Jak převést ampéry na kilowatty: principy převodu a praktické příklady s vysvětlením

Ampéry a kilowatty – charakteristiky elektrické energie spotřebované zařízeními připojenými k síti. První se také nazývá zátěž a druhá výkon. Potřeba převodu vzniká při výběru ochranných zařízení, v jejichž označení je nejčastěji uvedena pouze síla proudu.

Vše o tom, jak převést ampéry na kilowatty, se dozvíte z námi nabízeného článku. Projdeme si teorii, pochopíme základní principy převodu a poté vysvětlíme smysl těchto kroků na praktických příkladech. Podle našich rad budete schopni tyto výpočty provádět samostatně.

Důvody pro provedení převodu

Výkon a síla proudu – klíčové charakteristiky potřebné pro správný výběr ochranných zařízení pro zařízení napájená elektrickou energií. Ochrana je potřebná k zabránění roztavení izolace vedení a poškození agregátů.

Elektrické vedení napájející osvětlení, elektrický sporák, kávovar musí být chráněno individuálně vybranými zařízeními. Každý spotřebitel totiž vytváří „svou“ zátěž – jinými slovy odebírá určitý proud.

Mimochodem, kabely a vodiče napájející uvedená domácí zařízení mají určitou proudovou zatížitelnost. Ta je dána průřezem vodičů.

Každé ochranné zařízení musí reagovat v okamžiku skoku napětí, který je nebezpečný pro chráněný typ zařízení nebo skupinu technických zařízení. Znamená to, že proudový chránič a jističe je třeba vybírat tak, aby při hrozbě pro nízkovýkonové zařízení nedošlo k úplnému odpojení sítě, ale pouze větve, pro kterou je tento skok kritický.

Na tělesech jističů nabízených obchodní sítí je uvedeno číslo označující velikost maximálního přípustného proudu. Samozřejmě je uvedeno v ampérech.

Na elektrických zařízeních, která mají tyto jističe chránit, je naopak uveden jejich příkon. Zde vzniká potřeba převodu. Přestože jednotky, kterými se zabýváme, patří k různým proudovým charakteristikám, vztah mezi nimi je přímý a velmi těsný.

Ampéry a kilowatty, které charakterizují spotřebu elektřiny domácích spotřebičů, pomáhají správně vybrat ochranu.

Napětím se označuje rozdíl potenciálů, zjednodušeně řečeno práce vložená do přemístění náboje z jednoho bodu do druhého. Vyjadřuje se ve voltech. Potenciál – to je energie v každém z bodů, ve kterých se náboj nachází/nacházel.

Pod pojmem intenzita proudu se rozumí počet ampérů procházejících vodičem za určitou časovou jednotku. Podstata výkonu spočívá v odrazu rychlosti, s jakou dochází k přemísťování náboje.

Výkon se udává ve wattech a kilowattech. Je jasné, že druhý způsob se používá, když je příliš impozantní čtyř- nebo pěticiferné číslo potřeba zkrátit pro snadnější vnímání. Za tím účelem se jeho hodnota jednoduše vydělí tisícem a zbytek se zaokrouhlí obvyklým způsobem nahoru.

Pro napájení výkonného zařízení je potřeba vyšší rychlost toku energie. Maximální přípustné napětí je pro něj vyšší než pro zařízení s nízkým výkonem. U vybíraných jističů musí být mez vypnutí vyšší. Z toho vyplývá, že přesný výběr podle zátěže s odborně provedeným přepočtem jednotek je prostě nezbytný.

Pravidla pro provádění převodu

Často při studiu návodu přiloženého k některým zařízením lze vidět označení výkonu ve volt-ampérech. Odborníci znají rozdíl mezi watty (W) a volt-ampéry (VA), ale prakticky tyto veličiny označují totéž, takže zde není potřeba nic převádět. Ale kWh a kilowatty jsou rozdílné pojmy a v žádném případě je nelze zaměňovat.

Abychom demonstrovali, jak vyjádřit elektrický výkon prostřednictvím proudu, je třeba použít následující nástroje:

• testerem;
• kleštěmi na měření proudu;
• elektrotechnickou příručkou;
• kalkulačkou.

Při přepočtu ampérů na kW se používá následující algoritmus:

1. Vezměte tester napětí a změřte napětí v elektrickém obvodu.
2. Pomocí kleští na měření proudu změřte intenzitu proudu.
3. Proveďte přepočet pomocí vzorce pro stejnosměrné napětí v síti nebo střídavého.

Výsledkem je výkon ve wattech. Abyste jej převedli na kilowatty, vydělte získanou hodnotu 1000.

Na našem webu je také materiál o pravidlech přepočtu ampérů na watty. Chcete-li se s ním seznámit, přejděte prosím na tento odkaz.

Jednofázový elektrický obvod

Na jednofázový obvod (220 V) je dimenzována většina domácích spotřebičů. Zátěž se zde měří v kilowattech a označení jističe obsahuje ampéry.

Abyste se nemuseli zabývat výpočty, při výběru jističe můžete použít ampér-watt tabulku. Zde jsou již připravené parametry získané provedením přepočtu při dodržení všech pravidel.

Klíčovým při přepočtu je v tomto případě Ohmův zákon, který říká, že P, tedy výkon, se rovná I (proudu) vynásobenému U (napětím). Více o výpočtu výkonu, proudu a napětí a také o vzájemném vztahu těchto veličin jsme mluvili v tomto článku.

Z toho vyplývá:

kW = (1A × 1V) / 1 0³

Jak to ale vypadá v praxi? Abychom to pochopili, podívejme se na konkrétní příklad.

Předpokládejme, že automatická pojistka na starém typu měřiče je dimenzována na 16 A. Abychom určili výkon spotřebičů, které lze bez problémů zapojit do sítě současně, je třeba provést přepočet ampérů na kilowatty s použitím výše uvedeného vzorce.

Dostaneme:

220 × 16 × 1 = 3520 W = 3,5 kW

Pro stejnosměrný i střídavý proud se používá stejný vzorec přepočtu, ale platí pouze pro aktivní spotřebiče, jako jsou ohřívače a žárovky. Při kapacitní zátěži nutně vzniká fázový posun mezi proudem a napětím.

To je účiník neboli cos φ. Zatímco při pouze aktivní zátěži se tento parametr považuje za jedničku, při jalové zátěži je třeba ho brát v úvahu.

Pokud je zátěž smíšená, hodnota parametru kolísá v rozmezí 0,85. Čím menší je podíl jalové složky výkonu, tím menší jsou ztráty a tím vyšší je účiník. Z tohoto důvodu se snaží poslední parametr zvýšit. Výrobci obvykle uvádějí hodnotu účiníku na štítku.

Třífázový elektrický obvod

V případě střídavého proudu v třífázové síti se vezme hodnota elektrického proudu jedné fáze, poté se vynásobí napětím téže fáze. To, co jsme dostali, se vynásobí kosinem fí.

Připojení spotřebičů může být provedeno jedním ze dvou způsobů – do hvězdy a do trojúhelníku. V prvním případě se jedná o 4 vodiče, z nichž 3 jsou fázové a jeden nulový. Ve druhém případě se používají tři vodiče.

Po výpočtu napětí ve všech fázích se získaná data sečtou. Součet získaný těmito kroky je výkon elektrického zařízení připojeného k třífázové síti.

Základní vzorce mají následující tvar:

Watt = √3 Ampér × Volt nebo P = √3 × U × I

Ampér = √3 × Volt nebo I = P / (√3 × U)

Je třeba mít představu o rozdílu mezi fázovým a sdruženým napětím a také mezi sdruženými a fázovými proudy. Přepočet ampérů na kilowatty se v každém případě provádí podle stejného vzorce. Výjimkou je spojení do trojúhelníku při výpočtu zatížení připojených jednotlivě.

Na tělech nebo obalech nejnovějších modelů elektrických spotřebičů je uveden jak proud, tak výkon. S těmito údaji lze považovat otázku, jak rychle převést ampéry na kilowatty, za vyřešenou.

Odborníci používají pro obvody se střídavým proudem důvěrné pravidlo: proud se dělí dvěma, pokud je potřeba přibližně vypočítat výkon při výběru rozběhového a regulačního zařízení. Stejně postupují i při výpočtu průměru vodičů pro takové obvody.

Příklady převodu ampérů na kilowatty

Převod ampérů na kilowatty je poměrně jednoduchá matematická operace.

Stává se, že na štítku elektrického spotřebiče je uvedena hodnota výkonu v kW. V takovém případě je třeba převést kilowatty na ampéry. Potom I = P : U = 1000 : 220 = 4,54 A. Platí i opak – P = I x U = 1 x 220 = 220 W = 0,22 kW.

Existuje také mnoho online programů, kde stačí zadat známé parametry a stisknout příslušné tlačítko.

Příklad č. 1 – převod A na kW v jednofázové síti 220V

Stojíme před úkolem: určit maximální výkon povolený pro jednopólový jistič s jmenovitým proudem 25 A.

Použijeme vzorec:

P = U x I

Po dosazení známých hodnot dostaneme: P = 220 V x 25 A = 5 500 W = 5,5 kW.

To znamená, že k tomuto jističi lze připojit spotřebiče, jejichž celkový výkon nepřesahuje 5,5 kW.

Podle stejného schématu lze vyřešit otázku výběru průřezu vodiče pro rychlovarnou konvici s příkonem 2 kW.

V tomto případě I = P : U = 2000 : 220 = 9 A.

To je velmi malá hodnota. Je třeba důkladně přistoupit k výběru průřezu vodiče a materiálu. Pokud dáte přednost hliníkovému, vydrží jen slabé zatížení, měděný o stejném průměru bude dvakrát výkonnější.

Podrobněji o výběru potřebného průřezu vodiče pro domácí elektroinstalaci a také pravidla pro výpočet průřezu kabelu podle výkonu a průměru jsme rozebírali v následujících článcích:

• Průřez vodiče pro domácí elektroinstalaci: jak správně provést výpočet
• Výpočet průřezu kabelu podle výkonu a proudu: jak správně vypočítat elektroinstalaci
• Jak určit průřez vodiče podle průměru a naopak: hotové tabulky a výpočetní vzorce

Příklad č. 2 – zpětný převod v jednofázové síti

Ztížíme úkol – předvedeme proces převodu kilowattů na ampéry. Máme určitý počet spotřebičů.

Mezi nimi:

• čtyři žárovky po 100 W;
• jeden ohřívač o výkonu 3 kW;
• jeden PC o výkonu 0,5 kW.

Stanovení celkového výkonu předchází převedení hodnot všech spotřebičů na jeden ukazatel, přesněji – kilowatty je třeba převést na watty.

Zásuvky a jističe mají ve svém označení ampéry. Pro laika je těžké pochopit, zda skutečné zatížení odpovídá výpočtu, a bez toho není možné správně vybrat pojistku.

Výkon ohřívače je 3 kW × 1000 = 3000 W. Výkon počítače je 0,5 kW × 1000 = 500 W. Svítidla: 100 W × 4 ks = 400 W.

Celkový výkon: 400 W + 3000 W + 500 W = 3 900 W nebo 3,9 kW.

Takovému výkonu odpovídá proud I = P : U = 3900 W : 220 V = 17,7 A.

Z toho vyplývá, že je třeba zakoupit jistič dimenzovaný na jmenovitý proud alespoň 17,7 A.

Nejvhodnějším jističem pro zátěž o výkonu 2,9 kW je standardní jednofázový jistič 20 A.

Příklad č. 3 – převod ampérů na kW v třífázové síti

Algoritmus převodu ampérů na kilowatty a naopak v třífázové síti se od jednofázové sítě liší pouze vzorcem. Předpokládejme, že potřebujeme vypočítat nejvyšší výkon, který vydrží jistič se jmenovitým proudem 40 A.

Do vzorce dosadíme známé údaje a získáme:

P = √3 × 380 V × 40 A = 26 296 W = 26,3 kW

Třífázový jistič na 40 A spolehlivě vydrží zátěž 26,3 kW.

Příklad č. 4 – zpětný převod v třífázové síti

Pokud je znám výkon spotřebiče připojeného k třífázové síti, proud jističe lze snadno vypočítat. Předpokládejme, že máme třífázový spotřebič o výkonu 13,2 kW.

Ve wattech to bude: 13,2 kW × 1000 = 13 200 W

Dále proud: I = 13 200 W : (√3 × 380) = 20,0 A

Vychází, že tento elektrický spotřebič potřebuje jistič o jmenovité hodnotě 20 A.

Pro jednofázové přístroje platí následující pravidlo: jeden kilowatt odpovídá 4,54 A. Jeden ampér je 0,22 kW nebo 220 V. Toto tvrzení je přímým důsledkem vyplývajícím ze vzorců pro napětí 220 V.

Závěry a užitečné video k tématu

O vztahu wattů, ampérů a voltů:

Závislost mezi ampéry a kilovolty popisuje Ohmův zákon. Zde je pozorována nepřímá úměrnost elektrického proudu vzhledem k odporu. Pokud jde o napětí, je zde přímá závislost síly proudu na tomto parametru.

Máte ještě otázky ohledně principu převodu ampérů na kilowatty nebo si chcete ujasnit nuance praktického výpočtu? Své dotazy pokládejte našim odborníkům v bloku komentářů umístěném níže pod článkem.

Pokud máte užitečné informace doplňující výše uvedený materiál, nebo upřesnění, opravy, napište své připomínky a doplnění níže.