Conversión de amperios a vatios: reglas y ejemplos prácticos de conversión de unidades de tensión y corriente

Los propietarios de casas privadas, apartamentos, cabañas o pequeños cuartos de servicio conectados a la electricidad a menudo necesitan convertir amperios en vatios o resolver el problema inverso. Para realizar conversiones de unidades que determinan las características actuales se utilizan fórmulas conocidas, que se basan en la ley de Ohm.

Te diremos cómo traducir correctamente unidades físicas. Además, el artículo que presentamos proporciona métodos para determinar la potencia de funcionamiento y las corrientes de arranque de los electrodomésticos. Se analizan los matices del cálculo de la sección transversal de los componentes del cableado eléctrico.

Determinar la potencia de los dispositivos conectados.

Para calcular el valor de la potencia máxima posible en una sección del circuito, es necesario sumar los indicadores de todos los dispositivos conectados. Pero no todo es tan sencillo: muchos de estos dispositivos son sistemas electrodinámicos complejos, por lo que es necesario determinar correctamente sus parámetros.

Componente de potencia activa y aparente

Potencia activa (o consumida) del dispositivo (PAG) determina la pérdida irrecuperable de electricidad durante su funcionamiento. Es este indicador el que calculará el medidor eléctrico y, por lo tanto, afecta la cantidad de recursos (dinero) gastados durante el funcionamiento del dispositivo.

El componente activo en vatios está indicado para todos los consumidores de electricidad. Sin embargo, hay otro indicador: el factor de potencia (cos(F)), que se puede encontrar en la documentación técnica, así como en placas o etiquetas especiales con los principales parámetros.

A través de él puedes calcular la potencia total (S) dispositivos según la siguiente fórmula:

S = P / cos(f)

El significado físico de estas cantidades se puede describir de la siguiente manera: una corriente con plena potencia fluye desde la fuente (transformador) al dispositivo eléctrico, que convierte su componente activo y devuelve el componente restante (reactivo) a la red. Por lo tanto, la carga en los componentes del circuito (cableado y disyuntores) debe calcularse teniendo en cuenta la potencia total.

Puede calcular la potencia total utilizando los datos que están presentes en la ficha técnica del dispositivo o en la placa de características del motor eléctrico.

Para la mayoría de los electrodomésticos, el coeficiente es igual a la unidad, por lo tanto, las potencias activa y aparente son las mismas. Pero si el consumidor eléctrico tiene condensadores (condensadores) o un inductor, aparece un componente reactivo.

Debe prestar atención a los siguientes tipos de equipos:

• refrigeradores;
• lavadoras;
• acondicionadores de aire;
• zapatillas;
• hornos y estufas de inducción;
• Lámparas fluorescentes;
• Televisores;
• computadoras y otros equipos electrónicos.

También a menudo a sistema electrico de casas particulares o instalaciones comerciales conectan máquinas con motores eléctricos, máquinas de soldadura por arco y otros equipos cuya potencia total sea significativamente superior a la consumida. Por lo tanto, es necesario leer atentamente las características técnicas de los dispositivos antes de conectarlos a la red.

Corrientes de arranque de compresores y motores.

Si los electrodomésticos están equipados con un motor eléctrico, compresor, filamento o transformador en la entrada de la fuente de alimentación, cuando comienza a funcionar, se producen corrientes de irrupción durante un breve período de tiempo (I_PAG). Su valor puede ser varias veces superior a los valores nominales (I_norte), especificado en el pasaporte del dispositivo.

Estas cantidades están relacionadas mediante la siguiente fórmula:

I_PAG = k * yo_norte

Aquí k – factor de multiplicidad actual inicial.

La documentación para motores eléctricos contiene todos los datos necesarios para calcular la corriente de arranque, incluido el factor de multiplicidad (última columna).

El índice de multiplicidad supera el valor “2” para los siguientes electrodomésticos comunes:

• bomba sumergible;
• frigorífico y congelador;
• potente aspiradora;
• lavadora;
• sistema dividido;
• microonda;
• iluminación de neón;
• algunos tipos de herramientas eléctricas (taladro, taladro percutor, compresor).

El cálculo de la potencia total en presencia de dichos dispositivos en el circuito debe realizarse teniendo en cuenta sus corrientes de arranque. Dado que el tiempo de aumento del consumo de energía es pequeño y la conmutación sincrónica es poco probable, es suficiente tomar un dispositivo que sea el más potente en términos de corrientes de arranque.

Parámetros de intensidad y cableado actuales.

Para determinar la sección transversal requerida de los conductores de cableado eléctrico y clasificación del disyuntor convierta el número total de vatios a amperios y obtenga el valor de la corriente continua máxima.

La correlación entre la sección de los conductores y la corriente máxima permitida para el cableado se realiza mediante tablas proporcionadas por los fabricantes de cables. Dependiendo del fabricante, los indicadores principales pueden diferir ligeramente, pero siempre deben cumplir con el GOST actual 31996-2012.

Un ejemplo de una tabla de correspondencia entre la sección transversal de los conductores portadores de corriente y la corriente continua máxima permitida según el método de cableado.

A veces eligen cableado no con la sección transversal mínima permitida, sino con una ligeramente más grande.Esto está justificado, ya que la reserva de ancho de banda permite conectar nuevos aparatos eléctricos sin el costoso desmontaje de los viejos y el tendido de cables nuevos.

Parámetros instalables al panel eléctrico rompedores de circuito seleccionado de manera que se garantice su disparo si la corriente excede el valor determinado como máximo permitido para el cableado instalado.

Corriente nominal de la máquina (I_norte) se calculan en función de la corriente permitida para el cable (I_pag) según la siguiente fórmula:

I_norte <=yo_pag / 1.45

Por lo general, se selecciona una máquina con el valor nominal máximo entre los permitidos para minimizar la probabilidad de una parada cuando el circuito está muy cargado, pero aún es admisible.

Relación entre cantidades eléctricas básicas

La potencia y la corriente se pueden relacionar a través del voltaje (Ud.) o resistencia del circuito (R). Sin embargo, en la práctica, aplique la fórmula P = I² * R es difícil porque es difícil calcular con precisión la resistencia en un área real.

Conexión monofásica y trifásica.

La mayor parte del cableado eléctrico para uso residencial es monofásico.

En este caso, se vuelve a calcular la potencia total (S) y corriente alterna (I) utilizando una tensión conocida se produce según las siguientes fórmulas resultantes de la ley clásica de Ohm:

S=U*I

Yo=S/U

Hoy en día se ha generalizado la práctica de conectar una red trifásica a instalaciones residenciales, domésticas y de pequeña industria. Esto se justifica desde el punto de vista de minimizar los costes de cables y transformadores, que corren a cargo de la empresa suministradora de electricidad.

Al conectar una red trifásica, se instala un disyuntor tripolar de entrada (arriba a la izquierda), un medidor trifásico (arriba a la derecha) y para cada circuito dedicado: dispositivos unipolares comunes (abajo a la izquierda)

La sección transversal de los núcleos de cableado y la potencia nominal cuando se utilizan consumidores trifásicos también están determinadas por la corriente, que se calcula de la siguiente manera:

I_yo =S/(1.73*U_yo)

Aquí el índice "yo" significa la naturaleza lineal de las cantidades.

Durante la planificación y posterior implementación cableado interior Es mejor separar a los consumidores trifásicos en circuitos separados. Los dispositivos que funcionan con 220 V estándar intentan distribuirse más o menos uniformemente entre las fases, para que no haya un desequilibrio significativo en la potencia.

A veces se permite la conexión mixta de dispositivos que funcionan tanto en una como en tres fases. Esta situación no es la más sencilla, por lo que es mejor considerarla con un ejemplo concreto.

Supongamos que se incluya en el circuito un horno de inducción trifásico con una potencia activa de 7,0 kW y un factor de potencia de 0,9. Un horno microondas de 0,8 kW con un factor de corriente de arranque de "2" está conectado a la fase "A" y un hervidor eléctrico de 2,2 kW está conectado a la fase "B". Es necesario calcular los parámetros de la red eléctrica para esta zona.

Diagrama de conexión de dispositivos a la red. Con esta configuración siempre se instala un disyuntor trifásico. Está prohibido utilizar varios disyuntores monofásicos como protección.

Determinemos la potencia total de todos los dispositivos:

S_i =P_i / cos(f) = 7000 / 0,9 = 7800 VA;

S_metro =P_metro * 2 = 800 * 2 = 1600 VA;

S_Con =P_C = 2200VA*A.

Determinemos la potencia actual de cada dispositivo:

I_i =S_i / (1,73*U_yo) = 7800 / (1,73 * 380) = 11,9 A;

I_metro =S_metro /u_F = 1600/220 = 7,2 A;

I_C =S_C /u_F = 2200/220 = 10 A.

Determinemos la fuerza actual por fase:

I^A = yo_i +yo_metro = 11,9 + 7,2 = 19,1 A;

I^B = yo_i +yo_C = 11,9 + 10 = 21,9 A;

I^CON = yo_i = 11,9 A.

La corriente máxima con todos los aparatos eléctricos encendidos fluye a través de la fase "B" y será igual a 21,9 A. Una combinación suficiente para el funcionamiento sin problemas de todos los dispositivos en este circuito es una sección transversal de conductores de cobre de 4,0 mm.² y un disyuntor de 20 o 25 A.

Voltaje doméstico típico

Dado que la potencia y la corriente están relacionadas a través del voltaje, es necesario determinar con precisión este valor. Antes de la introducción de GOST 29322-2014 en octubre de 2015, el valor para una red ordinaria era de 220 V y para una red trifásica, de 380 V.

Según el nuevo documento, estos indicadores se ajustan a los requisitos europeos: 230/400 V, pero la mayoría de los sistemas de suministro de energía domésticos todavía funcionan según los parámetros antiguos.

Puede obtener el valor de voltaje real usando un voltímetro. Si los números son significativamente menores que los de referencia, entonces necesita conectar un estabilizador de entrada

Una desviación del 5% del valor real del valor de referencia es aceptable para cualquier período y del 10%, durante no más de una hora. Cuando el voltaje cae, algunos consumidores, como un hervidor eléctrico, lampara incandescente o horno microondas, pierde energía.

Pero si el dispositivo está equipado con un estabilizador integrado (por ejemplo, una caldera de gas) o tiene una fuente de alimentación conmutada separada, el consumo de energía permanecerá constante.

En este caso, dado que I = S / U, una caída de tensión provocará un aumento de corriente. Por lo tanto, no se recomienda seleccionar la sección transversal de los núcleos del cable "de punta a punta" a los valores máximos calculados, pero es recomendable tener un margen del 15-20%.

Video útil sobre el tema.

Medir la corriente con un multímetro y luego calcular la potencia:

Dispositivo electrónico de detección de tensión, corriente y cálculo automático de potencia:

Determinar la intensidad de la corriente, conocer el voltaje de la red y la potencia total de los dispositivos en la sección del circuito es bastante sencillo. La dificultad radica en medir o calcular los parámetros iniciales.

Si tiene dudas sobre la exactitud de la solución encontrada, es mejor contactar a un electricista, ya que los errores en los cálculos pueden provocar problemas graves.

¿Le gustaría compartir su propia experiencia en la conversión de amperios a vatios? ¿Tiene algún método original en su arsenal que pueda resultar útil para los visitantes del sitio? Escriba comentarios en el bloque a continuación, publique fotos y haga preguntas sobre el tema del artículo.