Электрическая мощность: что это такое и как ее рассчитать
Обозначаемая на схемах буквой Р электрическая мощность – это физическая величина, которая характеризует скорость преобразования или передачи электроэнергии. Стандартное понятие – это усилие по перемещению электрического заряда по маршруту из точки F1 до точки F2.
Электрическая мощность прибора — ключевой параметр, благодаря которому определяется потенциальная возможность его функционирования в электрической сети. Используется для расчета схем и режима работы оборудования, чтобы обеспечить безопасность электросетей. Чем больше мощность прибора, тем быстрее выполняется ими нужное действие.
Сила электрического тока через напряжение и ток
Поскольку разница потенциалов, вычисляемая по формуле (F1-F2), определяет напряжение (U), нетрудно сделать вывод о том, что нельзя использовать соотношение, установленное законом Ома. Электрическая мощность (P) также квалифицируется силой тока (I) на конкретном участке линии. Финальное выражение: P = U х I.
Чему равна нагрузка, определяемая через ток и сопротивление
За счет простого преобразования определяется потребление электрической энергии по следующей формуле: P = I2 х R. Здесь показывается зависимость мощности от номинального значения резистора, присоединенного к линии элемента сети. Для полной цепи указываются сопротивление источника (внутреннее) и проводимость точки соединения.
Что это такое и как рассчитать нагрузку
Нагрузка электрического тока – величина, характеризующая его свойства. Показывает сколько энергии потребляется электрическими приборами. Измеряется мощность тока с помощью специального прибора – ваттметра.
Если последовательно подключить измерительный прибор, можно проверить силу тока. При параллельном присоединении определяется напряжение. Количество потребления схемы рассчитывается по формулам: P = I х U или P = U2/ R = I2 х R.
Электрическая нагрузка равняется напряжению на потребителе умноженному на величину тока, протекающего через него.
Формула указывает, какие измерения определяют этот параметр. Если нагрузка активная, меряется Ваттами, реактивная единица электрической мощности – ВА.
Как определить максимальную нагрузку тока
Полезная мощность показывает максимальное значение при ситуации, когда сопротивление нагрузки R сравнивается с таким же параметром внутри источника — r.
P max = E2 / 4r, где E — это движущая сила источника тока.
Для расчета предельной токовой нагрузки для электрического устройства нужно знать параметр номинальной нагрузки и напряжение переменного тока на входе. Технический паспорт прибора, руководство или эмблема содержат первый показатель.
Например, когда номинальный параметр бытовой техники (P) составляет 12 Вт, максимальная величина потребляемого тока при переменном напряжении составит для:
- 120 В – I = 12/120 = 0,100 А или 100 мА.
- 220 В – I = 12 / 220= 0,055A или 55 мА.
При необходимости, количество потребленной электроэнергии выражается через комплексную величину. С этой целью применяют базовые соотношения, импеданс используют вместо сопротивления.
Видео описание
Активная, реактивная и полная мощность. Что это такое, на примере наглядной аналогии.
Параметры электрических приборов
Каждую современную квартиру нужно оснащать электрическими приборами. Для их подключения к сети необходимо составить принципиальную схему, где согласованно друг с другом распределятся нагрузки, подключенные к отдельным линиям. Нужно встраивать автоматический выключатель на основании ПУЭ для недопущения аварийных случаев.
Вначале уточняются параметры электропроводки. Затем проверяются по схеме группы для подключения к сети бытовых электроприборов.
Стандартные характеристики электрической мощности потребления (Вт):
- стационарный компьютер – 170-1 250;
- жидкокристаллический телевизор – 120 – 265;
- ноутбук – 40-280;
- кондиционер – 1 200 – 2 500;
- утюг – 450-1850.
Для защиты сети необходим автомат, его выбираем с учетом всех существенных факторов.
Важно уделить внимание нагрузкам, имеющим повышенные параметры реактивной энергии.
В чем измеряется?
Единица измерения электрической мощности – Вт для России. По международным стандартам – W. Это энергия, предоставленная за единицу времени. Один Вт равен джоулю за 1 секунду (Дж/с). Причем джоуль – это единица электрической мощности, секунда – времени.
Для небольшого значения используют кратные приставки: «милли-», «микро-», для крупной величины — «мега-». Например: 5 800 Вт = 5,8 киловатт = 5,8 кВт.
При умножении 1 Киловатта на 1 час получается Киловатт-час (кВт х ч). Это единица измерения количества предоставленной абонентам электроэнергии. Применяется энергетическими предприятиями, которые владеют соответствующим оборудованием (генераторы и трансформаторные подстанции). На них вырабатывается и преобразуется произведенная электроэнергия, которая затем распределяется по потребителям.
Таким же образом энергетическая емкость батарей измеряется в единицах ампер-часов (А-ч). Переносные виды аккумуляторов энергии меряются миллиампер-часами (мА-ч).
Для единицы измерения Ватт по международным стандартам выделено буквенное обозначение W по имени Джеймса Уатта. Он впервые стал употреблять термин «лошадиная сила», являющая сегодня устаревшей единицей параметра Вт.
Показатели преобразования энергии:
- лошадиные силы (HP) — 746 Вт;
- кило Ватты (кВт) — 1×1000 Вт;
- мегаватты (МВт) −1×1000000 Вт;
- гигаватт (ГВт) — 1×1000000000 Вт.
Сегодня «лошадиная сила» применяется для указания второго показателя силы двигателя транспортных средств.
От чего зависит нагрузка электрического тока
Существующие линии электропроводки при передвижении электронов испытывают сопротивление, характеризующее потери напряжения. Схемы, где присутствует источник переменного тока, имеют одну особенность – ключевую роль здесь играет синусоидальное колебание электрических показателей.
Указанная далее информация позволит подобрать наилучший способ расчета с учетом фактических условий сети.
Мгновенная электрическая мощность: вычисляем значение
Этот показатель устанавливает мгновенные величины измеряемых данных. Ключевое определение рассмотрено с учетом того, что единичный простой заряд (q) перемещается за определенное время Δt. На выполнение конкретного действия затрачивается энергия электрического тока PF1-F2 = U/ Δt или (U/ Δt) х q = U х (q/ Δt). Формула учитывает движение q за период Δt. Поскольку ток по классическому определению равняется заряду, переходящему из F1 в F2 (I = q/ Δt), выводится финальное выражение: PF1-F2 = U х I.
Условно допуская, что очень маленький промежуток времени, получаем мгновенную мощность для части электрической цепи P(t) = U(t) х I(t). Такие же выводы можно сделать с учетом соответствующего параметра сопротивления: P (t) = (I (t))2 х R = (U(t))2/ R.
Дифференциальные выражения для электрической мощности
Действующие проводники имеют особенность – линия теряет энергию на единицу объема из-за наличия сопротивления внутри электрической цепи. Часть мощности тратится на нагрев проводов. Подобные моменты надо смотреть, учитывая плотность тока (j).
Удельный параметр нагрузки определяется по формуле: P уд = (j2) х R уд. Для упрощения оценки большей частью используют такую же проводимость. Ее значение обратно пропорциональная соответствующему параметру сопротивления.
Видео описание
Мощность тока электрического.
Электрическая мощность: цепь постоянного тока
Указанные ранее формулы показаны без корректирующих коэффициентов. Ими пользуются для того, чтобы рассчитать схему с присоединением к источнику постоянного тока. С помощью обыкновенного прибора – мультиметра при правильном положении переключателя устанавливается сопротивление нагрузки, подключенной к сети.
Электрическая мощность: цепь переменного тока
Для таких линий пользоваться формулами, определяющими мгновенные параметры, недопустимо, поскольку итоговый показатель меняется от минимального значения до максимального с частотой сети. Для типовой однофазной сети 220 В характерен синусоидальный сигнал 50 Гц. Разрешается применять простую формулу P = U х I при присоединении приборов, имеющих резистивные параметры:
- ТЭН стиральных машин;
- спирали инфракрасных обогревателей;
- лампочки накаливания.
С помощью этой формулы устанавливается нагрузка.
Энергия может быть двух видов: реактивной и активной.
Активная – это истинная электрическая мощность, производит реальную работу в нагрузке, Вт показывает этот параметр. Она преобразует энергию в механическую, тепловую и иные разновидности.
Если включить мощную установку или конденсатор, внутри сети падает напряжение. Такие нагрузки создают колебательный контур, который получает энергию от источника питания. Полезные функции при этой ситуации выполняют лишь P акт составляющие. Активный показатель рассчитывают следующим способом:
- U х I – постоянный ток (переменный при резистивной нагрузке);
- U х I х cos fi – для однофазной линии 220 В;
- U х √3 х cos fi = U х 1,7321 х cos fi – 3-х фазная сеть, U х √3 х 380V.
Бывают другие виды энергии, но об этом позже.
Реактивная мощность
Этот показатель показывает нагрузки, которые создаются в устройствах за счет колебания энергии электромагнитного поля.
Реактивная мощность, вне зависимости от отсутствия полезной работы, необходимо учитывать для правильной оценки ключевых данных сети. Кабели и провода, при прохождении по ним тока по любому направлению, нагреваются. Это происходит довольно циклично. Энергетические воздействия при высокой интенсивности:
- повреждают кабельные жилы и защитную изоляцию;
- способствуют возникновению короткого замыкания;
- разрушают обмотки трансформаторов и приводов.
Реактивная мощность выражается как ВА (вольт-ампер) и рассчитывается умножением напряжения на силу тока и угол сдвига:
P р = U х I х sin fi.
При подключении нагрузки с емкостными параметрами, значение становится отрицательным, при индукционными – положительным. Поскольку меняются характеристики магнитного поля, единица измерения реактивной мощности ВА.
Если параметры полной электрической мощности показать векторами, возникает треугольник. Длина его сторон будет равняться количеству потребленной электроэнергии конкретной составляющей. Угол, расположенный между полной мощностью (P полн) и активной (ϕ), применяется для расчетов. Общее значение определяется выражением: P полн = √((P акт)2 + (P реакт)2).
Что такое мощность в электричестве
Напряжение – работа, выполняемая по передвижению единицы заряда. Ток – это количество перемещенных кулонов за 1 секунду. При умножении первого параметра на второй получается итоговый объем проделанной работы за 1 секунду.
Сила электричества – числовой измеритель тока, который характеризует его энергетические качества. Силовой показатель одинаково зависит от напряжения и токовой силы. А чем измеряется мощность тока? Для измерения этого параметра используется Ваттметр, таким же образом обозначается единица измерения – Вт (Ватт).
Применяя зависимость силового параметра от силы тока и напряжения, специалисты могут передавать электричество на дальние расстояния. Для этих целей энергия преобразуется на понижающих и повышающих ТП (трансформаторных подстанциях).
Мощность электрооборудования и неактивная мощность
Паспорта на оборудование содержат активную нагрузку – коэффициент мощности, являющийся важной характеристикой. Она показывает, насколько эффективно бытовой прибор потребляет электроэнергию.
Это число от −1 до 1, оно не бывает равным единице. Коэффициент этот зависит от вида нагрузки: C, L или R. Первые 2 негативно влияют на PF = cos φ системы. Если его параметр большой, ток, потребляемый приборами, увеличивается. Многие силовые нагрузки индуктивные, вынуждают ток отставать от напряжения.
В электрических АС-цепях сетях переменного тока возникает неактивная энергия. Она рассчитывается просто: квадратный корень из суммы (Pa2+Рr2). Если реактивная нагрузка нулевая, то пассивная равняется модулю |Pa|.
Наличие нелинейных искажений тока в электросетях вызвано несоблюдением направления, возникающего между U/I, поскольку энергия обладает импульсным характером. При нелинейных режимах увеличивается полная мощность тока (EP). Подобная нагрузка неактивная, потребляет Pr и энергию искажения тока. Единица измерения – как у обычной мощности Вт.
Видео описание
Работа и мощность электрического тока.
Заключение
Электрическая мощность – это усилие по передвижению заряда по определенному маршруту из точки F1 до точки F2. Благодаря ей определяется потенциал работы устройств в сети. Применяется для расчета схем и выбора режима работы приборов, чтобы электрическая сеть функционировала безопасно.
Сколько ампер в розетке 220в: определяем силу тока
Какая сила тока в розетке 220в и 380в, и для каких бытовых приборов необходимо 16, 25 и 32 ампера?
Сегодня каждый человек знает, сколько вольт в розетке. Стандартное напряжение в отечественных бытовых электросетях 220 вольт. В некоторых странах принят иной стандарт и там оно может быть 127 или 250 вольт. Большинство современной техники рассчитано именно на такие показатели. Однако помимо напряжения при монтаже проводки необходимо учитывать предполагаемую мощность подключаемых потребителей. Так на сегодняшний день в продаже представлены розетки 220 вольт с ограничением нагрузки 16А и 25А. Они используются для разных целей. Поскольку сила тока в розетке 220в прямо пропорциональна потребляемой мощности подключенного к ней оборудования.
К примеру, несколько десятилетий назад бытовой электротехники было не много, и особой мощностью она не отличалась, ограничение нагрузки на одну точку было 6А. В такой разъем можно подключить технику мощностью до 1,5кВт. Однако для современного дома этого уже слишком мало, так как даже стандартный электрочайник может потреблять до 2.5 кВт. Именно поэтому для современных разъемных соединений установлен стандарт ограничения нагрузки 16А, что позволяет безопасно подключать потребители мощностью до 3,5 кВт. В домах, где предполагается установка электроплит до 6кВт устанавливают так называемые силовые розетки 25А 220в. В целом это максимальные значения для бытовых электросетей.
Для более мощной техники используют трехфазные сети с напряжением 380в и соответствующие розетки 380 вольт (до 32А). Такие разъемы обычны для мастерских, объектов общественного питания, но могут быть установлены и в частном доме, если все нагревательные приборы (в том числе и отопительные) работают от электросети. Однако в таких случаях требуется не только установка специальной электрофурнитуры, но и усиленная проводка.
Номинальный ток потребителя
Любое устройство, используемое в электрических сетях постоянного или переменного напряжения, имеет определенные параметры. Одним из них является номинальный ток.
Эта характеристика показывает, сколько ампер может быть пропущено через основную электрическую цепь устройства в течение длительного времени.
В этом плане электрические розетки не составляют исключения из правил. Их также можно разделить в зависимости от номинального тока. Стандартными значениями для однофазных устройств бытового назначения являются 6, 10, 16, 25 и 32 ампер.
ПОЛЕЗНАЯ ИНФОРМАЦИЯ: Подключение розетки rj-45
Розетки на 6 – 16 ампер используются наиболее часто и могут быть объединены в группы, получающие питание по выделенной линии от квартирного электрощитка. Устройства с номинальным током 25 ампер предназначены для питания более мощных потребителей.
Что же касается розеток на 32 ампера, то они выпускаются в большинстве случаев в трехфазном исполнении и предназначены для подключения особенно мощных потребителей, таких как электрические плиты или варочные поверхности.
Как найти фазу в розетке, и зачем нужны трехфазные; как измерить напряжение и определить силу тока
Нередко при внесении каких-либо изменений в электропроводку возникает необходимость определить фазный провод. Независимо от того, какое напряжение в розетке, по современным нормам они должны иметь цветную маркировку. Так желто-зеленый провод – это заземление, а синий или голубой – ноль. Соответственно остальные (один или три) – фаза, обычно фазовые провода бывают:
- по нормам до 2011г – желтый, зеленый, красный;
- после 2011г – коричневый, черный, серый.
Однако в некоторых сетях, монтировавшихся до 2011г, черный провод использовался для заземления. Кроме этого в однофазной проводке принято фазу подключать справа.
Если какая либо маркировка отсутствует, то пригодится пробник с неоновой лампой. При прикосновении к фазе индикатор загорится. Если используется пробник со светодиодом, при проверке нельзя касаться рукой металлической площадки на торце ручки. Чтобы определить, какой ток в розетке, необходим вольтметр. Он же пригодится и при определении фаз трехфазного подключения. Так между каждой из фаз и нолем будет 220в при линейном напряжении 380в и 127в — при линейном 220в (но последний разъем сегодня практически не встречается и не используется). В бытовых сетях трехфазное подключение может использоваться для кухонных печей с электродуховкой большой мощности. Клеммные щитки в некоторых моделях позволяют, таким образом, равномерно распределить нагрузку.
Альтернативный взгляд
Американская идея была куда хуже. Но по счастью хотя бы в этой идее серб Тесла победил американца Эдисона. Никола Тесла предлагал доставлять в дома электричество в виде переменного тока, а Эдисон настаивал на постоянном. Тесла вообще любил переменные токи, и желающие разгадать его неоткрытые секреты — должны мыслить в этом направлении.
1) удобнее передовать по проводам (меньше потери),
2) легко трансформировать,
3) он безопаснее.
Впрочем, Эдисону вообще не нравилась идея доставлять ток по проводам. Для освещения домов он предлагал просто на грузовиках развозить аккумуляторы.
Глупо, скажете вы? А вот и нет. Монополия! Кто будет производить ток? Фирма Эдисона. Кто будет производить аккумуляторы? Фирма Эдисона. Кто будет доставлять эти банки с током в дома? Фирма Эдисона. Ну вы поняли, кем больше был Эдисон: ученым — или американцем.
ЛЭП: высоковольтные линия электропередачи.
Рекламное видео:
Развозить каждый кусочек липездричества на грузовиках — представляете, какая морока? Но фирма Эдисона готова все это предоставить человечеству за соответствующую цену. А прогресс, печи на дровах, обогреватели, лифты. Ну дровами мы грелись бы до сих пор, почему Эдисона вдруг должны волновать наши проблемы? Поэтому я и говорю: по счастью, в этом вопросе идеи Теслы победили идеи Эдисона.
Так что первая польза: Переменный ток можно рассовывать в дома по проводам, у постоянного при этом очень большие потери.
Доставка электроэнергии. Трансформаторы и прочие финтифлюшки на подстанции.
Вторая польза: переменный ток легко трансформируется из одного напряжения в другое.
Это связано и с потерями в проводах, и с безопасностью. Чтобы экономично передать ток по проводам, он должен быть под большим напряжением. Вышки линий электропередач несут провода, по которым идет ток высокого напряжения: 1 000, или 10 000, или даже 500 000 Вольт: Это ооочень опасно для человека, но очень экономично. На подстанциях, в трансформаторных будках, эти тысячи Вольт трансформируются в простые 380 В, а потом в наши родные домашние 220 Вольт.
И делается это (трансформация, понижение напряжения тока) с помощью простых и надежных устройств, так и называющихся: трансформаторы. Которые, кстати, придумал и изобрел — Ура! — тот же Тесла.
Про трехфазность я пропущу, не буду вас грузить)) А вот дальше — например, мы втыкаем в розетку 220 В зарядку для мобилы. Мобиле нужно всего 5 Вольт, они и для нас безопасны. И в зарядке снова стоит — чтоо? Правильно, трансформатор. Который из 220В делает 5В, который изобрел Тесла, который изобрел всю идею доставки электричества переменным током.
Никола Тесла, изобретатель трансформатора и переменного тока.
И третья выгода от переменного тока.
Если мы все-таки закоротим розетку, оттуда посыпятся искры, все такое… Переменный ток 50 раз в секунду прерывается, поэтому не возникает такого опасного явления, как электрическая дуга. Сварку видели? Вот это и есть электрическая дуга. Будь у нас в розетках постоянный ток, при любом коротком замыкании возникала бы эта дуга, она бы не прерывалась, а начинала бы все плавить, жечь вокруг… Ну вы поняли и последствия можете себе представить.
А переменный ток, прерываясь 50 раз в секунду, обрывает и электрические дуги, возникающие при коротких замыканиях.
Переменный ток, туда-сюда. И да, обычные лампочки тоже мигают с частотой 100 раз в секунду.
По ходу написания статьи мой редактор (она гуманитарий, прекрасный знаток русского языка, да еще и красавица) задала мне вопрос: — А что такое переменный ток? А что, он у нас переменный?
Да. В наших розетках ток переменный. У батарейки или аккумулятора он постоянный: есть Плюс и Минус. А в домашней сети Плюс и Минус меняются местами 50 раз в секунду. Так что, посмотрим на розетку и зарядку для телефона — и порадуемся, что Тесла выиграл в этом споре у Эдисона.
В чем он ему проиграл — так это в том, что Эдисон, «коллега» и «напарник» Теслы, запатентовал на себя ряд его идей. Это вообще длинная и гнусная история, после чего Тесла и стал все свои новые разработки держать в секрете, пока не доведет их до конца и не запустит в жизнь. Кстати, сейчас уже эксплуатируют не только идеи Теслы, но и само его имя. Кто — сами знаете. В американском подходе к деньгам и эксплуатации мало что изменилось за сотню лет.
Высоковольтный трансформатор Теслы. Как-то так выглядели его опыты.
Что там Тесла еще наизобретал — мы не знаем, спасибо столь оборотистому Эдисону. А Никола Тесле — спасибо за экономичный, удобный для преобразования и достаточно безопасный переменный ток. И за трансформаторы.
Подробнее о выборе и монтаже розетки
Если необходимая сила тока в розетке — 1 ампер, сколько вольт в ней должно быть?
Ампер и вольт — разные физические величины. Вольт (В) — это напряжение, которое необходимо для того, чтобы протолкнуть 1 Кл (кулон) электричества через сеть. Ампер (А) — сила электротока в проводнике, показывающая, сколько кулонов проходит через проводник за 1 секунду. Если сила тока в проводнике составляет 1 Ампер, это означает, что за 1 секунду он пропускает заряд электричества, равный 1 Кл.
Если силу тока умножить на напряжение сети, то в итоге мы получим показатель ее мощности. Например:
Напряжение обычной бытовой сети — 220 В
Мощность электросети=220 В*1 А=220 Вт (Ватт)
Поэтому вопрос о том, сколько вольт в ампере, звучит не совсем корректно. Правильная формулировка: «Какую мощность (в ватах) развивает электроприбор, потребляющий ток 1А?»
Ответ на него будет звучать так: «Электрический прибор, потребляющий ток в 1А, при подключении к бытовой электросети с напряжением 220В, будет развивать мощность 220 Вт».
Формулы для вычисления значения тока и мощности электролинии представлены на рисунке ниже.
Как выбрать розетку для дома?
Розетка — устройство для подключения бытовых приборов к электросети. Состоит она из корпуса и колодки, к контактам и клеммам которой подсоединяются токоподводящие провода.
Различают розетки бытовые и промышленные. По нормам среднее напряжение — 220В в розетке бытового назначения. Допустимая сила тока для такой розетки — 10А-16А, что подходит для подключения прибора мощностью 3520 Вт. При установке техники большей мощности контакты сильно нагреваются, и возрастает возможность возгорания. Для электроплиты мощностью 8 кВт обычная розетка, выдерживающая силу тока в 16 А, не подойдет.
Как узнать, сколько ампер в 220-вольтной розетке? Если разделить 8 кВт (8000Вт) на напряжение в сети (220В), то получим, что сила тока при подключении такой плиты будет свыше 36А. Это значит, что в характеристиках розетки должно быть указано, что она рассчитана на ток до 40А. Аналогично можно подобрать розетки и для других бытовых приборов.
Как самостоятельно измерить силу тока в розетке?
Сила тока в розетке 220В не измеряется, поскольку ее там нет. Розетка может быть только рассчитана на определенную силу тока, которая необходима для работы того или иного прибора.
Проверяется сила тока в определенном участке цепи. Используется для этого прибор амперметр. Измеряется сила тока в такой последовательности:
- Необходимо создать последовательную цепь, состоящую из бытового прибора, силу тока которого нужно измерить, и амперметра.
- При подключении амперметра следует соблюдать полярность — “+” измерительного прибора подключается к “+” источника тока, а “-” — к “-” источника тока.
Амперметр на электрической схеме измерения постоянного тока обозначен символом:
Как известно, существует зависимость силы тока от напряжения в сети. Для ее измерения используется закон Ома: I (сила тока в участке цепи) =U (напряжение на этом участке)/R (постоянный показатель сопротивления участка).
Как и чем измерить напряжение в розетке?
Напряжение в домашней электросети должно находиться в пределе 220В ±10.
Максимальное напряжение в сети должно составлять не более 220+10%= 242В. Если в квартире тускло, или слишком ярко горят лампочки, либо ни быстро перегорают, часто выходят из строя электроприборы, рекомендует проверить напряжение в розетке. Для этого используются специальные приборы:
- вольтметр;
- мультиметр;
- тестер.
Перед использованием прибора необходимо проверить его изоляцию.
Как проверить напряжение в розетке? Для этого следует установить переключатель пределов измерения в необходимое положение (до 250 В — для измерения переменного напряжения).
Щупы прибора вставляют в гнезда розетки, табло прибора покажет напряжение в розетке.
Внимание: не следует касаться руками проводов и контактов, находящихся под напряжением.
Как правильно подключить трехфазную розетку?
При установке розетки на 380 вольт необходимо правильно подключить 4 или 5 проводов. Если перепутать местами ноль и фазу, это грозит не только поломкой электроприбора, но и возгоранием проводки.
Силовая линия для электропитания устройства состоит из трехфазной розетки и соответствующей ей вилки. Розетка 380 вольт подключается в следующей последовательности:
- На счетчике отключается напряжение, его отсутствие проверяется отверткой с индикатором.
- К контактам L1, L2, и L3 подключают в любой последовательности фазы A, B и C.
- Нулевая фаза подключается к контакту N.
- На контакт РЕ, который может обозначаться значком , подключается защитный заземляющий проводник от заземляющего контура.
- После подключения рекомендуется проверить индикатором отсутствие фазы на корпусе розетки, замерить напряжение на клеммнике (между фазами оно должно составлять 380 Вольт).
Частота электрической сети
В настоящее время для питания большинства потребителей используется переменное напряжение. Его широкому распространению способствовала возможность передачи такой энергии на большие расстояния. Это качество обеспечивается способностью переменного тока протекать в электрических цепях, содержащих емкостные сопротивления, которые неизбежно присутствуют в протяженных линиях электропередач. Как известно из общего курса физики, постоянный ток не обладает способностью протекать по цепи, имеющей в своем составе конденсаторы.
Поскольку в розетках используется переменный ток, то одной из важнейших его характеристик является частота.
ПОЛЕЗНАЯ ИНФОРМАЦИЯ: Модульные розетки на din рейку
В нашей стране принято использование электроэнергии переменного напряжения с частотой 50 Гц.
Стоит отметить. Некоторые потребители работают от напряжения повышенной частоты. Это позволяет значительно снизить их массо-габаритные показатели и улучшить некоторые специфические технические характеристики. Для питания подобных устройств используются частотные преобразователи, которые являются встроенными или приобретаются отдельно.
Проверить частоту в сети можно с использованием специальных приборов – частотомеров, однако для практических целей такие измерения используются достаточно редко. Гораздо важнее знать, сколько ампер протекает в электрической сети и какова величина ее напряжения.
Лучшие способы размещения
Во время планирования размещения электроточек мастера советуют пользоваться вертикальным зонированием, которое делит кухню на 3 уровня:
- верхний — на нем располагается розетка для ТВ, подсветки и вытяжки. Монтаж делается на высоте 5–10 см от шкафов верхнего яруса;
- средний — точки, предназначены для маломощной техники. Зачастую монтаж в фартуке, возле обеденного стола. Лучше всего делать высоту 10–30 см от уровня столешницы. По правилам безопасности отдалить розетки от мойки и плиты на 60 см и более;
- нижний — применяется для встроенной и стоящей на полу техники. Размещать розетки надо на высоте 30–60 см от основания. Монтаж зачастую делают в шкафах или тумбах, поэтому подходят врезные виды.
Обязательно проводя работы, нужно оставлять свободный доступ, чтобы можно было быстро и легко отключить технику или передвинуть мебель.
Как выбирается электропроводка
Обратим внимание на этот вопрос потому, что токонесущие жилы должны надежно передавать приложенную к ним электрическую мощность, создавая нагрев металла и его изоляции не выше допустимой температуры. В противном случае диэлектрический слой нарушатся и через него пойдут токи утечек.
Тогда потенциал фазы может в любой момент оказаться на корпусе бытовых приборов или металлических строительных элементах, что приведет к электротравмам жильцов. Единственная возможность их предотвращения — использование УЗО. А если его нет, как обычно бывает, то неприятности обеспечены.
Напоминаем, что в местах плохого соединения проводов и нарушенных электрических контактах скачком возрастает температура. Она способна привести к пожару.
Провода в старых зданиях
Принцип обеспечения населения электроэнергией в советские времена решался за счет создания нескольких типовых проектов прокладки проводки в квартирах. Тогда это был оптимальный вариант решения задач государственного строительства.
Провода, с учетом невысоких по нынешним меркам нагрузок, выполнялась из алюминиевой проволоки 2,5 кв мм. На входе в квартиру работал счетчик на 5 ампер, а в каждой комнате было по две розетки. Их запас мощности был достаточен.
Сейчас же мощности бытовых приборов, да и их количество в каждой семье, резко возросли. А люди так и живут со старой проводкой и пользуются тройниками и удлинителями, что может привести к печальным последствиям.
Современные нагрузки могут создавать аварийные ситуации в старой алюминиевой проводке, которая рассчитана максимум на 20 ампер.
Современная проводка
Алюминиевые провода и кабели для прокладки в жилых помещениях действующими правилами уже запрещены. В старых же зданиях одни жильцы их меняют своими руками, а другие продолжают эксплуатировать, надеясь на русский «авось».
Для подключения розеток используют только медные провода и кабели с поперечным сечением жил на 6, 4 или 2,5 кв мм. При этом надо учитывать, что они выдерживают усредненный для разных условий эксплуатации ток на 27 А для 2,5 квадрата, 38 — для 4 и 46 ампер для 6 мм кв. Большие же нагрузки нет смысла рассматривать.
Разделение на виды по конструкции и способу установки
По устройству и способу монтажа розетки делятся на 3 вида:
- накладные (настенные или навесные);
- встроенные;
- переносные.
Накладные устройства используются в том случае, когда монтаж кабельной системы производится открытым способом. Один из примеров — оборудование проводки в деревянных домах. Согласно нормам пожарной безопасности, в цельных бревнах нельзя делать отверстия для прокладки кабеля. Поэтому розетки и другие элементы проводки монтируются снаружи. Для этого используются специальные подрозетники.
Существуют накладные розетки для установки на плинтус. Пригодятся в том случае, если провода прокладываются внутри плинтусов. Накладные устройства не отличаются прочностью и привлекательным внешним видом. Единственный способ их заменить — использовать переноску.
Встроенные конструкции устанавливаются в железобетонные, кирпичные и подобные поверхности. Их монтируют в перегородках, выполненных из ДСП, МДФ, гипсокартона. Установить их просто — достаточно в заранее подготовленное отверстие вставить подрозетник. Главный механизм закрепляется в нем с помощью распорок и шурупов, после установки скрывается в стене с помощью плоского корпуса.
Классификация по герметичности и степени защищенности
Этот параметр позволяет выбрать розетку для помещений с повышенной влажностью, запыленностью. В жилой комнате подойдет установка обычного устройства, а для коридора — с механизмом защиты от пыли.
Обычно розетки содержат два типа маркировки:
Первая показывает уровень защищенности от попадания пыли, влаги, крупных частиц. Вторая сообщает, в каких условиях применяется то или иное устройство.
Существует 9 уровней защиты от влаги, обозначающихся цифрами:
- 0 — защита отсутствует.
- 1 — устройству не повредят вертикальные капли.
- 2 — защищена от вертикальных частиц воды и падающих под небольшим углом.
- 3 — замыкание предотвращается, даже если капли будут падать под углом 60°.
- 4 — розетке не страшны никакие брызги.
- 5 — конструкция защищена от водной струи с разных направлений.
- 6 — есть защита даже от морских волн.
- 7 — небольшой промежуток времени розетка работает под водой на глубине максимум 1 м.
- 8 — устройство допускается погружать на глубину более 1 м.
- 9 — розетка будет работать при любом погружении.
Если говорить о втором типе маркировки, NEMA, здесь выделяют 11 видов:
- Подойдет для использования дома или в административных зданиях. Защищен от пыли и прикосновений.
- Обычно используется как бытовая. Выдерживает условия с небольшим уровнем влажности, запыленностью.
- Рекомендуется применять вне дома. Не боится обледенения, осадков, пыли.
- Как и предыдущий вид, отлично работает при низких температурах.
- Справляется даже с налипанием льда, мокрым снегом. Погодные условия никак не сказываются на функциональности устройства.
- Применяется в запыленных местах, расположенных недалеко от автомобильных дорог. Розетки такого типа защищены от грязи и воды, летящих из-под колес.
- Можно устанавливать снаружи здания даже при условии сильного дождя или снега, ветра, запыленности.
- Полностью закрытый корпус позволяет пользоваться устройством даже под водой, правда, на протяжении небольшого промежутка времени.
- Этот тип розеток в бытовых условиях не используется. Подходит только для агрессивной окружающей среды.
- Используется в помещении. Защищен от пыли, грязи и жидкостей.
- Предназначены для установки внутри здания. Имеют практически все виды защиты: от грязи, маслянистых жидкостей, воды, охладителей.
Существуют другие системы классификации и, как следствие, маркировки. Например, по уровню прочности корпуса.
Классификация по штекерам и разъемам
Из многообразия розеток выделяют 13 используемых чаще всего. Типы обозначаются латинскими буквами:
- Тип A. Американский и азиатский тип (США, Япония). Вилка для такой розетки состоит из двух расположенных параллельно контактов. Японцы делают их одинаковыми по размеру, а в американских розетках один контакт немного шире, чем другой. Вилки японского производства подойдут для американских розеток, а подключить наоборот не получится.
- Тип B. Как предыдущий, используется Америкой и Японией.
- Тип C. Применяется практически во всех странах Европы, включая Россию, Польшу, Черногорию, Испанию, Италию. Исключением стали Ирландия, Великобритания, Мальта, Кипр. Вилка для европейских розеток содержит два небольших контакта, расположенных на расстоянии 10 мм от центра.
- D. Распространены в Индии, Намибии, Непале, на острове Шри-Ланка. Устройство представляет собой британскую розетку, применявшуюся до 1962 года.
- E. Встречаются в домах жителей Франции, Бельгии, Польши, Словакии, Туниса.
- F. Европейские. Широко распространены в Германии, Швеции, Испании, Норвегии. Эти устройства можно назвать советскими, поскольку размер розеток соответствует применявшимся в СССР.
- G. Конструкции получили распространение в Великобритании, Малайзии, Сингапуре, Гонконге, на островах Кипр, Мальта. Для тех, у кого вилки от электроприборов не подходят к английским розеткам, предусмотрены специальные адаптеры или переходники.
- H. Израильский тип.
- I. Встречается в Новой Зеландии, Китае, Австралии, где получил широкое распространение.
- J. Применяются только в Лихтенштейне, Швейцарии.
- K. Устройства для Дании, Гренландии.
- L. Розетки для Италии и некоторых стран восточной части африканского континента.
- M. Распространены в Южной Африке, Лесото, Свазиленде.
Многие вилки подходят к устройствам разного типа, несмотря на то, что отличаются по своему строению. Если возникают трудности, можно воспользоваться специальными переходниками.
Сколько ампер в розетке 220В ?
Чтобы узнать сколько ампер в обычной домашней розетке 220В, в первую очередь вспомним, что в Амперах измеряется сила тока:
Сила тока «I» – это физическая величина, которая равна отношению заряда «q», проходящего через проводник, ко времени (t), в течении которого он протекал.
Главное, что нам в этом определении важно — это то, что сила тока возникает лишь когда электричество проходит через проводник , а пока к розетке ничего не подключено и электрическая цепь разорвана, движения электронов нет, соответственно и ампер в такой розетке тоже нет.
В розетке, к которой не подключена нагрузка, ампер нет, сила тока равно нулю.
Теперь рассмотрим случай, когда в розетку подключен какой-то электроприбор и мы можем посчитать величину силы тока.
Если бы нашу электропроводку не защищала автоматика, установленная в электрощите, и максимальная подключаемая мощность оборудования (как и сила тока), ничем бы не контролировались, то количество ампер в бытовой розетке 220В могло быть каким угодно. Сила тока росла бы до тех пор, пока бы от высокой температуры не разрушились механизм розетки или провода.
При протекании высокого тока, проводники или места соединений, не рассчитанные на него, начинают нагреваться и разрушаются. В качестве примера можно взять спираль обычной лампы накаливания, которая, при прохождении электрического тока, раскаляется, но т.к. вольфрам, из которого она сделана – тугоплавкий металл, он не разрушается, чего нельзя ждать от контактов механизма розетки.
Чтобы рассчитать сколько ампер будет в розетке, при подключении того или иного прибора или оборудования, если под рукой нет амперметра, можно воспользоваться следующей формулой:
Формула расчета силы тока в розетке
I=P/(U*cos ф) , где I — Сила тока (ампер), P — мощность подключенного оборудования (Вт), U — напряжение в сети (Вольт), cos ф — коэффициент мощности (если этого показателя нет в характеристиках оборудования, принимать 0,95)
Давайте рассчитаем по этой формуле сколько ампер сила тока в обычной домашней розетке с напряжением (U) 220В при подключении к ней утюга мощностью 2000 Вт (2кВт), cos ф у утюга близок к 1.
Значит, при включении и нагреве утюга мощностью 2кВт, в сила тока в розетке будет около 9,1 Ампер.
При одновременном включении нескольких устройств в одну розетку, ток в ней будет равен сумме токов этого оборудования.
Какая максимальная величина силы тока для розеток
Чаще всего, современные домашние розетки 220В рассчитаны на максимальный ток 10 или 16 Ампер. Некоторые производители заявляют, что их розетки выдерживают и 25 Ампер, но таких моделей крайне мало.
Старые, советские розетки, которые еще встречаются в наших квартирах, вообще рассчитаны всего на 6 Ампер.
Максимум, что вы сможете встретить в стандартной типовой квартире, это силовую розетку для электроплиты или варочной панели, которая способна выдерживать силу тока до 32 Ампер.
Это гарантированные производителем показатели силы тока, который выдержит розетка и не разрушится. Эти характеристики обязательно указаны или на корпусе розетки или на её механизме.
При выборе электроустановочных изделий имейте ввиду, что, например, розетка на 16 Ампер выдержит около 3,5 киловатт мощности, а на 10 Ампер уже всего 2,2 Киловатт.
Ниже представлена таблица, максимальной мощности подключаемого оборудования для розеток, в зависимости от количества ампер, на которые они рассчитаны.
ТАБЛИЦА МАКСИМАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ РОЗЕТОК, РАССЧИТАННЫХ НА ТОК 6, 10, 16, 32 Ампер
Чаще всего, всё бытовое электрооборудование, которое включается в стандартные розетки 220В, не превышает по мощности 3,5кВт, более мощные приборы имеют уже иные разъемы для подключения или поставляются без электрической вилки, в расчете на подключение к клеммам или к электрическим вилкам для силовых розеток.
Я советую всегда выбирать розетки рассчитанные на силу тока 16 Ампер или больше – они надежнее. Ведь чаще всего электропроводку в квартирах прокладывают медным кабелем с сечением жил 2,5 мм.кв. и ставят автомат на розетки на 16 Ампер. Поэтому, если вы выберете розетку, рассчитанную на 10 Ампер и подключите к ней большую нагрузку, то защитная автоматика не сработает, и розетка начнет греться, плавится, это может стать причиной пожара.
Если же у вас остались вопросы о характеристиках розеток или их выборе, обязательно пишите, постараюсь помочь. Кроме того, приветствуется любая критика, дополнения, мнения — пишите.