Часто виникає ситуація, коли відома потужність електродвигуна або споживана потужність якогось приладу в кВт або Вт, а яке значення виставити на струмовому реле або автоматичному вимикачі не зрозуміло. Суто побутове питання, як розрахувати струм ввідного автомата в квартиру, якщо дозволена потужність на введенні 6 або 10 кВт. Ця стаття написана таким чином, щоб бути зрозумілою навіть далеким від техніки та електрики людям. Однак і ті, хто просто давно не користувався і забув необхідні формули, теж знайдуть тут потрібну інформацію. Тут ми розберемося, як розрахувати струм за потужністю, і навпаки, як зробити розрахунок потужності по струму. Щоб зрозуміти роботу еклектичної мережі, уявімо, що напруга – це перепад висоти. Наприклад, є точка А (це фаза), яка на 220 см вище за точку В (це нуль). Між цими точками похило прокладено трубу. Якщо залити воду у верхній кінець труби, вона потече вниз – це можна порівняти з електричним струмом. Чим більше води тече, тим більше струм. Тепер уявімо, що вода тече не просто так, а потрапляє на колесо млина. Чим більше води і чим сильніше вона розігнана, тим важче колесо цей потік зможе зрушити і розігнати більш високу швидкість – це потужність, тобто потужність – кількість корисної роботи, яку може зробити електричний струм. Якщо ми не можемо змінити нахил (напруга), щоб збільшити кількість виконуваної роботи, залишається збільшувати струм, а значить лити більше води і брати товщу трубу. Ось тут пряма аналогія між товщиною дроту та діаметром труби. Через товстий провід може "пролізти" більше струму. ВАЖЛИВО! Не варто ставити на вводі старого будинку автоматичний вимикач надто великого номіналу. Ну, щоб вистачало і можна було одночасно і чайник, і пральну машину, і мікрохвильову піч включити. Стара проводка, яка була розрахована на 5-6 кВт загального навантаження, цього не витримає і згорить першою, добре, якщо не разом з будинком. Однак скільки це “не надто багато” і чи є якийсь калькулятор потужності та струму. У побутових мережах напруга зазвичай 220 В – це однофазна мережа, де є одна фаза, нуль. У сучасних мережах крім нуля є ще провід заземлення. Якщо якийсь електродвигун або інший прилад розрахований на роботу в трифазній мережі, то на ньому часто зазначено напругу 220/380 або 250/400. У таких ланцюгах йде три фазні дроти: один нульовий і захисне заземлення. Напруга в 380 В виходить між різними фазами. У цей час напруга (різниця потенціалів) кожен із фаз щодо нуля 220В. Не будемо тут розбирати докладно як це виходить, там вся справа в зсуві фазної напруги в мережах змінного струму, саме тому напруга між сусідніми фазами, кожна з яких дає 220 відносно нуля 380, а не 440. Є формула визначення електричної потужності зі шкільного курсу фізики: де Р – це потужність у ватах чи кіловатах, U – напруга у вольтах, I – це сила струму в амперах. Розрахунок струму за потужністю для ланцюга постійного струму: Вона чудово працює для постійного струму там, де живленням служить батарейка або акумулятор. З ланцюгами змінного струму, де напрямок руху струму змінюється 50 разів на секунду, все трохи по-іншому. Продовжуючи нашу аналогію перепадами рівнів і трубами наша точка А (фаза) 50 разів на секунду змінює своє положення - то вище, то нижче за нуль на 220 см. Ця «болтанка» вносить свої корективи. Формула для розрахунку струму за потужністю для однофазної мережі змінного струму: I = P/(U × cosφ)
Тут з'являється нова величина – cosⱷ (косинус фі) у побутових електромережах, вона дорівнює 0,9-0,98. Кут ⱷ – це кут між вектором струму та напруги і чим цей кут менший, тим ближчий косинус до одиниці. По суті, вона показує, наскільки ефективно працює електричний струм. Якщо продовжити нашу аналогію з водою і перепадами рівнів, то таким кутом ⱷ може бути затримка в струмі води, коли перепад висоти вже змінився на протилежний, а вода у трубах у зворотний бік текти ще не почала. Вода нікуди не дінеться і все одно дійде до потрібного місця, але момент інерції затримує потік і знижує ефективність. Для прикладу порахуємо, який струм споживає електрочайник потужністю 2 кВт та комп'ютер з монітором загальною потужністю 450 Вт. Струм споживаний чайником: I = 2000/(220*0,95) = 2000/209 = 9,6 А
Струм споживаний комп'ютером: I = 450/(220*0,95) = 450/209 = 2,15 А
Однак як бути, якщо потрібно підібрати автомат захисту або теплове реле для трифазного ланцюга, наприклад, для підключення циркулярної пилки з трифазним двигуном. Тут розрахунок струму за потужністю виглядатиме так: I = P/(U × cosφ × √3)
Тут додається і величина косинусу фі, у трифазних мережах теж менше. Все залежить від навантаження. Електродвигуни якраз знижують цей показник. На табличці кожного електродвигуна, крім номінальної напруги та потужності, зазначається паспортне значення cosⱷ. Найчастіше це значення знаходиться в діапазоні від 0,78 до 0,88 залежно від року випуску та класу двигуна. Для прикладу припустимо, що у нас електродвигун: I = 3000/(380*0,83*1,732) = 5,5 А
Ви, напевно, помітили, що струми в трифазних мережах завжди менші в порівнянні з однофазними при однаковій корисній потужності. Це справді так і не лише за рахунок вищої напруги. Фізичні принципи тут розбирати не будемо, але будемо раді, якщо ті, кому цікаво докопатися до суті, знайдуть відповідь самостійно. Розберемо протилежну ситуацію, коли є автоматичні вимикачі стандартних номіналів: 10; 16; 25; 32; 40 А. Як визначити, яке навантаження вони витримують і скільки розеток можна підключити до одного вимикача? Швидше за все йдеться про побутову однофазну мережу напругою 220 А і можна скористатися тими ж формулами, що описані вище. Для приблизних розрахунків можна скористатися наведеними коефіцієнтами. Для однофазної мережі це 4,6. Наприклад, потрібно швидко прикинути, яку потужність витримає автомат на 16 А. 16/4,6 = 3,47 кВт
Це досить багато, отже, можна сміливо підключати чотири розетки, наприклад, на кухні. Кожна побутова розетка розрахована на струм 10 А. Однак навряд чи всі чотири розетки будуть задіяні та завантажені одночасно. Можлива ситуація, коли одночасно працює електрочайник та мікрохвильова піч, але їх сумарне навантаження (чайник 2 кВт + мікрохвильова піч 1 кВт) автомат цілком витримає. Для особливо потужних споживачів - пральної машини чи електродуховки краще виділити окремий автоматичний вимикач на одну розетку. Електроплиту з духовкою потрібно заживити окремою кабельною лінією через спеціальний силовий роз'єм. У квартирах, в яких за проектом спочатку передбачалася електроплита, вся підводка для підключення повинна бути підготовлена будівельниками. Для трифазних мереж теж є такі приблизні коефіцієнти, але там ще потрібно враховувати до фазної чи лінійної напруги має бути підключене навантаження (220 або 380В). Якщо вибрати неправильний варіант, можна дуже помилитися, тому приводити в цій статті ми їх не будемо. Краще звернутися до професіоналів, у крайньому випадку скористатися одним із безлічі онлайн калькуляторів для розрахунків потужності та струму. Не менш важливо правильно підібрати переріз проводів та кабелів для проводки, див. таблицю нижче. Сподіваємось, матеріал статті був для вас корисним. Якщо потрібно підібрати автоматичні вимикачі та корпус для квартирного щитка, дзвоніть за номером 066 165-65-35. Згідно сучасних стандартів, напруга в побутових електромережах повинна відповідати 230 Вольтам. 400 Вольт – стандартна напруга для промислових електромереж. В СРСР напруга в електромережах відповідала 220 та 380 Вольтам. Досі такі характеристики можливо зустріти на розетках та електрообладнанні. Для того щоб зрозуміти, що таке 380В (400В), спочатку потрібно розібратись що таке 220В (230В). Трифазна проводка складається з 4-х або 5-ти дротів – 3 фази, нуль та земля (при наявності), однофазна проводка складається з 2х або 3х дротів – однієї фази, нуля та землі (при наявності). Напруга 400В діє в 3-х фазній мережі між будь-якими двома (з трьох) фазами. Напруга в 230В діє між однією з трьох фаз та нулем. Також для споживання 3-х фаз одночасно недостатньо звичайної розетки, в будь-якому випадку потрібні спеціальні силові роз’єми здатні витримувати необхідну потужність та котрі мають необхідну кількість контактів у вилці. Силові роз’єми розрізняються за напругою, кількістю фаз та силою струму. Наприклад: 16Ампер, 32Ампера, 63Ампара, 125Ампер, котрі здатні витримувати необхідну силу струму. Електромобілі здатні приймати струм по одній фазі або по трьом фазам. Це залежить від типу вбудованого інвертора (бортовий зарядний пристрій). Електричний транспорт в ЄС здебільшого комплектується трьохфазними роз’ємами. Частина автомобілів приймають всі три фази а частина тільки одну з трьох. Гібридні електромобілі також зазвичай однофазні. Автомобілі з американського ринку також є однофазними так як побутові та промислові електромережі – однофазні (побутова напруга – 120V, промислова – 240V). Детально про швидкість зарядки можливо дізнатись тут. Детально про підключення зарядних станцій можливо прочитати тут. Україна в цьому опалювальному сезоні знову стикнулась з проблемою масових аварійних відключень електроенергії. Оператори мереж категорично заперечують, що це сумнозвісні віялові відключення через брак струму. Вони називають різні причини: переважно – снігопади та негоду. І це здебільшого правда. Проте є одна проблема, про яку не завжди повідомляли споживачам, але тепер про неї дізнається кожен господар приватної садиби. Споживачі в регіонах почали отримувати пропозиції від обленерго узгодити дозволену (договірну) потужність кожного домогосподарства. І за бажанням – збільшити потужність порівняно з тією, що зафіксована у чинному договорі про розподіл електроенергії. Нині у більшості старих будинків дозволена потужність встановлена на рівні 3 кВт. В дійсності ж через використання сучасних потужних електроприладів реальне споживання кожного домогосподарства значно вище. Але не всі українці, отримавши пропозиції від обленерго, розуміють суть того, про що йдеться, тому не поспішають погоджуватися. Саме тому «Главком» пояснює, що таке дозволена приєднана потужність, чи варто її збільшувати і скільки це коштуватиме. Проблему непридатності мереж до нинішніх навантажень все важче приховувати. До прикладу, «Харківобленерго» закликало своїх абонентів не вмикати одночасно побутові прилади великої потужності – опалення, обігрівачі, бойлери. Фахівці пояснюють: різкі перепади потужності у мережі можуть стати причиною пошкодження обладнання та спровокувати пожежу. Особливо актуальна ця проблема для Києва та області. Тут навантаження на мережі зростає найшвидше через бурхливу забудову пристоличного регіону. Обурення ситуацією щодня висловлюють тисячі мешканців прилеглих до столиці населених пунктів. Поет та телеведучий Петро Мага, який мешкає у селі у селі Ходосівка на Київщині, теж відчув проблему відключень світла Парадоксальність ситуації в тому, що в Україні є надлишок генеруючих потужностей (ТЕС, АЕС, сонячні та вітрові станції). Є й високий попит на їхній товар, але вкрай зношені електромережі, більшість яких належить приватним обленерго, не здатні обслужити запити ринку. Власники обленерго довгі роки не вкладали кошти в модернізацію ліній електропередач та підстанцій, вони виводили платежі, отримані від споживачів, на власні потреби. Детальніше про це можна прочитати тут. Проблема також і в тому, що в 80-ті роки минулого сторіччя розподільчі мережі (це лінії, які підводять електроенергію до кінцевого споживача) будувалися з розрахунку на потужність одного абонента лише 0,7 кВт – нині це сміхотворна величина, адже лише один електрочайник споживає 1,5-2 кВт. У сучасних оселях окрім цього ще працюють холодильник, пральна машина, мікрохвильова пічка, насосна станція, бойлер, обігрівач і т.д. А якщо будинок обігрівається електричним котлом, тоді потужність домогосподарства зростає ще на 8-10 кВт. Cукупна потужність всіх домашніх електричних установок визначає потребу в установленій потужності будинку чи квартири – в договорі на приєднання до енергомережі з оператором розподільчих мереж (колишнім обленерго) вживається термін «дозволена (договірна) потужність». Починаючи з 2000 року пропускну здатність енергомереж вирішили збільшити з розрахунку навантаження на одне домогосподарство в середньому до 3 кВт. Але сьогодні й цього мало, адже в новобудовах навантаження одного абонента інколи сягає 50-100 кВт. Тому старі лінії не витримують, напруга падає, а споживачі скаржаться на неякісне постачання. Для покращення якості енергопостачання обленерго повинні будувати нові підстанції та лінії електромереж. З цією метою державний Регулятор (Національна комісія, що здійснює державне регулювання у сферах енергетики та комунальних послуг) щороку затверджує кожному обленерго інвестиційну програму розвитку. Важливо, що в 2021 році НКРЕКП своєю постановою від 17 березня №475 зобов’язала всіх операторів системи розподілу впродовж двох років забезпечити споживачів договірною потужністю 5 кВт, звісно, за рахунок розбудови мереж. Всі обленерго України повинні повідомити своїм абонентам про право збільшити приєднану потужність будинку чи квартири та зафіксувати це в договорі. В деяких регіонах споживачі вже отримали такі повідомлення, зокрема, на Черкащині. На прикладі цього регіону «Главком» вирішив показати, як мають діяти споживачі по всій Україні. Редакція звернулася до керівництва ПАТ «Черкасиобленерго» з проханням пояснити, як реалізується право абонентів на збільшення приєднаної потужності їх осель. Детально ознайомитися з відповідями можна тут: (для ознайомлення натисніть на зображення)
Загалом в Черкаській області з побутовими споживачами укладено 617 тис. договорів про надання послуг розподілу електричної енергії. За 2021 рік до «Черкасиобленерго» надійшло понад 2500 звернень про приєднання до електромереж (в тому числі й збільшення потужності) На початку грудня «Черкасиобленерго» розіслало домогосподарствам Черкаської області повідомлення про узгодження дозволеної потужності: у договорі споживача вона встановлена на рівні 3 кВт – така потужність в минулі роки була автоматично забезпечена всім. Якщо споживач не погоджується з такою цифрою, то у місячний термін він має надати до ПАТ «Черкасиобленерго» – на адресу філії (районні електромережі) за місцем проживання споживача обґрунтування іншої потужності. Це звернення подається у довільній формі. «Якщо у спожива є документація, де вказана приєднана потужність оселі, то він повинен вказати, що він має технічні умови (на приєднання до електромереж – «Главком»). Відповідно на підставі цього звернення компанія змінить в договорі цифру, наприклад, на 4 кВт», – пояснили в «Черкасиобленерго». Це максимальна величина потужності електроприладів, дозволена для використання споживачем одномоментно. Договірна потужність встановлюється в технічних умовах, відповідно до яких будинок було приєднано до електромереж, і не може бути меншою, ніж зазначена в паспорті точки розподілу, але не нижче 3 кВт. Дозволена до використання потужність встановлена проєктною документацією (технічними умовами), згідно з якою відбулося приєднання домогосподарства до мереж в залежності від того, у які роки відбувалося підключення споживача до електромережі. Споживачеві потрібно переглянути свій договір про надання послуг з розподілу електричної енергії (паспорт точки розподілу електричної енергії) або договір про приєднання до електромереж. Обленерго зобов’язане упродовж двох років безкоштовно забезпечити всіх споживачів договірною потужністю 5 кВт (відповідно до постанови НКЕРКП №475 за 2021 рік). В договір споживача буде внесена цифра 5 кВт замість нинішніх 3 кВт. Щоб обмежити можливість споживання електроенергії в межах не більше 5 кВт, на розподільчому щитку оселі поруч з лічильником буде встановлено трансформатор струму на 10 ампер – в разі перевищення дозволеного обсягу споживання оселя буде автоматично відключена від мережі. І тоді споживач змушений буде вимкнути, до прикладу, обігрівач і потім самостійно натиснути на клавіші автомата і знову увімкнути світло в оселі. Важливо знати, що не всім споживачам одночасно збільшать дозволену потужність до 5 кВт, а почергово протягом двох років, тобто в процесі модернізації мереж і підстанцій – ці роботи передбачені чинним «Планом розвитку системи розподілу ПАТ «Черкасиобленерго» на 2022-2026 роки». В разі, якщо домогосподарство потребує терміново збільшити приєднану потужність оселі до 5 чи більше кВт, можна за власні кошти докупити потужність. До прикладу, якщо зараз дозволена потужність 3 кВт, а споживач хоче мати 10 кВт, доведеться докупити 7 кВт. Важливо врахувати, що в такому разі крім купівлі певного обсягу потужності, побутовий споживач ще має замовити в ліцензованій проєктній організації розробку нового проєкту на постачання електроенергії – на Київщині, наприклад вартість таких робіт коливається в межах 5-20 тис. грн. Фірми на Черкащині за виконану роботу беруть значно менше – від 1-1,5 тис. грн. Детальна інформація про умови приєднання до мереж «Черкасиобленерго» розміщена на сайті компанії. Наведені нижче ставки діють для ІІІ категорії споживачів – мова про населення (сектор індивідуальної забудови та необладнані ліфтами багатоповерхові будинки), для таких дозволена потужність обмежується 16 кВт. Приєднання 1 кВт в сільській місцевості до напруги 0,4 кВ коштує майже 1427 грн – така вартість і трифазного, і однофазного приєднання. Для містян це коштуватиме трохи менше – 1200 грн за приєднання 1 кВт. Приєднання 1 кВт в сільській місцевості до напруги 0,6 кВ коштує майже 1933 грн – для однофазного приєднання, та 1546 грн – для трифазного. Для містян – 1300 грн за приєднання 1 кВт – як однофазного, так і трифазного приєднання. (Всі наведені суми з ПДВ). Детальніше познайомитися з розрахованими для Черкащини ставками плати (в залежності від потужності приєднання та категорії надійності) за приєднання до мереж різного рівня потужності можна тут: До відома: для споживачів різних областей діють свої розцінки. Ставки плати за стандартне приєднання для усіх областей опубліковані на сайті НКРЕКП наприкінці грудня 2021 року. Важливо також знати, що кожний будинок, який під’єднаний до електромережі, має договірну потужність електропостачання та вказує максимальну потужність усіх електричних пристроїв, які одночасно можуть працювати у споживача. Величина цього значення залежить від певних складових: електролічильника, пропускної здатності дротів, вимикачів, параметрів силового обладнання трансформаторних підстанцій, що живлять певний будинок. До прикладу, в будинку часто буває неможливо встановити електрокотел, попередньо не модернізувавши електромережу, адже може не вистачити договірної потужності. В кращому випадку, нове обладнання не буде належним чином працювати, а в гіршому – може спровокувати аварію в електромережі. Причому вона може статися не тільки у власному обійсті, але й у вуличній мережі. Аби цього не траплялось й потрібно модернізувати мережу та збільшувати договірну потужність. Коротке замикання виникає при надмірних перевантаженнях або через механічне пошкодження ізоляції між дротами (фото з відкритих джерел) Під час користування електроенергією в побуті потрібно дотримуватися таких правил: Для гасіння електроприладів, які перебувають під напругою, можна використовувати тільки пісок, вуглекислотні та порошкові вогнегасники. Ці вогнегасники застосовують для гасіння електроустановок та електрообладнання, що перебуває під напругою до 1000 В, з відстані не менше 1 м. Непридатними для гасіння електрообладнання під напругою є водяні та водопінні вогнегасники. Наталка Прудка,
«Главком» Читайте також:Яка потужність у мережі 220
Розрахунок струму за потужністю - як правильно розрахувати
Що таке струм, напруга та потужність
Формула розрахунку потужності однофазного та трифазного навантаження
Як підібрати автоматичний вимикач, який відповідатиме навантаженню побутової техніки
Що таке 220 Вольт, 380 Вольт або сучасні значення 230V та 400V
Від електростанцій до житлового району струм подається по електролініям під вкрай високою напругою. В самий будинок електроенергія приходить вже від трансформаторної підстанції, котра перетворює високовольтну напругу мережі понижуючи його до тих самих 400В.
Взагалі першочергово промислова мережа, в більшості випадків, являє собою трьохфазну (400В) і до багатоквартирного або приватного будинку (кількох будинків) проведена саме трьохфазна мережа, котра в подальшому може розходитися на три однофазні (в більшості випадків так і відбувається). Загалом ми маємо два варіанти організації електропроводки. Ми можемо провести до кінцевого споживача одну фазу, напруга 230В або всі три фази, напруга 400В. Так в чому ж різниця?
Умовно кажучи, якщо ми отримуємо струм одразу по трьом дротам, то це 380В (400В), якщо отримуємо струм через один дріт, то це 220В (230В), не враховуючи нуль та землю, відповідно.
У підсумку: в обох видах проводки присутній нульовий дріт (нейтраль), по відношенню до нуля на усіх трёьох фазах напруга 220В(230В), а по відношенню цих фаз одна з одною напруга 380В(400В). Відбувається це з такої причини, що кожна з трьох фаз трохи зміщена відносно одна одної, на 120 градусів, якщо бути точнішим. Але це окрема тема.
Звісно, в більшості випадків беруть три фази і розподіляють їх між кількома споживачами. Виходить, що кожен з цих споживачів використовує одну фазу, 230В. 400В використовують в більшості випадків в промислових цілях, де існує потреба в більш високих потужностях або є спеціальне обладнання, здатне споживати одночасно три фази.
Приклади використання трьохфазної проводки в побутових цілях присутні, зазвичай в приватних будинках, де потрібна більша кількість енергоємності та є велика кількість різного електрообладнання.
Якщо Вам доступні три фази а електромобіль однофазний, ви зможете заряджатись тільки по одній фазі. Для цього можливо взяти одну фазу з трьох або розподілити фази на зарядку одночасно трьох електромобілів. Трьохфазні лінії часто закінчуються промисловими раз’ємами. Їх Ви можете використовувати в якості розетки для портативної зарядної станції. Дозволяє заряджатись однією такою станцією у різних місцях. Для стаціонарного підключення варто використовувати розподільчі коробки та з’єднання через клемні колодки згідно схеми електричного підключення, зазначеної в інструкції.Часто зникає світло? Як збільшити приєднану потужність оселі і скільки це коштує
Обленерго пропонує «узгодити дозволену потужність». Що робити?
Мережі не витримують
З 2000 року навантаження для домогосподарств дозволили збільшити з 0,7 до 3 кВт
Обленерго збільшить потужність кожного домогосподарства до 5 кВт
За два роки – 5 кВт кожному абоненту
Що таке дозволена (договірна) потужність?
Хто встановлює потужність споживача?
Як дізнатися про дозволену (договірну) потужність?
Що обленерго має зробити безкоштовно?
Що робити тим, хто не хоче чекати два роки?
Скільки коштує додаткова потужність?
Як уникнути аварій та пожеж. Поради «Черкасиобленерго»:
Причини виникнення пожеж, які пов'язані з електромережами:
Як запобігти виникненню пожежі?
Під час користування електрикою забороняється: