Как да преобразувате ампери в киловати: принципи на преобразуването и практически примери с обяснения

Амперите и киловатите са характеристики на електроенергията, консумирана от устройства, свързани към мрежата. Първата се нарича още товар, а втората – мощност. Необходимостта от преобразуване възниква на етапа на подбор на защитни устройства, в чиято маркировка най-често се посочва само силата на тока.

Всичко за това как да преобразуваме ампери в киловати ще научите от предложената от нас статия. Ще разгледаме теорията, ще се запознаем с основните принципи на преобразуване, а след това ще обясним смисъла на тези действия на практически примери. Следвайки нашите съвети, Вие ще можете самостоятелно да извършвате такива изчисления.

Причини за извършване на преобразуването

Мощността и силата на тока са ключови характеристики, необходими за грамотния подбор на защитни устройства за оборудване, захранвано с електроенергия. Защитата е нужна за предотвратяване на разтопяване на изолацията на проводниците и повреда на агрегатите.

Електропроводката, захранваща осветлението, електрическата печка, машината за кафе, трябва да се защитава с индивидуално подбрани устройства. Всеки потребител създава «своя» товар – с други думи, консумира определен ток.

Между другото, кабелите и проводниците, захранващи изброените битови устройства, притежават определена токоносимост. Последната се диктува от сечението на жилата.

Всяко защитно устройство трябва да действа в момент на скок на напрежението, опасен за защитавания тип техника или група технически устройства. Значи, трябва да подбираме УЗО и автоматите така, че по време на заплаха за слаботоков уред да не се изключва напълно мрежата, а само клонът, за който този скок е критичен.

На корпусите на предлаганите от търговската мрежа автоматични прекъсвачи е поставена цифра, обозначаваща стойността на максимално допустимия ток. Естествено, тя е посочена в ампери.

А на електроуредите, които тези автомати трябва да защитават, е обозначена консумираната от тях мощност. Тогава възниква необходимостта от преобразуване. Въпреки че разглежданите от нас единици принадлежат на различни токови характеристики, връзката между тях е пряка и доста тясна.

Амперите и киловатите, които характеризират потреблението на електроенергия на битовите уреди, помагат за правилния избор на защита.

Напрежение се нарича разликата в потенциалите, с прости думи, работата, вложена за преместване на заряда от една точка до друга. Изразява се във волтове. Потенциалът – това е енергията във всяка от точките, в които се намира или е бил зарядът.

Под сила на тока се разбира броят на амперите, преминаващи през проводника за определена единица време. Същността на мощността се състои в отразяването на скоростта, с която се е извършвало преместването на заряда.

Мощността се обозначава във ватове и киловати. Ясно е, че вторият вариант се използва, когато твърде внушителна четири- или петцифрена цифра трябва да бъде съкратена за по-лесно възприемане. За целта стойността ѝ просто се дели на хиляда, а остатъкът се закръгля както обикновено нагоре.

За захранване на мощно оборудване е необходима по-висока скорост на енергийния поток. Пределно допустимото напрежение за него е по-голямо, отколкото за маломощната техника. При избираните за него автомати границата на задействане трябва да бъде по-висока. Следователно точният подбор според натоварването с правилно извършено преобразуване на единиците е просто необходим.

Правила за извършване на преобразуването

Често, изучавайки инструкцията, приложена към някои уреди, може да се види обозначение на мощността във волт-ампери. Специалистите знаят разликата между ватове (W) и волт-ампери (VA), но на практика тези величини обозначават едно и също нещо, така че няма нужда от преобразуване. А кВт/ч и киловати са различни понятия и не трябва да се бъркат по никакъв начин.

За да демонстрираме как да изразим електрическата мощност чрез тока, трябва да използваме следните инструменти:

• тестер;
• токоизмерителни клещи;
• електротехнически справочник;
• калкулатор.

При преизчисляване на ампери в кВт се използва следният алгоритъм:

1. Вземат тестер за напрежение и измерват напрежението в електрическата верига.
2. Използвайки токоизмерителни клещи, измерват силата на тока.
3. Извършват преизчисляване, като използват формула за постоянно напрежение в мрежата или променливо.

В резултат мощността се получава във ватове. За да я преобразуват в киловати, делят полученото на 1000.

На нашия сайт също има материал за правилата за преобразуване на ампери във ватове. За да се запознаете с него, моля, отидете на следващия линк.

Еднофазна електрическа верига

За еднофазна верига (220 V) са проектирани повечето битови уреди. Натоварването тук се измерва в киловати, а маркировката на АВ съдържа ампери.

За да не се занимавате с изчисления, при избора на автомат можете да използвате таблица ампер-ват. Тук вече има готови параметри, получени чрез извършване на преобразуване при спазване на всички правила.

Ключово при преобразуването в този случай е законът на Ом, който гласи, че P, т.е. мощността, е равна на I (силата на тока), умножено по U (напрежението). Повече за изчисляването на мощността, силата на тока и напрежението, както и за взаимовръзката между тези величини, говорихме в тази статия.

Оттук следва:

кВт = (1А х 1 В) / 1 0ᶾ

А как изглежда това на практика? За да разберем, нека разгледаме конкретен пример.

Да предположим, че автоматичният предпазител на електромера от стар тип е проектиран за 16 A. За да определим мощността на уредите, които могат да бъдат включени в мрежата едновременно без проблем, трябва да преобразуваме амперите в киловати, като приложим горната формула.

Ще получим:

220 х 16 х 1 = 3520 Вт = 3,5 кВт

Както за постоянен, така и за променлив ток се прилага една и съща формула за преобразуване, но тя е валидна само за активни консуматори, като нагревателите на лампи с нажежаема жичка. При капацитивен товар задължително възниква фазово отместване между тока и напрежението.

Това е коефициентът на мощност или cos φ. Докато при наличие само на активен товар този параметър се приема за единица, то при реактивен товар той трябва да се вземе предвид.

Ако товарът е смесен, стойността на параметъра варира в диапазона 0,85. Колкото по-малка е реактивната компонента на мощността, толкова по-незначителни са загубите и толкова по-висок е коефициентът на мощност. Поради тази причина последният параметър се стреми да се повиши. Обикновено производителите посочват стойността на коефициента на мощност върху етикета.

Трифазна електрическа верига

В случай на променлив ток в трифазна мрежа се взема стойността на електрическия ток на една фаза, след което се умножава по напрежението на същата фаза. Полученото се умножава по косинус фи.

Свързването на консуматорите може да бъде изпълнено по един от два варианта — звезда и триъгълник. В първия случай това са 4 проводника, от които 3 са фазови, а един — нулев. Във втория се използват три проводника.

След изчисляване на напрежението във всички фази, получените данни се събират. Сумата, получена в резултат на тези действия, е мощността на електроинсталацията, свързана към трифазната мрежа.

Основните формули имат следния вид:

Ват = √3 Ампер x Волт или P = √3 x U x I

Ампер = √3 x Волт или I = P/√3 x U

Трябва да се разбира разликата между фазово и линейно напрежение, както и между линейни и фазови токове. Преобразуването на ампери в киловати във всеки случай се извършва по една и съща формула. Изключение прави свързването в триъгълник при изчисляване на товари, свързани индивидуално.

На корпусите или опаковките на последните модели електроуреди са посочени както силата на тока, така и мощността. Притежавайки тези данни, може да се счита, че въпросът как бързо да се преобразуват ампери в киловати е решен.

Специалистите прилагат за вериги с променлив ток конфиденциално правило: силата на тока се дели на две, ако трябва приблизително да се изчисли мощността в процеса на подбор на пускорегулираща апаратура. Така постъпват и при изчисляване на диаметъра на проводниците за такива вериги.

Примери за преобразуване на ампери в киловати

Преобразуването на ампери в киловати е доста проста математическа операция.

Случва се на етикета на електроуреда да присъства стойност на мощността в kW. В този случай ще трябва да преобразувате киловатите в ампери. При това I = P : U = 1000 : 220 = 4,54 A. Справедливо е и обратното — P = I х U = 1 х 220 = 220 W = 0,22 kW

Съществуват също много онлайн програми, където трябва само да въведете известните параметри и да натиснете съответния бутон.

Пример №1 — преобразуване на А в kW в еднофазна мрежа 220V

Пред нас стои задача: да определим пределната мощност, допустима за еднополюсен автоматичен прекъсвач с номинален ток 25 A.

Прилагаме формулата:

P = U х I

Като заместим известните стойности, получаваме: P = 220 V х 25 A = 5 500 W = 5,5 kW.

Това означава, че към този прекъсвач могат да бъдат свързани консуматори, чиято обща мощност не надвишава 5,5 kW.

По същата схема може да се реши въпросът за подбор на сечението на проводника за електрическа чайник, консумиращ 2 kW.

В този случай I = P : U = 2000 : 220 = 9 A.

Това е съвсем малка стойност. Трябва сериозно да подходите към избора на сечение на проводника и материала. Ако предпочетете алуминиев, той ще издържи само слаби натоварвания, медният със същия диаметър ще бъде два пъти по-мощен.

По-подробно за избора на необходимото сечение на проводника за изграждане на домашна инсталация, както и правилата за изчисляване на сечението на кабела по мощност и по диаметър, разгледахме в следващите статии:

• Сечение на провод за домашна проводка: как правилно да извършим изчислението
• Изчисляване на сечението на кабела по мощност и ток: как правилно да се изчисли окабеляването
• Как да определите сечението на проводник по диаметър и обратно: готови таблици и изчислителни формули

Пример №2 — обратно преобразуване в еднофазна мрежа

Нека усложним задачата — ще демонстрираме процеса на преобразуване на киловати в ампери. Имаме определен брой консуматори.

Сред тях:

• четири лампи с нажежаема жичка, всяка по 100 W;
• един нагревател с мощност 3 kW;
• един компютър с мощност 0,5 kW.

Определянето на общата мощност е предшествано от привеждане на стойностите на всички консуматори към един показател, по-точно — киловатите трябва да се преобразуват във ватове.

Контактите, автоматичните прекъсвачи (АВ) съдържат ампери в маркировката си. За непосветен човек е трудно да разбере дали натоварването действително съответства на изчисленото, а без това не е възможно правилно да се избере предпазител.

Мощността на нагревателя е 3 kW x 1000 = 3000 W. Мощността на компютъра — 0,5 kW x 1000 = 500 W. Лампите — 100 W x 4 бр. = 400 W.

Тогава обобщената мощност: 400 W + 3000 W + 500 W = 3 900 W или 3,9 kW.

На такава мощност съответства сила на тока I = P : U = 3900W : 220V = 17,7 A.

От това следва, че трябва да се закупи автоматичен прекъсвач, изчислен за номинален ток не по-малък от 17,7 A.

Най-подходящ за натоварване с мощност 2,9 kW е стандартен еднофазен автомат от 20 A.

Пример №3 — преобразуване на ампери в kW в трифазна мрежа

Алгоритъмът за преобразуване на ампери в киловати и обратно в трифазна мрежа се различава от този в еднофазна мрежа само по формулата. Да предположим, че трябва да се изчисли каква максимална мощност ще издържи АВ с номинален ток 40 A.

Във формулата се заместват известните данни и се получава:

P = √3 x 380 V x 40 A = 26 296 W = 26,3 kW

Трифазен АВ от 40 A гарантирано ще издържи натоварване от 26,3 kW.

Пример №4 — обратно преобразуване в трифазна мрежа

Ако мощността на консуматора, който ще се свърже към трифазна мрежа, е известна, токът на автомата лесно се изчислява. Да предположим, че има трифазен консуматор с мощност 13,2 kW.

Във ватове това ще бъде: 13,2 kW x 1000 = 13 200 W

След това, сила на тока: I = 13200W : (√3 x 380) = 20,0 A

Оказва се, че този електроконсуматор се нуждае от автомат с номинал 20 A.

За еднофазните апарати съществува следното правило: един киловат съответства на 4,54 A. Един ампер е 0,22 kW или 220 V. Това твърдение е пряк резултат, произтичащ от формулите за напрежение 220 V.

Изводи и полезно видео по темата

За връзката между ватове, ампери и волтове:

Зависимостта между амперите и киловолтовете се описва от закона на Ом. Тук се наблюдава обратна пропорционалност на силата на електрическия ток спрямо съпротивлението. Що се отнася до напрежението, то се проследява пряка зависимост на силата на тока от този параметър.

Останаха ли Ви въпроси относно принципа на преобразуване на ампери в киловати или искате да уточните нюансите на практическото изчисление? Задайте въпросите си на нашите експерти в блока за коментари, разположен по-долу под статията.

Ако имате полезна информация, която допълва изложения по-горе материал, или уточнения, корекции, пишете своите забележки и допълнения по-долу.