Расчет мощности электричества при ремонте и проектировании

Обходиться без электроэнергии сегодня, по сути, невозможно. На ней завязана вся деятельность человека в быту и на работе. Большинство всех бытовых и промышленных приборов работает от электричества. И наиболее важный аспект в таких обстоятельствах — верный расчет мощности электричества.

Содержание

1. Что собой представляет мощность в электричестве
2. Порядок вычисления электрической мощности в домашних условиях
3. Оценка значения переменного электрического тока при однофазной нагрузке
4. Оценка значения переменного электрического тока при трехфазной нагрузке
5. Оценка значения при постоянном электрическом токе

Что собой представляет мощность в электричестве

Под этим показателем подразумевают численную меру количества энергии, которая соответствует скорости изменения, или передачи ее в сети. У хозяйственно-бытовых приборов именно то количество электроэнергии, которое необходимо для их нормального функционирования — это и есть потребляемая мощность. В статичных приборах электричество трансформируется в свет или тепло. А в приборах с подвижными рабочими элементами — в энергию механического движения.

Формулировка выражается именно таким образом: за мощность (Р) принимают результат произведения моментальных значений напряжения (U) и силы тока (I) на части электроцепи.

P= U*I

Общая (полная) мощность образуется из таких собирательных элементов: активной и реактивной. Потребляемую (активную) измеряют в ваттах (Вт, кВт), реактивную — в вольт-амперах реактивных (ВАр, кВАр). Общая — в вольт-амперах (ВА).

Порядок вычисления электрической мощности в домашних условиях

Для выполнения предварительных расчетов следует первоначально собрать характеристики обо всех точках электропотребления, которые подключены к сети. Для этого следует придерживаться такого порядка:

1. Написать список всех приборов.
2. В каждом пункте списка следует указать эту необходимую величину, которую можно взять из паспортных данных.
3. Провести суммарный подсчет осветительных приборов.
4. Просуммировать показатели п.2 и п.3.
5. Полученное число следует округлить в большую сторону и добавить 15-25 % для избежания возможных перегрузок.

Чтобы рассчитать более верные показатели, следует учесть и такую величину, как коэффициент спроса. Эта величина обусловлена общей мощностью и устанавливается существующими нормативными параметрами.

Установленная (заявленная) мощность, кВт	до 14	>14 — 20	>20 — 30	>30 — 40	>40 — 50	>50 — 60	>70
Коэффициент спроса	0,8	0,65	0,6	0,55	0,5	0,48	0,45

Общую величину следует умножить на этот коэффициент. А итоговое число и будет отражением потребности в электричестве.

Оценка значения переменного электрического тока при однофазной нагрузке

Соответствующий расчет проводят для отдельного строения, или квартиры с подключенной однофазной электрической сетью. В таком случае мощность переменного тока составляет 220 вольт для освещения и бытовых домашних электроприборов. Для этого следует просуммировать все возможные подключения.

Ток в проводке при общей мощности просчитывается по следующей формуле:

I=P/U*cosφ

где I — сила тока в амперах, Р — мощность в ваттах, U — напряжение в вольтах, cos φ — фазовый мультипликатор сдвига в сети переменного тока, к которой подключаются электроприборы.

Также его еще именуют показатель мощности. Такое значение может варьировать от 0 до 1. Чем он больше и ближе к 1, тем предпочтительнее. Для обычных бытовых сетей значение этого коэффициента принимают за 0,95. Подставляя все известные значения в формулу:

• Р — сумма мощностей подключаемых приборов;
• U — установленное сетевое напряжение 220 вольт;
• cos φ — 0,95.

Это позволит в последующем рассчитать нужное сечение провода для подвода к счетчику, а также параметры для автоматов-пускателей при разводке. Эти вычисления подойдут для других объектов, имеющих похожий однофазный ввод.

Оценка значения переменного электрического тока при трехфазной нагрузке

Для иного образца можно взять похожий жилой дом, где к счетчику подведен переменный ток напряжением 380/220 вольт. Указание двух напряжений говорит, что при таком подключении заводят четыре провода, из которых 3 фазированных и один — нейтраль (или ноль по прежнему обозначению).

При таком варианте подключения между фазированными проводами напряжение создается в 380 В. Оно называется линейным. А между всяким фазированным и нейтральным — 220 В. Такое напряжение называется фазным. В таким случае подключать любой электробытовой прибор можно к нейтральному и любому фазированному проводу. При этом варианте в доме единовременно существуют трех- и монофазная нагрузки.

При необходимости подключения приборов с трехфазной нагрузкой следует проводить вычисление трехфазной сети, исходя из этой формулы:

I=P*1000/√3*cosφ

При варианте комбинированного подключения (когда имеются приборы по одно- и трехфазной системе подключения) следует стремиться к равномерному подсоединению на отдельную фазу. Окончательный итог будет складываться из суммы токов, подключенных отдельно к каждой фазе и от приборов с монофазным подсоединением.

Оценка значения при постоянном электрическом токе

Постоянный ток используется в бытовых электронных приборах и в автомобильной технике. Если есть надобность в расчете при устройстве дополнительных потребителей, то следует придерживаться определенной последовательности.

Пример расчета при установке еще одной лампочки освещения на автомобиле. Известно, что поставленный предохранитель выдерживает ток до 10 ампер. Существующая лампочка имеет мощность 60 ватт. А вновь подключаемая — 65 ватт. Из известной нам формулы:

I =P/U

можно рассчитать потребляемый ток, сложив предварительно мощности обеих лампочек: 65+60=125 ватт. В случае с постоянным током cos φ не учитывается. Напряжение автомобильной сети обычно 12 вольт. Отсюда сила тока (I) будет составлять 10,42 А. Становится понятно, что установленный предохранитель может не выдержать.

И его следует заменить на более мощный. Дополнительно, нужно еще учесть сопротивление и сечение провода.

Для проведения расчета электрической мощности по току и напряжению удобно подставить исходные данные в предлагаемый калькулятор. Это значительно упростит все расчеты.

Читайте далее:

Калькулятор расчета автомата по мощности 380

Расчет силы тока по мощности, напряжению, сопротивлению

Бесплатный калькулятор расчета силы тока по мощности и напряжению/сопротивлению – рассчитайте силу тока в однофазной или трехфазной сети в ОДИН КЛИК!

Если вы хотите узнать как рассчитать силу тока в цепи по мощности, напряжению или сопротивлению, то предлагаем воспользоваться данным онлайн-калькулятором. Программа выполняет расчет для сетей постоянного и переменного тока (однофазные 220 В, трехфазные 380 В) по закону Ома. Рекомендуем без необходимости не изменять значение коэффициента мощности (cos φ) и оставлять равным 0. 95. Знание величины силы тока позволяет подобрать оптимальный материал и диаметр кабеля, установить надежные предохранители и автоматические выключатели, которые способны защитить квартиру от возможных перегрузок. Нажмите на кнопку, чтобы получить результат.

Смежные нормативные документы:

• СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа»
• СП 31-110-2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий»
• СП 76.13330.2016 «Электротехнические устройства»
• ГОСТ 31565-2012 «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности»
• ГОСТ 10434-82 «Соединения контактные электрические. Классификация»
• ГОСТ Р 50571.1-93 «Электроустановки зданий»

Открытая и закрытая прокладка проводов

Как все мы знаем, при прохождении тока по проводнику он нагревается. Чем больше ток, тем больше тепла выделяется. Но, при прохождении одного и того же тока, по проводникам, с разным сечением, количество выделяемого тепла изменяется: чем меньше сечение, тем больше выделяется тепла.

В связи с этим, при открытой прокладке проводников его сечение может быть меньше — он быстрее остывает, так как тепло передается воздуху. При этом проводник быстрее остывает, изоляция не испортится. При закрытой прокладке ситуация хуже — медленнее отводится тепло. Потому для закрытой прокладке — в кабель каналах, трубах, в стене — рекомендуют брать кабель большего сечения.

Выбор сечения кабеля с учетом типа его прокладки также можно провести при помощи таблицы. Принцип описывали раньше, ничего не изменяется. Просто учитывается еще один фактор.

Выбор сечения кабеля в зависимости от мощности и типа прокладки

И напоследок несколько практических советов. Отправляясь на рынок за кабелем, возьмите с собой штангенциркуль . Слишком часто заявленное сечение не совпадает с реальностью. Разница может быть в 30-40%, а это очень много. Чем вам это грозит? Выгоранием проводки со всеми вытекающими последствиями. Потому лучше прямо на месте проверять действительно ли у данного кабеля требуемое сечение жилы (диаметры и соответствующие сечения кабеля есть в таблице выше). А подробнее про определение сечения кабеля по его диаметру можно прочесть тут.

Каждый мастер желает знать… как рассчитать сечение кабеля для той или иной нагрузки. С этим приходится сталкиваться при проведении проводки в доме или гараже, даже при подключении станков — нужно быть уверенным, что выбранный сетевой шнур не задымится при включении станка…

Я решил создать калькулятор расчета сечения кабеля по мощности, т.е. калькулятор считает потребляемый ток, а затем определяет требуемое сечение провода, а также рекомендует ближайший по значению автоматический выключатель.

Силовые кабели ГОСТ 31996—2012

Расчет сечения кабеля по мощности производится в соответствии с таблицами нормативного документа ГОСТ 31996—2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией». При этом сечение указывается с запасом по току во избежания нагрева и возгорания провода, работающего на максимальном токе. А также я ввел коэффициент 10%, т.е. к максимальному току добавляется еще 10% для спокойной работы кабеля

Например, берем мощность нагрузки 7000 Вт при напряжении 250 Вольт, получаем ток 30. 8 Ампер (добавив про запас 10%), будем использовать медный одножильный провод с прокладкой по воздуху, в результате получим сечение: 4 кв.мм., т.е. кабель с максимальным током 39 Ампер. Кабель сечением 2.5 кв.мм. на ток 30 Ампер использовать не рекомендуется, т.к. провод будет эксплуатироваться на максимально допустимых значениях силы тока, что может привести к нагреву провода с последующим разрушением электро изоляции.

Таблица сечения кабеля по току и мощности для медного провода

1,5	19	4,1	16	10,5
2,5	27	5,9	25	16,5
4	38	8,3	30	19,8
6	46	10,1	40	26,4
10	70	15,4	50	33,0
16	85	18,7	75	49,5
25	115	25,3	90	59,4
35	135	29,7	115	75,9
50	175	38,5	145	95,7
70	215	47,3	180	118,8
95	260	57,2	220	145,2
120	300	66	260	171,6

Таблица сечения алюминиевого провода по потребляемой мощности и силе тока

2,5	20	4,4	19	12,5
4	28	6,1	23	15,1
6	36	7,9	30	19,8
10	50	11	39	25,7
16	60	13,2	55	36,3
25	85	18,7	70	46,2
35	100	22	85	56,1
50	135	29,7	110	72,6
70	165	36,3	140	92,4
95	200	44,0	170	112,2
120	230	50,6	200	132,0

Калькулятор расчета сечения кабеля

Онлайн калькулятор предназначен для расчета сечения кабеля по мощности.

Вы можете выбрать требуемые электроприборы, отметив их галочкой, для автоматического определения их мощности, либо ввести мощность в ватах (не в киловатах!) в поле ниже, затем выбрать остальные данные: напряжение сети, металл проводника, тип кабеля, где прокладывается и калькулятор произведет расчет сечения провода по мощности и подскажет какой автоматический выключатель поставить.

Надеюсь, мой калькулятор поможет многим мастерам.

Расчет сечения кабеля по мощности:

Требуемая мощность

(выберите потребителей из таблицы):

Занимаясь прокладкой электропроводки в новом доме или заменой старой во время ремонта, каждый домашний мастер задается вопросом: а какое сечение провода нужно? И вопрос этот имеет большое значение, поскольку именно от правильного выбора сечения кабеля, а также материала его изготовления во многом зависит не только надежная работа электроприборов, но и безопасность всех членов семьи.

Формулы расчета силы тока

Электрический ток — это направленное упорядоченное движение заряженных частиц. Сила тока (I) — это, количество тока, прошедшего за единицу времени сквозь поперечное сечение проводника. Международная единица измерения — Ампер (А / A).

— Сила тока через мощность и напряжение (постоянный ток): I = P / U — Сила тока через мощность и напряжение (переменный ток однофазный): I = P / (U × cosφ) — Сила тока через мощность и напряжение (переменный ток трехфазный): I = P / (U × cosφ × √3) — Сила тока через мощность и сопротивление: I = √(P / R) — Сила тока через напряжение и сопротивление: I = U / R

• P – мощность, Вт;
• U – напряжение, В;
• R – сопротивление, Ом;
• cos φ – коэффициент мощности.

Коэффициент мощности cos φ – относительная скалярная величина, которая характеризует насколько эффективно расходуется электрическая энергия. У бытовых приборов данный коэффициент практически всегда находится в диапазоне от 0. 90 до 1.00.

Источник

Сфера применения

Первое, что следует отметить — автоматический выключатель или просто «автомат» всегда включается вручную.

И выключается таким же способом, если не произошло автоматического срабатывания защитного механизма.

При анализе системы электроснабжения многоэтажного дома можно предметно определить назначение того или иного выключателя.

Для электропитания квартиры используются три типа автоматов:

• центральный;
• для цепей освещения;
• для приборов большой мощности.

Если расчет объемов потребляемой энергии выполнен правильно, то все эти выключатели будут находиться в рабочем состоянии сколь угодно долго.

Устройства используются в цепях запуска электрических двигателей, обогревающих установок, систем освещения и охлаждения.

Видео:

Особые условия эксплуатации для них не требуются, за исключением специально указанных.

При проектировании строительных объектов или электрических машин — обязательно выполняется расчет мощности нагрузки.

Или ступенчатой системы защиты от различных нарушений в электрической сети, в том числе и от короткого замыкания.

Расчет электрического тока по мощности: формулы, онлайн расчет, выбор автомата

Проектируя электропроводку в помещении, начинать надо с расчета силы тока в цепях. Ошибка в этом расчете может потом дорого обойтись. Электрическая розетка может расплавиться под действием слишком сильного для нее тока. Если ток в кабеле больше расчетного для данного материала и сечения жилы, проводка будет перегреваться, что может привести к расплавлению провода, обрыва или короткого замыкания в сети с неприятными последствиями, среди которых необходимость полной замены электропроводки – еще не самое плохое.

Выбор автоматического выключателя

Для увеличения безопасности, электропроводку в квартире нужно делить на несколько линий. Это отдельные автоматы для освещения, розеток кухни, остальных розеток. Бытовые приборы большой мощности с повышенной опасностью (электроводонагреватели, стиральные машины, электрические плиты), нужно включать через УЗО.

Удобный монтаж автоматов в щитке

УЗО вовремя среагирует на утечку тока и отключит нагрузку. Для правильного выбора автомата важно учесть три основных параметра; – номинальный ток, коммутационную способность отключения тока короткого замыкания и класс автоматов.

Расчетный номинальный ток автомата – это максимальный ток, который рассчитан на длительную работу автомата. При токе выше номинального, происходит отключение контактов автомата. Класс автоматов означает кратковременную величину пускового тока, когда автомат еще не срабатывает.

Пусковой ток многократно превосходит номинальное значение тока. Все классы автоматов имеют разные превышения пускового тока. Всего имеется 3 класса для автоматов различных марок:

– класс В, где пусковой ток может быть больше номинального от 3 до 5 раз;

– класс С имеет превышение тока номинала в 5 – 10 крат;

– класс D с возможным превышением тока номинального значения от 10 до 50 раз.

Маркировка автоматического выключателя

В домах, квартирах используют класс С. Коммутационная способность определяет величину тока короткого замыкания при мгновенном отключении автомата. У нас используются автоматы с коммутационной способностью 4500 ампер, зарубежные автоматы имеет ток к. з. 6000 ампер. Можно использовать оба типа автоматов, российские и зарубежные.

Формула расчета мощности электрического тока

Согласно закону Ома, сила тока(I) пропорциональна напряжению(U) и обратно пропорциональна сопротивлению(R), а мощность(P) рассчитывается как произведение напряжения и силы тока. Исходя из этого, ток в участке сети рассчитывается: I = P/U.

В реальных условиях в формулу добавляется еще одна составляющая и формула для однофазной сети приобретает вид:

а для трехфазной сети: I = P/(1,73*U*cos φ),

где U для трехфазной сети принимается 380 В, cos φ – это коэффициент мощности, отражающий соотношение активной и реактивной составляющих сопротивления нагрузки.

Для современных блоков питания реактивная компонента незначительна, величину cos φ можно принимать равной 0,95. Исключение составляют мощные трансформаторы (например, сварочные аппараты) и электродвигатели, они имеют большое индуктивное сопротивление. В сетях, где планируется подключение подобных устройств, максимальную силу тока следует рассчитывать с использованием коэффициента cos φ, равного 0,8 или рассчитать силу тока по стандартной методике, а потом применить повышающий коэффициент 0,95/0,8 = 1,19.

Подставив действующие значения напряжения 220 В/380 В и коэффициента мощности 0,95, получаем I = P/209 для однофазной сети и I = P/624 для трехфазной сети, то есть в трехфазной сети при одинаковой нагрузке ток втрое меньше. Никакого парадокса тут нет, так как трехфазная проводка предусматривает три фазных провода, и при равномерной нагрузке на каждую из фаз она делится натрое. Поскольку напряжение между каждым фазным и рабочим нулевым проводами равно 220 В, можно и формулу переписать в другом виде, так она нагляднее: I = P/(3*220*cos φ).

Расчет мощности переменного тока с использованием потребления постоянного тока

спросил 7 лет, 1 месяц назад

Изменено 7 лет, 1 месяц назад

Просмотрено 2к раз

\$\начало группы\$

В системе, в которой переменное напряжение 220 В регенерируется/регулируется/преобразуется в 3,3 В постоянного тока с помощью трансформатора и регулятора напряжения, будет ли величина тока, потребляемого от сети переменного тока, равной величине постоянного тока, который я потребляю? плюс неэффективность преобразования переменного тока в постоянный?

В качестве примера: если мое потребление постоянного тока составляет 200 мА при 3,3 В, и я знаю, что мое гипотетическое преобразование переменного тока в постоянный имеет эффективность 80%, могу ли я тогда сказать, что моя схема потребляет 52,8 Вт? (200 мА плюс дополнительные 20 % = 240 мА, 0,24 * 220 = 52,8 Вт)

• источник питания
• измерение тока
• сеть

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Нет, входной ток равен , а не и подобен выходному току для любой разумной цепи питания (такие вещи, как гасящие резисторы, не в счет — вы бы выбросили 45 Вт, чтобы получить 0,7 Вт). Такие вещи, как трансформаторы и импульсные источники питания (без потерь до первого порядка), имеют выход мощность аналогична вводу мощность .

Хорошо спроектированный импульсный адаптер питания (типа настенной бородавки), вероятно, мог бы выдавать 3,3 В при 0,2 А с эффективностью 70-80%, поэтому входная мощность будет меньше 1 Вт. Ток, как правило, будет немного выше, чем можно предположить, потому что он не будет вести себя как резистивная нагрузка, но это мощность, за которую вы заплатили бы в доме.

Если вы используете трансформатор с частотой 50 Гц и сбиваете напряжение, скажем, до 6 В, а затем используете линейный стабилизатор, чтобы получить 3,3 В, вы потеряете половину мощности в регуляторе, а эффективность может быть такой, что вам потребуется 2 Вт мощность (трансформатор 50 Гц также будет иметь некоторые потери в сердечнике и меди). Если вы снизите напряжение, скажем, до 12 В и используете импульсный стабилизатор, потери могут быть аналогичны импульсному адаптеру питания, как указано выше (1 Вт мощности от сети).

Вы также не можете просто умножить входной ток на напряжение, чтобы получить мощность. Нет, если нагрузка не является простым резистором. Конденсатор или трансформатор без нагрузки будут потреблять ток, не потребляя много энергии.

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

Ваше использование 3,3 * 0,2 = 0,66 Вт

Вы должны были умножить следующим образом: 3,3 В * 0,24 = 0,792 Вт

Для грубой оценки вы можете использовать этот метод для оценки потребления при 220 В переменного тока как: 0,792/220 = 3,6 мА.

Однако здесь не учитывается ток, потребляемый только первичной обмоткой трансформатора. Вам нужно будет измерить потребляемый трансформатором ток при отсутствии нагрузки и добавить его к дополнительным 3,6 мА.

Ток первичной обмотки в основном реактивный и не потребляется в виде мощности, но все же учитывается в общем первичном токе.

\$\конечная группа\$

1

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Калькулятор сечения провода и падения напряжения

Калькулятор сечения провода и падения напряжения | GRE Альфа

Ресурсы

Калькулятор нагрузки-проводки даст вам очень простое и быстрое решение проблемы расчета сечения проводов и максимальной нагрузки постоянного тока для передачи питания светодиодов.

Это калькулятор для оценки падения напряжения в электрической цепи на основе размера провода, расстояния и предполагаемого тока нагрузки. Обратите внимание, что этот калькулятор предполагает, что схема работает в нормальных условиях — при комнатной температуре.

Длина провода (в одном направлении)

от 0 до 9999 футов/м

Что это?

Калибр проволоки

AWG 0000/000/00/0/1 до 40

Что это?

AWG

Напряжение источника

От 0 до 999 вольт

Что это?

Вольт

Ток нагрузки

От 0 до 99 А

Что это?

ампер

Падение напряжения

0,00%

Неверный ввод

Как мы вычисляем

Падение напряжения

Это калькулятор для оценки падения напряжения в электрической цепи на основе размера провода, расстояния и предполагаемого тока нагрузки.

Падение напряжения = (WL x 2) x R x LC / 1000

Падение напряжения, % = (падение напряжения / SV) x 100

Где:
WL = длина провода
R = сопротивление
LC = ток нагрузки
SV = напряжение источника

Макс. Длина провода

Рассчитывает максимальную длину одиночного круглого провода из обычных проводящих материалов по приведенной ниже формуле.

Длина провода = (VD x 1000) / (LC x 2 x R)

Где:
VD = падение напряжения
LC = ток нагрузки
R = сопротивление

значение калибра проволоки согласно стандарту American Wire Gauge (AWG).

Подходящий калибр провода

Рассчитывает сопротивление одиночного круглого провода из обычных проводящих материалов по приведенной ниже формуле.

Сопротивление = (VD x 1000) / (2 x WL x LC)

Где:
VD = падение напряжения
WL = длина провода
LC = ток нагрузки значение калибра проволоки согласно стандарту American Wire Gauge (AWG).

• Падение напряжения
• Макс. Длина провода
• Подходящий калибр проволоки

Это калькулятор для оценки падения напряжения в электрической цепи на основе размера провода, расстояния и предполагаемого тока нагрузки. Обратите внимание, что этот калькулятор предполагает, что схема работает в нормальных условиях — при комнатной температуре.

Длина провода (в одном направлении)

от 0 до 9999 футов/м

Что это?

футов м

Калибр провода

AWG 0000/000/00/0/1 до 40

Что это?

AWG

Напряжение источника

От 0 до 999 вольт

Что это?

Вольт

Ток нагрузки

От 0 до 99 А

Что это?

ампер

Падение напряжения

0,00%

Неверный ввод

Рассчитывает максимальную длину одиночного круглого провода из обычных проводящих материалов с использованием параметров сопротивления, падения напряжения и тока нагрузки.