Следующие калькуляторы вычисляют реальную мощность в трехфазная система на основе квар и кВА или напряжения, тока и коэффициента мощности.Calculator-1 Введите линейное напряжение системы, линейный ток и угол коэффициента мощности (градусы) в Calculator-1, чтобы вычислить трехфазную активную мощность, реактивную мощность и общую мощность, а также коэффициент мощности. Обеспечивает ли трехфазная панель на 60 ампер, 208 / 120Y, с девятью автоматическими выключателями на 20 ампер, 60 ампер? Мой руководитель утверждает, что каждая фаза трех многопроволочных ответвленных цепей обеспечивает 60 ампер, всего 180 ампер. Внезапно мой мозг заперт из-за этого. Заранее спасибо, гуру.Измерение ТТ требуется для однофазного тока 400 А и больше, трехфазного тока 400 А и более 120/208 и трехфазного тока 400 А и более 277/480. При измерении ТТ есть несколько вариантов: использование трансформатора, ТТ в распределительном устройстве (см.

Как преобразовать амперы в киловатты в однофазной и трехфазной сети

Что потянул новый и т.д. Тогда я реально «испугался» с кабелем — не ожидал, что индукционная плита потребляет 7,5 кВт. И в обычную розетку на 16А (Ампера) он не включается.Прошло какое-то время, и парень мне написал, что тоже варочную панель режет и хочет воткнуть в обычную розетку на 16А? Вопрос был примерно такой — а выдержит ли розетка напряжение от печки? и 16 А сколько киловатт ? Просто ужас! Я не светил парню, но такое подключение может сжечь вам квартиру! Обязательно прочтите …

Ребят если вы сами не знаете что и как рассчитывается! Если бы в школе с физикой, а тем более с электрикой было плохо! Тогда лучше не лезьте в подключение электроплит! Звоните понимающему!

А теперь поговорим о напряжении и силе тока!

Все очень просто — напряжение в домашней электросети 220В (Вольт), чтобы узнать, сколько выдержит розетка на 16А, достаточно 220 Х 16 = 3520 Ватт, а как мы знаем в 1 кВт 1000 W , оказывается — 3.52 кВт

Если формула из школьной физики P = I * U, где P (мощность), I (ток), U (напряжение)

Проще говоря, розетка на 16 А в цепи 220 В выдерживает максимум 3,5 кВт!

Индукционная плита потребляет 7,5 кВт энергии при включенных всех 4 конфорках. Если поделить в обратном порядке, получается 7,5кВт (7500Вт) / 220В = 34.09А

Как видите потребление 34А, ваша розетка на 16А просто расплавится!

Потом вставлю розетку на 32 — 40 А и подключу печку! Но его здесь не было, нужно знать, какой провод у вас в стене, а также на какой машине все отображается в щите!

Дело в том, что у проводов тоже есть порог максимальной мощности! Так что если вы проложили провод сечением 2,5 мм, то он выдержит всего 5,9 кВт!

Также автомат должен быть установлен на 32А, а лучше на 40А. Очередной раз ! Подробности есть!

Так что считайте правильно! Иначе ваша розетка — от высокого напряжения расплавится проводка и запросто может возникнуть пожар!

Часто, покупая новый электроприбор или устанавливая оборудование дома, мы сталкиваемся со всевозможными трудностями.А все потому, что инструкции к этим устройствам написаны сложным техническим языком, понятным далеко не всем.

Одна из основных проблем — разные единицы измерения, которые могут нас сбить с толку.

Всем известно, что выключатели, розетки, предохранители, автоматические выключатели и счетчики имеют собственный предел напряжения, через который они могут проходить. Это необходимо учитывать при подключении к ним электроприборов, поэтому каждый из них имеет свое питание. Если мощность устройства превышает возможную проводимость розетки, это может привести к короткому замыканию проводки и даже возгоранию.

Чтобы узнать, можно ли подключить стиральную машину к розетке или предохранителю, необходимо сравнить их технические данные. Но дело в том, что максимальная проводимость розетки измеряется в Амперах, а мощность стиральной машины — в Ваттах. О том, как привести эти данные к единому значению, мы расскажем в нашей статье.

Как перевести киловатты в амперы

Для того, чтобы перевести амперы в киловатты и наоборот, необходимо также знать значение напряжения в сети.Особой сложности в этом нет, так как в большинстве случаев вся сеть в наших домах находится под переменным напряжением 220 В.

Итак, формулы переключения агрегата в однофазной электрической сети следующие:

P = I * U или I = P / U,

Где P — мощность, измеренная в ваттах, I — ток в амперах, а U — напряжение в вольтах.

В таблице ниже приведены наиболее часто используемые индикаторы силы тока и соответствующие индикаторы мощности для двух распространенных типов напряжения 220 и 380 В:

Если вы не нашли свои значения в данной таблице, необходимо самостоятельно рассчитать данные по формуле.

Рассмотрим действие формулы на конкретном примере.

Допустим, вы приобрели пылесос мощностью 1,5 кВт. Переменное напряжение в сети 220 В. Теперь нужно посчитать, сколько тока будет протекать по проводам при подключении пылесоса к розетке.

Сначала необходимо перевести киловатты мощности в ватты. Для этого показатель мощности умножаем на 1000, потому что 1 кВт = 1000 Вт:

1,5 кВт * 1000 = 1500 Вт

Затем мы подставляем данные в приведенную выше формулу.Поскольку нам нужно знать силу тока, выбираем формулу неизвестного I:

I = 1500/220 ≈ 6,81 А

Как вы заметили, сила тока, необходимая для работы такого мощного пылесоса, требует довольно большой силы тока. Если проводка в вашем доме старая, она может не выдержать такой нагрузки. Поэтому стоит подумать о его замене.

Как перевести амперы в киловатты

Если замена проводки кажется вам слишком трудоемкой, можно пойти другим путем.Для этого нужно знать максимальную силу тока, которую выдерживает проводка в вашем доме, и только потом выбирать новое оборудование с соответствующей мощностью.

Допустим, проводка выдерживает ток 25 А, переменное напряжение сети тоже 220 В. Подставляем данные в формулу с неизвестным P:

P = I * U (Вт)

P = 25 * 220 = 5500 Вт или 5,5 кВт

Теперь, выбирая кабели для новой проводки, автоматические выключатели и предохранители, нужно помнить о максимальном токе, который они пропустят.

В частности, выбирая кабель для разводки нужно обращать внимание на его сечение. Медный кабель выдерживает большие нагрузки, чем алюминиевый. Толщина кабеля тоже играет роль. Следует со всей ответственностью подойти к выбору розеток, счетчиков, кабелей, предохранителей и, если вы не совсем уверены, проконсультироваться со специалистом в магазине.

Как видите, нет ничего сложного в переводе ампер в киловатты и наоборот. Необходимо только знать все необходимые данные и производить расчеты по простой формуле, приведенной выше.Используя данные, вы можете не только выбрать другой тип устройства и оборудования, но и рассчитать энергопотребление отдельных устройств за определенный период времени.

Абсолютно все электроприборы и их отдельные части имеют собственную маркировку технических характеристик. Однако довольно часто оказывается, что неподготовленный человек не может его понять из-за определенных проблем и путаницы в терминах и обозначениях. Сегодня мы рассмотрим, как перевести амперы в ватты.

Необходимость выяснить, сколько ампер в киловаттах может возникнуть, например, если вам нужно определить количество энергии, потребляемой электроприбором за месяц использования. Кроме того, эта информация может потребоваться при подключении нового устройства к источнику питания и определении того, выдержит ли сеть такое подключение.

Как перевести амперы в ватты

Основная проблема при пересчете — это то, что сила тока указывается на вилках, автоматах, розетках и других устройствах.При этом подключенные к сети устройства указывают мощность в ваттах или киловаттах. Из-за этого возникают путаница и трудности с переводом.

Для того, чтобы перевести амперы в ватты, нужно знать еще один показатель — напряжение. Расчет производится по формуле:

Где P — мощность (ватты), I — ток (амперы), а U — напряжение (вольты). В этом же случае, если вам нужно узнать силу тока, вам нужно разделить мощность на значение напряжения.Как правило, мощность указывается в киловаттах. При этом следует помнить, что в одном киловатте 1000 Вт.

Для наглядности проанализируем эту формулу на домашнем примере. Вы купили электрочайник, мощность которого указана — 2 кВт (2000 Вт). Чтобы определить силу тока в сети при ее использовании, необходимо мощность разделить на напряжение. В нашей стране в электрических сетях поддерживается напряжение 220 вольт. А теперь просто поделитесь:

2000Вт / 220В = 9А

Как видите, это довольно большой показатель, из-за чего при подключении современного оборудования к устаревшим сетям в вашем доме может сгореть автомат или проводка .В связи с этим рекомендуется менять проводку в старых квартирах на более современную. Используя эту простую формулу, вы можете определить, сколько ампер на ватт, и легко преобразовать кВт в амперы. Подробнее о ваттах и ​​амперах читайте в видео:

Перевести амперы в киловатты

Для того, чтобы перевести амперы в киловатты, лучше взять калькулятор, так как некоторые числа сложно посчитать в уме. Ниже представлена ​​таблица преобразования ампер в киловатты.Он показывает самые популярные индикаторы. Все расчеты производятся исходя из того, что напряжение в сети 220 вольт:

Как видите, в преобразовании даже ампер в ватты нет ничего особенно сложного, хотя, наоборот, нет. Достаточно просто запомнить одну формулу, приведенную в самом начале статьи, а затем произвести расчеты в зависимости от ваших потребностей. На основании этих данных можно не только определить, какую толщину взять кабель для разводки в новую квартиру, но и сколько придется платить за электроэнергию при использовании различных устройств в течение месяца.

Из школьного курса физики мы все знаем, что электрический ток измеряется в амперах, а механическая, тепловая и электрическая мощность — в ваттах. Эти физические величины связаны между собой определенными формулами, но поскольку это разные показатели, взять и перевести их друг в друга просто невозможно. Для этого одни единицы должны быть выражены через другие.

Сила электрического тока (МЭТ) — это количество работы, выполненной за одну секунду. Количество электричества, которое проходит через поперечное сечение кабеля за одну секунду, называется силой электрического тока.МЭП в данном случае представляет собой прямо пропорциональную зависимость разности потенциалов, то есть напряжения, и силы тока в электрической цепи.

Теперь разберемся, как связаны между собой сила электрического тока и мощность в различных электрических цепях.

Нам понадобится следующий набор инструментов:

• калькулятор
• электротехнический справочник
• токоизмерительные клещи
• мультиметр или аналогичный прибор.

Алгоритм преобразования A в кВт на практике выглядит следующим образом:

1.Измеряем с помощью тестера напряжения в электрической цепи.

2. Измеряем ток токомерами.

3. При постоянном напряжении в цепи значение тока умножается на параметры напряжения сети. В итоге получаем мощность в ваттах. Чтобы преобразовать его в киловатты, разделите произведение на 1000.

4. При переменном напряжении однофазной сети ток умножается на сетевое напряжение и на коэффициент мощности (косинус угла фи).В результате получаем потребляемый активный МЕТ в ваттах. Аналогично переведем значение в кВт.

5. Косинус угла между активным и полным МЭП в треугольнике мощности равен отношению первого ко второму. Угол фи — это фазовый сдвиг между силой тока и напряжением. Возникает из-за индуктивности. При чисто активной нагрузке, например, в лампах накаливания или электронагревателях косинус фи равен единице. При смешанной нагрузке его значения колеблются в пределах 0.85. Коэффициент мощности всегда стремится к увеличению, поскольку чем меньше реактивная составляющая МЭП, тем меньше потери.

6. При переменном напряжении в трехфазной сети параметры электрического тока одной фазы умножаются на напряжение этой фазы. Затем рассчитанное произведение умножается на коэффициент мощности. Аналогичным образом рассчитывается НДПИ других фаз. Далее все значения суммируются. При симметричной нагрузке общая активная фаза MET равна троекратному произведению косинуса угла phi, фазного электрического тока и фазного напряжения.

Обратите внимание, что на большинстве современных электроприборов уже указаны сила тока и потребляемый НДПИ. Эти параметры вы можете найти на упаковке, футляре или в инструкции. Зная исходные данные, преобразование ампер в киловатты или ампер в киловатты занимает несколько секунд.

Для цепей переменного тока существует неписаное правило: для получения приблизительного значения мощности при расчете сечений проводов и при выборе пускового и управляющего оборудования необходимо силу тока разделить на две части.

Как перевести амперы в киловатты

Часто возникает проблема с подбором машин на определенную нагрузку. Понятно, что для освещения нужен один автомат, а для розеточной группы — более мощный.

Возникает закономерный вопрос и проблема. как перевести амперы в киловатты . В связи с тем, что в Украине напряжение в электросети переменное, можно самостоятельно рассчитать соотношение Ампер / Ватт, используя информацию ниже.

Как преобразовать амперы в киловатты в однофазной сети

Ватт = Ампер * Вольт:

Ампер = Ватт / Вольт:

Чтобы ватты (Вт) были преобразованы в киловатты (кВт ) полученное значение нужно разделить на 1000. То есть на 1000 Вт = 1 кВт.

Как преобразовать амперы в киловатты в трехфазной сети

Ватт = √3 * Ампер * Вольт:

Ампер = Ватт / (√3 * Вольт):

Так, например, рассчитывая ток, который будет течь по проводам при включении электрочайника мощностью 2 кВт (2000 Вт) и при переменном напряжении в сети 220 вольт, следует применить следующую формулу.Разделите 2 кВт на 220 вольт. В итоге получаем 9 — это будет количество ампер.

На самом деле это не малый ток, поэтому при выборе кабеля следует учитывать его сечение. Провода из алюминия выдерживают значительно меньшие нагрузки, чем медные того же сечения.

200? «200px»: «» + (this.scrollHeight + 5) + «px») дано: t = 24 часа * 30 дней, I = 112 ампер, U = 220 вольт 50 герц, P =.

Электроаппарат — трансформатор работает 24 часа в сутки * 30 дней, обеспечивает 40 потребителей.Мощность трансформатора = 112 ампер, нужно перевести амперы в киловатты (т.к. оплата за кВт / ч) и узнать рекомендованное потребление кВт за 30 дней каждым потребителем. Надо найти P, (возможно, по формуле P = IU — не уверен), P — перевести в киловатты. Найдено P за период 30 дней, разделенный на 40 единиц.

Частный сектор, поставщик ВИЭ переменного тока. На трансформаторе стоит счетчик на 100 ампер + мешок на 100 ампер, напряжение 3-х фаз — 220 вольт 50 герц.После измерений в трех фазах была получена полная нагрузка основного трехфазного 100-амперного мешка на трансформаторе = 112 ампер. Увеличена нагрузка в зимнее время, связанная с отоплением электрокотлами — часто мешок выбивается на трансформаторе, и далеко не всем хочется выходить из дома в два часа ночи, чтобы включить выключатель. Мы решили посчитать рекомендованное энергопотребление каждого потребителя электроэнергии:

1) _- как это сделать?

2) _ — амперы нужно перевести в киловатты.

Искал в интернете при переводе ампер в киловатты, для дизельных электростанций малой и средней мощности есть некий поправочный коэффициент, который равен 0,8. Может знающие форумчане подскажут решение по преобразованию ампер в киловатты или поправочный коэффициент для трехфазного трансформатора переменного тока.

Ваша машина может выйти из строя из-за разбаланса фаз, 112 И это ни о чем не говорит, нужны общие нагрузки для каждой фазы, тогда картина будет яснее.

Источники: http://electrikagid.ru/instrument/kak-perevesti-kilovatty-v-ampery.html, http://www.voltage220.com.ua/perevod-av-kvt/, http: // ukrelektrik .com / forum / 9-24-1

При покупке любого устройства, подключенного к электросети, к нему всегда идут технические характеристики, но не всегда можно хорошо в этом разобраться, тем более без особого опыта работы. Можно рассмотреть счетчик или розетку, на маркировке которой указана сила тока в амперах. То есть это показатель максимального электрического тока, который способен выдержать данный агрегат.Что касается электроприборов, то они обозначаются текущим обозначением в ваттах или киловаттах. Из-за этого возникают проблемы с правильным переводом этих величин.

1. Для начала нужно разобраться с ваттами. 1 Ватт = Ампер * Вольт. Отсюда формула:
2. Чтобы узнать сколько и какой будет Ампер, нужно знать, что 1 Ампер = Ват / Вольт. Тогда получаем следующую формулу:
   б. I = P / U

Вы также должны помнить и знать, что для того, чтобы рассчитать ватты с киловаттами, вам нужно значение, которое в конечном итоге будет разделено на тысячу.Выглядеть это будет примерно так: 1 тысяча ватт — это 1 киловатт. Отсюда получаем следующую формулу:

с. киловатт = ватт / 1000

Основные правила перевода ампер в киловатты в трехфазных сетях

В этом случае основные формулы будут такими:

1. Для начала, чтобы вычислить Ватт, нужно знать, что Ватт = √3 * Ампер * Вольт. Отсюда получаем следующую формулу: P = √3 * U * I.
2. Для правильного расчета Ампера нужно склоняться к таким расчетам:
   Ампер = Ват / (√3 * Вольт), получаем I = P / √3 * U

Можно рассмотреть пример с чайником, он такой: есть определенный ток, он проходит по проводке, потом при запуске чайника в работу, мощностью два киловатта, а также имеет переменную электрическую мощность 220 вольт.В этом случае необходимо использовать следующую формулу:

I = P / U = 2000/220 = 9 Ампер.

Если рассмотреть этот ответ, то можно сказать, что это небольшой стресс. При выборе используемого шнура необходимо правильно и грамотно подобрать его сечения. Например, алюминиевый шнур выдерживает гораздо меньшую нагрузку, а медный провод того же сечения выдерживает нагрузку вдвое большую.

Следовательно, чтобы правильно рассчитать и перевести амперы в киловатты, необходимо придерживаться приведенных выше формул.Также следует быть предельно осторожным при работе с электрическими приборами, чтобы не навредить своему здоровью и не испортить этот агрегат, который будет использоваться в будущем.

% PDF-1.5 % 136 0 объект > эндобдж xref 136 92 0000000016 00000 н. 0000003005 00000 н. 0000003133 00000 п. 0000003169 00000 п. 0000003699 00000 н. 0000003910 00000 н. 0000004047 00000 н. 0000004184 00000 п. 0000004321 00000 п. 0000004458 00000 п. 0000004595 00000 н. 0000004732 00000 н. 0000004869 00000 н. 0000005006 00000 н. 0000005143 00000 п. 0000005280 00000 н. 0000005417 00000 н. 0000005554 00000 н. 0000005691 00000 п. 0000005828 00000 н. 0000005965 00000 н. 0000006102 00000 п. 0000006239 00000 п. 0000006376 00000 п. 0000006513 00000 н. 0000006650 00000 н. 0000006787 00000 н. 0000006924 00000 н. 0000007051 00000 н. 0000007188 00000 н. 0000007763 00000 н. 0000008243 00000 н. 0000008692 00000 п. 0000009070 00000 н. 0000009725 00000 н. 0000010375 00000 п. 0000010464 00000 п. 0000011066 00000 п. 0000011577 00000 п. 0000011691 00000 п. 0000011803 00000 п. 0000011840 00000 п. 0000012462 00000 п. 0000013076 00000 п. 0000013561 00000 п. 0000013984 00000 п. 0000014589 00000 п. 0000014901 00000 п. 0000015251 00000 п. 0000015634 00000 п. 0000015946 00000 п. 0000016331 00000 п. 0000016902 00000 п. 0000017544 00000 п. 0000017987 00000 п. 0000023335 00000 п. 0000024436 00000 п. 0000029550 00000 п. 0000032851 00000 п. 0000037750 00000 п. 0000039358 00000 п. 0000039658 00000 п. 0000040023 00000 п. 0000043126 00000 п. 0000043290 00000 н. 0000049613 00000 п. 0000061298 00000 п. 0000064167 00000 п. 0000079036 00000 п. 0000079096 00000 н. 0000079157 00000 п. 0000079217 00000 п. 0000079278 00000 п. 0000079338 00000 п. 0000079399 00000 п. 0000079459 00000 п. 0000079520 00000 п. 0000079580 00000 п. 0000079642 00000 п. 0000079702 00000 п. 0000079764 00000 п. 0000079824 00000 п. 0000079885 00000 п. 0000079945 00000 п. 0000080008 00000 п. 0000080068 00000 п. 0000080131 00000 п. 0000080191 00000 п. 0000080254 00000 п. 0000080314 00000 п. 0000080377 00000 п. 0000002136 00000 п. трейлер ] / Пред. 202566 >> startxref 0 %% EOF 227 0 объект > поток hb«b`A ؀, &

Что такое коэффициент мощности? | Как рассчитать формулу коэффициента мощности

Как понять коэффициент мощности

Пиво — это активная мощность (кВт) — полезная мощность или жидкое пиво — это энергия, которая выполняет работу.Это то, что вам нужно.

Пена — это реактивная мощность (кВАр) — пена — это потраченная впустую или потерянная мощность. Это производимая энергия, которая не выполняет никакой работы, например, производство тепла или вибрации.

Кружка — кажущаяся мощность (кВА) — кружка — это потребляемая мощность или мощность, поставляемая коммунальным предприятием.

Если бы схема была эффективна на 100%, потребляемая мощность была бы равна доступной мощности. Когда спрос превышает доступную мощность, на энергосистему оказывается нагрузка.Многие коммунальные предприятия добавляют плату за спрос к счетам крупных потребителей, чтобы компенсировать разницу между спросом и предложением (когда предложение ниже спроса). Для большинства коммунальных предприятий спрос рассчитывается на основе средней нагрузки, размещенной в течение 15–30 минут. Если требования к нагрузке нерегулярны, коммунальное предприятие должно иметь больше резервных мощностей, чем если бы требования к нагрузке оставались постоянными.

Пик спроса — это период наибольшего спроса. Перед коммунальными предприятиями стоит задача предоставить мощность, чтобы справиться с пиковыми потребностями каждого клиента.Использование электроэнергии в тот момент, когда она пользуется наибольшим спросом, может нарушить общее предложение, если не будет достаточно резервов. Таким образом, коммунальные услуги выставляют счет за пиковый спрос. Для некоторых крупных клиентов коммунальные предприятия могут даже взять самый большой пик и применить его в течение всего расчетного периода.

Коммунальные предприятия применяют надбавки к компаниям с более низким коэффициентом мощности. Издержки более низкой эффективности могут быть огромными — сродни вождению автомобиля, потребляющего много бензина. Чем ниже коэффициент мощности, тем менее эффективна схема и тем выше общие эксплуатационные расходы.Чем выше эксплуатационные расходы, тем выше вероятность того, что коммунальные предприятия накажут клиента за чрезмерную загрузку. В большинстве цепей переменного тока коэффициент мощности никогда не бывает равным единице, потому что на линиях электропередачи всегда присутствует некоторое сопротивление (помехи).

Как рассчитать коэффициент мощности

Для расчета коэффициента мощности вам понадобится анализатор качества электроэнергии или анализатор мощности, который измеряет как рабочую мощность (кВт), так и полную мощность (кВА), а также для расчета отношения кВт / кВА.

Формулу коэффициента мощности можно выразить другими способами:

PF = (Истинная мощность) / (Полная мощность)

OR

PF = W / VA

Где ватты измеряют полезную мощность, а VA измеряют потребляемую мощность.Отношение этих двух значений по существу представляет собой полезную мощность к подаваемой мощности, или:

Как показывает эта диаграмма, коэффициент мощности сравнивает реальную потребляемую мощность с полной мощностью или потребляемой нагрузкой. Мощность, доступная для выполнения работы, называется реальной мощностью. Вы можете избежать штрафов за коэффициент мощности, корректируя коэффициент мощности.

Низкий коэффициент мощности означает, что вы используете электроэнергию неэффективно. Это важно для компаний, поскольку может привести к:

• Тепловому повреждению изоляции и других компонентов схемы
• Уменьшению доступной полезной мощности
• Требуемому увеличению размеров проводов и оборудования

Наконец, коэффициент мощности увеличивает общая стоимость системы распределения энергии, потому что более низкий коэффициент мощности требует более высокого тока для питания нагрузок.

Связанные ресурсы

Терминология — введение

Напряжения, токи и цепи

Напряжения и токи можно представить как электрическое давление. Аналогия часто используется с водой в трубе; напряжение аналогично давлению воды. Напряжение — это то же самое, что разность потенциалов . Этот термин возникает потому, что напряжение — это потенциал для совершения работы.

Напряжение, строго говоря, всегда измеряется между двумя объектами; разность потенциалов между двумя точками.Однако принято определять землю как при нулевом напряжении. Затем мы можем говорить о напряжении отдельной точки или проводника с подразумеваемым добавлением «относительно земли».

Ток — это поток электроэнергии. Напряжение всегда будет пытаться управлять током. Управляемый ток размера зависит от сопротивления цепи. Если, например, напряжение возникает в воздушном зазоре, будет протекать незначительное количество тока, пока напряжение не станет настолько высоким, что воздух прорвется.Если напряжение возникает по проводнику, течет ток.

В металлах ток переносится электронами , элементарными частицами, несущими по одному отрицательному заряду каждая. Попутно обратите внимание на то, что электроны движутся так медленно, что, как правило, ни один электрон на самом деле не обтекает цепь. Хорошая аналогия — нитка мячей для пинг-понга в трубе. Когда вы толкаете конечный шар, все шары перемещаются (течет ток), но ни один шар не перемещается по всей длине.

Для подачи электроэнергии необходим полный контур .Если у вашей трубки закрытый конец, вы можете толкать мячи для пинг-понга с любой силой, и они могут немного сдавиться, но потока не будет. Чтобы иметь поток, вы должны превратить трубу в непрерывную петлю.

Хотя случается так, что в металлах ток переносится электронами, это не имеет принципиального значения для природы тока. Любой заряженный объект, который можно заставить двигаться, может переносить ток. Когда воздух разрушается под высоким напряжением, ток частично переносится ионами (молекулы воздуха, у которых были оторваны электроны), а при электролизе ток переносится ионами в растворе.

Мощность

Мощность — это произведение напряжения и тока. В электроэнергетике мы стараемся поддерживать напряжение более или менее постоянным и позволяем изменению мощности приспосабливаться к изменениям тока.

Соотношение «мощность = напряжение, умноженное на ток» применяется независимо от того, какие единицы вы используете для измерения различных величин, при условии, что единицы согласованы друг с другом. Самыми простыми в использовании единицы являются вольт , ампер и ватт :

• ватт (Вт) = вольт (В) x ампер (A)
• киловатт (кВт) = киловольт (кВ) x ампер (A) ) = вольт (В) x килоампер (кА)
• мегаватт (МВт) = киловольт (кВ) x килоампера (кА) и т. д.

Электроэнергия передается через сети передачи и распределительные сети и используется потребителем в дальнем конце.Для передачи заданной мощности у вас может быть высокое напряжение и низкий ток или наоборот.

Однако ток вызывает нагрев . Проще говоря, это происходит потому, что электроны, перемещаясь по проволоке, продолжают сталкиваться с атомами, составляющими проволоку, и эти столкновения вызывают нагрев. Нагрев увеличивается как квадратов тока.

Следовательно, для передачи заданного количества энергии, если вы используете низкое напряжение и большой ток, вы потратите гораздо больше энергии на нагрев проводов, чем при использовании высокого напряжения и низкого тока.Вот почему основная передача мощности выполняется при высоких напряжениях .

постоянного и переменного тока

В цепи постоянного тока (dc) напряжение и ток все время сохраняются в одном и том же направлении. Электроника с батарейным питанием, автомобильная электрика и железнодорожные магистрали к югу от Темзы — все это примеры цепей постоянного тока.

Однако большая часть передачи энергии осуществляется с помощью переменного тока (переменного тока). Частота в этой стране (и в других частях мира, находящихся под влиянием британцев) составляет 50 герц (Гц).Америка использует 60 Гц. Один герц соответствует одному циклу в секунду . Один цикл состоит из напряжения и тока, начинающихся с нуля, плавно возрастающих до максимума в одном направлении, снижающихся до того же значения в противоположном направлении и возвращающихся к нулю. Электроэнергия делает это 50 раз в секунду, поэтому каждый цикл длится от пятидесяти секунды до двадцати миллисекунд.

В настоящее время постоянный ток используется в энергосистемах только там, где действительно необходимо передавать мощность на очень большие расстояния или когда вы хотите соединить две разные системы переменного тока, но не хотите, чтобы они были синхронизированы (e .грамм. Великобритания и Франция).

Что касается переменного тока, то большинство концепций, используемых для описания постоянного тока, все еще применимы, но требуют небольших изменений. Напряжение и ток по-прежнему означают одно и то же. Однако, поскольку напряжение (или ток) постоянно меняется, но вы хотите описать его одним значением, вы должны определить, какое напряжение или ток вы имеете в виду. Вы можете определить напряжение как максимальное значение , достигаемое напряжением в любом направлении. Это называется амплитудой .Однако обычно определяют другую величину, называемую напряжением или током «среднеквадратичное значение» . Rms означает «среднеквадратичное значение» . Для практических целей в электроэнергетике это просто постоянная часть амплитуды: среднеквадратичное значение = 0,71 x амплитуда, амплитуда = 1,41 x среднеквадратичное значение. (Коэффициент 1,41 — это квадратный корень из 2.) Среднеквадратичное значение используется потому, что переменный ток обычно оказывает такое же влияние, как и постоянный ток, когда его действующие значения такие же, как и постоянный ток.

Значения в электроснабжении всегда выражаются в действующих количествах.Таким образом, 400 кВ — это действующее значение. Амплитуда (то есть максимальное напряжение) больше — 566 кВ.

Частоты и гармоники

Хотя электроснабжение в основном осуществляется с частотой 50 Гц, в любой практической энергосистеме всегда возникают небольшие значения тока и напряжения на других частотах. Эти частоты обычно точно кратны частоте сети и известны как гармоник . Таким образом, вторая гармоника равна 100 Гц, третья гармоника равна 150 Гц и т. Д.(Обратите внимание, что музыканты считают свои гармоники иначе, чем инженеры-электрики!).

В электроэнергетике стараются поддерживать как можно более низкий уровень гармоник, и, как правило, в системе передачи они составляют менее 1%. Гармоники, как правило, самые низкие в системе передачи и становятся больше в распределительных цепях и еще больше в домах. Третья гармоника (150 Гц) имеет тенденцию быть наиболее значительной.

Термин «частоты мощности» часто используется для обозначения как 50 Гц, так и первых нескольких гармоник.Их также можно описать как «чрезвычайно низкие частоты» или ELF, что определяется как частоты от 30 до 300 Гц.

Фазы

В идеале в цепи переменного тока напряжение и ток равны точно в фазе , то есть они проходят через ноль в один и тот же момент времени, вместе достигают своих максимумов и т. Д. На практике они равны редко точно по фазе: существует разность фаз , выраженная в градусах . Другой способ выражения разности фаз — коэффициент мощности .Коэффициент мощности, равный единице, эквивалентен нулевой разности фаз. С потребителей, как правило, взимается дополнительная плата от своей компании-поставщика, если их коэффициент мощности слишком далеко от единицы. Однако некоторые разности фаз вносятся не заказчиком, а цепями, по которым передается электричество.

Тот факт, что напряжение и ток могут не совпадать по фазе, вносит некоторые тонкости в расчет мощности. Это приводит к терминам «активная мощность» и «реактивная мощность» и количествам «МВА» и «МВАр» .Когда мы переходим от постоянного тока к переменному, мы также должны расширить идею сопротивления , включив в него его партнеров по переменному току, реактивное сопротивление и импеданс .

Для переменного тока так же, как и для постоянного тока, для протекания тока по-прежнему требуется полная цепь. Многие цепи переменного тока похожи на цепи постоянного тока, поскольку имеют два провода («выход» и «назад» или «выход» и «возврат»). Однако в системе питания используются три провода вместо двух. Это известно как «трехфазное» электричество , и оно более эффективно, поскольку для передачи в три раза большей мощности требуется всего в полтора раза больше проводов (три вместо двух).

Три фазы несут напряжения и токи, которые номинально на 120 градусов не совпадают по фазе друг с другом. Их часто называют по цветам удобными этикетками, обычно красный , желтый и синий .

Когда три фазы имеют не совсем одинаковое напряжение и не совпадают по фазам точно на 120 градусов (что на практике всегда, из-за характера питаемых нагрузок), было бы вполне возможно описать систему тремя отдельными напряжениями и их фазами.Однако инженеры-электрики склонны описывать одно и то же по-другому. Это система «напряжение прямой последовательности» , «напряжение обратной последовательности» и «напряжение нулевой последовательности» (сокращенно pps , nps и zps «Фаза» часто опускается, отсюда, например, «напряжение нулевой последовательности» ). Это имеет то преимущество, что напряжения обратной и нулевой последовательности обычно малы, и когда три фазы находятся под углом точно 120 градусов, они полностью исчезают.

подробнее о том, как токи nps и zps влияют на магнитные поля

Трехфазное электричество ведет к еще одной тонкости в напряжениях. Напряжение между любыми двумя из трех фаз в 1,73 раза (корень квадратный из трех) больше, чем напряжение между любой одной фазой и землей. Следовательно, вы должны решить, подавать ли напряжение между фазами или фаза-земля . Электроэнергетика почти всегда дает линейные напряжения. Таким образом, 400 кВ — это 400 кВ между фазами и только 231 кВ между фазами и землей.Исключение составляет конечное напряжение распределения, которое может быть задано любым способом. 230 В — фаза-земля, а 400 В — фаза-фаза. Обратите внимание, что строго до согласования с Европой эти напряжения составляли 240 В и 415 В.

Некоторые порядки величины:

• Цепь национальной электросети 400 кВ может передавать 1 кА в каждой из трех фаз, таким образом передавая мощность 700 МВт.
• Распределительная цепь 132 кВ может выдерживать ток 300 А в каждой из трех фаз, таким образом передавая мощность 70 МВт.
• Распределительная цепь 11 кВ может выдерживать ток 150 А в каждой из трех фаз, таким образом передавая мощность 3 МВт.
• Конечная распределительная цепь 400 В может выдерживать ток 200 А в каждой из трех фаз, таким образом передавая мощность 150 кВт.

(Помните, что эти напряжения представляют собой межфазные напряжения, напряжение между фазой и землей в 1,73 раза ниже. Таким образом (400 кВ / 1,73) x 1 кА x 3 = 700 МВт.)

Преобразование и хранение электроэнергии

Напряжения изменяются трансформатором .Трансформаторы очень эффективны — около девяноста процентов — таким образом, мощность протекает через трансформатор с очень малым потреблением. Подстанция — это просто один или несколько трансформаторов плюс связанное с ними распределительное устройство , и т. Д.

Для практических целей электричество переменного тока не может храниться в больших количествах. Небольшие количества электроэнергии хранятся в полях, например в трансформаторе и в районе ЛЭП. С помощью переменного тока единственный способ хранить большое количество электроэнергии в течение значительных периодов времени — это преобразовать электрическую энергию в какую-либо другую форму энергии, которая может быть сохранена (например,грамм. гравитационная потенциальная энергия в накопительной системе с накачкой , химическая энергия в батарее ). Электроэнергия проходит через системы передачи и распределения, но нигде в них не хранится в обычном понимании.

Поля

Поле — это очень общее понятие в физике для области пространства, где существует величина с определенным значением в каждой точке области. У вас может быть поле почти из чего угодно, которое изменяется в пространстве: например, температура , а также более распространенные гравитационные и электрические и магнитные поля .

Термин «поле», однако, обычно используется только для вещей, которые способны оказывать силу . Формально поле определяется силой, которую оно оказывает на помещенный в него объект. Таким образом, формально гравитационное поле — это сила, действующая на единицу массы, электрическое поле — это сила, действующая на единичный электрический заряд, а магнитное поле может быть определено в терминах силы, действующей на единичный магнитный заряд. (На самом деле, магнитный заряд, вероятно, является плодом воображения физиков, но он имеет свое применение в качестве концепции, хотя почти наверняка не существует на самом деле.)

На практике более полезно рассматривать как электрические, так и магнитные поля как области вокруг электрических проводников, в которых эффекты можно почувствовать или измерить. Электрические поля можно измерить, потому что они действуют на заряды; Магнитные поля можно измерить, потому что они оказывают силу на движущиеся заряды, то есть ток.

Электрические поля создаются напряжениями , независимо от того, какой ток течет и действительно ли какой-либо ток вообще течет. Магнитные поля создаются токами , независимо от напряжения.

Поле в любой точке создается всеми окружающими его источниками. Если доминирует один единственный источник, поле будет иметь простую форму. Если есть несколько значимых источников, поле может быть довольно сложным.

Поля изменяются во времени так же, как напряжение или ток, которые их создают. Таким образом, цепи постоянного тока создают поля постоянного тока (все время в одном и том же направлении), а цепи с частотой 50 Гц создают поля, которые меняют направление.

Если у нас один источник переменного тока или однофазная цепь, поле в любой точке просто колеблется взад и вперед по прямой линии. Это известно как линейная поляризация . Если у нас более одного источника, например в трехфазной цепи поле больше не должно колебаться по прямой линии. На самом деле он очерчивает эллипс . Это известно как «эллиптическая поляризация» . Крайний случай — с круговой поляризацией .

Подробнее об эллиптической поляризации

Земля имеет естественное электрическое и магнитное поле.Это как статические поля, так и поля постоянного тока. Любые поля, создаваемые энергосистемой, накладываются поверх этих естественных полей. Магнитные поля с частотой 50 Гц часто (но не всегда) меньше поля Земли (которое составляет около 50 мкТл). Когда магнитное поле 50 Гц меньше статического, оно не влияет на среднее поле с течением времени; он просто делает поле немного больше в течение половины цикла и немного меньше во время второй половины.

Излучение

Хотя электрические поля создаются напряжением, а магнитные поля — токами, после их создания они могут взаимодействовать друг с другом.Переменное магнитное поле индуцирует электрическое поле. Взаимодействие описывается уравнениями Максвелла .

Уравнения Максвелла очень просто записать, но сложнее решить. Однако для настоящих целей достаточно знать, что на высоких частотах уравнения Максвелла работают таким образом, что электрическое и магнитное поле всегда связаны вместе как излучение . Они расположены под прямым углом друг к другу и распространяются со скоростью света.

В принципе, эта связь возникает на любой частоте. На практике он сильнее всего на высоких частотах и ​​постепенно ослабевает на более низких частотах. На частоте 50 Гц связь настолько мала, что излучение незначительно, и, по сути, электрическое и магнитное поля являются отдельными объектами, которые могут создаваться независимо. Таким образом, говорить о «излучении» на частоте 50 Гц некорректно.

подробнее об излучении

Один из способов отличить высокие частоты, где излучение действительно возникает, от низких частот, где его нет, — это подумать о длине волны .Длина волны — это расстояние между двумя последовательными циклами волны. Он всегда связан с частотой формулой длина волны = скорость света / частота . Скорость света составляет 3×10 ⁸ метра в секунду. Для 50 Гц длина волны очень большая, 6000 км . Радиоволны имеют длины волн, например 1500 м, микроволновые печи напр. 12 см, видимый свет напр. миллионная доля метра, рентгеновские лучи, например миллиардная метра.

Критерием излучения является то, находитесь ли вы в пределах одной длины волны от источника.Если у вас меньше длины волны, излучение будет слабым. Если ваша длина превышает длину волны, излучение будет значительным. Эти два режима называются областью «ближнего поля» и областью «дальнего поля» . При 50 Гц мы всегда находимся в пределах одной длины волны, 6000 км, от источника, поэтому мы всегда находимся в области ближнего поля, и излучение всегда незначительно.

Альтернативный термин для полей в области, где излучение незначительно, — «квазистатические поля» .

Физик всегда будет говорить о «электрических полях» , «магнитных полях» или «электромагнитном излучении» . Когда мы используем аббревиатуру «ЭМП», мы имеем в виду «электрические и магнитные поля» . Термин «электромагнитные поля» не имеет очень четкого значения, но обычно включает в себя как электрические, так и магнитные поля.

Знайте разницу между трехфазным и однофазным питанием

По всей Северной Америке дома питаются от однофазной электросети напряжением 120 вольт.Типичная коробка автоматического выключателя в жилых помещениях показывает четыре провода, идущие в наши дома: два «горячих» провода, нейтральный провод и заземление. Два «горячих» провода несут 240 В переменного тока, который используется для тяжелых бытовых приборов, таких как электрические плиты и сушилки. Однако напряжение между горячим проводом и нейтральным проводом составляет 120 В переменного тока, от которого питается все остальное в наших домах.

Однако производственные предприятия по производству электроэнергии в Северной Америке передают трехфазную энергию сверхвысокого напряжения в диапазоне от 230 кВ до 500 кВ.При внимательном рассмотрении линий электропередач высокого напряжения можно обнаружить три отдельных проводника, каждый из которых проводит ток, а также нейтральный провод. Распределение трехфазной энергии обходится дешевле, поскольку для линий передачи трехфазной энергии не требуются такие же толстые медные провода, как для однофазной линии передачи. Кроме того, трехфазный режим обеспечивает гибкость при подключении к сервису и может предоставить клиентам не только обычную услугу 120 В переменного тока, но также и 208 В переменного тока. Практически каждое промышленное здание, в том числе и ваше, получает трехфазное питание, так как оно имеет много преимуществ по сравнению с однофазным.

Проектирование или модернизация центра обработки данных для использования трехфазного питания окупается, но некоторые центры не понимают преимуществ, которые дает трехфазное питание. Давайте посмотрим на различия между однофазным и трехфазным питанием, чтобы понять, почему трехфазное питание не только обеспечивает реальную экономию затрат, но и создает более эффективный центр обработки данных.

Проблема с однофазным двигателем

Обычная однофазная сеть на 120 В переменного тока, работающая при 60 Гц, не может обеспечить непрерывное питание.На этой частоте синусоидальная волна переменного тока пересекает нулевую точку 120 раз в секунду. Лучше всего понимать, что мощность измеряется в ваттах, а ватты — это произведение приложенного напряжения на амперы тока, протекающего в цепи (W = V x A).

Когда напряжение или ток пересекает нулевую точку, подаваемая электрическая мощность падает до нуля. На практике эти мгновенные падения до нуля не оказывают заметного влияния на оборудование в цепи. Например, если оборудование представляет собой двигатель, механическая инерция его вращающегося якоря «проезжает» через нулевые точки.(Однако эти пересечения нулевой точки действительно складываются. Двигатели, работающие от однофазного источника питания, имеют более короткий срок службы, чем двигатели, рассчитанные на трехфазное питание). Точно так же, если оборудование, находящееся под нагрузкой, представляет собой твердотельную электронику, сглаживающие конденсаторы в фильтре источника питания «буферизуют» эти нулевые точки.

Трехфазное питание, с другой стороны, состоит из трех синусоид, разделенных на 120 градусов. Эта форма мощности создается генератором переменного тока с тремя независимыми обмотками, каждая из которых находится на расстоянии 120 градусов друг от друга.Каждый ток (фаза) проходит по отдельному проводнику. Из-за фазового соотношения ни напряжение, ни ток, приложенные к IT-нагрузке, никогда не падают до нуля. Это означает, что трехфазное питание при заданном напряжении может обеспечить большую мощность. Фактически, это примерно в 1,7 раза больше мощности однофазного источника питания.

В последние годы увеличилась вычислительная мощность, которую можно сконфигурировать в одной стойке. Не так давно в стойке могло быть до десяти серверов, потребляющих 5 кВт. Теперь, из-за непрекращающейся миниатюризации и непрекращающегося развития технологий, одна и та же стойка может вмещать четыре или пять десятков серверов и потреблять более 15 кВт.

Для однофазного питания стойки мощностью 15 кВт при 120 В переменного тока требуется 125 А. Медь, необходимая для безопасного проведения этого тока, AWG 4, имеет диаметр почти четверть дюйма. [1] С ним сложно работать, и с ним дорого. Понятно, что однофазный режим для таких нагрузок нецелесообразен. Однако в трехфазной системе каждый проводник AWG 11 диаметром всего 0,09 дюйма может выдерживать только около 42 ампер. Если вы заинтересованы в более подробном изучении арифметики, стоящей за этим, прочтите наш блог «Трехфазные разветвители питания на 208 В (стоечные блоки распределения питания), раскрытие тайны, часть II: понимание емкости».

Как трехфазное питание может помочь

Ваш выбор энергосистемы может принести вам эффективность и экономию или негибкость и чрезмерные затраты. Однофазное питание идеально подходит для бытовых пользователей, у которых наибольшая нагрузка приходится на сушилку или электрическую плиту. Однако центрам обработки данных необходимо учитывать преимущества трехфазного питания. К ним относятся:

• Может работать как с устройствами на 120 В переменного тока, так и на 208 В переменного тока от одного источника питания, при необходимости смешивая и согласовывая блоки PDU.
• Трехфазный режим позволяет вам сегодня запускать все ваши устройства при напряжении 120 В переменного тока, но обновите его до 208 В переменного тока, просто заменив блоки распределения питания, что можно сделать быстро и без значительных простоев.
• Стоимость кабельной разводки резко снижается, если трехфазное питание подается непосредственно в серверные шкафы.
• Сокращается работа электриков, устанавливающих кабели переменного тока, и общее время монтажа.

Если вы ищете способы обеспечить соответствие вашего центра обработки данных требованиям будущего, используя трехфазное питание, узнайте, как блоки распределения питания вписываются в набор необходимых вам решений.

Спонсором этого сообщения в блоге является Raritan.

Как рассчитать трехфазную мощность и кВтч

Трехфазная мощность используется в основном в системах распределения электроэнергии, таких как системы электроснабжения домов и предприятий.Трехфазный называется трехфазным, потому что переменный ток течет по трем отдельным проводникам. Каждый ток немного задерживается или не совпадает по фазе с другим. Например, если вы предполагаете, что проводник A является ведущим, проводник B задерживается на одну треть цикла по сравнению с A, а провод C задерживается на две трети цикла по сравнению с A. Вместе проводники создают 3-фазный цепь и соответствующие уровни тока, напряжения и мощности.

Определите фазное напряжение для каждого проводника.Подключите вольтметр между каждым проводом и нейтралью. Запишите напряжение. Проделайте это для всех трех проводников. В качестве примера предположим, что V1 = 300 В, V2 = 280 В и V3 = 250 В

Определите фазные токи для каждого проводника. Подключите амперметр между каждым проводом и нейтралью. Запишите ток. Проделайте это для всех трех проводников. В качестве примера предположим, что I1 = 130 ампер, I2 = 120 ампер и I3 = 110 ампер.

Рассчитайте мощность для каждой фазы. Мощность равна напряжению, умноженному на ток, или P = VI.Сделайте это для каждого проводника. Используя приведенные выше примеры:

P1 = V1 x I1 = 300 В x 130 ампер = 39 000 ВА или 39 кВА P2 = V2 x I2 = 280 В x 120 ампер = 33 600 ВА или 33,6 кВА P3 = V3 x I3 = 250 В x 110 ампер = 27 500 ВА или 27,5 кВА

Рассчитайте общую трехфазную мощность, или «Ptotal», сложив мощности каждой фазы вместе: Ptotal = P1 + P2 + P3. Используя приведенный выше пример:

Ptotal = 39 кВА + 33,6 кВА + 27,5 кВА = 100,1 кВА

Преобразуйте Ptotal из кВА в киловатты по формуле: P (кВт) = P (кВА) x коэффициент мощности.