Sähkölaitteiden ominaisuuksia ovat tehon- ja virrankulutus. Jos annetaan vain yksi näistä arvoista, ampeerit on muunnettava kilowateiksi. Näitä muunnoksia tarvitaan sulakkeiden nimellisarvojen määrittämiseksi ja syöttöjohtimien poikkileikkausten valitsemiseksi, sähkönsyöttöjärjestelmän laskemiseksi ja suunnittelemiseksi sekä kulutetun sähkön mittaamiseksi.
Kaikki laskelmissa tarvittavat käsitteet ovat saatavilla koulun fysiikan kurssilla, lukuun ottamatta reaktiivisten kuormien käyttöön liittyviä vivahteita. Kilowatin ampeerimäärä määräytyy samalla tavalla tasavirran ja vaihtovirran osalta, kunhan käytetään aktiivisia kuluttajia. Induktiivinen tai kapasitiivinen kuorma edellyttää tehokertoimen huomioon ottamista. On olemassa useita kaavoja, joilla ampeerit muunnetaan kilowateiksi, eivätkä ne vaadi monimutkaisia laskutoimituksia.
Käännös 220 V:n verkkoa varten
Tehokaavassa yhdistyvät syöttöjännite, virrankulutus ja teho:
P=U-I
Piireissä, joissa on reaktiivisia kuormia ja joissa on induktiivisia ja kapasitiivisia kuormia, aktiivitehon arvoa korjataan syöttämällä lausekkeeseen tehokerroin:
Pa=U-I-cosø
Yksivaiheisten järjestelmien ampeerien muuntaminen kilowateiksi tehdään korvaamalla alkuarvot edellä esitettyihin kaavoihin. Ensin mainittua käytetään aktiivisen kuorman tapauksessa ja jälkimmäistä reaktiivisen kuorman (sähkömoottorit) tapauksessa. Kun virta ja jännite korvataan voltteina ja ampeereina, saadaan teho watteina. Raskaiden kuormien osalta on tapana muuntaa watit helpommin hallittavaan arvoon:
1000 wattia = 1 kW.
Nämä ovat sähköisten arvojen muuntamisen perussäännöt.
380 voltin sähköverkko
Virran muuntaminen wattimääräksi kolmivaihejärjestelmässä ei poikkea edellä esitetystä, ainoastaan se, että kuorman kuluttama virta on jaettu järjestelmän kolmelle vaiheelle, on otettava huomioon. Ampeerien muuntaminen kilowateiksi tapahtuu ottamalla huomioon tehokerroin.
Kolmivaiheverkossa sinun on ymmärrettävä vaihe- ja verkkojännitteiden sekä verkko- ja vaihevirtojen välinen ero. On myös 2 mahdollista tapaa yhdistää kuluttajat:
- Tähti. Käytetään 4 johdinta - 3 vaihejohdinta ja 1 nollajohdin (neutraali). Kahden johdon, vaiheen ja nollajohdon, käyttö on esimerkki yksivaiheisesta 220 voltin verkosta.
- Kolmio. Käytetään 3 johdinta.
Kaavat, joilla ampeerit muunnetaan kilowateiksi molempien liitäntätyyppien osalta, ovat samat. Ainoa ero on kolmoiskytkennän tapauksessa erikseen kytkettyjen kuormien laskennassa.
Tähtiyhteys
Jos vaihejohdin ja nollajohdin otetaan käyttöön, niiden välille syntyy vaihejännite. Verkkojännite on vaihejohtimien välinen jännite, ja se on suurempi kuin vaihejännite:
Ul = 1,73-Uf
Jokaisessa kuormassa kulkee sama virta kuin verkon johtimissa, joten vaihe- ja verkkovirrat ovat yhtä suuret. Jos kuorma on tasainen, nollajohtimessa ei ole virtaa.
Ampeerien muuntaminen kilowateiksi tähtikytkennässä tehdään kaavalla:
P=1.73-Ul-Il-cosø
Delta-yhteys
Tämän tyyppisessä kytkennässä vaihejohtimien väliset jännitteet ovat yhtä suuret kuin kunkin kolmen kuorman jännitteet, ja johtimissa kulkevat virrat (vaihevirrat) liittyvät (kunkin kuorman läpi kulkeviin) verkkovirtoihin lausekkeella
Il = 1,73-If
Muuntokaava vastaa edellä esitettyä 'tähden' muuntokaavaa:
P=1.73-Ul-Il-cosø
Tätä arvojen muuntamista käytetään valittaessa syöttöverkon vaihejohtimiin asennettavia suojareleitä. Näin on silloin, kun käytetään kolmivaiheisia kuormia, kuten sähkömoottoreita ja muuntajia.
Jos käytetään yksittäisiä kolmiokytkentäisiä kuormia, suojaus sijoitetaan kuormituspiiriin ja laskentakaavassa käytetään vaihevirran arvoa:
P=3-Ul-If-cosø
Wattien muuntaminen ampeereiksi tehdään käänteiskaavoilla, joissa otetaan huomioon liitäntäolosuhteet (liitäntätyyppi).
Laskentaa voidaan välttää laatimalla käännöstaulukko, jossa on aktiivisen kuorman arvot ja yleisin cosø=0,8.
Taulukko 1. Kilowattien muuntaminen ampeereiksi 220 ja 380 voltin jännitteille, korjattu cosø:n mukaan.
| Lähtöteho, kW | Kolmivaiheinen vaihtovirta, A | |||
| 220 В | 380 В | |||
| cosø | ||||
| 1.0 | 0.8 | 1.0 | 0.8 | |
| 0,5 | 1.31 | 1.64 | 0.76 | 0.95 |
| 1 | 2.62 | 3.28 | 1.52 | 1.90 |
| 2 | 5.25 | 6.55 | 3.,4 | 3.80 |
| 3 | 7.85 | 9.80 | 4.55 | 5.70 |
| 4 | 10.5 | 13.1 | 6.10 | 7.60 |
| 5 | 13.1 | 16.4 | 7.60 | 9.50 |
| 6 | 15.7 | 19.6 | 9.10 | 11.4 |
| 7 | 18.3 | 23.0 | 10.6 | 13.3 |
| 8 | 21.0 | 26.2 | 12.2 | 15.2 |
| 9 | 23.6 | 29.4 | 13.7 | 17.1 |
| 10 | 26.2 | 32.8 | 15.2 | 19.0 |
