Conversion d'ampères en watts : règles et exemples pratiques de conversion d'unités de tension et de courant

Les propriétaires de maisons privées, d'appartements, de chalets ou de petites buanderies connectées à l'électricité doivent souvent convertir les ampères en watts ou résoudre le problème inverse. Pour effectuer des conversions d'unités qui déterminent les caractéristiques actuelles, des formules bien connues sont utilisées, basées sur la loi d'Ohm.

Nous vous expliquerons comment traduire correctement les unités physiques. De plus, l'article que nous avons présenté propose des méthodes pour déterminer la puissance de fonctionnement et les courants de démarrage des appareils électroménagers. Les nuances du calcul de la section transversale des composants du câblage électrique sont discutées.

Déterminer la puissance des appareils connectés

Pour calculer la valeur de la puissance maximale possible dans une section du circuit, il est nécessaire de résumer les indicateurs de tous les appareils connectés. Mais tout n'est pas si simple : nombre de ces appareils sont des systèmes électrodynamiques complexes, leurs paramètres doivent donc être correctement déterminés.

Composante de puissance active et apparente

Puissance active (ou consommée) de l'appareil (P.) détermine la perte irrémédiable d'électricité lors de son fonctionnement. C'est cet indicateur que calculera le compteur électrique et, par conséquent, il affecte la quantité de ressources (argent) dépensées lors du fonctionnement de l'appareil.

La composante active en watts est indiquée pour tous les consommateurs d'électricité. Cependant, il existe un autre indicateur - le facteur de puissance (cos(F)), que l'on retrouve dans la documentation technique, ainsi que sur des plaques ou étiquettes spéciales avec les principaux paramètres.

Grâce à lui, vous pouvez calculer la puissance totale (S) appareils selon la formule suivante :

S = P / cos(f)

La signification physique de ces grandeurs peut être décrite comme suit : un courant à pleine puissance circule de la source (transformateur) vers l'appareil électrique, qui convertit sa composante active et renvoie la composante (réactive) restante au réseau. Ainsi, la charge sur les composants du circuit (câblage et disjoncteurs) doit être calculée en tenant compte de la pleine puissance.

Vous pouvez calculer la puissance totale à l'aide des données présentes dans la fiche technique de l'appareil ou sur la plaque signalétique du moteur électrique.

Pour la plupart des appareils électroménagers, le coefficient est égal à l'unité, donc les puissances active et apparente sont les mêmes. Mais si le consommateur électrique possède des condensateurs (condensateurs) ou une inductance, une composante réactive apparaît.

Vous devez faire attention aux types d’équipements suivants :

• réfrigérateurs;
• machines à laver;
• climatiseurs;
• pompes;
• fours et cuisinières à induction;
• lampes fluorescentes;
• téléviseurs ;
• ordinateurs et autres équipements électroniques.

Aussi souvent à système électrique des maisons privées ou les installations commerciales connectent des machines avec des moteurs électriques, des machines de soudage à l'arc et d'autres équipements dont la puissance totale est nettement supérieure à celle consommée. Par conséquent, vous devez lire attentivement les caractéristiques techniques des appareils avant de les connecter au réseau.

Courants de démarrage des compresseurs et des moteurs

Si les appareils électroménagers sont équipés d'un moteur électrique, d'un compresseur, d'un filament ou d'un transformateur à l'entrée de l'alimentation électrique, alors lorsqu'ils commencent à fonctionner, des courants d'appel se produisent pendant une courte période (je_P.). Leur valeur peut être plusieurs fois supérieure aux valeurs nominales (je_n), précisé dans le passeport de l'appareil.

Ces quantités sont liées par la formule suivante :

je_P. = k * je_n

Ici k – facteur de multiplicité du courant de départ.

La documentation des moteurs électriques contient toutes les données nécessaires au calcul du courant de démarrage, y compris le facteur multiplicité (dernière colonne)

L'indice de multiplicité dépasse la valeur « 2 » pour les appareils électroménagers courants suivants :

• pompe submersible;
• réfrigérateur et congélateur ;
• aspirateur puissant;
• Machine à laver;
• système divisé;
• four micro onde;
• éclairage au néon;
• certains types d'outils électriques (perceuse, marteau perforateur, compresseur).

Le calcul de la puissance totale en présence de tels appareils dans le circuit doit être effectué en tenant compte de leurs courants de démarrage. Étant donné que le temps d'augmentation de la consommation d'énergie est court et qu'une commutation synchrone est peu probable, il suffit de prendre un appareil qui est le plus puissant en termes de courants de démarrage.

Intensité du courant et paramètres de câblage

Pour déterminer la section requise des conducteurs de câblage électrique et calibre du disjoncteur convertissez le nombre total de watts en ampères et obtenez la valeur du courant continu maximum.

La corrélation entre la section des conducteurs et le courant maximal admissible pour le câblage est réalisée à l'aide de tableaux fournis par les fabricants de câbles. Selon le fabricant, les principaux indicateurs peuvent différer légèrement, mais ils doivent toujours être conformes au GOST 31996-2012 en vigueur.

Un exemple de tableau de correspondance entre la section des conducteurs porteurs de courant et le courant continu maximum admissible en fonction du mode de câblage

Parfois, ils choisissent un câblage non pas avec la section minimale autorisée, mais avec une section légèrement plus grande.Ceci est justifié, car la réserve de bande passante permet de connecter de nouveaux appareils électriques sans démonter coûteux les anciens ni poser de nouveaux câbles.

Paramètres installables au tableau électrique disjoncteurs sélectionné de manière à garantir son déclenchement si le courant dépasse la valeur déterminée comme étant le maximum admissible pour le câblage installé.

Courant nominal de la machine (je_n) sont calculés en fonction du courant admissible pour le câble (je_p) selon la formule suivante :

je_n <= Je_p / 1.45

Habituellement, une machine avec la valeur nominale maximale parmi celles autorisées est sélectionnée afin de minimiser le risque d'arrêt lorsque le circuit est fortement chargé, mais toujours de manière admissible.

Relation entre les grandeurs électriques de base

La puissance et le courant peuvent être liés via la tension (U) ou la résistance du circuit (R.). Cependant, en pratique, appliquez la formule P = I² * R est difficile car il est difficile de calculer avec précision la résistance dans une zone réelle.

Connexion monophasée et triphasée

La plupart du câblage électrique à usage résidentiel est monophasé.

Dans ce cas, recalcul de la puissance totale (S) et courant alternatif (je) utilisant une tension connue se produit selon les formules suivantes résultant de la loi d'Ohm classique :

S = U * I

Je = S/U

De nos jours, la pratique consistant à connecter un réseau triphasé à des installations résidentielles, domestiques et de petites installations industrielles s'est généralisée. Ceci se justifie du point de vue de la minimisation des coûts des câbles et des transformateurs, qui sont supportés par l'entreprise fournissant l'électricité.

Lors du raccordement d'un réseau triphasé, un disjoncteur tripolaire d'entrée (en haut à gauche), un compteur triphasé (en haut à droite) est installé, et pour chaque circuit dédié - des appareils unipolaires ordinaires (en bas à gauche)

La section transversale des conducteurs de câblage et la puissance nominale lors de l'utilisation de consommateurs triphasés sont également déterminées par l'intensité du courant, qui est calculée comme suit :

je_je = S / (1,73 * U_je)

Ici l'index "je" désigne le caractère linéaire des grandeurs.

Pendant la planification et la mise en œuvre ultérieure câblage intérieur Il est préférable de séparer les consommateurs triphasés en circuits séparés. Les appareils fonctionnant à partir de 220 V standard essaient d'être répartis plus ou moins uniformément entre les phases, afin qu'il n'y ait pas de déséquilibre de puissance significatif.

Parfois, une connexion mixte d'appareils fonctionnant à la fois sur une et trois phases est autorisée. Cette situation n'est pas la plus simple, il vaut donc mieux la considérer avec un exemple précis.

Supposons qu'un four à induction triphasé d'une puissance active de 7,0 kW et d'un facteur de puissance de 0,9 soit inclus dans le circuit. Un four à micro-ondes de 0,8 kW avec un facteur de courant de démarrage de « 2 » est connecté à la phase « A » et une bouilloire électrique de 2,2 kW est connectée à la phase « B ». Il est nécessaire de calculer les paramètres du réseau électrique pour cette zone.

Schéma de connexion des appareils au réseau. Avec cette configuration, un disjoncteur triphasé est toujours installé. Il est interdit d'utiliser plusieurs disjoncteurs monophasés pour la protection.

Déterminons la puissance totale de tous les appareils :

S_je =P_je / cos(f) = 7 000 / 0,9 = 7 800 VA ;

S_m =P_m * 2 = 800 * 2 = 1 600 VA ;

S_Avec =P_c = 2200 VA*A.

Déterminons la force actuelle de chaque appareil :

je_je =S_je / (1,73 * U_je) = 7800 / (1,73 * 380) = 11,9 A ;

je_m =S_m /tu_F = 1600 / 220 = 7,2 A ;

je_c =S_c /tu_F = 2200 / 220 = 10A.

Déterminons l'intensité du courant par phase :

je^UN =Je_je +Je_m = 11,9 + 7,2 = 19,1 A ;

je^B =Je_je +Je_c = 11,9 + 10 = 21,9 A ;

je^AVEC =Je_je = 11,9 A.

Le courant maximum avec tous les appareils électriques allumés traverse la phase « B » et sera égal à 21,9 A. Une combinaison suffisante pour le fonctionnement sans problème de tous les appareils de ce circuit est une section de conducteurs en cuivre de 4,0 mm² et un disjoncteur de 20 ou 25 A.

Tension domestique typique

Puisque la puissance et le courant sont liés par la tension, il est nécessaire de déterminer cette valeur avec précision. Avant l'introduction de GOST 29322-2014 en octobre 2015, la valeur pour un réseau ordinaire était de 220 V et pour un réseau triphasé de 380 V.

Selon le nouveau document, ces indicateurs sont mis en conformité avec les exigences européennes - 230/400 V, mais la plupart des systèmes d'alimentation électrique domestiques fonctionnent toujours selon les anciens paramètres.

Vous pouvez obtenir la valeur réelle de la tension à l'aide d'un voltmètre. Si les chiffres sont nettement inférieurs à ceux de référence, vous devez alors connecter un stabilisateur d'entrée

Un écart de 5 % de la valeur réelle par rapport à la valeur de référence est acceptable pour n'importe quelle période et de 10 % - pour une heure maximum. Lorsque la tension chute, certains consommateurs, comme une bouilloire électrique, lampe à incandescence ou un four à micro-ondes, perdez de la puissance.

Mais si l'appareil est équipé d'un stabilisateur intégré (par exemple, une chaudière à gaz) ou dispose d'une alimentation à découpage séparée, la consommation électrique restera constante.

Dans ce cas, étant donné que I = S/U, une baisse de tension entraînera une augmentation du courant. Par conséquent, il n'est pas recommandé de sélectionner la section des âmes du câble « bout à bout » aux valeurs maximales calculées, mais il est conseillé d'avoir une marge de 15 à 20 %.

Vidéo utile sur le sujet

Mesurer le courant avec un multimètre puis calculer la puissance :

Dispositif électronique de détection de tension, de courant et de calcul automatique de puissance :

Déterminer l'intensité du courant, connaissant la tension du réseau et la puissance totale des appareils dans la section du circuit, est assez simple. La difficulté réside dans la mesure ou le calcul des paramètres initiaux.

Si vous avez des doutes sur l'exactitude de la solution trouvée, il est préférable de contacter des électriciens, car des erreurs de calcul peuvent entraîner de graves problèmes.

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