غالبًا ما يحتاج أصحاب المنازل الخاصة أو الشقق أو المنازل الريفية أو غرف المرافق الصغيرة المتصلة بالكهرباء إلى تحويل الأمبير إلى وات أو حل المشكلة العكسية. لإجراء عمليات نقل الوحدات التي تحدد خصائص الصيغ الحالية والمعروفة ، والتي تستند إلى قانون أوم.
سنتحدث عن كيفية ترجمة الوحدات المادية بشكل صحيح. بالإضافة إلى ذلك ، توفر المقالة التي قدمناها طرقًا لتحديد قوة التشغيل وتيارات البدء للأجهزة المنزلية. يتم تحليل الفروق الدقيقة في حساب المقطع العرضي لمكونات الأسلاك.
تحديد قوة الأجهزة المتصلة
من أجل حساب قيمة الطاقة القصوى الممكنة في قسم الدائرة ، من الضروري تلخيص أداء جميع الأجهزة المتصلة. لكن ليس كل شيء بهذه البساطة: فالكثير من هذه الأجهزة هي أنظمة ديناميكية كهربائية معقدة ، لذلك تحتاج إلى تحديد معلماتها بشكل صحيح.
مكونات طاقة نشطة وكاملة
الطاقة النشطة (أو المستهلكة) للجهاز (ص) يحدد فقدان الكهرباء الذي لا رجعة فيه أثناء تشغيله. هذا هو المؤشر الذي سيحسبه العداد الكهربائي ، وبالتالي يؤثر على كمية الموارد (الأموال) التي تنفق أثناء تشغيل الجهاز.
يشار إلى العنصر النشط بالواط لجميع المستهلكين للكهرباء. ومع ذلك ، هناك مؤشر آخر - عامل الطاقة (cos (F)) ، والتي يمكن العثور عليها في الوثائق الفنية ، وكذلك على لوحات أو ملصقات خاصة مع المعلمات الرئيسية.
من خلاله ، يمكنك حساب إجمالي الطاقة (س) الأجهزة وفقًا للصيغة التالية:
S = P / cos (f)
يمكن وصف المعنى المادي لهذه الكميات على النحو التالي: التيار مع الطاقة الكاملة ينتقل من المصدر (المحول) إلى الجهاز الكهربائي ، الذي يحول مكونه النشط ، ويعيد المتبقي (التفاعلي) مرة أخرى إلى الشبكة. وبالتالي ، يجب حساب الحمل على مكونات الدائرة (الأسلاك وقواطع الدائرة) بدقة مع مراعاة الطاقة الكاملة.
يمكنك حساب الطاقة الكاملة وفقًا للبيانات الموجودة في ورقة البيانات الفنية للجهاز أو على لوحة المحرك الكهربائي
بالنسبة لمعظم الأجهزة المنزلية ، يكون المعامل هو الوحدة ، وبالتالي ، فإن القوة النشطة والكامل هي نفسها. ولكن إذا كان المستهلك لديه مكثفات (قدرات) أو محث ، يحدث مكون تفاعلي.
تحتاج إلى الانتباه إلى الأنواع التالية من المعدات:
- ثلاجات
- غسالة ملابس؛
- مكيفات الهواء؛
- مضخات
- أفران ومواقد الحث ؛
- أضواء الفلورسنت
- أجهزة التلفاز
- أجهزة الكمبيوتر وغيرها من المعدات مع التعبئة الإلكترونية.
أيضًا ، يتم ربط أدوات الماكينات ذات المحركات الكهربائية وآلات اللحام بالقوس وغيرها من المعدات ، التي تزيد طاقتها الإجمالية بشكل ملحوظ عن الاستهلاك ، بالنظام الكهربائي للمنازل أو المنازل الخاصة. لذلك ، تحتاج إلى التعرف جيدًا على الخصائص التقنية للأجهزة قبل توصيلها بالشبكة.
تدفقات التيارات والضواغط
إذا كانت الأجهزة المنزلية مجهزة بمحرك كهربائي أو ضاغط أو خيوط متوهجة أو محول عند مدخل مصدر الطاقة ، فعند بداية تشغيله ، تحدث تيارات التدفق لفترة قصيرة (أناص) يمكن أن تتجاوز قيمتها عدة مرات القيم الاسمية (أنان) المحدد في جواز سفر الجهاز.
ترتبط هذه القيم بالصيغة التالية:
أناص = ك * أنان
هنا ك - معامل تعدد تيار البدء.
تحتوي وثائق المحركات الكهربائية على جميع البيانات اللازمة لحساب تيار البداية ، بما في ذلك معامل التعددية (العمود الأخير)
يتجاوز مؤشر التعددية القيمة "2" للأجهزة المنزلية الشائعة التالية:
- مضخة غاطسة؛
- الثلاجة والفريزر.
- مكنسة كهربائية قوية.
- غسالة؛
- نظام تقسيم؛
- الميكروويف؛
- إضاءة نيون
- بعض أنواع الأدوات الكهربائية (مثقاب ، ثقب ، ضاغط).
يجب أن يتم حساب الطاقة الإجمالية في وجود مثل هذه الأجهزة في الدائرة مع مراعاة تيارات بدء تشغيلها. نظرًا لأن وقت زيادة استهلاك الطاقة صغير ، ومن غير المرجح أن يكون التبديل المتزامن قيد التشغيل ، يكفي أخذ واحد ، أقوى جهاز من حيث بدء التيارات.
معلمات التيار والأسلاك
لتحديد المقطع العرضي اللازم لموصلات الأسلاك الكهربائية وتصنيف قواطع الدائرة ، يتم تحويل العدد الإجمالي للوات إلى أمبيرات ويتم الحصول على أقصى تيار مستمر.
يتم تنفيذ ارتباط المقطع العرضي للموصلات والقوة الحالية القصوى المقبولة للأسلاك باستخدام الجداول المقدمة من قبل الشركات المصنعة للكابلات. اعتمادًا على الشركة المصنعة ، قد تختلف المؤشرات الرئيسية قليلاً ، ولكن في نفس الوقت يجب أن تتوافق دائمًا مع GOST 31996-2012 الحالي.
مثال على جدول مراسلات قسم الموصلات الموصلة والتيار المستمر الأقصى المسموح به ، اعتمادًا على طريقة الأسلاك
في بعض الأحيان ، يختارون الأسلاك ليس مع الحد الأدنى المقبول من المقطع العرضي ، ولكن مع واحد أكبر قليلاً. هذا مبرر ، لأن عرض النطاق الترددي الاحتياطي يسمح لك بتوصيل أجهزة كهربائية جديدة دون تفكيك باهظ الثمن للكابلات القديمة ووضع كابلات جديدة.
يتم تحديد معلمات قواطع الدائرة المثبتة في لوحة المفاتيح بحيث يتم ضمان العمل عند إيقاف التشغيل إذا تجاوزت القوة الحالية القيمة المحددة كحد أقصى مسموح به للأسلاك الموضوعة.
التصنيف الحالي للآلة (أنان) بواسطة التيار المقبول للكابل ()أناص) وفقًا للصيغة التالية:
أنان <= Iص / 1.45
عادة ، يتم اختيار آلة أوتوماتيكية بأقصى قيمة اسمية مسموح بها لتقليل احتمالية التعثر بحمل قوي ولكن لا يزال مسموحًا به في الدائرة.
علاقة الكميات الكهربائية الأساسية
يمكن ربط الطاقة والتيار من خلال الجهد (ش) أو مقاومة الدائرة (ص) ومع ذلك ، في الممارسة العملية ، قم بتطبيق الصيغة P = I2 * R صعب لأنه من الصعب حساب المقاومة بدقة في منطقة حقيقية.
اتصال أحادي وثلاث مراحل
معظم الأسلاك الكهربائية للاستخدام المنزلي هي مرحلة واحدة.
في هذه الحالة ، يتم تحويل الطاقة الكلية (س) وطاقة التيار المتردد (أنا) يحدث استخدام جهد معروف وفقًا للصيغ التالية الناشئة عن قانون أوم الكلاسيكي:
S = U * I
I = S / U
الآن أصبحت ممارسة توصيل شبكة من ثلاث مراحل للمنشآت السكنية والمحلية والصناعية الصغيرة منتشرة على نطاق واسع. وهذا ما يبرره موقف تقليل تكاليف الكابلات والمحولات التي تتحملها الشركة الموردة للكهرباء.
عند تلخيص شبكة من ثلاث مراحل ، يتم تثبيت قاطع دائرة إدخال ثلاثي الأقطاب (أعلى اليسار) ، ومقياس ثلاثي الطور (أعلى اليمين) ، ولكل دائرة محددة - أجهزة أحادية القطب العادية (أسفل اليسار)
يتم أيضًا تحديد المقطع العرضي لموصلات الأسلاك والطاقة المقدرة عند استخدام المستهلكين من ثلاث مراحل من خلال القوة الحالية ، والتي يتم حسابها على النحو التالي:
أنال = S / (1.73 * يول)
هنا الفهرس "ل"تعني الطبيعة الخطية للكميات.
عند التخطيط والأسلاك اللاحقة في الداخل ، من الأفضل التمييز بين المستهلكين من ثلاث مراحل في دوائر منفصلة. الأجهزة التي تعمل من معيار 220 فولت ، تحاول التشتيت بشكل أو بآخر بشكل موحد على مراحل ، بحيث لا يوجد تشوه كبير في الطاقة.
في بعض الأحيان ، يسمحون بالاتصال المختلط للأجهزة التي تعمل من مرحلة واحدة ومن ثلاث مراحل. هذا الوضع ليس أبسط ، لذلك من الأفضل النظر فيه بمثال محدد.
يجب تضمين فرن تحريض ثلاثي الطور بطاقة نشطة 7.0 كيلوواط وعامل قدرة 0.9 في الدائرة. يتم توصيل فرن ميكروويف بسعة 0.8 كيلو وات بالطور "أ" بمعامل "2" لتعدد تيار التدفق ، وللطور "ب" - غلاية كهربائية بقدرة 2.2 كيلوواط. من الضروري حساب معلمات مصدر الطاقة لهذا القسم.
مخطط توصيل الأجهزة بالشبكة. باستخدام هذا التكوين ، يتم دائمًا تثبيت قاطع دارة ثلاثي الطور. يحظر استخدام عدة آلات أحادية الطور للحماية
نحدد القوة الإجمالية لجميع الأجهزة:
سأنا = صأنا / cos (f) = 7000 / 0.9 = 7800 فولت * أ ؛
سم = صم * 2 = 800 * 2 = 1600 فولت * أ ؛
سمن عند = صج = 2200 فولت * أ.
نحدد القوة الحالية لكل جهاز:
أناأنا = Sأنا / (1.73 * يول) = 7800 / (1.73 * 380) = 11.9 أمبير ؛
أنام = Sم / شF = 1600/220 = 7.2 أ ؛
أناج = Sج / شF = 2200/220 = 10 أ.
نحدد القوة الحالية على مراحل:
أناو = أناأنا + أنام = 11.9 + 7.2 = 19.1 أ ؛
أناب = أناأنا + أناج = 11.9 + 10 = 21.9 ألف ؛
أنامن عند = أناأنا = 11.9 أ.
التيار الأقصى مع تشغيل جميع الأجهزة الكهربائية يتدفق من خلال المرحلة "B" وسيكون مساوياً لـ 21.9 أ. مزيج كافٍ للتشغيل الخالي من المشاكل لجميع الأجهزة في هذه الدائرة هو مقطع 4.0 مم من الموصلات النحاسية2 وقواطع دوائر 20 أو 25 أ.
الجهد المنزلي النموذجي
نظرًا لأن الطاقة وقوة التيار متصلة من خلال الجهد ، فمن الضروري تحديد هذه القيمة بدقة. قبل إدخال GOST 29322-2014 من أكتوبر 2015 ، كانت قيمة الشبكة العادية 220 فولت ، وللشبكة ثلاثية المراحل - 380 فولت.
وفقًا لوثيقة جديدة ، يتم مطابقة هذه المؤشرات مع المتطلبات الأوروبية - 230/400 فولت ، ولكن معظم أنظمة تزويد الطاقة المنزلية لا تزال تعمل وفقًا للمعايير القديمة.
يمكنك الحصول على قيمة الجهد الحقيقية باستخدام الفولتميتر. إذا كانت الأرقام أصغر بكثير من المرجع ، فيجب عليك توصيل مثبت الإدخال
يجوز انحراف 5٪ من القيمة الحقيقية عن المرجع لأي فترة ، و 10٪ - لا تزيد عن ساعة واحدة. عندما ينخفض الجهد ، يفقد بعض المستهلكين الطاقة ، مثل الغلاية الكهربائية أو المصباح المتوهج أو الميكروويف.
ولكن إذا كان الجهاز مجهزًا بمثبت مدمج (على سبيل المثال ، غلاية غاز) أو يحتوي على مصدر طاقة تحويل منفصل ، فسيظل استهلاك الطاقة ثابتًا.
في هذه الحالة ، بالنظر إلى أن I = S / U ، فإن انخفاض الجهد سيزيد من القوة الحالية. لذلك ، لا يوصى باختيار المقطع العرضي لموصلات الكبل "من طرف إلى طرف" لأقصى قيم التصميم ، ولكن من المستحسن أن يكون هامش 15-20٪.
قياس قوة التيار باستخدام مقياس متعدد وحساب لاحق للقدرة:
جهاز الكتروني لتحديد الجهد ، حساب التيار والتيار الاوتوماتيكي:
إن تحديد القوة الحالية ، ومعرفة جهد الشبكة والطاقة الإجمالية للأجهزة في الدائرة ، أمر بسيط للغاية. تكمن الصعوبة في قياس أو حساب المعلمات الأولية.
إذا كانت هناك شكوك حول صحة الحل الذي تم العثور عليه ، فمن الأفضل اللجوء إلى الكهربائيين ، لأن الأخطاء في الحسابات يمكن أن تؤدي إلى مشاكل خطيرة.
هل تريد مشاركة تجربتك الخاصة في تحويل الأمبير إلى واط؟ هل هناك طريقة أصلية في ترسانتك يمكن أن تكون مفيدة لزوار الموقع؟ يرجى كتابة التعليقات في المربع أدناه ونشر صورة وطرح أسئلة حول موضوع المقالة.