Калькулятор мощности – расчет по току, напряжению, сопротивлению

Калькулятор мощности – расчет по току, напряжению, сопротивлению

С помощью калькулятора мощности вы можете самостоятельно выполнить расчет мощности по току и напряжению для однофазных (220 В) и трехфазных сетей (380 В). Программа также рассчитывает мощность через сопротивление и напряжение, или через ток и сопротивление согласно закону Ома. Значение cos φ принимается согласно указаниям технического паспорта прибора, усредненным значениям таблиц ниже или рассчитываются самостоятельно по формулам. Без необходимости рекомендуем не изменять коэффициент и оставлять равным 0.95. Чтобы получить результат расчета, нажмите кнопку «Рассчитать».

Смежные нормативные документы:

• СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа»
• СП 31-110-2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий»
• СП 76.13330.2016 «Электротехнические устройства»
• ГОСТ 31565-2012 «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности»
• ГОСТ 10434-82 «Соединения контактные электрические. Классификация»
• ГОСТ Р 50571.1-93 «Электроустановки зданий»

Формулы расчета мощности

Мощность — это физическая величина, равная отношению количества работы ко времени совершения этой работы.
Мощность электрического тока (P) — это величина, характеризующая скорость преобразования электрической энергии в другие виды энергии. Международная единица измерения — Ватт (Вт/W).

— Мощность по току и напряжению (постоянный ток): P = I × U
— Мощность по току и напряжению (переменный ток однофазный): P = I × U × cos φ
— Мощность по току и напряжению (переменный ток трехфазный): P = I × U × cos φ × √3
— Мощность по току и сопротивлению: P = I 2 × R
— Мощность по напряжению и сопротивлению: P = U 2 / R

• I – сила тока, А;
• U – напряжение, В;
• R – сопротивление, Ом;
• cos φ – коэффициент мощности.

Расчет косинуса фи (cos φ)

φ – угол сдвига между фазой тока и напряжения, причем если последний опережает ток сдвиг считается положительным, если отстает, то отрицательным.

cos φ – безразмерная величина, которая равна отношению активной мощности к полной и показывает насколько эффективно используется энергия.

Формула расчета косинуса фи: cos φ = S / P

• S – полная мощность, ВА (Вольт-ампер);
• P – активная мощность, Вт.

Активная мощность (P) — реальная, полезная, настоящая мощность, эта нагрузка поглощает всю энергию и превращает ее в полезную работу, например, свет от лампочки. Сдвиг по фазе отсутствует.

Формула расчета активной мощности: P (Вт) = I × U × cos φ

Реактивная мощность (Q) — безваттная (бесполезная) мощность, которая характеризуется тем, что не участвует в работе, а передается обратно к источнику. Наличие реактивной составляющей считается вредной характеристикой цепи, поскольку главная цель существующего электроснабжения — это сокращение издержек, а не перекачивание ее туда и обратно. Такой эффект создают катушки и конденсаторы.

Формула расчета реактивной мощности: P (ВАР) = I × U × sin φ

Полная мощность электроприбора (S) — это суммарная величина, которая включает в себе как активную, так и реактивную составляющие мощности.

Формула расчета полной мощности: S (ВА) = I × U или S = √( P 2 + Q 2 )

Погрешность электросчетчика

Счетчик – неотъемлемый элемент электросетей, функцией которого является учет потребления энергии. Как и любое другое измерительное устройство, он обладает определенным значением точности производимых замеров и склонен к погрешностям при подсчете. В норме отклонения, как правило, не превышают 1-2 процентов в ту или иную сторону. Но что делать, если показатели счетчика откровенно не соответствуют реальному потреблению электроэнергии? Ведь, если устройство завышает показания – это чревато лишними расходами на счета за свет, а при заниженных цифрах – возможны претензии и санкции со стороны компании, осуществляющих электроснабжение. Разобраться с этим, а также определить корректность работы измерительного прибора поможет эта статья.

При проверке электросчетчика первым делом следует выяснить, не склонно ли устройство к самоходу – самопроизвольной работе при отсутствии электрических нагрузок. Для этого необходимо отключить всех потребителей, а еще лучше – выкрутить пробки или перевести автоматические предохранители в неактивное положение. Важно, чтобы сам счетчик оставался под напряжением. Затем следует обратить внимание на индикаторы прибора: диск индукционного электросчетчика не должен самопроизвольно осуществлять движения, а светодиодный индикатор электронного устройства – не должен мерцать.

Если в течении 15 минут отключения электроприборов наблюдались заметные передвижения диска или импульсы светового индикатора – можно говорить о присутствии самохода. В таких случаях рекомендуется обратиться к компании-поставщику электроэнергии, с целью временной замены учетного прибора и его ремонта.

Если явление самохода не было выявлено – следует переходить к следующему этапу проверки.

Для этого эксперимента необходим любой электроприбор, мощность которого вы точно знаете. Подойдет лампа накаливания, мощностью 100 Ватт или другое устройство, потребляемая мощность которого отличается стабильным показателем, а также – секундомер.

Предварительно необходимо отключить все потребляющие электроприборы из сети. Те из них, что находятся в режиме ожидания и неактивны на данный момент – следует полностью обесточить, вынув вилку из розетки.

Необходимо включить в сеть только то устройство, которое послужит экспериментальным эталоном измерения. Запускаем секундомер и отсчитываем время совершения счетчиком 5-10 полных оборотов диска или время между 10-20 импульсами светодиода электронного прибора.

Затем вычисляем время одного импульса/оборота, по формуле t=T/n, где T – общее время, n-количество оборотов/импульсов.

После этого необходимо узнать передаточное число счетчика (количество оборотов/импульсов, равное потребленной энергии в объеме 1 кВтч). Как правило, эта характеристика наносится на панель прибора.

Погрешность счетчика подсчитывается с помощью следующей формулы:

E = (P*t*x/3600 – 1) *100%

Где E – погрешность электросчетчика в процентах (%), P – Мощность потребляющего устройства в киловаттах (кВт), t – время одного импульса в секундах (с), x – передаточное число учетного прибора, а 3600 – количество секунд в одном часу.

Например, проверим электронный счетчик, с передаточным числом 4000 импульсов/кВтч (как на иллюстрации). В качестве тестового прибора – используем «лампочку Ильича», мощностью 100 Ватт (0.1 кВт). Засекаем с помощью таймера время, за которое счетчик совершит 20 импульсов, получаем T=186 с. Рассчитываем время одного импульса, поделив 186 на 20, получаем 9.3 с.

Значит, E = (0.1*9.3*4000/3600 – 1)*100%, что на практике равно 3.3%. Так как результатом стало отрицательное число – счетчик работает с отставанием, которое составляет немногим более 3%.

Так как погрешность небольшая, а потребление лампы составляет не точно 100 Вт (может быть 95 или 110, например) – столь малым отклонениям значения придавать не следует, и можно считать работу учетного прибора нормальной.

В случае если электроприбор, используемый для проверки, обладает фиксированным потреблением, которое остается стабильным, а секундомер дает абсолютную точность — то счетчик может считаться таким, который имеет погрешность выше нормы — в случае отклонения полученных результатов от нормы более, чем на показатель, соответствующий классу точности (класс точности 2, например, означает допустимыми отклонения +-2%).

VAW — Счетчик постоянного тока

Счетчик постоянного тока VAW обеспечивают высокую точность измерения, отображает значения постоянного напряжения, тока, мощности, энергии (импорт/экспорт) и времени работы.

Электрический счетчик постоянного тока VAW также оснащен 4 релейными выходами, 1 аналоговым выходом, 1 импульсным выходом, 2 внешними входами управления и 1 портом RS485 (Modbus RTU) с поддержкой универсальных функций, например, удаленного ввода/вывода, сигнализации и связи.

Счетчик постоянного тока VAW можно использовать с системами, работающими на солнечной и ветряной энергии, а также при тестировании портативных вычислительных устройств. С целью экономии электроэнергии. Прибор оснащен инновационным таймером для отключения подсветки и светодиодного дисплея.

Особенности

• Измерение постоянного напряжения, тока, мощности, энергии (импорт/экспорт)
• 4 реле с разными вариантами настройки: Напряжение/ток/мощность (кВт): максимальное/минимальное значение, задержка пуска/гистерезис/задержка подачи и отключения питания.
  Энергия (кВт/ч): работа в режиме N/R/C
  Другое: DO (цифровой выход)
• 2 внешних входа управления с разными вариантами настройки: Напряжение/ток/мощность (кВт): относительное PV (текущее значение)/удержание PV/максимальное или минимальное PV
  Энергия (кВт/ч): канал/сброс
  Другое: DI (удаленный мониторинг)/сброс триггера
• Аналоговое переключение между значениями напряжения/тока/мощности(кВт)/выходной энергии
• Опционально: импульсный выход управления и порт RS485
• Габаритные размеры для установки на DIN-рейку (96х48 мм)
• Сертификация CE, соответствие RoHS

Применение

Мониторинг систем, работающих на солнечной энергии. Оборудование для тестирования.

Если значение тока выше 10 А, подключите токовый шунт и выберите диапазон

+ 9999
Высокий уровень: Программируемый диапазон: -1999

+ 9999
Высокий уровень: Программируемый диапазон: -1999

• Функции управления (опционально)
• Реле контроля:
• Четыре реле
• Резистор разрыва: 150 Ом на последнем значении.
• Реле 1 и реле 4: Dual FORM-A, 1 А/230 В AC, 3 А/115 В
• Внешние управляющие входы (ECI)
• Аналоговый выход (опционально)
• Импульсный выход (опционально)
• RS485 (опционально)
• Условия эксплуатации: рабочая температура: 0

Классы точности для водомеров и теплосчетчиков

Выбирая приборы учета, потребитель должен обращать внимание не только на внешний вид устройства, его цену, размеры, но в первую очередь и на технические параметры счетчика, а также его совместимость с системой, с которой планируется его эксплуатация. Из многих технических параметров класс точности привлекает внимание покупателя, наверное, в последнюю очередь, что и логично, так как приборы с более высокой точностью имеют и более высокую цену. А в этом случае фактор цены играет существенную роль, так как от него зависит и период окупаемости счетчика. Но между тем, выбрав неправильно прибор учета по классу точности, потребитель может «наказать» как поставщика, так и самого себя, что малоприятно.

Что такое класс точности прибора учета

Любые счетчики, в том числе предназначенные для учета расхода теплоносителя, горячей и холодной воды относятся к сложным техническим устройствам. Их основная функция – это учет количества потребления ресурса за счет фиксирования и отображения его расхода. Также, в зависимости от модели, приборы учета позволяют архивировать и сохранять данные за определенный период времени.

Однако не все счетчики, предназначенные как для бытового (квартирного) учета, так и для коммунального, показывают одинаковую точность во время измерений, что позволяет легко классифицировать приборы по этому параметру и в соответствие с ним определять требования к устройствам, в зависимости от места их установки и способа эксплуатации. Как правило, для индивидуального учета допускается использовать приборы более низкого класса, а на промышленных или коммунальных объектах к этому критерию прибора требования строже.

Связано это с тем, что точность прибора учета определяется как максимально допустимая погрешность при измерениях и, соответственно, чем больше потребление, тем больше и будет искажение, если, например, устанавливается счетчик низшего класса. А в квартирном учете такая точность не столь принципиальна, так как водопотребление и расход теплоносителя можно считать незначительными.

Классы точности счетчиков воды

Разделение водомеров на классы точности определяется в соответствии с ГОСТ 50193.1-98. И в соответствии с ним существует 4 класса точности для водомеров: «A», «B», «C», «D», при этом повышение по классу идет от класса «A» вверх. Однако для бытовых приборов последний класс не используется (к приборам с наивысшей точностью относятся только промышленные устройства), так как для учета потребления, измеряемого в кубических метрах (м 3 ) высокая точность не требуется.

У приборов, предназначенных для квартирного учета, имеющаяся погрешность вполне вписывается в допустимый диапазон. Поэтому у индивидуальных потребителей наибольшим спросом пользуются счетчики воды двух первых классов: «A» и «B». Приборы класса «C» также могут устанавливаться в квартирах для организации индивидуального учета, но в силу их более высокой цены, малопривлекательны для потребителя.

Но следует отметить, что перед установкой водомера требуется консультация с водопоставляющей организацией по вопросу требований к классу точности монтируемого прибора. Также следует учитывать, что некоторые из наиболее популярных моделей водосчетчиков класса точности «B» могут устанавливаться двумя способами: горизонтально и вертикально. Но в этом случае, при вертикальном монтаже прибор в один момент понижается в классе, то есть вместо точности класса «В» счетчик воды получает класс «А». О такой особенности и правилах монтажа производитель уведомляет потребителя и об этом всегда есть информация в инструкции к изделию. Такие метаморфозы происходят из-за того, что счетчики воды, как правило, рассчитаны на установку считывающим устройством вверх. А если меняется положение прибора с горизонтального на вертикальное (или угловое), то для работы устройства создаются определенные препятствия и сложности, что автоматически приводит к снижению (впрочем, незначительному) точности получаемых данных.

ЗАКАЗАТЬ УСЛУГУ У АККРЕДИТОВАННЫХ КОМПАНИЙ

Преимущества и недостатки счетчиков разных классов

Счетчики воды класса «С» являются наиболее точными приборами, однако, несмотря на это, не нашли широкого применения и практически не представлены бытовыми устройствами. Многие производители просто не занимаются изготовлением данной продукции. Причина банальна – более высокая стоимость изделий, что сказывается на окупаемости приборов и целесообразности их эксплуатации. Поэтому потребители и отдают предпочтение менее точным, но отлично справляющимся с квартирным учетом устройствам классов «A» и «B» с помощью которых можно легко определить расход в кубических метрах, а именно в них и определяется потребление воды в коммунальной сфере. Кроме того, следует обращать внимание и на другой фактор, а именно, на межповерочный период. Часто он совпадает у приборов разных классов. Поэтому нет смысла покупать и устанавливать более дорогой прибор, стоимость которого будет окупаться в течение значительно более продолжительного периода, для того чтобы через 4 года (максимум 6 лет) прийти к начальной точке. Справедливости следует отметить, что и между классами водомеров «A» и «B» тоже имеется своеобразная конкуренция и вторые выигрывают с заметным перевесом.

Более высокая цена на счетчики воды класса «C», в принципе, обоснованна, так как:

• при их производстве используются различные инновационные решения как при конструировании самого прибора, так и при разработках принципа их работы;
• использование новейших, более качественных материалов, что позволяет заложить больший запас прочности и надежности;
• применение более эффективных мер для защиты прибора от магнитного воздействия, которое, как известно, способно искажать получаемые данные и т.д.

Для водопоставляющих компаний выгодно, если потребитель выбирает счетчик класса «C», так как такие приборы позволяют регистрировать даже незначительные расходы, что, естественно, сказывается на общем потреблении. Порог чувствительности у счетчиков класса «C» превышает аналогичный параметр приборов класса «B» в 10-15 раз (в зависимости от модели).

Как определяются классы точности счетчиков воды

Класс точности водомера измеряется пределом погрешности измерений, для определения которых важны следующие параметры устройства:

• стартовый расход, обозначающий минимальное потребление воды, при котором происходит срабатывание счетчика или по-другому – это порог чувствительности прибора;
• величина Q1, составляющая минимальный расход, при котором погрешность измерений колеблется в диапазоне от +/- 5%;
• переходной расход, обозначаемый как Q2 и представляющий потребление воды, при котором погрешность находится в пределах от +/- 2%;
• номинальный расход (Q3) с допускаемой погрешностью +/- 2%;
• максимальный расход (Q4) – в этом случае погрешность не может превышать +/- 2%.

Также важен и параметр динамического диапазона, обозначаемого как «R», и представляющего собой соотношение между номинальным и минимальным расходом. Важно обратить внимание на то, что для каждого класса существуют свои предельные нормативы.

Имеет значение и Ду (диаметр условного прохода), особенно для объектов с повышенным водопотреблением. Если, например, в городской квартире расход небольшой, то в загородном доме с садом и газоном, которые требуют регулярного полива, а также с бассейном, баней и другими объектами, отличающимися высоким водопотреблением, расход будет иной. В этом случае устанавливается прибор учета с Ду от 25 мм и выше. При этом следует помнить, что порог чувствительности счетчика класса «C» с Ду 50 мм соответствует аналогичному параметру прибора класса «B», но с Ду 25 мм.

Классы точности счетчиков тепла

Теплосчетчики, как и другие приборы учета, также разделены на классы по критерию точности, но в отличие от водомеров, для них используется иная шкала. Классы счетчиков тепла обозначаются цифрами от 1 до 3, при этом высший класс точности – это первый. Критерием деления на классы для этих приборов выступает дифференцирование по наименьшей разности температур в трубах: подающей и обратной. Соответственно, самые высокие требования к счетчикам тепла, относящимся к классу «1» и минимальные – к приборам класса «3». Однако, при выборе счетчика для индивидуального учета требования весьма лояльны: устанавливать приборы первого класса нужно, если потребление теплоносителя от 100 м 3 /час.

Важно отметить, что деление теплосчетчиков на классы происходит в соответствии с нормами ГОСТ Р 51649-2014. В нем четко указываются максимально допустимые значения относительной погрешности для каждого из классов точности:

• для класса «1» это показатель составляет ±1%, но не более, чем ±3,5%;
• для класса «2» – ±2%, но не более, чем ±5%;
• для класса «3» – ±3%, но не более, чем ±5%.

Требования к точности счетчиков тепла, устанавливаемых для квартирного и домового учета

Довольно высокие тарифы на теплоснабжение, а также тенденция к их постоянному росту заставляет как предприятия, генерирующие энергию, так и конечного потребителя обратить внимание на вопрос, связанный с организацией точного учета потребления этого ресурса. А справиться с такой задачей можно только с помощью приборов учета. Но и в этом случае имеются проблемы, связанные с выбором устройства. И вопрос здесь не только в цене или конкретной модели, существует также много технических требований, начиная от особенностей систем отопления и заканчивая классом точности прибора. Именно последний фактор важен во время введения счетчика в эксплуатацию, так как, установив прибор несоответствующего класса, поставщик ресурса имеет право не признавать его данные, определяя их как недостоверные.

Нормы ГОСТ «Теплосчетчики для водяных систем отопления» Р 51649-2014 были введены в 2015 году, в сентябре. В этом документе были учтены все правила и требования для учета тепловой энергии в коммерческих целях. Также приняты во внимание и международные нормы и рекомендации, в частности, MP 75:2002. В 2017 году начинают действовать и новые технические требования, предъявляемые к точности расходомеров.

В соответствии с этими нормами класс теплосчетчика определяется классом расходомера, но это правило актуально только для классов «1» и «2». При этом для жильцов, желающих установить в своей квартире прибор учета тепловой энергии, этот критерий классификации важен, так как именно устройства двух первых классов и рекомендованы для эксплуатации в квартирных условиях. Приборы третьего класса практически не устанавливаются, поэтому и фактически нет предложений от производителей.

При этом, выбирая прибор учета тепла, следует знать, что счетчики класса «1» устанавливаются на объектах с расходом теплоносителя от 100 м 3 /ч, а если этот показатель ниже, то вполне оптимальным решением станет монтаж устройства класса «2». Но нужно отметить, что потребление от 100 м 3 /ч в городской квартире является скорее исключением, чем нормой, поэтому для квартирного учета вполне подойдет прибор с точностью класса «2». А счетчики класса «1» могут использоваться в больших офисных центрах, небольших гостиницах и на других объектах социальной и общественной сфер, хотя, в основном, они предназначены для коммерческого учета на предприятиях, генерирующих тепловую энергию.