Kolmivaihelaskuri

Kolmivaihelaskuri – laske kolmivaiheteho

Kolmivaihelaskuri auttaa sinua laskemaan kolmivaihejärjestelmän tehon pääjännitteen, virran ja tehokertoimen perusteella. Syötä arvot, niin laskuri kertoo pätötehon, näennäistehon sekä loistehon. Laskuri sopii sähköalan opiskelijoille, asentajille ja kaikille, jotka tarvitsevat nopean arvion kolmivaihekuorman tehosta.

Mikä on kolmivaihejärjestelmä?

Kolmivaihejärjestelmässä sähkö siirretään kolmena jännitteenä, joiden vaihe-ero on 120 astetta. Se on yleisin tapa siirtää ja jakaa sähköä, koska se mahdollistaa tasaisemman tehonsiirron ja tehokkaammat moottorit kuin yksivaihejärjestelmä. Suomessa kotitalouksien kolmivaiheliittymän pääjännite on 400 V.

Kolmivaihetehon kaava

Tasapainoisen kolmivaihekuorman pätöteho lasketaan kaavalla:

P = √3 · U · I · cos φ

Kaavassa P on pätöteho watteina (W), U on pääjännite (V), I on vaihevirta (A) ja cos φ on tehokerroin. Kerroin √3 ≈ 1,732 seuraa siitä, että teho lasketaan pääjännitteen ja vaihevirran avulla.

Pää- ja vaihejännite

Kolmivaihejärjestelmässä erotetaan kaksi jännitettä:

Pääjännite on kahden vaiheen välinen jännite, Suomessa 400 V.
Vaihejännite on vaiheen ja nollajohtimen välinen jännite, Suomessa 230 V.

Näiden suhde on pääjännite = √3 × vaihejännite, eli 400 V ≈ √3 × 230 V. Tästä suhteesta tulee kaavan kerroin √3.

Pätö-, näennäis- ja loisteho

Kolmivaihekuorman teho voidaan jakaa kolmeen suureeseen:

S = √3 · U · I

Q = √3 · U · I · sin φ

Tässä S on näennäisteho (VA) ja Q loisteho (VAr). Pätöteho, näennäisteho ja loisteho liittyvät toisiinsa tehokolmiolla S² = P² + Q², ja tehokerroin cos φ = P / S kuvaa, kuinka suuri osa näennäistehosta on hyötytyötä.

Vaiheittainen esimerkki

Lasketaan kolmivaihemoottorin teho, kun pääjännite on U = 400 V, virta I = 10 A ja tehokerroin cos φ = 0,9. Sijoitetaan arvot kaavaan:

P = √3 × 400 × 10 × 0,9

Lasketaan vaiheittain: √3 ≈ 1,732, joten 1,732 × 400 = 692,8, edelleen × 10 = 6 928 ja × 0,9 ≈ 6 235. Pätöteho on siis:

P ≈ 6 235 W ≈ 6,24 kW

Näennäisteho on S = √3 × 400 × 10 ≈ 6 928 VA ja loisteho Q = √(S² − P²) ≈ 3 020 VAr.

Mihin kolmivaihelaskuria tarvitaan?

Kolmivaihetehon laskemista tarvitaan moottorien, lämmittimien ja muiden voimavirtakuormien mitoituksessa sekä sähköverkon kuormituksen arvioinnissa. Sen avulla voidaan tarkistaa, riittääkö liittymän kapasiteetti kuormalle. Varsinaiset sähköasennukset kuuluvat kuitenkin aina valtuutetulle sähköalan ammattilaiselle.

Usein kysytyt kysymykset

Miten kolmivaiheteho lasketaan?

Tasapainoisen kolmivaihekuorman pätöteho lasketaan kaavalla P = √3 · U · I · cos φ, jossa U on pääjännite, I vaihevirta ja cos φ tehokerroin. Kerroin √3 (noin 1,732) tulee siitä, että teho lasketaan pääjännitteen ja vaihevirran avulla.

Miksi kaavassa on √3?

Kerroin √3 johtuu kolmivaihejärjestelmän geometriasta. Pääjännite (vaiheiden välinen jännite) on √3-kertainen vaihejännitteeseen (vaiheen ja nollan välinen jännite) nähden. Kun teho lasketaan pääjännitteellä ja vaihevirralla, kaavaan tulee kerroin √3 ≈ 1,732.

Mikä on pääjännite ja vaihejännite Suomessa?

Suomen kolmivaiheverkossa pääjännite eli vaiheiden välinen jännite on 400 V ja vaihejännite eli vaiheen ja nollan välinen jännite on 230 V. Näiden suhde on 400 / 230 ≈ √3. Tavalliset pistorasiat käyttävät 230 V vaihejännitettä, kun taas voimavirta (esimerkiksi sauna ja liesi) käyttää 400 V.

Mitä eroa on pätö-, näennäis- ja loisteholla?

Pätöteho (P, watti) tekee hyödyllistä työtä. Näennäisteho (S = √3 · U · I, VA) on jännitteen ja virran tulo. Loisteho (Q, VAr) kiertää piirissä tekemättä työtä. Ne liittyvät toisiinsa suhteella S² = P² + Q², ja tehokerroin cos φ = P / S kuvaa niiden suhdetta.

Voiko laskuria käyttää voimavirran mitoitukseen?

Laskuri antaa kolmivaihekuorman tehon, kun tiedät jännitteen, virran ja tehokertoimen. Jos tiedät kuorman tehon ja haluat virran, voit ratkaista kaavasta I = P / (√3 · U · cos φ). Tämä auttaa arvioimaan esimerkiksi voimavirtaliitännän kuormitusta, mutta varsinainen sähköasennus kuuluu aina ammattilaiselle.