Hogyan váltsuk át az ampert kilowattra: az átváltás elvei és gyakorlati példák magyarázatokkal

Az amper és a kilowatt a hálózatra csatlakoztatott eszközök által fogyasztott villamos energia jellemzői. Az elsőt terhelésnek, a másodikat teljesítménynek is nevezik. Az átszámítás szükségessége a védőberendezések kiválasztásának szakaszában merül fel, amelyek jelölésén leggyakrabban csak az áramerősség szerepel.

Arról, hogyan kell az ampereket kilowattra váltani, a cikkünkből mindent megtudhat. Áttekintjük az elméletet, megismerkedünk az átszámítás alapelveivel, majd a gyakorlati példákon keresztül elmagyarázzuk ezeknek a műveleteknek az értelmét. Tanácsainkat követve Ön képes lesz önállóan elvégezni az ilyen számításokat.

Az átszámítás elvégzésének okai

A teljesítmény és az áramerősség kulcsfontosságú jellemzők, amelyek szükségesek a villamos energiával táplált berendezések védőberendezéseinek szakszerű kiválasztásához. A védelem a vezetékek szigetelésének megolvadásának és az egységek meghibásodásának megakadályozásához szükséges.

A világítást, elektromos tűzhelyet, kávéfőzőt tápláló elektromos vezetékeket egyedileg kiválasztott eszközökkel kell védeni. Hiszen minden fogyasztó megteremti a 'saját' terhelését – más szóval, meghatározott áramot fogyaszt.

Egyébként a felsorolt háztartási készülékeket tápláló kábelek és vezetékek meghatározott áramvezető képességgel rendelkeznek. Ez utóbbit a vezetékek keresztmetszete határozza meg.

Minden védőberendezésnek a védett készüléktípusra vagy készülékcsoportra veszélyes feszültséglökés pillanatában kell működésbe lépnie. Ez azt jelenti, hogy az FI-relét és a megszakítókat úgy kell kiválasztani, hogy egy kis teljesítményű készülék veszélyeztetése esetén ne a teljes hálózat, hanem csak az az ág kapcsoljon le, amely számára ez a feszültséglökés kritikus.

A kereskedelmi hálózat által kínált automata megszakítók házán feltüntetik a maximálisan megengedett áramerősség értékét. Természetesen amperben van megadva.

Azokon az elektromos készülékeken viszont, amelyeket ezeknek a megszakítóknak kell védeniük, a fogyasztott teljesítmény van feltüntetve. Itt merül fel az átszámítás szükségessége. Annak ellenére, hogy a tárgyalt mértékegységek különböző áramjellemzőkhöz tartoznak, a kapcsolat közöttük közvetlen és meglehetősen szoros.

Az amperek és kilowattok segítenek a védelem helyes kiválasztásában, amelyek a háztartási készülékek áramfogyasztását jellemzik.

A feszültség a potenciálkülönbséget jelenti, egyszerűen fogalmazva a töltés egyik pontból a másikba mozgatásához szükséges munkát. Voltban fejezik ki. A potenciál a töltés által elfoglalt vagy korábban elfoglalt pontok energiáját jelenti.

Az áramerősség az adott időegység alatt a vezetőn áthaladó amperek számát jelenti. A teljesítmény lényege, hogy tükrözi a töltés mozgásának sebességét.

A teljesítményt wattban és kilowattban adják meg. Nyilvánvaló, hogy a második változatot akkor használják, ha egy túl nagy négy- vagy ötjegyű számot le kell egyszerűsíteni az áttekinthetőség kedvéért. Ehhez az értéket egyszerűen elosztják ezerrel, a maradékot pedig a szokásos módon felfelé kerekítik.

Erős berendezések táplálásához nagyobb energiaáramlási sebesség szükséges. A megengedett legnagyobb feszültség magasabb, mint a kis teljesítményű készülékeké. A hozzájuk választott megszakítók kioldási határának magasabbnak kell lennie. Ezért a terhelés pontos kiválasztása a mértékegységek megfelelő átváltásával elengedhetetlen.

Az átszámítás szabályai

Gyakran, ha tanulmányozzuk egyes készülékek mellékelt használati utasítását, láthatjuk a teljesítmény megadását voltamperben. A szakemberek ismerik a watt (W) és a voltamper (VA) közötti különbséget, de gyakorlatilag ezek a mennyiségek ugyanazt jelentik, ezért itt semmit sem kell átalakítani. A kWh és a kilowatt azonban különböző fogalmak, és soha nem szabad összekeverni őket.

Annak bemutatásához, hogyan fejezzük ki az elektromos teljesítményt az áramerősségen keresztül, a következő eszközöket kell használni:

• teszter;
• árammérő fogó;
• elektrotechnikai kézikönyv;
• számológép.

Az amperek kilowattra való átszámításakor a következő algoritmust használjuk:

1. Vegyen egy feszültségmérő tesztet, és mérje meg a feszültséget az elektromos áramkörben.
2. Az árammérő fogókkal mérje meg az áramerősséget.
3. Végezze el az átszámítást a hálózat egyen- vagy váltakozó feszültségének képletét használva.

Eredményként a teljesítményt wattban kapja. Ahhoz, hogy kilowattra váltsa át, a kapott értéket ossza el 1000-rel.

Weboldalunkon található egy anyag az amperek wattra való átváltásának szabályairól is. Kérjük, tekintse meg a következő linken.

Egyfázisú elektromos áramkör

A legtöbb háztartási készülék egyfázisú áramkörre (220 V) van tervezve. A terhelést itt kilowattban mérik, az AB jelölése ampert tartalmaz.

A számítások elvégzésének elkerülése érdekében a megszakító kiválasztásakor használhat egy amper-vatt táblázatot. Itt már vannak kész paraméterek, amelyeket az összes szabály betartásával végzett átváltással kaptak.

A fordítás kulcsa ebben az esetben az Ohm-törvény, amely kimondja, hogy a P (teljesítmény) egyenlő az I (áramerősség) és az U (feszültség) szorzatával. A teljesítmény, az áramerősség és a feszültség kiszámításáról, valamint ezen mennyiségek összefüggéseiről bővebben ebben a cikkben beszéltünk.

Ebből következik:

kW = (1A × 1 V) / 1 0ᶾ

És hogy néz ez ki a gyakorlatban? Hogy megértsük, nézzünk egy konkrét példát.

Tegyük fel, hogy egy régi típusú mérőórán lévő automatikus biztosíték 16 A-re van méretezve. Annak meghatározásához, hogy milyen teljesítményű készülékek kapcsolhatók be egyszerre a hálózatba károsodás nélkül, át kell váltani az ampert kilowattra a fenti képlet segítségével.

Kapjuk:

220 × 16 × 1 = 3520 W = 3,5 kW

Egyenáram és váltakozó áram esetén is ugyanaz az átváltási képlet érvényes, de csak az aktív fogyasztókra, mint például az izzólámpás fűtőtestek. Kapacitív terhelés esetén fáziseltolódás lép fel az áram és a feszültség között.

Ez a teljesítménytényező, vagy cos φ. Míg csak aktív terhelés esetén ezt a paramétert egységnyinek tekintik, addig reaktív terhelésnél figyelembe kell venni.

Ha a terhelés vegyes, a paraméter értéke 0,85 körül mozog. Minél kisebb a reaktív teljesítménykomponens aránya, annál kisebbek a veszteségek és annál magasabb a teljesítménytényező. Emiatt törekednek az utóbbi paraméter növelésére. A gyártók általában feltüntetik a teljesítménytényező értékét a címkén.

Háromfázisú elektromos áramkör

Váltakozó áram esetén a háromfázisú hálózatban veszik egy fázis áramértékét, majd megszorozzák ugyanazon fázis feszültségével. A kapott értéket megszorozzák a koszinusz fível.

A fogyasztók bekötése kétféleképpen történhet: csillag- és deltakapcsolással. Az első esetben 4 vezeték van, ebből 3 fázis, egy pedig nulla. A második esetben három vezetéket használnak.

Az összes fázis feszültségének kiszámítása után a kapott adatokat összeadják. Az így kapott összeg a háromfázisú hálózatra csatlakoztatott villamos berendezés teljesítménye.

Az alapvető képletek a következők:

Watt = √3 Amper × Volt vagy P = √3 × U × I

Amper = √3 × Volt vagy I = P/√3 × U

Meg kell érteni a különbséget a fázisfeszültség és a vonalfeszültség, valamint a vonaláram és a fázisáram között. Az amper kilowattra való átváltása mindig ugyanazzal a képlettel történik. Kivétel a deltakapcsolás, amikor az egyénileg csatlakoztatott terheléseket számoljuk.

A legújabb készülékek házán vagy csomagolásán fel van tüntetve mind az áramerősség, mind a teljesítmény. Ezekkel az adatokkal a kérdés, hogy hogyan váltsunk ampert kilowattra gyorsan, megoldottnak tekinthető.

Szakemberek a váltakozó áramú áramkörök esetében egy bizalmas szabályt alkalmaznak: az áramerősséget elosztják kettővel, ha hozzávetőlegesen ki akarják számítani a teljesítményt a vezérlőberendezés kiválasztásakor. Ugyanígy járnak el a vezetők átmérőjének kiszámításakor is az ilyen áramköröknél.

Példák az amperek kilowattra való átszámítására

Az amperek kilowattra történő átváltása meglehetősen egyszerű matematikai művelet.

Előfordul, hogy a készülék címkéjén a teljesítmény kW-ban van megadva. Ekkor a kilowattokat amperekké kell átváltani. I = P : U = 1000 : 220 = 4,54 A. Az ellenkezője is igaz – P = I x U = 1 x 220 = 220 W = 0,22 kW.

Léteznek online programok is, ahol csak be kell írni az ismert paramétereket, és megnyomni a megfelelő gombot.

1. példa – A átváltása kW-ra egyfázisú 220 V-os hálózatban

Feladatunk: meghatározni a maximális teljesítméynt, amely megengedlett egy 25 A névleges áramú egypólusú megszakító számára.

Használjuk a képletet:

P = U x I

Az ismert értékeket behelyettsítve kapjuk: P = 220 V x 25 A = 5500 W = 5,5 kW.

Ez azt jelenti, hogy ehhez a megszakítőhoz olyan fogyasztók csatlakoztathatók, amelyek összteljesítméye nem haladja meg az 5,5 kW-ot.

Ugyanezzel a módszerrel megoldható a vezeték keresztmetszetének kiváalsztása egy 2 kW-os elektromos vízforralóhoz.

Ebben az esetben I = P : U = 2000 : 220 = 9 A.

Ez egy nagyon kis érték. Komolyan meg kell fontolni a vezeték keresztmetszetének és anyagának megválasztását. Ha alumíniumot választunk, az csak gyenge terheléseket bír el, a réz ugyanolyan átmérővel kéteszer erősebb lesz.

A házi vezetékek megfelelő vezeték-keresztmetszetének kiváalsztásáról, valamint a kábel kerestmetszetének teljesítmény és átmérő alapján történő kiszámításának szabályairól a következő cikkekben olvashat bővebben:

• Vezeték keresztmetszete otthoni vezetékhez: hogyan kell helyesen kiszámítani?
• Kábelkeresztmetszet számítása teljesítmény és áramerősség alapján: hogyan számoljuk ki helyesen a vezetékezést?
• Hogyan határozzuk meg a vezeték keresztmetszetét az átmérőből és fordítva: kész táblázatok és számítási képletek

2. példa – visszafelé történő átváltás egyfázisú hálózatban

Bonyolítsuk a feladatot – mutassuk be a kilowattok amperekké történő átváltásának folyamatát. Több fogyasztónk van.

Köztük:

• négy izzólámpa, egyenként 100 W;
• egy 3 kW teljesítményű fűtőberendezés;
• egy 0,5 kW teljesítményű PC.

A teljes teljesítmény meghatározását megelőzi az összes fogyasztó értékeinek egyetlen mutatóra hozása, pontosabban a kilowattokat wattokká kell átváltani.

A konnektorok és az AV megszakítók a saját jelölésükben ampert tartalmaznak. Egy avatatlan ember számára nehéz megérteni, hogy a terhelés valóban megfelel-e a számítottnak, és e nélkül lehetetlen helyesen kiválasztani a biztosítékot.

A fűtőtest teljesítménye 3 kW x 1000 = 3000 W. A számítógép teljesítménye 0,5 kW x 1000 = 500 W. A lámpáké: 100 W x 4 db = 400 W.

Ekkor az összesített teljesítmény: 400 W + 3000 W + 500 W = 3 900 W vagy 3,9 kW.

Ehhez a teljesítményhez a következő áramerősség tartozik: I = P : U = 3900 W : 220 V = 17,7 A.

Ebből következik, hogy olyan megszakítót kell vásárolni, amelynek névleges árama legalább 17,7 A.

A 2,9 kW teljesítményű terheléshez leginkább a szabványos egyfázisú 20 A-es megszakító illik.

3. példa – amperek átváltása kW-ra háromfázisú hálózatban

Az amperek kilowattra és fordított irányú átszámításának algoritmusa háromfázisú hálózatban csakis a képletben különbözik az egyfázisú hálózattól. Tegyük fel, ki kell számolni, mekkora a maximális teljesítmény, amelyet egy 40 A névleges áramú AV megszakító elbír.

Az ismert adatokat behelyettesítik a képletbe, és eredményül kapják:

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

A 40 A-es háromfázisú AV megszakító garantáltan elbírja a 26,3 kW terhelést.

4. példa – visszafelé történő átváltás háromfázisú hálózatban

Ha a háromfázisú hálózatra csatlakoztatott fogyasztó teljesítménye ismert, a megszakító árama könnyen kiszámítható. Tegyük fel, van egy 13,2 kW teljesítményű háromfázisú fogyasztó.

Wattban ez: 13,2 kW x 1000 = 13 200 W

Ezután az áramerősség: I = 13200 W : (√3 x 380) = 20,0 A

Így ez az elektromos fogyasztó egy 20 A névleges áramú megszakítót igényel.

Az egyfázisú készülékekre a következő szabály vonatkozik: egy kilowatt 4,54 A-nak felel meg. Egy amper 0,22 kW vagy 220 V. Ez az állítás közvetlenül a 220 V-os feszültségre vonatkozó képletekből következik.

Következtetések és hasznos vidéó a témából

A watt, amper és volt kapcsolatáról:

Az amperek és kilovoltok közötti kapcsolatot Ohm törvénye írja le. Itt az elektromos áram erősségének fordított arányossága figyelhető meg az ellenállással szemben. Ami a feszültséget illeti, az áramerősség egyenes arányossága mutatható ki ezzel a paraméterrel szemben.

Kérdései maradtak az amperek kilowattra váltásának elvéről, vagy szeretné tisztázni a gyakorlati számítás részleteit? Tegye fel kérdéseit szakértőinknek a cikk alatt található hozzászólási blokkban.

Ha Önnek van hasznos információja, amely kiegészíti a fent leírt anyagot, vagy pontosítása, javítása van, írja meg észrevételeit és kiegészítéseit lent.