Вольт-амперы
 | Эта статья может быть слишком технической для понимания большинства читателей . ( декабрь 2019 г. ) |
| вольт-амперы | |
|---|---|
 Полная мощность ( ) — величина векторной суммы вектора реальной мощности ( ) и реактивной мощности ( вектор ); это фазовый сдвиг между напряжением и током. | |
| Общая информация | |
| Система единиц | единицы СИ |
| Единица | Полная мощность |
| Символ | V⋅A |
| Конверсии | |
| 1 В⋅А в ... | ... равно... |
| Базовые единицы СИ | 1 kg⋅m 2 ⋅s −3 |
Вольт -ампер ( символ СИ : ВА , [1] иногда В⋅А или ВА ) — единица измерения полной мощности в электрической цепи . Это произведение среднеквадратического напряжения (в вольтах ) и среднеквадратического тока (в амперах ). [2] Вольт-амперы обычно используются для анализа цепей переменного тока (AC). В цепях постоянного тока (DC) это произведение равно активной мощности , измеряемой в ваттах . [3] Вольт-ампер по размерам эквивалентен ватту : в единицах СИ 1 В⋅А = 1 Вт. Номинальная мощность ВА чаще всего используется для генераторов и трансформаторов, а также другого силового оборудования, где нагрузки могут быть реактивными (индуктивными или емкостными).
Формулировка
[ редактировать ]В простой электрической цепи, работающей на постоянном токе , электрический ток и напряжение постоянны. В этом случае реальная мощность ( P , измеренная в ваттах ) является произведением тока ( I , измеренного в амперах ) и напряжения от одной стороны цепи к другой ( V , измеренного в вольтах ):
При переменном токе колеблются как напряжение, так и ток. Мгновенная мощность по-прежнему является произведением мгновенного тока и мгновенного напряжения, но если оба они представляют собой идеальные синусоидальные волны, возбуждающие чисто резистивную нагрузку (например, лампочку накаливания), средняя мощность становится (с индексами, обозначающими среднюю (av), пиковую амплитуду ( pk) и среднеквадратическое значение (rms)):
В более общем смысле, когда напряжение и ток не совпадают по фазе, эти продукты больше не представляют собой среднюю мощность, а представляют собой новую полную мощность ( S ), измеренную в вольт-амперах:
Использование
[ редактировать ]Соотношение между реальной мощностью и полной мощностью описывается коэффициентом мощности . При чисто резистивной нагрузке они одинаковы: кажущаяся мощность равна активной. Если в нагрузке присутствует реактивная (емкостная или индуктивная) составляющая, полная мощность превышает реальную мощность, поскольку напряжение и ток больше не совпадают по фазе. В предельном случае чисто реактивной нагрузки ток потребляется, но мощность в нагрузке не рассеивается.
Некоторые устройства, в том числе источники бесперебойного питания (ИБП), имеют номиналы как по максимальному вольтамперному напряжению, так и по максимальным ваттам. Обычной производной единицей с префиксом является «киловольт-ампер» (обозначение кВА). Номинальная мощность ВА ограничена максимально допустимым током, а номинальная мощность в ваттах — мощностью устройства. Когда ИБП питает оборудование, которое представляет собой реактивную нагрузку с низким коэффициентом мощности, ни один из пределов не может быть безопасно превышен. [4] Например, (большая) система ИБП, рассчитанная на выдачу 400 000 вольт-ампер (400 кВА) при напряжении 220 вольт, может выдавать ток 1818 ампер (это среднеквадратические значения).
Номинальные значения ВА также часто используются для трансформаторов; Максимальный выходной ток равен номинальному значению ВА, деленному на номинальное выходное напряжение. [5] Трансформаторы с сердечником одинакового размера обычно имеют одинаковую номинальную мощность ВА.
Стандарт использования вольт-ампера для различения полной мощности и реальной мощности разрешен стандартом SI. [6] [ нужна страница ]
Вольт-ампер реактивный
[ редактировать ]электроэнергии передаче и распределении В вольт-ампер реактивная ( вар ) является единицей измерения реактивной мощности . Реактивная мощность существует в цепи переменного тока, когда ток и напряжение не совпадают по фазе. Термин вар был предложен румынским инженером-электриком Константином Будяну и введен в 1930 году IEC в Стокгольме , который принял его в качестве единицы измерения реактивной мощности.
специальные приборы, называемые варметрами . Для измерения реактивной мощности в цепи доступны [7]
Единица «вар» разрешена Международной системой единиц (СИ), хотя единица вар представляет собой форму мощности. [8] Согласно директиве ЕС 80/181/EEC («метрическая директива») правильный символ — строчная буква «var», [1] хотя обычно встречаются написания «Вар» и «ВАр», а «ВАР» широко используется во всей энергетике.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Директива Совета о единицах измерения 80/181/EEC Глава 1.2.3., стр. 6: «Специальные названия единиц мощности: название вольт-ампер (символ «ВА»), когда оно используется для выражения полной мощности переменного электрического тока, и вар (символ «вар»), когда оно используется для выражения реактивная электрическая мощность».
- ^ Силетти, доктор медицинских наук, Ирвин, Дж. Д., Краус, А. Д., Балабанян, Н., Бикард, Т. А., и Чан, С. П. (1993). Анализ линейных цепей. В Справочнике по электротехнике под редакцией Р. К. Дорфа. Бока-Ратон: CRC Press. (стр. 82–87)
- ^ IEEE 100: авторитетный словарь терминов стандартов IEEE.-7-е изд. ISBN 0-7381-2601-2 , стр. 14
- ^ Номинальные значения ватт отличаются от номинальных значений вольт-ампера APC
- ^ «Трансформеры и рейтинги ВА» . 27 июня 2012 г. Проверено 13 декабря 2016 г.
- ^ «Брошюра SI» (PDF) (8-е изд.). Архивировано из оригинала 29 марта 2019 года.
- ^ Вильди, Теодор (2002). Электрические машины, приводы и силовые системы . Пирсон. п. 137. ИСБН 978-0-13-093083-5 .
- ^ Брошюра SI, 8-е изд.
В этой статье использованы общедоступные материалы из Федеральный стандарт 1037C . Управление общего обслуживания . Архивировано из оригинала 22 января 2022 г.
