Ako previesť ampéry na kilowatty: princípy prevodu a praktické príklady s vysvetleniami

Ampéry a kilowatty – charakteristiky elektrickej energie spotrebovanej zariadeniami pripojenými k sieti. Prvá sa nazýva aj záťaž a druhá výkon. Potreba prevodu vzniká vo fáze výberu ochranných zariadení, v ktorých označení je najčastejšie uvedená iba sila prúdu.

Všetko o tom, ako previesť ampéry na kilowatty, sa dozviete z nášho článku. Rozoberieme teóriu, pochopíme základné princípy prevodu a potom vysvetlíme význam týchto krokov na praktických príkladoch. Podľa našich rád budete schopní vykonávať takéto výpočty samostatne.

Dôvody na vykonanie prevodu

Výkon a sila prúdu sú kľúčové charakteristiky potrebné na správny výber ochranných zariadení pre zariadenia napájané elektrickou energiou. Ochrana je potrebná na zabránenie roztavenia izolácie vedenia a poškodenia agregátov.

Elektrické vedenie napájajúce osvetlenie, elektrický sporák, kávovar musí byť chránené individuálne vybranými zariadeniami. Každý spotrebič totiž vytvára „svoju“ záťaž – inými slovami odoberá určitý prúd.

Mimochodom, káble a vodiče napájajúce uvedené domáce spotrebiče majú určitú prúdovú zaťažiteľnosť. Tá je daná prierezom žíl.

Každé ochranné zariadenie musí zareagovať v okamihu napäťového skoku nebezpečného pre chránený typ techniky alebo skupinu technických zariadení. To znamená, že treba vyberať prúdový chránič a ističe tak, aby sa počas hrozby pre nízkovýkonný spotrebič úplne neodpojila sieť, ale iba vetva, pre ktorú je tento skok kritický.

Na krytoch ponúkaných obchodnou sieťou automatických ističov je uvedené číslo označujúce hodnotu maximálneho prípustného prúdu. Prirodzene, je uvedené v ampéroch.

Na elektrických spotrebičoch, ktoré majú tieto ističe chrániť, je naopak uvedený ich príkon. Tu vzniká potreba prevodu. Napriek tomu, že tieto jednotky patria k rôznym prúdovým charakteristikám, vzťah medzi nimi je priamy a pomerne úzky.

Správne vybrať ochranu pomáhajú ampéry a kilowatty, ktoré charakterizujú elektrickú spotrebu domácich spotrebičov.

Napätím sa označuje rozdiel potenciálov, jednoduchšie povedané, práca vynaložená na presun náboja z jedného bodu do druhého. Vyjadruje sa vo voltoch. Potenciál – to je energia v každom z bodov, v ktorom sa náboj nachádza/nachádzal.

Pod silou prúdu sa rozumie počet ampérov, ktoré prechádzajú vodičom za konkrétnu jednotku času. Podstata výkonu spočíva v odraze rýchlosti, ktorou prebiehal pohyb náboja.

Výkon sa označuje vo wattoch a kilowattoch. Je jasné, že druhý variant sa používa, keď príliš veľké štvor- alebo päťciferné číslo treba skrátiť pre jednoduchšie vnímanie. Na to sa jeho hodnota jednoducho vydelí tisíckou a zvyšok sa zaokrúhli ako obvykle nahor.

Na napájanie výkonného zariadenia je potrebná vyššia rýchlosť toku energie. Maximálne prípustné napätie pre neho je väčšie ako pre nízkovýkonné zariadenia. U vyberaných ističov pre neho musí byť medza vypínania vyššia. Preto je presný výber podľa záťaže so správne vykonaným prevodom jednotiek jednoducho nevyhnutný.

Pravidlá vykonania prevodu

Pri štúdiu návodu priloženého k niektorým prístrojom možno vidieť označenie výkonu vo volt-ampéroch. Odborníci poznajú rozdiel medzi wattmi (W) a volt-ampérmi (VA), ale prakticky tieto veličiny označujú to isté, preto tu nie je potrebné nič prevádzať. Avšak kWh (kilowatthodiny) a kilowatty sú odlišné pojmy a v žiadnom prípade ich nemožno zamieňať.

Na demonštráciu, ako vyjadriť elektrický výkon prostredníctvom prúdu, je potrebné použiť nasledujúce nástroje:

• testerom;
• prúdovými kliešťami;
• elektrotechnickou príručkou;
• kalkulačkou.

Pri prepočte ampérov na kW sa používa nasledujúci algoritmus:

1. Vezmite tester napätia a zmerajte napätie v elektrickom obvode.
2. Pomocou prúdových klieští zmerajte silu prúdu.
3. Vykonajte prepočet pomocou vzorca pre jednosmerné napätie v sieti alebo striedavé.

Výsledkom je výkon vo wattoch. Na prevod na kilowatty vydeľte výsledok 1000.

Na našej stránke je tiež materiál o pravidlách prevodu ampérov na watty. Ak sa s ním chcete oboznámiť, prejdite, prosím, na nasledujúci odkaz.

Jednofázový elektrický obvod

Na jednofázový obvod (220 V) je dimenzovaná väčšina domácich spotrebičov. Zaťaženie sa tu meria v kilowattoch a označenie ističa (AV) obsahuje ampéry.

Aby ste sa nemuseli zaoberať výpočtami, pri výbere ističa môžete použiť tabuľku ampér-watt. Tu sú už hotové parametre získané vykonaním prevodu pri dodržaní všetkých pravidiel.

Kľúčovým pri prevode v tomto prípade je Ohmov zákon, ktorý hovorí, že P, teda výkon, sa rovná I (prúdu) vynásobenému U (napätím). Viac o výpočte výkonu, prúdu a napätia, ako aj o vzájomnom vzťahu týchto veličín sme hovorili v tomto článku.

Z toho vyplýva:

kW = (1A × 1V) / 1 0ᶾ

A ako to vyzerá v praxi? Aby sme to pochopili, pozrime sa na konkrétny príklad.

Predpokladajme, že automatická poistka na starom type elektromera je dimenzovaná na 16 A. Na určenie výkonu spotrebičov, ktoré je možné bezpečne súčasne pripojiť do siete, je potrebné vykonať prevod ampérov na kilowatty pomocou vyššie uvedeného vzorca.

Dostaneme:

220 × 16 × 1 = 3520 W = 3,5 kW

Pre jednosmerný aj striedavý prúd sa používa rovnaký vzorec prevodu, ale platí len pre činné spotrebiče, ako sú ohrievače a žiarovky. Pri kapacitnej záťaži nevyhnutne vzniká fázový posun medzi prúdom a napätím.

To je účinník alebo cos φ. Zatiaľ čo pri čisto činnej záťaži sa tento parameter berie ako jedna, pri reaktívnej záťaži ho treba brať do úvahy.

Ak je záťaž zmiešaná, hodnota parametra kolíše v rozsahu 0,85. Čím menšia je reaktívna zložka výkonu, tým menšie sú straty a tým vyšší je účinník. Z tohto dôvodu sa snažia posledný parameter zvýšiť. Výrobcovia zvyčajne uvádzajú hodnotu účinníka na štítku.

Trojfázový elektrický obvod

V prípade striedavého prúdu v trojfázovej sieti sa berie hodnota elektrického prúdu jednej fázy, potom sa vynásobí napätím tej istej fázy. To, čo sme dostali, vynásobíme cos φ.

Pripojenie spotrebičov môže byť vykonané v jednom z dvoch variantov — hviezdou a trojuholníkom. V prvom prípade sú to 4 vodiče, z ktorých 3 sú fázové a jeden je nulový. V druhom sa používajú tri vodiče.

Po vypočítaní napätia vo všetkých fázach sa získané údaje sčítajú. Súčet získaný v dôsledku týchto krokov je výkonom elektroinštalácie pripojenej k trojfázovej sieti.

Základné vzorce majú nasledujúci tvar:

Watt = √3 Ampér × Volt alebo P = √3 × U × I

Ampér = √3 × Volt alebo I = P / (√3 × U)

Je potrebné mať predstavu o rozdiele medzi fázovým a združeným napätím, ako aj medzi združenými a fázovými prúdmi. Prevod ampérov na kilowatty sa v každom prípade vykonáva podľa rovnakého vzorca. Výnimkou je zapojenie do trojuholníka pri výpočte jednotlivo pripojených záťaží.

Na krytoch alebo obaloch najnovších modelov elektrospotrebičov je uvedený prúd aj výkon. S týmito údajmi možno považovať otázku, ako rýchlo previesť ampéry na kilowatty, za vyriešenú.

Odborníci používajú pre obvody so striedavým prúdom dôverné pravidlo: prúd delia dvoma, ak potrebujú približne vypočítať výkon pri výbere spúšťacej a regulačnej aparatúry. Rovnako postupujú aj pri výpočte priemeru vodičov pre takéto obvody.

Príklady prevodu ampérov na kilowatty

Prevod ampérov na kilowatty je pomerne jednoduchá matematická operácia.

Stáva sa, že na štítku elektrického spotrebiča je uvedená hodnota výkonu v kW. V tomto prípade je potrebné previesť kilowatty na ampéry. Pritom I = P : U = 1000 : 220 = 4,54 A. Platí aj opačne – P = I x U = 1 x 220 = 220 W = 0,22 kW

Existuje tiež mnoho online programov, kde stačí zadať známe parametre a stlačiť príslušné tlačidlo.

Príklad č. 1 — prevod A na kW v jednofázovej sieti 220 V

Pred nami stojí úloha: určiť maximálny výkon, prípustný pre jednopólový istič s menovitým prúdom 25 A.

Použijeme vzorec:

P = U x I

Po dosadení známych hodnôt dostaneme: P = 220 V x 25 A = 5 500 W = 5,5 kW.

To znamená, že k tomuto ističu môžu byť pripojené spotrebiče, ktorých celkový výkon nepresahuje 5,5 kW.

Rovnakým spôsobom možno vyriešiť otázku výberu prierezu vodiča pre rýchlovarnú kanvicu s príkonom 2 kW.

V tomto prípade I = P : U = 2000 : 220 = 9 A.

Toto je veľmi malá hodnota. K výberu prierezu vodiča a materiálu treba pristupovať vážne. Ak uprednostníte hliníkový, vydrží len slabé zaťaženie, medený s rovnakým priemerom bude dvakrát výkonnejší.

Viac o výbere potrebného prierezu vodiča pre domáce vedenie, ako aj pravidlá výpočtu prierezu kábla podľa výkonu a priemeru sme rozobrali v nasledujúcich článkoch:

• Prierez vodiča pre domácu elektroinštaláciu: ako správne vykonať výpočet
• Výpočet prierezu kábla podľa výkonu a prúdu: ako správne vypočítať elektroinštaláciu
• Ako určiť prierez vodiča podľa priemeru a naopak: hotové tabuľky a výpočtové vzorce

Príklad č. 2 — spätný prevod v jednofázovej sieti

Sťažíme úlohu – demonštrujeme proces prevodu kilowattov na ampéry. Máme určitý počet spotrebičov.

Medzi nimi:

• štyri žiarovky, každá s výkonom 100 W;
• jeden ohrievač s výkonom 3 kW;
• jeden PC s výkonom 0,5 kW.

Určeniu celkového výkonu predchádza uvedenie hodnôt všetkých spotrebičov na jeden ukazovateľ, presnejšie – kilowatty treba previesť na watty.

Zásuvky a ističe vo svojom označení obsahujú ampéry. Pre nezasväteného človeka je ťažké pochopiť, či záťaž skutočne zodpovedá výpočtovej hodnote, a bez toho nie je možné správne vybrať poistku.

Výkon ohrievača je 3 kW × 1000 = 3000 W. Výkon počítača je 0,5 kW × 1000 = 500 W. Žiarovky – 100 W × 4 ks = 400 W.

Potom celkový výkon: 400 W + 3000 W + 500 W = 3 900 W alebo 3,9 kW.

Takémuto výkonu zodpovedá prúd I = P : U = 3900 W : 220 V = 17,7 A.

Z toho vyplýva, že by ste si mali kúpiť istič dimenzovaný na menovitý prúd najmenej 17,7 A.

Najvhodnejším pre záťaž s výkonom 2,9 kW je štandardný jednofázový istič 20 A.

Príklad č. 3 — prevod ampérov na kW v trojfázovej sieti

Algoritmus prevodu ampérov na kilowatty a opačne v trojfázovej sieti sa líši od jednofázovej siete len vzorcom. Predpokladajme, že potrebujeme vypočítať, aký najväčší výkon vydrží istič s menovitým prúdom 40 A.

Do vzorca dosadíme známe údaje a dostaneme:

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

Trojfázový istič na 40 A zaručene vydrží záťaž 26,3 kW.

Príklad č. 4 — spätný prevod v trojfázovej sieti

Ak je známy výkon spotrebiča pripojeného k trojfázovej sieti, prúd ističa sa dá ľahko vypočítať. Predpokladajme, že máme trojfázový spotrebič s výkonom 13,2 kW.

Vo wattoch to bude: 13,2 kW × 1000 = 13 200 W

Ďalej, prúd: I = 13 200 W : (√3 × 380) = 20,0 A

Ukazuje sa, že tento elektrospotrebič potrebuje istič s menovitým prúdom 20 A.

Pre jednofázové zariadenia platí nasledujúce pravidlo: jeden kilowatt zodpovedá 4,54 A. Jeden ampér je 0,22 kW alebo 220 V. Toto tvrdenie je priamym dôsledkom vyplývajúcim zo vzorcov pre napätie 220 V.

Závery a užitočné video k téme

O vzťahu wattov, ampérov a voltov:

Vzťah medzi ampérmi a kilovoltmi opisuje Ohmov zákon. Tu pozorujeme nepriamu úmernosť elektrického prúdu voči odporu. Čo sa týka napätia, sledujeme priamu závislosť prúdu od tohto parametra.

Máte ešte otázky k princípu prevodu ampérov na kilowatty alebo si chcete ujasniť nuansy praktického výpočtu? Položte svoje otázky našim odborníkom v sekcii komentárov umiestnenej pod článkom.

Ak máte užitočné informácie, ktoré dopĺňajú vyššie uvedený materiál, alebo upresnenia, opravy, napíšte svoje pripomienky a doplnenia nižšie.