세 가지 공식
전력과 전류는 전압으로 이어지고, 교류에서는 역률도 끼어듭니다.
- 직류: I = P ÷ V
- 단상 교류: I = P ÷ (V × 역률)
- 삼상 교류: I = P ÷ (√3 × V × 역률)
P는 와트이므로 킬로와트는 먼저 1,000을 곱합니다. 삼상에서 V는 선간전압으로, 한국이면 380 V 쪽 값이며 상과 중성선 사이의 220 V가 아닙니다.
계산 예
- 220 V 단상에 5 kW 히터, 역률 1: 5,000 ÷ 220 = 22.7 A.
- 같은 5 kW를 역률 0.85의 모터로 쓰면: 5,000 ÷ (220 × 0.85) = 26.7 A. 같은 일에 4 A 가까이 더 듭니다.
- 380 V 삼상에 15 kW 모터, 역률 0.85: 15,000 ÷ (1.732 × 380 × 0.85) = 26.8 A.
- 48 V 배터리 뱅크에 2 kW 부하: 2,000 ÷ 48 = 41.7 A. 저전압 직류에 굵은 전선이 필요한 이유입니다.
역률이란
교류에서는 전류와 전압의 최대점이 항상 같이 오지 않습니다. 역률은 전류 가운데 실제로 일을 하는 비율이며 0과 1 사이입니다.
- 1.0: 저항 부하. 히터, 전기 주전자, 백열등.
- 0.8~0.9: 모터. 산업용 부하의 대부분입니다.
- 0.95~0.99: 역률 보정이 들어간 요즘 스위칭 전원.
기기 명판에 보통 적혀 있습니다. 역률이 낮으면 같은 킬로와트에도 전류가 늘어나므로 필요한 전선과 차단기가 달라집니다.
kW, kVA, 모터 명판
kW는 유효전력, 곧 일을 하는 몫입니다. kVA는 피상전력으로 배선이 실어야 하는 몫이며 kVA = kW ÷ 역률입니다. 둘이 같은 것은 역률이 1일 때뿐입니다. 전선과 보호기기는 전류로 고르므로 kVA를 기준으로 정하십시오.
모터에는 함정이 하나 있습니다. 명판의 kW는 축에 나오는 출력입니다. 전기 입력은 효율만큼 더 크므로 효율 92%인 15 kW 모터는 전원에서 16.3 kW를 끌어갑니다. 변환해야 하는 숫자는 이쪽입니다.
암페어에서 kW로
같은 공식을 옮겨 쓰면 됩니다. 직류는 P = V × I, 단상은 P = V × I × 역률, 삼상은 P = √3 × V × I × 역률입니다. 380 V 삼상, 역률 0.85에서 클램프미터가 25 A를 가리키면 1.732 × 380 × 25 × 0.85 = 14.0 kW입니다.
도구
kW 암페어 변환 계산기는 직류, 단상, 삼상에 대해 양방향으로 변환하고 kVA도 줍니다. 옴의 법칙 계산기는 전압, 전류, 저항을 다루고, 케이블 굵기 계산기와 전압강하 계산기는 그 전류를 도체 굵기로 바꿔 줍니다.