Kako pretvoriti ampere v kilovate: principi pretvorbe in praktični primeri s pojasnili

Amperi in kilovati – značilnosti električne energije, ki jo porabljajo naprave, priključene na omrežje. Prvo imenujemo tudi obremenitev, drugo pa moč. Potreba po pretvorbi se pojavi pri izbiri zaščitnih naprav, v oznakah katerih je najpogosteje navedena le jakost toka.

Vse o tem, kako pretvoriti ampere v kilovate, boste izvedeli iz našega članka. Preučili bomo teorijo, razumeli osnovna načela pretvorbe, nato pa pojasnili pomen teh dejanj na praktičnih primerih. Če boste sledili našim nasvetom, boste takšne izračune lahko izvajali samostojno.

Razlogi za izvedbo pretvorbe

Moč in jakost toka sta ključni značilnosti, potrebni za pravilno izbiro zaščitnih naprav za opremo, ki se napaja z električno energijo. Zaščita je potrebna, da preprečimo taljenje izolacije napeljave in okvaro naprav.

Električna napeljava, ki napaja razsvetljavo, električni štedilnik, kavni aparat, mora biti zaščitena z individualno izbranimi napravami. Vsak porabnik namreč ustvari 'svojo' obremenitev – z drugimi besedami, porabi določen tok.

Mimogrede, kabli in žice, ki napajajo naštete gospodinjske naprave, imajo določeno tokovno nosilnost. Slednja je odvisna od preseka vodnikov.

Vsaka zaščitna naprava mora delovati ob napetostnem sunku, nevarnem za zaščiteno vrsto opreme ali skupino tehničnih naprav. Zato je treba FI-stikala in odklopnike izbrati tako, da se ob grožnji za nizkomočnostno napravo ne izklopi celotno omrežje, ampak samo veja, za katero je ta sunek kritičen.

Na ohišjih avtomatskih odklopnikov, ki jih ponuja trgovska mreža, je navedena številka, ki označuje vrednost največjega dovoljenega toka. Seveda je navedena v amperih.

Na električnih napravah, ki jih morajo ti odklopniki ščititi, pa je navedena njihova poraba moči. Tu se pojavi potreba po pretvorbi. Kljub temu, da obravnavane enote pripadajo različnim tokovnim značilnostim, je povezava med njimi neposredna in precej tesna.

Pravilno izbiro zaščite omogočajo amperi in kilovati, ki označujejo porabo električne energije gospodinjskih naprav.

Napetost imenujemo razliko potencialov, preprosteje rečeno, delo, vloženo v premikanje naboja od ene točke do druge. Izraža se v voltih. Potencial – to je energija v vsaki točki, v kateri se nahaja oziroma se je nahajal naboj.

Pod jakostjo toka se razume število amperov, ki tečejo po vodniku v določeni časovni enoti. Bistvo moči je v odrazu hitrosti, s katero je potekalo premikanje naboja.

Moč označujemo v vatih in kilovatih. Jasno je, da se druga možnost uporablja, ko je treba preveliko štiri- ali petmestno številko skrajšati za lažje dojemanje. Njeno vrednost preprosto delimo s tisoč, ostanek pa zaokrožimo navzgor, kot je običajno.

Za napajanje močne opreme je potrebna višja hitrost pretoka energije. Najvišja dovoljena napetost zanjo je višja kot za nizkomočne naprave. Pri izbranih odklopnikih zanjo mora biti meja delovanja višja. Zato je natančna izbira glede na obremenitev s pravilno izvedeno pretvorbo enot preprosto nujna.

Pravila za izvedbo pretvorbe

Pogosto lahko ob preučevanju navodil, priloženih nekaterim napravam, vidimo oznako moči v volt-amperih. Strokovnjaki poznajo razliko med vati (W) in volt-amperi (VA), vendar praktično ti količini označujeta isto, zato jih tukaj ni treba pretvarjati. Kar pa zadeva kWh in kilovate, sta to različna pojma in ju nikakor ne smemo zamenjevati.

Da bi prikazali, kako električno moč izrazimo s tokom, moramo uporabiti naslednja orodja:

• testerjem;
• tokovnimi kleščami;
• elektrotehničnim priročnikom;
• kalkulatorjem.

Pri pretvorbi amperov v kW uporabite naslednji algoritem:

1. Vzamete napetostni tester in izmerite napetost v električnem tokokrogu.
2. S tokovnimi kleščami izmerite jakost toka.
3. Izvedite preračun z uporabo formule za enosmerno ali izmenično napetost v omrežju.

Kot rezultat dobite moč v vatih. Da jih pretvorite v kilovate, dobljeno vrednost delite s 1000.

Na naši spletni strani je tudi gradivo o pravilih pretvorbe amperov v vate. Če si ga želite ogledati, prosimo, kliknite na naslednjo povezavo.

Enofazno električno vezje

Na enofazni tokokrog (220 V) je prilagojena večina gospodinjskih naprav. Obremenitev se tukaj meri v kilovatih, oznaka odklopnika pa vsebuje ampere.

Da se izognete izračunom, lahko pri izbiri odklopnika uporabite tabelo amper-vat. Tukaj so že pripravljeni parametri, pridobljeni s pretvorbo ob upoštevanju vseh pravil.

Ključno pri pretvorbi v tem primeru je Ohmov zakon, ki pravi, da je P, tj. moč, enaka I (tok) pomnoženo z U (napetost). Več o izračunu moči, toka in napetosti ter o povezavi med temi količinami smo povedali v tem članku.

Iz tega sledi:

kW = (1 A x 1 V) / 1 0³

Kako pa je to videti v praksi? Da bi razumeli, poglejmo konkreten primer.

Recimo, da je avtomatska varovalka na števcu starega tipa dimenzionirana za 16 A. Za določitev moči naprav, ki jih lahko brez težav hkrati priključimo v omrežje, je treba izvesti pretvorbo amperov v kilovate z uporabo zgoraj navedene formule.

Dobimo:

220 x 16 x 1 = 3520 W = 3,5 kW

Tako za enosmerni kot tudi za izmenični tok se uporablja ena formula za pretvorbo, vendar velja le za aktivne porabnike, kot so grelci žarnic z žarilno nitko. Pri kapacitivni obremenitvi zagotovo pride do faznega premika med tokom in napetostjo.

To je faktor moči ali cos φ. Medtem ko pri samo aktivni obremenitvi ta parameter vzamemo za ena, ga je pri reaktivni obremenitvi treba upoštevati.

Čim manjši je delež reaktivne komponente moči, tem manjše so izgube in tem višji je faktor moči. Zaradi tega si prizadevajo povečati slednji parameter. Običajno proizvajalci navedejo vrednost faktorja moči na etiketi.

Trifazno električno vezje

V primeru izmeničnega toka v trifaznem omrežju vzamemo vrednost električnega toka ene faze, nato pomnožimo z napetostjo iste faze. Dobljeno vrednost pomnožimo s kosinusom fi.

Priključitev porabnikov je lahko izvedena v eni od dveh možnosti – zvezda in trikot. V prvem primeru gre za 4 žice, od katerih so 3 fazne, ena pa je ničelna. V drugem uporabimo tri žice.

Po izračunu napetosti v vseh fazah dobljene podatke seštejemo. Vsota, dobljena s temi dejanji, je moč električne naprave, priključene na trifazno omrežje.

Osnovne formule so naslednje:

Vat = √3 Amper x Volt ali P = √3 x U x I

Amper = √3 x Volt ali I = P / √3 x U

Treba je imeti predstavo o razliki med fazno in linijsko napetostjo ter med linijskimi in faznimi toki. Pretvorbo amperov v kilovate v vsakem primeru izvedemo po isti formuli. Izjema je vezava trikot pri izračunu obremenitev, priključenih posamično.

Na ohišjih ali embalaži zadnjih modelov električnih naprav sta navedena tako tok kot moč. S temi podatki lahko štejemo vprašanje, kako hitro pretvoriti ampere v kilovate, za rešeno.

Strokovnjaki za vezja z izmeničnim tokom uporabljajo zaupno pravilo: jakost toka delijo z dva, če želijo približno izračunati moč pri izbiri zagonske in regulacijske opreme. Enako storijo tudi pri izračunu premera vodnikov za takšna vezja.

Primeri pretvorbe amperov v kilovate

Pretvorba amperov v kilovate je dokaj preprosta matematična operacija.

Včasih se zgodi, da je na nalepki električne naprave navedena vrednost moči v kW. V tem primeru je treba kilovate pretvoriti v ampere. Pri tem I = P : U = 1000 : 220 = 4,54 A. Velja tudi obratno — P = I x U = 1 x 220 = 220 W = 0,22 kW

Obstaja tudi veliko spletnih programov, kjer je treba le vnesti znane parametre in pritisniti ustrezni gumb.

Primer št. 1 – pretvorba A v kW v enofaznem omrežju 220 V

Pred nami je naloga: določiti mejno moč, dovoljeno za enopolni avtomatski odklopnik z nazivnim tokom 25 A.

Uporabimo formulo:

P = U x I

Z vstavljanjem znanih vrednosti dobimo: P = 220 V x 25 A = 5 500 W = 5,5 kW.

To pomeni, da so lahko na ta odklopnik priključeni porabniki, katerih skupna moč ne presega 5,5 kW.

Po enaki shemi lahko rešimo vprašanje izbire preseka žice za električni kotliček, ki porabi 2 kW.

V tem primeru I = P : U = 2000 : 220 = 9 A.

To je zelo majhna vrednost. Treba je resno pristopiti k izbiri preseka žice in materiala. Če damo prednost aluminijastemu, bo prenesel le šibke obremenitve, bakreni z enakim premerom pa bo dvakrat močnejši.

Podrobneje o izbiri potrebnega preseka žice za domačo napeljavo ter pravilih izračuna preseka kabla po moči in premeru smo obravnavali v naslednjih člankih:

• Presek žice za domačo napeljavo: kako pravilno opraviti izračun
• Izračun preseka kabla glede na moč in tok: kako pravilno izračunati ožičenje
• Kako določiti presek žice po premeru in obratno: pripravljene tabele in računske formule

Primer št. 2 – obratna pretvorba v enofaznem omrežju

Otežimo nalogo — prikažimo postopek pretvorbe kilovatov v ampere. Imamo določeno število porabnikov.

Med njimi:

• štiri žarnice z žarilno nitko, vsaka po 100 W;
• en grelec z močjo 3 kW;
• en osebni računalnik z močjo 0,5 kW.

Določitvi skupne moči predhodi prilagoditev vrednosti vseh porabnikov enemu kazalniku, natančneje — kilovate je treba pretvoriti v vate.

Vtičnice in odklopniki v svojih oznakah vsebujejo ampere. Nepoučenemu človeku je težko razumeti, ali obremenitev dejansko ustreza izračunani, brez tega pa ni mogoče pravilno izbrati varovalke.

Moč grelnika je 3 kW × 1000 = 3000 W. Moč računalnika je 0,5 kW × 1000 = 500 W. Žarnice: 100 W × 4 kos = 400 W.

Potem je skupna moč: 400 W + 3000 W + 500 W = 3 900 W ali 3,9 kW.

Tej moči ustreza jakost toka: I = P : U = 3900W : 220V = 17,7 A.

Iz tega sledi, da je treba kupiti odklopnik, ki je zasnovan za nazivni tok najmanj 17,7 A.

Najbolj ustreza obremenitvi z močjo 2,9 kW standardni enofazni odklopnik 20 A.

Primer št. 3 – pretvorba amperov v kW v trifaznem omrežju

Algoritem za pretvorbo amperov v kilovate in obratno v trifaznem omrežju se od enofaznega omrežja razlikuje le po formuli. Recimo, da moramo izračunati, kakšno največjo moč bo zdržal odklopnik z nazivnim tokom 40 A.

V formulo vstavimo znane podatke in dobimo:

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

Trifazni odklopnik 40 A bo zagotovo zdržal obremenitev 26,3 kW.

Primer št. 4 – obratna pretvorba v trifaznem omrežju

Če je moč porabnika, ki je priključen na trifazno omrežje, znana, je tok odklopnika enostavno izračunati. Recimo, da imamo trifazni porabnik z močjo 13,2 kW.

V vatih bo to: 13,2 kW × 1000 = 13 200 W

Nato jakost toka: I = 13200W : (√3 × 380) = 20,0 A

Tako ta električni porabnik potrebuje odklopnik z nazivno vrednostjo 20 A.

Za enofazne aparate velja naslednje pravilo: en kilovat ustreza 4,54 A. En amper je 0,22 kW ali 220 V. Ta trditev je neposreden rezultat, ki izhaja iz formul za napetost 220 V.

Zaključki in koristen video na to temo

O povezavi med vati, amperi in volti:

Odvisnost med amperi in kilovolti opisuje Ohmov zakon. Tu je opazna obratna sorazmernost jakosti električnega toka glede na upor. Kar zadeva napetost, pa je neposredna odvisnost jakosti toka od tega parametra.

Imate še vprašanja o načelu pretvorbe amperov v kilovate ali želite pojasniti podrobnosti praktičnega izračuna? Svoja vprašanja postavite našim strokovnjakom v bloku komentarjev, ki se nahaja spodaj pod člankom.

Če imate koristne informacije, ki dopolnjujejo zgoraj navedeno gradivo, ali pojasnila, popravke, napišite svoje pripombe in dopolnitve spodaj.