Le caratteristiche delle apparecchiature elettriche sono la potenza e il consumo di corrente. Se viene dato solo uno di questi valori, è necessario convertire gli ampere in chilowatt. Queste conversioni sono necessarie per determinare i valori dei fusibili e scegliere le sezioni dei conduttori di alimentazione, calcolare e progettare il sistema di alimentazione e misurare l'elettricità consumata.
Tutti i concetti necessari per i calcoli sono disponibili nel corso di fisica scolastica, tranne le sfumature dell'uso dei carichi reattivi. Il numero di ampere in un kilowatt è determinato allo stesso modo per la corrente continua e per la corrente alternata, purché si utilizzino utenze attive. Un carico induttivo o capacitivo richiede un fattore di potenza da considerare. Ci sono diverse formule per convertire gli ampere in kilowatt e non richiedono calcoli complessi.
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Traduzione per la rete 220 V
La formula della potenza combina la tensione di alimentazione, il consumo di corrente e il wattaggio:
P=U-I
Nei circuiti con carichi reattivi, dove sono presenti carichi induttivi e capacitivi, il valore della potenza attiva viene corretto inserendo un fattore di potenza nell'espressione:
Pa=U-I-cosø
La conversione degli ampere in chilowatt per i sistemi monofase si fa sostituendo i valori iniziali nelle formule di cui sopra. Il primo è usato nel caso di un carico attivo e il secondo nel caso di un carico reattivo (motori elettrici). Sostituendo la corrente e la tensione in volt e ampere, si ottiene la potenza in watt. Per i carichi pesanti si usa convertire i watt in un valore più gestibile:
1000 watt = 1 kW.
Queste sono le regole di base per la conversione dei valori elettrici.
380 volt di rete
La conversione della corrente in watt per un sistema trifase non differisce da quanto sopra, solo il fatto che la corrente consumata dal carico è distribuita sulle tre fasi del sistema deve essere presa in considerazione. La conversione degli ampere in chilowatt è fatta tenendo conto del fattore di potenza.
In una rete trifase, è necessario capire la differenza tra tensioni di fase e tensioni di linea, e correnti di linea e di fase. Ci sono anche 2 modi possibili per collegare i consumatori:
- Stella. Si usano 4 fili - 3 fili di fase e 1 filo neutro (neutro). L'uso di due fili, fase e neutro, è un esempio di rete monofase a 220 volt.
- Triangolo. Si usano 3 fili.
Le formule per convertire gli ampere in kilowatt per entrambi i tipi di connessione sono le stesse. L'unica differenza è nel caso di una connessione a delta per il calcolo dei carichi collegati separatamente.
Connessione a stella
Se un conduttore di fase e un conduttore neutro sono presi, ci sarà una tensione di fase tra loro. La tensione di linea è la tensione tra i conduttori di fase ed è maggiore della tensione di fase:
Ul = 1,73-Uf
La corrente che scorre in ciascuno dei carichi è uguale a quella nei conduttori della rete, quindi le correnti di fase e di linea sono uguali. Se il carico è uniforme, non c'è corrente nel conduttore neutro.
La conversione degli ampere in chilowatt per il collegamento a stella si fa con la formula:
P=1.73-Ul-Il-cosø
Connessione Delta
Con questo tipo di collegamento, le tensioni tra i conduttori di fase sono uguali a quelle di ciascuno dei tre carichi, e le correnti nei conduttori (correnti di fase) sono legate alle correnti di linea (che attraversano ciascun carico) dall'espressione
Il = 1.73-If
La formula di conversione corrisponde a quella data sopra per "stella":
P=1.73-Ul-Il-cosø
Questa conversione di valori viene utilizzata nella scelta dei relè di protezione da installare nei conduttori di fase della rete di alimentazione. Questo è il caso quando si usano carichi trifase come motori elettrici e trasformatori.
Se si usano carichi singoli collegati a triangolo, la protezione è posta nel circuito di carico e il valore della corrente di fase è usato nella formula del calcolo:
P=3-Ul-If-cosø
La conversione dei watt in ampere si fa con formule inverse che tengono conto delle condizioni di connessione (tipo di connessione).
Il calcolo può essere evitato compilando una tabella di conversione con valori per il carico attivo e il più comune cosø=0,8.
Tabella 1. Conversione di chilowatt in ampere per 220 e 380 volt, corretta per cosø.
| Potenza di uscita, kW | Corrente alternata trifase, 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 |
