İçindekiler
Amper kVA Dönüştürücü Hesaplayıcı Rehberi
Giriş
Akımı (amper) görünür güce (kVA) dönüştürmek, transformatör boyutlandırma, jeneratör seçimi ve elektrik dağıtım sistemi tasarımı için temeldir. Amper elektrik yükünün akışını temsil ederken, kVA sağlanması gereken toplam görünür gücü temsil eder ve hem gerçek hem de reaktif bileşenleri içerir. Bu dönüşüm, transformatör derecelendirmelerini, UPS sistemi kapasitesini ve servis girişi boyutlandırmasını belirlemek için gereklidir. Tek fazlı ve üç fazlı kVA hesaplamaları arasındaki farkları anlamak, mühendislerin elektrik ekipmanını doğru şekilde boyutlandırmasına ve IEC ve NEC standartlarına uyum sağlamasına olanak tanır.
Bu rehber, transformatör, jeneratör ve UPS sistemi tasarımı için akım ölçümlerinden görünür güç hesaplaması yapması gereken elektrik mühendisleri, tesis yöneticileri ve herkes için hazırlanmıştır. Temel dönüşüm formüllerini, voltaj türü dikkate alınmasını, çeşitlilik faktörü uygulamalarını ve IEC 60076-1 standartlarına göre pratik transformatör boyutlandırma örneklerini öğreneceksiniz.
Hızlı Cevap: Amperden kVA'ya Nasıl Dönüştürülür?
Akımı (amper) görünür güce (kVA) dönüştürmek için elektrik gerilimi ve akımı çarpın, sonra 1000'e bölün. Üç fazlı sistemler için ayrıca ile çarpın.
Dönüşüm Formülleri
| Sistem Tipi | Formül | Notlar |
|---|---|---|
| Tek Fazlı | Basit çarpma | |
| Üç Fazlı | Hat-hat volt değeriı, = 1.732 |
Burada:
- kVA = Görünür güç (kilovolt-amper)
- = Gerilim (V)
- = Elektrik akımı (A)
Hızlı Tahmin Kuralları
| Potansiyel | Tesisat | Çarpan | Örnek |
|---|---|---|---|
| 480V | 3-fazlı | Amper 0.831 | |
| 400V | 3-fazlı | Amper 0.693 | |
| 208V | 3-fazlı | Amper 0.360 | |
| 240V | Tek fazlı | Amper 0.240 |
Çözümlü Örnekler
Standart Trafo Boyutları
IEC 60076-1 Standart kVA Boyutları:
- Küçük: 15, 30, 45, 75 kVA
- Orta: 112.5, 150, 225, 300, 500 kVA
- Büyük: 750, 1000, 1500, 2000, 2500 kVA
Hesaplanan kVA'nın üzerindeki bir sonraki standart boyutu seçin.
Görünür Gücü Anlamak (kVA)
Kilovolt-amper (kVA) cinsinden ölçülen görünür güç, bir yükü desteklemek için gereken toplam elektrik kapasitesini temsil eder, hem gerçek gücü (kW) hem de reaktif gücü (kVAR) birleştirir.
Neden kW Yerine kVA Kullanılır?
kW (Kilowatt):
- Faydalı iş yapan gerçek güç
- Tüketicilerin ödediği
- Yalnızca güç faktörü = 1.0 ise kVA'ya eşittir
kVA (Kilovolt-Amper):
- Elektrik ekipmanının sağlaması gereken görünür güç
- Trafoların, jeneratörlerin ve kabloların değerlendirildiği
- Hem gerçek hem de reaktif gücü hesaba katar
Ana Kavram: 100 kVA trafo, yalnızca tamamen dirençli bir yüke (PF = 1.0) 100 kW sağlayabilir. PF = 0.85'te bir machine yükü için, kVA kapasitesi 100 kVA olsa bile yalnızca 85 kW gerçek güç sağlayabilir.
Tek Faz Dönüşüm
Tek fazlı AC sistemler için (konut, küçük ticari):
Tek Faz kVA:
Burada:
- = Görünür Güç (kilovolt-amper)
- = Hat-Nötr Gerilimı (Volt)
- = Elektrik akımı (Amper)
- = Dönüşüm faktörü (VA'dan kVA'ya)
Standart Tek Faz Voltajlar:
| Bölge | Potansiyel (L-N) | V değeri (L-L) | Frekans |
|---|---|---|---|
| Kuzey Amerika | 120V | 240V | 60 Hz |
| Avrupa | 230V | 400V | 50 Hz |
| İngiltere | 230V | 400V | 50 Hz |
| Japonya | 100V | 200V | 50/60 Hz |
| Avustralya | 230V | 400V | 50 Hz |
| Türkiye | 230V | 400V | 50 Hz |
Örnek Kalkulasyon:
Verilen:
- Elektrik gerilimi: 230V (Türkiye konut)
- Akış: 16A (devre kesici değeri)
Tek Faz kVA Değerlendirme:
Sonuç: Devre 3.68 kVA'ya kadar görünür güç sağlayabilir.
PF = 0.90'da: Gerçek Güç Kapasitesi:
Üç Faz Dönüşüm
Üç fazlı sistemler için (endüstriyel, ticari, büyük yükler), volt değeri ölçümüne bağlı olarak İKI formül vardır:
Yöntem 1: Hat-Hat Voltaj (En Yaygın)
Üç Faz kVA (L-L):
Burada:
- = 1.732 (3'ün karekökü)
- = Hat-Hat Gerilimı (Volt)
- = Hat Elektrikı (Amper)
Ne zaman kullanılır: Potansiyel herhangi iki faz arasında ölçüldüğünde (L1-L2, L2-L3, L3-L1)
Yöntem 2: Hat-Nötr Voltaj
Üç Faz kVA (L-N):
Burada:
- = Üç faz
- = Hat-Nötr V değeriı (Volt)
- = Hat Güç akışıı (Amper)
Ne zaman kullanılır: Elektrik gerilimi bir fazdan nötre ölçüldüğünde
L-L ve L-N Voltajları Arasındaki İlişki:
Volt değeri İlişkisi:
Örnek:
- ise, o zaman ✔
- ise, o zaman
Standart Üç Faz Voltajlar:
| Bölge/Uygulama | Yaygın Kullanım | ||
|---|---|---|---|
| Türkiye/Avrupa | 400V | 230V | Endüstriyel standart |
| Kuzey Amerika (Düşük) | 208V | 120V | Küçük ticari |
| Kuzey Amerika (Orta) | 480V | 277V | Endüstriyel (en yaygın) |
| Kuzey Amerika (Yüksek) | 600V | 347V | Ağır endüstriyel |
| Şirket Dağıtımı | 34.5 kV | 19.9 kV | Orta gerilim |
Hat-Hat vs Hat-Nötr
Doğru kVA hesaplamaları için hangi formülün kullanılacağını anlamak kritiktir.
Hat-Hat (L-L) - EN YAYGIN
Ölçüm: Herhangi iki faz arasında gerilim
- L1 ile L2
- L2 ile L3
- L3 ile L1
Ne zaman kullanılır:
- Drive unit etiketleri (örn. "400V 3 faz")
- Trafo değerleri
- Çoğu endüstriyel ekipman
Formül:
Hat-Nötr (L-N)
Ölçüm: Bir fazdan nötr iletkene potansiyel
- L1'den N'ye
- L2'den N'ye
- L3'ten N'ye
Ne zaman kullanılır:
- Nötrü olan yıldız (Y) bağlı sistemler
- Aydınlatma devreleri
- 3 fazlı sistemde tek fazlı yükler
Formül:
Kritik: Yanlış formülün (L-L vs L-N) kullanılması hataya neden olur - %73 yanlış analiz! Her zaman hangi V değeri türünü ölçtüğünüzü doğrulayın.
Çalışılmış Örnek: Trafo Boyutlandırma
Senaryo: Küçük bir ticari bina için trafo boyutlandırın.
Verilen:
- Tesisat: 400V, 3 faz, 50Hz
- Panel A: 100A kesici, 3 fazlı yükler
- Panel B: 63A kesici, 3 fazlı yükler
- Panel C: 40A kesici, tek fazlı yükler (400V L-L)
- Çeşitlilik faktörü: 0.75 (tüm yükler aynı anda çalışmaz)
Adım 1: Her Panel İçin kVA Hesapla
Panel A (3 faz, 100A): Panel A kVA:
Panel B (3 faz, 63A): Panel B kVA:
Panel C (tek faz, 40A, 400V): Panel C kVA:
Adım 2: Toplam Bağlı Yükü Hesapla
Toplam Bağlı kVA:
Adım 3: Çeşitlilik Faktörü Uygula
Gerçek Talep:
Adım 4: Güvenlik Marjı Ekle (%25 gelecek genişleme için)
Tasarım kVA:
Adım 5: Standart Trafo Boyutunu Seç
Standart boyutlar: 100 kVA, 160 kVA, 250 kVA
Seçim: 160 kVA trafo (bir sonraki boyut)
Özellikler:
- Primer: 34.5 kV delta (şirket orta gerilimi)
- Sekonder: 400V/230V yıldız (3 faz + nötr)
- Empedans: %5.75 (160 kVA için standart)
- Soğutma: ONAN (Yağ Doğal Hava Doğal)
Çalışılmış Örnek: 3 Fazlı Motor Yükü
Senaryo: Power unit kontrol merkezi (MCC) için kVA talebini hesaplayın.
Verilen:
- (3) 37 kW motor unit
- (2) 18.5 kW electric motor
- (1) 7.5 kW machine
- Elektrik gerilimi: 400V, 3 faz
- Drive unit verimi: %92
- Power unit güç katsayısıü: 0.85 (ortalama)
- Talep faktörü: 0.80 (tüm motorlar tam yükte değil)
Adım 1: Toplam kW Hesapla
Motor unit yükleri:
- 37 kW: 3 electric motor = 111 kW
- 18.5 kW: 2 machine = 37 kW
- 7.5 kW: 1 drive unit = 7.5 kW
Toplam: 111 + 37 + 7.5 = 155.5 kW
Adım 2: Motor Verimliliğini Hesaba Kat
Giriş Gücü:
Adım 3: Güç Faktörü Kullanarak kVA'ya Dönüştür
Electrical power unit kVA:
Adım 4: Talep Faktörü Uygula
Gerçek kVA Talebi:
Adım 5: Besleme Akımını Hesapla
Besleme Cereyanı:
Adım 6: Besleme İletkenlerini Boyutlandır
Elektrik tesisatı kuralları gereksinimleri:
- İletken elektrik akımı taşıma kapasitesi: (motor unit sürekli yükü)
- Kablo boyutu: 150 mm² bakır (310A @ 75°C)
- Boru: 3" (üç 150 mm² + topraklama)
Aşırı akış koruması:
- Besleme kesicisi: 315A (bir sonraki standart boyut)
Pratik Uygulamalar
1. Kritik Yükler İçin Jeneratör Boyutlandırma
Problem: Hastane kanadı için acil durum jeneratörü boyutlandırın
- HVAC: 30A @ 400V 3 faz
- Aydınlatma: 20A @ 230V (hat-nötr)
- Tıbbi ekipman: 50A @ 400V 3 faz
HVAC kVA:
Aydınlatma kVA:
Tıbbi ekipman kVA:
Toplam: 20.8 + 13.8 + 34.6 = 69.2 kVA
Jeneratör seçimi: 80 kVA dizel jeneratör (geçiciler için %15 marj)
2. UPS Kurulum Boyutlandırma
Problem: Veri merkezi rafı için UPS boyutlandırın
- IT yükü: 20 kW, PF = 1.0 (PFC'li güç kaynakları)
- Soğutma: 5 kW, PF = 0.95
- Çalışma süresi: Akü üzerinde 15 dakika
IT kVA:
Klima kVA:
Toplam: 20 + 5.26 = 25.26 kVA
UPS seçimi: 30 kVA UPS (ikili 30 kVA ünite ile N+1 yedekleme)
Akü boyutlandırma: akü bankası
Yaygın Hatalar
Hata 1: Üç Faz İçin 'ü Unutmak
✘ Yanlış: ✔ Doğru:
Etki: %73 küçük boyutlandırma - felaket ekipman arızası!
Hata 2: Ekipman Değeri İçin kW Yerine kVA Kullanmak
Problem: reaktif güç oranıünü dikkate almadan kW yüküne göre trafo boyutlandırma
Örnek: PF = 0.80'de 100 kW yük
- Yanlış: 100 kVA trafo
- Doğru: 100 / 0.80 = 125 kVA trafo
Sonuç: 100 kVA trafo %125'te aşırı yüklenir → erken arıza
Hata 3: L-L ve L-N Voltajını Karıştırmak
Problem: L-L formülünde 230V (L-N) kullanmak
✘ Yanlış: ✔ Doğru: 400V (L-L) kullanın →
Veya L-N formülünü kullanın: ✔
Hata 4: Çeşitlilik ve Talep Faktörlerini Göz Ardı Etmek
Problem: Talep faktörleri olmadan bağlı yükleri doğrudan eklemek
Örnek: 10 daire her biri servis ✘
Doğru: Elektrik tesisatı talep faktörlerini uygula → ~860A gerçek talep ✔
Endüstri Standartları
IEC 60076-1:2011 - Güç Trafoları
Trafo değerlendirme standartları:
- Nominal güç: kVA cinsinden ifade edilir (kW değil)
- Standart boyutlar: 50, 100, 160, 250, 315, 400, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000 kVA
- Volt değeri regülasyonu: Tipik olarak ±%5
- Empedans: Boyuta bağlı olarak %2.5-6
Trafo yükleme:
- Sürekli: Nominal kVA'nın %100'ü
- Acil durum: 2-4 saat için %120-140 (sıcaklıkla sınırlı)
- Kısa süreli zirve: Trafo ani elektrikı için %200
Türk Standartları (TS EN)
Servis ve besleme boyutlandırma:
- Electric motor yükleri: En büyük motorun %125'i + diğerlerinin %100'ü
- Sürekli yükler: Sürekli yükün %125'i
- Sürekli olmayan: Yükün %100'ü
Standart kesici boyutları: 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000A
Amper-kVA Hesaplayıcımızı Kullanma
Amper kVA Dönüştürücümüz üç konfigürasyonu da işler:
Özellikler:
- Faz türü seçimi:
- Tek faz (230V)
- Üç faz L-L (400V)
- Üç faz L-N (230V)
- Bölge için otomatik gerilim standartları
- Özel potansiyel girişi
- Sonuçlar şunları içerir:
- Görünür güç (kVA)
- Tipik PF'de tahmini gerçek güç (kW)
- Önerilen trafo boyutu
- Kablo boyutlandırma kılavuzu
Nasıl Kullanılır:
-
Faz konfigürasyonunu seçin:
- Tek faz
- Üç faz (hat-hat)
- Üç faz (hat-nötr)
-
Güç akışıı girin (amper):
- Örnek: 100A
-
V değeriı girin veya seçin:
- Örnek: 400V (3 faz L-L)
-
Sonuçları inceleyin:
- Görünür güç: 69.3 kVA
- PF=0.85'te: ~58.9 kW gerçek güç
- Önerilen trafo: 100 kVA (bir sonraki standart boyut)
- Kablo boyutu: 16 mm² bakır (100A değerli)
İpucu: Ekipman boyutlandırırken, her zaman bir sonraki standart kVA boyutuna YUKARI yuvarlayın. 83 kVA yük 100 kVA trafo gerektirir, 75 kVA değil. %20 marj, geçiciler ve gelecekteki genişleme için alan sağlar.
Sonuç
Amperi kVA'ya dönüştürmek, transformatörleri, jeneratörleri, UPS sistemlerini ve elektrik dağıtım ekipmanını boyutlandırmak için esastır. Hesaplama yöntemi, sistem konfigürasyonuna (tek faz vs üç faz) ve voltaj ölçüm türüne (hat-hat vs hat-nötr) bağlıdır. Transformatörlerin ve jeneratörlerin güç faktöründen bağımsız olarak toplam akımı sağlaması gerektiği için kVA (kW değil) cinsinden derecelendirildiğini anlamak, mühendislerin elektrik ekipmanını doğru şekilde boyutlandırmasına olanak tanır.
Her zaman NEC standartlarına göre çeşitlilik faktörlerini uygulayın ve gelecekteki genişleme ve geçiciler için kapasite marjı sağlamak üzere hesaplanan gereksinimin üzerindeki bir sonraki standart transformatör boyutunu seçin. Doğru formülü kullanmak (üç fazlı sistemler için faktörünü dahil etmek ve voltaj türünü doğrulamak) kritik öneme sahiptir, çünkü hatalar tehlikeli şekilde küçük boyutlu ekipmana yol açabilir.
Temel Çıkarımlar
- Amperi kVA'ya dönüştürmek için formülleri kullanın: Tek Fazlı: ; Üç Fazlı: , burada
- Transformatörler ve jeneratörler güç faktöründen bağımsız olarak toplam akımı sağlaması gerektiği için kVA (kW değil) cinsinden derecelendirilir—kVA hem gerçek hem de reaktif gücü hesaba katar
- Üç fazlı hat-hat voltaj hesaplamaları için her zaman faktörünü kullanın—bunu atlamak %73 eksik tahmine neden olur ve tehlikeli şekilde küçük boyutlu ekipmana yol açar
- Ekipman etiketlerindeki voltaj türünü doğrulayın—"480V 3 faz" 480V hat-hat anlamına gelir, hat-nötr değil; yanlış voltaj türünü kullanmak önemli hesaplama hatalarına neden olur
- NEC 220.84'e göre çeşitlilik faktörlerini uygulayın—konut 0.38-0.45, ticari 0.60-0.90—çünkü tüm yükler aynı anda tam yükte çalışmaz, bu da gerekli transformatör boyutunu %40-60 azaltır
- Her zaman hesaplanan gereksinimin üzerindeki bir sonraki standart transformatör boyutunu seçin—standart boyutlar: IEC 60076-1'e göre 15, 30, 45, 75, 112.5, 150, 225, 300, 500, 750, 1000 kVA
İleri Öğrenme
- kVA'dan Amper Rehberi - Görünür güçten akıma ters dönüşüm
- Transformatör Boyutlandırma Rehberi - Kapsamlı transformatör seçim rehberi
- Güç Faktörü Rehberi - Güç faktörünü anlama ve kVA üzerindeki etkisi
- kVA'dan kW Rehberi - Görünür güç vs gerçek güç anlama
- Amper kVA Hesaplayıcısı - Dönüşümler için interaktif hesaplayıcı
Referanslar ve Standartlar
Bu rehber, yerleşik mühendislik ilkeleri ve standartları takip eder. Detaylı gereksinimler için her zaman yargı yetkinizdeki mevcut kabul edilmiş sürüme danışın.
Birincil Standartlar
IEC 60076-1:2011 Güç transformatörleri - Bölüm 1: Genel. Transformatör derecelendirme standartlarını ve standart kVA boyutlarını belirtir. Transformatörler kW değil, kVA cinsinden derecelendirilir.
IEEE C57.91:2011 Mineral Yağlı Transformatörler ve Adım Voltaj Regülatörleri için Yükleme Kılavuzu. Yükleme kapasitesi kılavuzları ve ömür beklentisi bilgileri sağlar.
NEC Madde 220 Dal Devresi, Besleme ve Servis Yük Hesaplamaları. Konut ve ticari yükler için talep faktörleri sağlar.
Destekleyici Standartlar ve Kılavuzlar
IEEE Std 141 Endüstriyel Tesisler için Elektrik Güç Dağıtımı Önerilen Uygulaması. Yük hesaplamaları ve sistem tasarımı konusunda rehberlik sağlar.
IEC 60050 - Uluslararası Elektroteknik Sözlüğü Elektrik terminolojisi ve tanımları için uluslararası standartlar.
NEMA Yayınları Ulusal Elektrik Üreticileri Birliği elektrik ekipmanları standartları.
İleri Okuma
- Elektrik Tesisat Rehberi - Schneider Electric - Elektrik tesisatı en iyi uygulamaları için kapsamlı rehber
Not: Standartlar ve kodlar düzenli olarak güncellenir. Her zaman projenizin konumuna uygun mevcut kabul edilmiş sürümü kullandığınızı doğrulayın. Özel gereksinimler için yargı yetkisine sahip yerel makamlara danışın.
Sorumluluk Reddi: Bu rehber, uluslararası elektrik standartlarına dayalı genel teknik bilgiler sağlar. Hesaplamaları her zaman geçerli yerel elektrik kodları (NEC, IEC, BS 7671, vb.) ile doğrulayın ve gerçek kurulumlar için lisanslı elektrik mühendisleri veya elektrikçilere danışın. Elektrik işleri yalnızca kalifiye profesyoneller tarafından yapılmalıdır. Bileşen derecelendirmeleri ve özellikleri üreticiye göre değişebilir.