Сколько ампер в розетке, и сколько вольт: какая сила тока и напряжение; для чего используется розетка трехфазная и однофазная? Сила тока и напряжение в розетке
Любой грамотный инженер должен без запинки ответить какой ток в розетке — постоянный или переменный. Физике в технических ВУЗах уделяют особое внимание! А вот большинство обычных граждан может прожить всю жизнь и не знать этого. И абсолютно зря! В наше время есть необходимый минимум знаний, которым должен обладать любой современный образованный человек. Какой тип тока в розетке нужно знать так же, как таблицу умножения.
Виды электрического тока в быту
Для полного понимания картины приведу немного теории, которую будет очень полезно знать. Электрический ток — это направленное движение электрических зарядов. Он может возникать в замкнутой электрической цепи. Различают:
Постоянный ток
или DC — Direct Current. Международное обозначение (-).
Постоянный ток течёт в одном направлении, а величина его слабо меняется со временем. Яркий пример, который Вы можете встретить у себя дома или в квартире — ток от электрических батареек или аккумуляторов.
Переменный ток
. обозначение или AC — Alternating Current. Международное обозначение (~).
Переменный ток периодически изменяется по величине и направлению. Один период изменения в секунду — это Герц. Соответственно частота переменного тока — это количество периодов в секунду. В России и Европе используемая частота — 50 Гц, в США — 60 Гц. Переменный ток используется для работы различных электроприборов.
Какой ток в бытовых розетках
Разобравшись в теории — перейдём непосредственно к ответу на вопрос — какой ток в розетке — переменный или постоянный? Думаю Вы уже и сами догадались — конечно же переменный ток . Рабочее напряжение в сети — 220-240 Вольт. Сила переменного тока в обычных квартирах ограничивается величиной в 16 А (Ампер), но в некоторых случаях встречается и до 25 А. По мощности тока стандартное ограничение — 3,5 кВт.
Для более мощной электрической техники используют уже трехфазные сети с напряжением 380 Вольт с силой тока до 32А.
Для обеспечения безопасности при эксплуатации бытовых электроприборов необходимо верно вычислить сечение питающего кабеля и проводки. Поскольку ошибочно выбранное сечение жил кабеля способно привести к возгоранию проводки из-за короткого замыкания. Это грозит возникновением пожара в здании. Это также относится к выбору кабеля для подключения электрических двигателей .
Расчет тока
Величина тока рассчитывается по мощности и необходима на этапе проектирования (планирования) жилища – квартиры, дома.
- От значения этой величины зависит выбор питающего кабеля (провода) , по которому могут быть подключены приборы электропотребления к сети.
- Зная напряжение электрической сети и полную нагрузку электроприборов, можно по формуле вычислить силу тока, который потребуется пропускать по проводнику (проводу, кабелю). По его величине выбирают площадь сечения жил.
Если известны электропотребители в квартире или доме, необходимо выполнить несложные расчёты, чтобы правильно смонтировать схему электроснабжения .
Аналогичные расчёты выполняются для производственных целей: определения необходимой площади сечения жил кабеля при осуществлении подключения промышленного оборудования (различных промышленных электрических двигателей и механизмов).
Однофазная сеть напряжением 220 В
Сила тока I (в амперах, А) подсчитывается по формуле:
I = P / U ,
где P – электрическая полная нагрузка (обязательно указывается в техническом паспорте устройства), Вт (ватт);
U – напряжение электрической сети, В (вольт).
Ниже в таблице представлены величины нагрузки типичных бытовых электроприборов и потребляемый ими ток (для напряжения 220 В) .
| Электроприбор | Потребляемая мощность, Вт | Сила тока, А |
| Стиральная машина | 2000 – 2500 | 9,0 – 11,4 |
| Джакузи | 2000 – 2500 | 9,0 – 11,4 |
| Электроподогрев пола | 800 – 1400 | 3,6 – 6,4 |
| Стационарная электрическая плита | 4500 – 8500 | 20,5 – 38,6 |
| СВЧ печь | 900 – 1300 | 4,1 – 5,9 |
| Посудомоечная машина | 2000 - 2500 | 9,0 – 11,4 |
| Морозильники, холодильники | 140 - 300 | 0,6 – 1,4 |
| Мясорубка с электроприводом | 1100 - 1200 | 5,0 - 5,5 |
| Электрочайник | 1850 – 2000 | 8,4 – 9,0 |
| Электрическая кофеварка | 6з0 - 1200 | 3,0 – 5,5 |
| Соковыжималка | 240 - 360 | 1,1 – 1,6 |
| Тостер | 640 - 1100 | 2,9 - 5,0 |
| Миксер | 250 - 400 | 1,1 – 1,8 |
| Фен | 400 - 1600 | 1,8 – 7,3 |
| Утюг | 900 - 1700 | 4,1 – 7,7 |
| Пылесос | 680 - 1400 | 3,1 – 6,4 |
| Вентилятор | 250 - 400 | 1,0 – 1,8 |
| Телевизор | 125 - 180 | 0,6 – 0,8 |
| Радиоаппаратура | 70 - 100 | 0,3 – 0,5 |
| Приборы освещения | 20 - 100 | 0,1 – 0,4 |
На рисунке представлена схема устройства электроснабжения квартиры при однофазном подключении к сети напряжением 220 В .
Как видно из рисунка, различные потребители электроэнергии подключены через соответствующие автоматы к электросчётчику и далее общему автомату, который должен быть рассчитан на нагрузку приборов, которыми будет оборудована квартира. Провод, который подводит питание также должен удовлетворять нагрузке энергопотребителей.
Ниже приводится таблица для скрытой проводки при однофазной схеме подключения квартиры для подбора провода при напряжении 220 В
| Сечение жилы провода, мм 2 | Диаметр жилы проводника, мм | Медные жилы | Алюминиевые жилы | ||
| Ток, А | Мощность, Вт | Ток, А | Мощность, кВт | ||
| 0,50 | 0,80 | 6 | 1300 | ||
| 0,75 | 0,98 | 10 | 2200 | ||
| 1,00 | 1,13 | 14 | 3100 | ||
| 1,50 | 1,38 | 15 | 3300 | 10 | 2200 |
| 2,00 | 1,60 | 19 | 4200 | 14 | 3100 |
| 2,50 | 1,78 | 21 | 4600 | 16 | 3500 |
| 4,00 | 2,26 | 27 | 5900 | 21 | 4600 |
| 6,00 | 2,76 | 34 | 7500 | 26 | 5700 |
| 10,00 | 3,57 | 50 | 11000 | 38 | 8400 |
| 16,00 | 4,51 | 80 | 17600 | 55 | 12100 |
| 25,00 | 5,64 | 100 | 22000 | 65 | 14300 |
Как видно из таблицы сечение жил зависит кроме нагрузки и от материала, из которого изготовлен провод.
Трёхфазная сеть напряжением 380 В
При трёхфазном электроснабжении сила тока I (в амперах, А) вычисляется по формуле:
I = P /1,73 U
,
где P -потребляемая мощность, Вт;
U - напряжение в сети, В,
так как напряжение при трёхфазной схеме электроснабжения 380 В, формула примет вид:
I = P /657, 4 .
В случае подведения к дому трёхфазного электроснабжения напряжением 380 В схема подключения будет выглядеть следующим образом.
Сечение жил в питающем кабеле при различной нагрузке при трёхфазной схеме напряжением 380 В для скрытой проводки представлена в таблице.
| Сечение жилы провода, мм 2 | Диаметр жилы проводника, мм | Медные жилы | Алюминиевые жилы | ||
| Ток, А | Мощность, Вт | Ток, А | Мощность, кВт | ||
| 0,50 | 0,80 | 6 | 2250 | ||
| 0,75 | 0,98 | 10 | 3800 | ||
| 1,00 | 1,13 | 14 | 5300 | ||
| 1,50 | 1,38 | 15 | 5700 | 10 | 3800 |
| 2,00 | 1,60 | 19 | 7200 | 14 | 5300 |
| 2,50 | 1,78 | 21 | 7900 | 16 | 6000 |
| 4,00 | 2,26 | 27 | 10000 | 21 | 7900 |
| 6,00 | 2,76 | 34 | 12000 | 26 | 9800 |
| 10,00 | 3,57 | 50 | 19000 | 38 | 14000 |
| 16,00 | 4,51 | 80 | 30000 | 55 | 20000 |
| 25,00 | 5,64 | 100 | 38000 | 65 | 24000 |
Для расчёта тока в цепях питания нагрузки, характеризующейся большой реактивной полной мощностью, что характерно применению электроснабжения в промышленности:
- электрические двигатели;
- дроссели приборов освещения;
- сварочные трансформаторы,;
- индукционные печи.
При расчётах необходимо учитывать это явление. В мощных приборах и оборудовании доля реактивной нагрузки выше и поэтому для таких приборов в расчетах коэффициент мощности принимают равным 0,8.
В настоящее время около 98% вырабатываемой электроэнергии составляет переменный ток. Такое преимущество объясняется тем, что его гораздо легче производить и передавать на большие расстояния. При его транспортировке напряжение обычно может уменьшаться или увеличиваться несколько раз, пока не попадет к потребителям. Поэтому в любой квартирной розетке ток переменный, а не постоянный.
Электрический ток представляет собой упорядоченное движение заряженных частиц
. Во время движения на них оказывают воздействие силы электрического поля и других сторонних источников. Движение положительно заряженных частиц определяет направление тока.
Если силы воздействия и направление движения не меняются, то его считают постоянным. Для того чтобы он появился, требуются свободные заряженные частицы и источник, который преобразует свою энергию в энергетику электрического поля. Движение заряженных частиц возникает в результате:
- Химических процессов, при которых исходные вещества превращаются новые. Такие реакции характерны для аккумуляторных батарей и гальванических элементов.
- Вырабатывания напряжения генераторами, в которых происходит движение проводника в магнитном поле.
- Воздействия света на частицы полупроводников и металлов. Такие процессы характерны для фотоэлементов.
Постоянный ток широко применяется на производстве для запуска оборудования, обладающего большим пусковым моментом. Электродвигатели позволяют регулировать скорость и сглаживать пусковой момент.
Постоянный ток широко используется и для бытовых нужд. Аккумуляторы и батарейки вырабатывают электричество напряжением от 6 до 24 В, которое применяется в автомобилях и множестве бытовых приборов.
Такой вид электричества вырабатывается генераторами переменного тока
, в которых под воздействием электромагнитной индукции возникают электродвижущие силы. Переменный ток во время движения меняет свое направление и значение. Он нашел широкое применение благодаря способности преобразовывать силу и напряжение с небольшими энергетическими потерями. Существует однофазный и трехфазный переменный ток.
Чаще всего в быту применяется однофазное напряжение 220 В с частотой 50 Гц. Трехфазное используется в промышленных масштабах для работы крупных и мощных электрических механизмов.
Присутствует в розетке переменный ток, какой в постоянный по квартире преобразовывается в специальных устройствах, которые называются выпрямителями. Практически все бытовые электронные приборы (ноутбуки, мобильные телефоны, переносные фонари и т. д.) работают от постоянного тока.
Чтобы измерить электрические показатели, существует масса способов. Самым простым методом является подключение любого электрического прибора. Таким образом можно определить только наличие напряжения в сети и работоспособность розетки.
Также можно использовать контрольную лампу с двумя проводами, если она соответствует напряжению в сети. Кроме того, для определения наличия электричества существует индикатор напряжения. Он может быть как одноконтактный, так и двухконтактный. Одноконтактным пробником можно определить только фазу в сети, нуль он не обнаруживает.
Двухполюсным индикатором можно определить показания силы между фазами, а также между нулем и фазой. Специалистами очень часто применяется универсальный прибор - мультиметр. В зависимости от положения переключателя им можно замерить любые показания в электрической цепи.
Розетки хоть и являются простыми устройствами, но обладают важными функциями для обеспечения надежного и безопасного контакта между электроприборами и сетью. Современные модели этих устройств оснащены функцией защитного заземления. Для этого к ним подведен отдельный контакт.
Все устройства обязательно имеют обозначение, показывающее, сколько ампер в розетке 220 В. В настоящее время они рассчитаны на силу в 6, 10 и 16 ампер. У всех старых экземпляров это значение не превышало 6,3 ампера. Все эти значения показывают номинальную силу, которую может выдержать розетка при длительной работе.
Чтобы рассчитать, какая сила тока в розетке 220 В, необходимо мощность подключенного электроприбора разделить на напряжение в сети. Например, если подключить устройство мощностью 2,2 кВт, то сила будет составлять 10 ампер. Поэтому розетка должна соответствовать этим характеристикам, иначе она просто сгорит. Особенно это касается устройств, которые позволяют подключить сразу несколько приборов. По способу монтажа они бывают:
- накладными;
- встраиваемыми.
Накладные розетки используют при наружной проводке. Обычно они крепятся непосредственно на стену. С появлением угловых устройств стало возможным устанавливать их на стыке двух стен. Для скрытой электропроводки необходимо устанавливать встраиваемое оборудование. Для этого предварительно высверливают место под установку подрозетника, в который затем устанавливают основное устройство. В последнее время обычно используют встраиваемые розетки, так как они выглядят более привлекательно.
В промышленных масштабах используют мощные устройства, способные выдержать большую силу тока. К ним подключают специальное электрооборудование, обладающее огромной мощностью.
Практически любые помещения, будь то жилые или производственные, оснащены розетками для подключения электрических приборов. Для стабильной и безопасной работы электроприборов необходимо знать не только напряжение в сети (стандартное 220 вольт), но и силу тока, на которую рассчитана розетка. Необходимо отметить, что это электротехническое оснащение само по себе не имеет никакой силы тока, оно только выдерживает определённую величину при подключении какой-либо бытовой или промышленной техники.
Методы определения силы тока
- Прибором амперметром . Амперметр – измерительное устройство, которое определяет силу тока и показывает её на имеющейся шкале. Для этого необходимо последовательно соединить замкнутую цепь: розетку, единицу бытовой техники, амперметр и опять розетку. Вместо амперметра, можно использовать мультиметр – комбинированный прибор, включающий вольтметр , амперметр и омметр. Погрешность измерений силы тока на конкретном участке цепи будет зависеть от класса точности измерительного устройства.
- Расчётным методом . Для применения расчётного метода необходимо знать значение мощности подключаемого прибора. Принимая во внимание, что в нашей стране в основной части помещений подаётся стандартное напряжение в сети 220 вольт, рассчитать силу тока в розетке 220в можно по следующей формуле:
I = P / U, где I – сила тока (ампер); P – мощность электроприбора (ватт); U – напряжение в сети (вольт).
Таким методом определяется, сколько ампер в розетке 220в. Например, по формуле можно рассчитать, какой ток в розетке 220в при подключении обычного электрического чайника мощностью 2,5 киловатт или 2500 ватт. Получится величина 11,36 ампер.
Характеристики тока
Подсчитывая величину силы тока, которую поддерживает розетка, необходимо уточнить характеристику тока. Их существует две: постоянный ток и переменный. Переменный получил наибольшее распространение в сфере потребления электроэнергии, так как его потери при передаче на большие расстояния существенно меньше. В случае необходимости производится преобразование с помощью схем приборов-потребителей. Таким образом, розетка поддерживает переменный ток в 220 вольт.
Виды электророзеток
Техника, используемая в быту, имеет различные характеристики по своей мощности, следовательно, и электрофурнитура в помещениях должна быть соответствующая. Сегодняшние бытовые устройства более мощные, чем старые образцы техники. Ещё 20 лет назад для всех устройств могла подойти розетка с ограничением в 6 ампер. Такой разъём был предназначен для техники, имеющей мощность до 1,5 киловатт или 1500 ватт. Для современного быта это недостаточно. Сейчас ограничение нагрузки составляет:
Необходимость автоматического выключения питания
Автоматический выключатель – важный элемент в системе электроснабжения помещения. На распределительных щитках имеются специальные устройства, на которых отмечено сколько ампер максимально допустимого тока. Обычно для бытовых целей устанавливаются автоматы на 16, 25 или 32 ампера. Рекомендуется на каждый мощный прибор устанавливать свой автоматический выключатель. Например, электрическая плита имеет мощность 6 киловатт или 6000 ватт, следовательно, сила тока будет 27 ампер при напряжении в 220 вольт. В этом случае необходим автомат на большую величину, а именно на 32 ампера.
Состояние электропроводки
Для безопасного подключения и стабильной работы всех электрических приборов в доме важны не только правильно подобранные электророзетки и автоматические выключатели, но и вся система электроснабжения, в том числе проводка. Перед тем как приобрести новую мощную технику следует оценить состояние электрической проводки. При наличии в доме старой алюминиевой проводки, лучше поменять её на медную.
Зная методы определения силы тока, можно без труда рассчитать, сколько составляет максимальная нагрузка для розетки. Если этот показатель не учитывать, возможны неприятные и даже опасные последствия в виде оплавившегося кабеля, повреждённых металлических частей, короткого замыкания и пожара. Перед подключением новых электроприборов необходимо изучить техническую документацию, особенно, сколько ватт мощности имеет этот прибор. В случае возникновения затруднений рекомендуется обратиться за консультацией к специалистам.
Мало кто подходит к изучению вопроса «а сколько ампер в розетке» из праздного любопытства. Обычно такого рода проблемы возникают при ремонте или если что-то перестало функционировать. Ничего не остается, как вспоминать, сколько ампер в розетке 220В.
Какие бывают автоматы
Самый простой способ, как можно узнать необходимую информацию, - посмотреть на автомат на розетки. Сколько ампер, в нем указано большими цифрами прямо на лицевой стороне.
В гражданском строительстве чаще всего используются номиналы 6 А, 16 А, 25 А, 40 А и 63 А, хотя существуют и иные.
Вычисления
Если человек знает выделенную мощность на определенную электрическую линию, то, сколько ампер в розетке 220 вольт можно узнать, применив простую формулу. По идее, каждый должен был встречаться с ней в школьном курсе физики.
Как известно, мощность является результатом умножения напряжения на силу тока. В классическом варианте она выглядит примерно так P=U*A. Сколько ампер в розетке рассчитывается делением. Должна получиться формула вида A=P/U.
Для наглядности подсчетов, сколько ампер в розетке 220В в России, подставим числа. Допустим известно, что выделенная мощность линии 1,32 кВт. Соответственно, для того, чтобы узнать, сколько ампер в розетке 1320 Вт поделим на 220 вольт. Получаем 6 А.
Как подобрать розетку
Перед тем, как отправиться за покупкой, необходимо выяснить, сколько выдерживает розетка ампер. Знать это не просто важно, но и необходимо. Если не будет учтено, сколько ампер в розетке максимально может быть задействовано, возможны крайне неприятные последствия - оплавление кабеля, повреждение металлических частей, а далее - короткое замыкание.
Самое главное, что потребителя должно интересовать, - мощность прибора.
По современному стандарту для домашних сетей обычная розетка должна соответствовать значению в шестнадцать ампер.
Много это или мало? Вернемся к формуле. Шестнадцать ампер умножаем на двести двадцать вольт и получаем три с половиной киловатта.
Ради интереса пройдемся по мощности основных бытовых приборов. В зависимости от модели и характеристик показатели могут меняться, но в целом для мощных потребителей они выглядят примерно так:
- Кондиционер - до полутора кВт.
- Стиральная машина - один кВт.
- Утюг - два кВт.
- Тепловентилятор - два кВт.
- Масляный обогреватель - два кВт.
- Бойлер - два кВт.
- Микроволновая печь - один кВт.
- Мультиварка - один кВт.
- Пылесос - до кВт.
- Электрокотел для обогрева - от 3 кВт.
- Электрическая плита - от 3 кВт.
Судя по выборке, для подавляющего большинства мощных, не говоря уже про лампы, торшеры, вентиляторы и тому подобные незначительные по потреблению приборы, розетки в шестнадцать ампер хватает с запасом.
Однако всегда есть исключения. Электрическая плита, особенно индукционная, может потреблять и пять, и девять кВт. И хотя понимаешь, что розетка выдержит всего 16 ампер (3,5 кВт), но включить же очень хочется. Что делать в таких случаях и как этого избежать?
Защита
Выше уже писалось о том, что несоответствие номинальной силы тока, которую может выдержать розетка, приведет к короткому замыканию.
Для даже теоретического исключения подобного действия, которое может привести к серьезнейшим последствиям, используется сразу три системы защиты.
Если с первым пунктом все предельно ясно, то второй и третий вопрос стоит рассмотреть подробнее.
Общие сведения о кабеле
Внимательный читатель наверняка замечал, что все кабели разные. Самое главное различие - металл, из которого состоит жила. Давным-давно на заре электрификации применялась сталь. Но от хрупкого, ненадежного металла с большими потерями со временем отказались.
В советском строительстве использовался алюминий. Не самый который может еще и сломаться при ремонте, но, тем не менее, он достаточно сносно выполнял свою функцию и радовал низкой ценой. Однако его время прошло.
Внутри современного жилого дома по стандарту может быть исключительно медная проводка. И дело далеко не в предрассудках строителей и проверяющих. При коротком замыкании желтый металл плавится при температуре свыше тысячи градусов, а алюминий - чуть более 600. В каком случае более вероятен пожар?
Стоит обратить внимание, что такие строгие требования только к гражданскому строительству. Во всех иных случаях алюминий используется довольно таки часто.
Сечение кабеля
Опять стоит вспомнить курс физики и уяснить, что чем толще кабель, тем большую силу тока для домашней розетки он может выдержать.
В домашней розетке отверстия для ввода сделаны идеально под сечение 2,5 квадратных миллиметра. Почему так?
Смотрим по таблице меди. На 2,5 квадратных миллиметра максимально может приходиться почти шесть киловатт и сила тока в двадцать семь ампер. Для полуторного значения эти цифры меньше в полтора раза. Каждое подключение должно иметь определенный запас по мощности в целях безопасности. Но и слишком большое сечение будет способствовать абсолютно ненужным потерям электроэнергии. Нужен идеальный баланс, который и был найден.
Так что даже, если кому-то и повезет включить очень мощный прибор в розетку с максимальной мощностью шестнадцать ампер, с кабелем ничего не случится, ведь он проложен с запасом. Однако для самого пластика и фурнитуры это подключение может оказаться фатальным.
Для этого и предусмотрена третья защита.
Автоматический выключатель
Все мы, даже втайне от себя, пытаемся кого-то обмануть. Если розеток в помещении мало, а приборов много, рано или поздно понадобится их включить в одно время. Чаще всего это происходит зимой. Переноски и переходники не самые лучшие друзья. Повышенная нагрузка, как мы помним, закончится плачевно и для розетки, и для кабеля, к которому она подключена.
Для защиты от такого обмана и создан автомат, он же пакетник. Внутри этого простого механизма установлена мембрана или пружина, или иное устройство, которое нагревается.
Если проходящий сквозь автомат ток превышает номинальное значение автомата, он отключается, тем самым защищая жилище от пожара. Восстановить рабочее значение можно исключительно вручную, щелкнув тумблером.
Стандартно применяемый автомат для кабеля 2,5 квадратных миллиметра, от которого в идеале запитаны розетки в жилом помещении - шестнадцать ампер, или 16 А*220 В=3,5 кВт.
Для полутора квадратов, которые обычно используют для освещения, - 10 А или 2,2 кВт.
В принципе, ничто не мешает поставить на кабель 2,5 квадратных миллиметров автомат, скажем, в шесть ампер. Отключаться он будет уже при превышении нагрузки в 1,3 кВт. Но стандартно используется все же 16 А - в этом случае использование электрической энергии наиболее сбалансированное и безопасное.
Вывод
Электрика безумно интересна и затягивает с головой. Главное ее понять. Если же после прочтения статьи принцип выбора розетки по мощности понятен не стал, лучше все же обратиться к профессионалу за консультацией и установкой. Электрик, как и сапер, ошибается один раз.