การคำนวณป้องกันฟ้าผ่าด้วยหัวล่อฟ้า

คำนวณความต้านทานโดยใช้แรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า พลังงาน หรือความต้านทานในวงจร AC/DC “คุณสมบัติของวัตถุในการต้านทานการผ่านของกระแสไฟฟ้า” หลักการคำนวณ ตามกฎของโอห์มและอนุพันธ์: ( R = frac{V}{I} = frac{P}{I^2} = frac{V^2}{P} = frac{Z}{text{Power Factor}} ) ที่: R : ความต้านทาน (Ω) V : แรงดันไฟฟ้า (V) I : กระแสไฟฟ้า (A) P : พลังงาน (W) Z : ความต้านทาน (Ω) Power Factor : อัตราส่วนระหว่างพลังงานจริงกับพลังงานเสมือน (0–1) พารามิเตอร์ ประเภทของกระแสไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าตรง (DC) : กระแสไฟฟ้าไหลอย่างต่อเนื่องจากขั้วบวกไปยังขั้วลบ กระแสไฟฟ้าสลับ (AC) : ทิศทางและความกว้างแปรเปลี่ยนเป็นระยะๆ ด้วยความถี่คงที่ ระบบเฟสเดียว : มีสายนำสองเส้น — หนึ่งเฟสและหนึ่งกลาง (ศูนย์โวลต์) ระบบสองเฟส : มีสายนำเฟสสองเส้น; เส้นกลางกระจายในระบบสามสาย ระบบสามเฟส : มีสายนำเฟสสามเส้น; เส้นกลางรวมอยู่ในระบบสี่สาย แรงดันไฟฟ้า ความแตกต่างของศักย์ไฟฟ้าระหว่างจุดสองจุด วิธีการป้อนข้อมูล: • เฟสเดียว: กรอก แรงดันเฟส-กลาง • สองเฟส / สามเฟส: กรอก แรงดันเฟส-เฟส กระแสไฟฟ้า การไหลของประจุไฟฟ้าผ่านวัสดุ วัดเป็นแอมแปร์ (A) พลังงาน พลังงานไฟฟ้าที่จ่ายหรือรับโดยชิ้นส่วน วัดเป็นวัตต์ (W) อัตราส่วนกำลัง อัตราส่วนระหว่างพลังงานจริงกับพลังงานเสมือน: ( cos phi ), ที่ ( phi ) เป็นมุมเฟสระหว่างแรงดันและกระแส ค่าอยู่ระหว่าง 0 ถึง 1. โหลดที่เป็นตัวต้านทานบริสุทธิ์: 1; โหลดแบบเหนี่ยวนำ/เก็บประจุ: < 1 ความต้านทาน ความต้านทานรวมของการไหลของกระแสไฟฟ้าสลับ รวมถึงความต้านทานและปฏิกิริยา วัดเป็นโอห์ม (Ω)

พลังงานไฟฟ้าที่ใช้งาน หรือเรียกว่า พลังงานจริง เป็นส่วนหนึ่งของพลังงานไฟฟ้าที่ทำให้เกิดงานที่มีประโยชน์ในวงจร เช่น การผลิตความร้อน แสง หรือการเคลื่อนไหวทางกล วัดเป็นวัตต์ (W) หรือกิโลวัตต์ (kW) แสดงถึงพลังงานที่ใช้จริงโดยโหลด และเป็นพื้นฐานในการคิดค่าไฟฟ้า เครื่องมือนี้คำนวณพลังงานไฟฟ้าที่ใช้งานตามแรงดัน กระแส ปัจจัยกำลัง กำลังชัด กำลังปฏิกิริยา ความต้านทาน หรืออิมพิแดนซ์ รองรับทั้งระบบเฟสเดียวและระบบสามเฟส ทำให้เหมาะสมสำหรับมอเตอร์ แสงสว่าง เครื่องแปลงไฟฟ้า และอุปกรณ์อุตสาหกรรม คำอธิบายพารามิเตอร์ พารามิเตอร์ คำอธิบาย ประเภทกระแส เลือกประเภทวงจร: • กระแสตรง (DC): ไหลอย่างต่อเนื่องจากขั้วบวกไปยังขั้วลบ • เฟสเดียว AC: คอนดักเตอร์สด (เฟส) + กลาง • สองเฟส AC: คอนดักเตอร์เฟสสองเส้น อาจรวมกับกลาง • สามเฟส AC: คอนดักเตอร์เฟสสามเส้น; ระบบสี่สายรวมกับกลาง แรงดัน ความต่างศักยภาพไฟฟ้าระหว่างสองจุด • เฟสเดียว: กรอก **แรงดันเฟส-กลาง** • สองเฟส / สามเฟส: กรอก **แรงดันเฟส-เฟส** กระแส การไหลของประจุไฟฟ้าผ่านวัสดุ หน่วย: แอมแปร์ (A) ปัจจัยกำลัง อัตราส่วนระหว่างพลังงานไฟฟ้าที่ใช้งานกับพลังงานชัด แสดงถึงประสิทธิภาพ มีค่าระหว่าง 0 ถึง 1 ค่าที่เหมาะสม: 1.0 กำลังชัด ผลคูณระหว่างแรงดัน RMS และกระแส แสดงถึงกำลังที่จ่ายทั้งหมด หน่วย: โวลต์-แอมแปร์ (VA) กำลังปฏิกิริยา พลังงานที่ไหลสลับในส่วนประกอบแบบเหนี่ยวนำ/แบบเก็บประจุ โดยไม่เปลี่ยนเป็นรูปแบบอื่น หน่วย: VAR (Volt-Ampere Reactive) ความต้านทาน การต้านทานการไหลของกระแสตรง หน่วย: โอห์ม (Ω) อิมพิแดนซ์ การต้านทานทั้งหมดต่อกระแสสลับ รวมถึงความต้านทาน เหนี่ยวนำ และเก็บประจุ หน่วย: โอห์ม (Ω) หลักการคำนวณ สูตรทั่วไปสำหรับพลังงานไฟฟ้าที่ใช้งานคือ: P = V × I × cosφ เมื่อ: - P: พลังงานไฟฟ้าที่ใช้งาน (W) - V: แรงดัน (V) - I: กระแส (A) - cosφ: ปัจจัยกำลัง สูตรทั่วไปอื่นๆ: P = S × cosφ P = Q / tanφ P = I² × R P = V² / R ตัวอย่าง: ถ้าแรงดันคือ 230V กระแสคือ 10A และปัจจัยกำลังคือ 0.8 แล้วพลังงานไฟฟ้าที่ใช้งานคือ: P = 230 × 10 × 0.8 = 1840 W คำแนะนำในการใช้งาน ตรวจสอบพลังงานไฟฟ้าที่ใช้งานเป็นประจำเพื่อประเมินประสิทธิภาพของอุปกรณ์ ใช้ข้อมูลจากมิเตอร์พลังงานเพื่วิเคราะห์รูปแบบการใช้พลังงานและปรับปรุงการใช้งาน พิจารณาการบิดเบือนฮาร์โมนิกเมื่อทำงานกับโหลดที่ไม่เชิงเส้น (เช่น VFDs, LED drivers) พลังงานไฟฟ้าที่ใช้งานเป็นพื้นฐานในการคิดค่าไฟฟ้า โดยเฉพาะภายใต้แผนการคิดค่าไฟฟ้าตามเวลา รวมกับการปรับปรุงปัจจัยกำลังเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยรวม

การคำนวณปัจจัยกำลัง ปัจจัยกำลัง (PF) เป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญในวงจร AC ที่วัดอัตราส่วนระหว่างกำลังใช้งานกับกำลังปรากฏ แสดงให้เห็นว่าพลังงานไฟฟ้าถูกใช้อย่างมีประสิทธิภาพเพียงใด ค่าที่เหมาะสมคือ 1.0 หมายความว่าแรงดันและกระแสอยู่ในเฟสเดียวกันโดยไม่มีการสูญเสียปฏิกิริยา ในระบบจริง โดยเฉพาะในระบบที่มีโหลดแบบเหนี่ยวนำ (เช่น มอเตอร์, ทรานส์ฟอร์เมอร์) มักจะน้อยกว่า 1.0 เครื่องมือนี้คำนวณปัจจัยกำลังตามพารามิเตอร์ที่ป้อนเข้า เช่น แรงดัน กระแส กำลังใช้งาน กำลังปฏิกิริยา หรืออิมพิแดนซ์ รองรับระบบเฟสเดียว เฟสสอง และเฟสสาม คำอธิบายพารามิเตอร์ พารามิเตอร์ คำอธิบาย ประเภทของกระแส เลือกประเภทวงจร: • กระแสตรง (DC): ไหลจากขั้วบวกไปยังขั้วลบอย่างต่อเนื่อง • เฟสเดียว AC: สายนำเฟสเดียว + กลาง • เฟสสอง AC: สายนำเฟสสอง อาจมีสายกลาง • เฟสสาม AC: สายนำเฟสสาม; ระบบสี่สายรวมสายกลาง แรงดัน ความแตกต่างของศักย์ไฟฟ้าระหว่างสองจุด • เฟสเดียว: กรอก **แรงดันเฟส-กลาง** • เฟสสอง / เฟสสาม: กรอก **แรงดันเฟส-เฟส** กระแส การไหลของประจุไฟฟ้าผ่านวัสดุ หน่วย: แอมแปร์ (A) กำลังใช้งาน กำลังที่ใช้งานโดยโหลดและแปลงเป็นงานที่มีประโยชน์ (ความร้อน แสง การเคลื่อนไหว) หน่วย: วัตต์ (W) กำลังปฏิกิริยา พลังงานที่ไหลสลับในคอมโพเนนต์เหนี่ยวนำ/เก็บประจุโดยไม่แปลงเป็นรูปแบบอื่น หน่วย: VAR (Volt-Ampere Reactive) กำลังปรากฏ ผลคูณของแรงดัน RMS และกระแส แสดงถึงกำลังที่จ่ายให้ หน่วย: VA (Volt-Ampere) ความต้านทาน การต้านทานต่อกระแสตรง หน่วย: โอห์ม (Ω) อิมพิแดนซ์ การต้านทานรวมต่อกระแสสลับ รวมถึงความต้านทาน เหนี่ยวนำ และเก็บประจุ หน่วย: โอห์ม (Ω) หลักการคำนวณ ปัจจัยกำลังถูกกำหนดว่า: PF = P / S = cosφ ที่: - P: กำลังใช้งาน (W) - S: กำลังปรากฏ (VA), S = V × I - φ: มุมเฟสระหว่างแรงดันและกระแส สูตรทางเลือก: PF = R / Z = P / √(P² + Q²) ที่: - R: ความต้านทาน - Z: อิมพิแดนซ์ - Q: กำลังปฏิกิริยา ปัจจัยกำลังสูงหมายถึงประสิทธิภาพที่ดีและการสูญเสียสายไฟต่ำ ปัจจัยกำลังต่ำทำให้กระแสสูง ลดความจุของทรานส์ฟอร์เมอร์ และอาจถูกเรียกเก็บค่าธรรมเนียมเพิ่มเติมจากผู้ให้บริการไฟฟ้า คำแนะนำในการใช้งาน ผู้ใช้ภาคอุตสาหกรรมควรตรวจสอบปัจจัยกำลังอย่างสม่ำเสมอ; ควรมีเป้าหมาย ≥ 0.95 ใช้แบงค์คอนเดนเซอร์สำหรับการชดเชยกำลังปฏิกิริยาเพื่อปรับปรุง PF ผู้ให้บริการไฟฟ้ามักจะเรียกเก็บค่าธรรมเนียมเพิ่มเติมสำหรับปัจจัยกำลังต่ำกว่า 0.8 ใช้ร่วมกับข้อมูลแรงดัน กระแส และกำลังเพื่อประเมินประสิทธิภาพของระบบ

พลังงานปฏิกิริยาคือพลังงานที่ไหลสลับกันในส่วนประกอบอินดักทีฟและแคปซิทีฟของวงจรไฟฟ้ากระแสสลับโดยไม่ถูกเปลี่ยนเป็นรูปแบบพลังงานอื่น แม้ว่าจะไม่ทำให้เกิดงานที่มีประโยชน์ แต่มันจำเป็นสำหรับการรักษาเสถียรภาพแรงดันและความสามารถในการทำงานของระบบ หน่วย: โวลต์-แอมแปร์ปฏิกิริยา (VAR) คำอธิบายพารามิเตอร์ ประเภทของกระแสไฟฟ้า เลือกประเภทของกระแสไฟฟ้า: - กระแสไฟฟ้าตรง (DC) : ไหลอย่างต่อเนื่องจากขั้วบวกไปยังขั้วลบ; ไม่มีพลังงานปฏิกิริยา - กระแสไฟฟ้าสลับ (AC) : เปลี่ยนทิศทางและขนาดตามระยะเวลายาวๆ ที่ความถี่คงที่ การกำหนดค่าระบบ: - เฟสเดียว: สองสายนำ (เฟส + กลาง) - สองเฟส: สองสายเฟส; สายกลางอาจกระจาย - สามเฟส: สามสายเฟส; ระบบสี่สายรวมสายกลาง หมายเหตุ: พลังงานปฏิกิริยาจะมีอยู่เฉพาะในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับเท่านั้น แรงดันไฟฟ้า ความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างจุดสองจุด - สำหรับเฟสเดียว: ป้อนแรงดันเฟส-กลาง - สำหรับสองเฟสหรือสามเฟส: ป้อนแรงดันเฟส-เฟส กระแสไฟฟ้า การไหลของประจุไฟฟ้าผ่านวัสดุ วัดเป็นแอมแปร์ (A) พลังงานจริง พลังงานที่ใช้จริงโดยโหลดและแปลงเป็นพลังงานที่มีประโยชน์ (เช่น ความร้อน การเคลื่อนที่) หน่วย: วัตต์ (W) สูตร: P = V × I × cosφ พลังงานปรากฏ ผลคูณของแรงดัน RMS และกระแส แสดงถึงพลังงานทั้งหมดที่จ่ายโดยแหล่งพลังงาน หน่วย: โวลต์-แอมแปร์ (VA) สูตร: S = V × I แฟคเตอร์กำลัง อัตราส่วนระหว่างพลังงานจริงกับพลังงานปรากฏ แสดงถึงประสิทธิภาพในการใช้พลังงาน สูตร: PF = P / S = cosφ เมื่อ φ เป็นมุมเฟสระหว่างแรงดันและกระแส มีค่าอยู่ระหว่าง 0 ถึง 1 ความต้านทาน ความต้านทานต่อการไหลของกระแสเนื่องจากสมบัติของวัสดุ ความยาว และพื้นที่ภาคตัดขวาง หน่วย: โอห์ม (Ω) สูตร: R = ρ × l / A ความต้านทานไฟฟ้า ความต้านทานรวมของวงจรต่อกระแสสลับ รวมถึงความต้านทาน อินดักทีฟเรแอคแทนซ์ และแคปซิทีฟเรแอคแทนซ์ หน่วย: โอห์ม (Ω) สูตร: Z = √(R² + (XL - XC)²) หลักการคำนวณพลังงานปฏิกิริยา พลังงานปฏิกิริยา \( Q \) คำนวณได้ดังนี้: Q = V × I × sinφ หรือ: Q = √(S² - P²) เมื่อ: - S: พลังงานปรากฏ (VA) - P: พลังงานจริง (W) - φ: มุมเฟสระหว่างแรงดันและกระแส หากวงจรเป็นอินดักทีฟ Q > 0 (ดูดซับพลังงานปฏิกิริยา); หากเป็นแคปซิทีฟ Q < 0 (จ่ายพลังงานปฏิกิริยา) คำแนะนำการใช้งาน แฟคเตอร์กำลังต่ำเพิ่มการสูญเสียในสายและแรงดันตกในระบบพลังงาน ธนาคารคอนเดนเซอร์มักใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมเพื่อชดเชยพลังงานปฏิกิริยา ใช้เครื่องมือนี้เพื่อคำนวณพลังงานปฏิกิริยาจากค่าแรงดัน กระแส และแฟคเตอร์กำลังที่ทราบ