiväärtused (I_n).

Neid suurusi seob järgmine valem:

I_p = k * I_n

Siin on k – käivitusvoolu kordsustegur.

Elektrimootorite dokumentatsioon sisaldab kõiki käivitusvoolu arvutamiseks vajalikke andmeid, sealhulgas kordsustegurit (viimane veerg).

Kordsuse näitaja ületab väärtust “2” järgmistel levinud kodumasinatel:

• sukelpump;
• külmik ja sügavkülmik;
• võimas tolmuimeja;
• pesumasin;
• split-süsteem;
• mikrolaineahi;
• neoonvalgustus;
• teatud elektriliste tööriistade liigid (puur, vasarpuur, kompressor).

Selliste seadmete ahelas olles tuleb koguvõimsuse arvutamisel arvestada nende käivitusvooludega. Kuna suurenenud elektritarbimise aeg on lühike ja samaaegne sisselülitamine on ebatõenäoline, piisab ühe, käivitusvoolude poolest võimsaima seadme arvestamisest.

Voolutugevus ja elektrijuhtmestiku parameetrid

Vajaliku elektrijuhtmete soonte ristlõike ja kaitselülitite nimiväärtuse määramiseks teisendatakse vattide kogus ampriteks ja saadakse maksimaalse püsiva voolu väärtus.

Soonete ristlõike ja juhtmestiku jaoks maksimaalselt lubatud voolutugevuse vastavusse viimine toimub tabelite abil, mida pakuvad kaablitootjad. Sõltuvalt tootjafirmast võivad põhinäitajad veidi erineda, kuid need peavad alati vastama kehtivale standardile GOST 31996-2012.

Näide tabelist, mis näitab juhtmete ristlõike ja maksimaalse lubatud püsivoolu vastavust sõltuvalt juhtmestiku paigaldusviisist.

Mõnikord valitakse juhtmestik mitte minimaalse lubatud ristlõikega, vaid veidi suuremaga. See on õigustatud, kuna läbilaskevõime reserv võimaldab ühendada uusi elektriseadmeid ilma kuluka vana demonteerimise ja uute kaablite paigaldamiseta.

Paigaldatavate elektrikilpi kaitselülitite parameetrid valitakse nii, et see garanteeritult rakenduks väljalülitumisele, kui voolutugevus ületab väärtust, mis on määratletud paigaldatud juhtmestiku maksimaalse lubatud vooluna.

Kaitselüliti nimivool (I_n) arvutatakse kaabli lubatud voolu (I_p) põhjal järgmise valemi abil:

I_n <= I_p / 1.45

Tavaliselt valitakse kaitselüliti lubatud väärtuste hulgast maksimaalse nimiväärtusega, et minimeerida väljalülitumise tõenäosust tugeva, kuid veel lubatud koormuse korral.

Peamiste elektriliste suuruste omavaheline seos

Võimsust ja voolutugevust saab seostada pinge (U) või ahela takistuse (R) kaudu. Praktikas on aga valemit P = I² * R keeruline rakendada, kuna reaalse lõigu takistust on raske täpselt arvutada.

Ühe- ja kolmefaasiline ühendus

Enamik elektrivõrgu juhtmestikke majapidamises on ühefaasilised.

Sellisel juhul toimub näivvõimsuse (S) ja vahelduvvoolu tugevuse (I) ümberarvutamine teadaoleva pinge abil järgmiste valemite järgi, mis tulenevad klassikalisest Ohmi seadusest:

S = U * I

I = S / U

Nüüdseks on levinud praktika tuua kolmefaasiline võrk elamute, majapidamiste ja väikeste tööstusobjektideni. See on õigustatud seisukohast, et minimeerida kulusid kaablitele ja trafodele, mida kannab elektrit tarniv ettevõte.

Kolmefaasilise võrgu toomisel paigaldatakse sisendkolmepooluseline kaitselüliti (üleval vasakul), kolmefaasiline arvesti (üleval paremal) ja iga eraldatud vooluringi jaoks tavalised ühepooluselised seadmed (all vasakul).

Juhtmestiku juhtmete ristlõige ja nimivõimsus kolmefaasiliste tarbijate kasutamisel määratakse samuti voolutugevuse järgi, mis arvutatakse järgmiselt:

I_l = S / (1.73 * U_l)

Siin tähistab indeks “l” suuruste lineaarset iseloomu.

Ruumisisese juhtmestiku planeerimisel ja hilisemal teostamisel on parem eraldada kolmefaasilised tarbijad omaette ahelatesse. Standardse 220 V pingega töötavaid seadmeid püütakse jaotada enam-vähem ühtlaselt faaside vahel, nii et võimsuses ei tekiks olulist tasakaalutust.

Mõnikord lubatakse segatud ühendust seadmetel, mis töötavad nii ühel kui ka kolmel faasil. See olukord pole kõige lihtsam, seega on parem seda vaadelda konkreetse näite abil.

Olgu vooluringi ühendatud kolmefaasiline induktsioonahi aktiivvõimsusega 7,0 kW ja võimsusteguriga 0,9. Faasiga "A" on ühendatud mikrolaineahi võimsusega 0,8 kW ja käivitusvoolu kordsusteguriga "2", ning faasiga "B" – elektriveekeetja võimsusega 2,2 kW. On vaja arvutada selle lõigu elektrivõrgu parameetrid.

Seadmete ühendusskeem võrku. Sellise konfiguratsiooni korral paigaldatakse alati kolmefaasiline automaatkaitselüliti. Kaitsmiseks mitme ühefaasilise automaadi kasutamine on keelatud.

Määrame kõigi seadmete koguvõimsuse:

S_i = P_i / cos(f) = 7000 / 0,9 = 7800 V*A;

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

S_с = P_c = 2200 V*A.

Määrame iga seadme voolutugevuse:

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.

Määrame voolutugevuse faaside kaupa:

I^A = I_i + I_m = 11,9 + 7,2 = 19,1 A;

I^B = I_i + I_c = 11,9 + 10 = 21,9 A;

I^C = I_i = 11,9 A.

Maksimaalse voolutugevusega voolab kõigi sisselülitatud elektriseadmete korral läbi faasi "B" ja on 21,9 A. Piisav kombinatsioon kõigi seadmete tõrgeteta toimimise tagamiseks selles vooluringis on vasksüdamike ristlõige 4,0 mm² ja automaatkaitselüliti 20 või 25 A.

Koduvõrkude tüüppinge

Kuna võimsus ja voolutugevus on pingega seotud, tuleb see väärtus täpselt määrata. Enne 2015. aasta oktoobris kehtestatud GOST 29322-2014 oli tavalise võrgu väärtus 220 V ja kolmefaasilise võrgu puhul 380 V.

Uue dokumendi kohaselt on need näitajad viidud vastavusse Euroopa nõuetega – 230 / 400 V, kuid enamik kodumajapidamiste toitesüsteeme töötab endiselt vanade parameetrite järgi.

Tegeliku pinge väärtuse saab voltmeetri abil. Kui numbrid on oluliselt väiksemad kui etalonväärtused, tuleb ühendada sisendstabilisaator.

Kõrvalekalle 5% tegelikust väärtusest etalonist on lubatud mis tahes aja jooksul ja 10% – mitte rohkem kui üks tund. Pinge alanedes kaotavad mõned tarbijad, nagu elektriveekeetja, hõõglamp või mikrolaineahi, võimsust.

Kuid kui seade on varustatud integreeritud stabilisaatoriga (näiteks gaasikatel) või sellel on eraldi impulss-toiteplokk, jääb tarbitav võimsus konstantseks.

Sellisel juhul, arvestades, et I = S / U, toob pingelangus kaasa voolutugevuse suurenemise. Seetõttu ei soovitata kaablisüdamike ristlõiget valida “täpselt” maksimaalsete arvutusväärtuste järgi, vaid soovitatav on jätta varu 15-20%.

Kasulik video teemal

Voolutugevuse mõõtmine multimeetriga ja sellele järgnev võimsuse arvutamine:

Elektrooniline seade pinge, voolutugevuse määramiseks ja võimsuse automaatseks arvutamiseks:

Voolutugevuse määramine, teades võrgu pinget ja seadmete koguvõimsust ahela lõigul, on piisavalt lihtne. Raskus seisneb algparameetrite mõõtmises või arvutamises.

Kui tekivad kahtlused leitud lahenduse õigsuses, on parem pöörduda elektrikute poole, sest vead arvutustes võivad põhjustada tõsiseid probleeme.

Soovite jagada oma kogemusi amprite vattideks teisendamisel? Kas Teie arsenalis on mõni originaalne meetod, mis võiks olla kasulik saidi külastajatele? Palun kirjutage kommentaarid allolevasse blokki, lisage fotod ja esitage artikli teemal küsimusi.