kVA aus Ampere und Volt

Rechner und Formeln zur elektrischen Scheinleistung aus Strom und Spannung


Strom I
Spannung U
Dezimalstellen
Leistung VA

Mit dieser Funktion wird die Scheinleistung in VA aus der Stromstärke und der Spannung berechnet.

Geben Sie die Stromstärke in Ampere und die Spannung in Volt an, dann klicken Sie auf   Rechnen  . Als Resultat erhalten Sie die Leistung in kVA.


Um kVA (Kilovoltampere) zu erhalten, wird die Nennleistung berechnet, indem Strom (in Ampere) und Spannung (in Volt) miteinander multipliziert werden. Dabei gibt es zwei grundlegende Formeln, je nachdem, ob es sich um ein einphasiges oder dreiphasiges System handelt:

Formel zur Scheinleistung


1 Phase

\(\displaystyle Scheinleistung= Spannung × Strom \)     ⇒     \(\displaystyle P_{(VA)}= U × I \)

Beispiel

\(\displaystyle P= U × I = 230 × 10 = 2300\;W =\color{blue}{2.3\;kV}\)

3 Phasen

Hier berücksichtigt man zusätzlich den Faktor \(\sqrt{3}\) (ungefähr 1,732), der die Phasenverschiebung im Drehstrom berücksichtigt. Die Formel lautet:

\(\displaystyle Scheinleistung= \sqrt{3}× Spannung × Strom \)     ⇒     \(\displaystyle P_{(VA)}=\sqrt{3} × U × I \)

Beispiel

\(\displaystyle P= \sqrt{3} × U × I = 1.732 × 230 × 10 = 3983.6\;VA =\color{blue}{3.98\;kVA}\)

Scheinleistung (kVA) vs. Wirkleistung (kW)


Die Scheinleistung (kVA) ist die Produkt von Spannung und Strom, während die Wirkleistung (kW) die tatsächliche Leistung ist, die in einem elektrischen System genutzt wird. Der Unterschied zwischen diesen beiden Größen ist der Leistungsfaktor (PF), der angibt, wie effizient die elektrische Energie in nützliche Arbeit umgewandelt wird. Der Leistungsfaktor ist definiert als das Verhältnis der Wirkleistung zur Scheinleistung:

\[ Leistungsfaktor= \frac{Wirkleistung}{Scheinleistung} \ \ \ ⇒ \ \ \ PF= \frac{P_{(kW)}}{P_{(kVA)}}\]


Scheinleistung (kVA):

Sie ergibt sich aus der Multiplikation von Spannung (V) und Strom (A) ohne Berücksichtigung von Phasenverschiebungen. Das heißt, kVA zeigt an, welche Leistung theoretisch durch ein elektrisches System fließt:

\[P_{(kVA)}= \frac{U_{(V)}×I_{(A)}}{1000}\]

Wirkleistung (kW):

Diese Leistung wird tatsächlich für Nutzarbeit verwendet. Sie berücksichtigt den Leistungsfaktor (cos φ), der ausdrückt, wie effizient der Strom in Arbeit umgesetzt wird. Der Leistungsfaktor ergibt sich aus dem Phasenwinkel zwischen Strom und Spannung. Daraus folgt:

\[ P_{(kW)}= P_{(kVA)}×cos φ\]

Bedeutung des Leistungsfaktors

Der Leistungsfaktor ist ein Maß dafür, wie effizient elektrische Energie in nützliche Arbeit umgewandelt wird. Ein Leistungsfaktor von 1 (oder 100%) bedeutet, dass die gesamte Scheinleistung in Wirkleistung umgewandelt wird. Ein Leistungsfaktor von weniger als 1 bedeutet, dass ein Teil der Scheinleistung nicht in Wirkleistung umgewandelt wird. Ein niedriger Leistungsfaktor kann auf ineffiziente Geräte oder eine schlechte Lastverteilung im System hinweisen. Dies kann zu höheren Energiekosten und einer Überlastung des elektrischen Systems führen.