kVA 計算器
計算單相負載的視在功率、實功率與虛功率。
電功率計算器
輸入單相交流電路的電壓有效值、電流有效值及功率因數。
關於 kVA 與交流功率
千伏安,縮寫為 kVA,用來衡量交流電路中的視在功率。視在功率結合電源提供的電壓與電流,不假設兩者同時達到峰值。對單相負載而言,視在功率的 kVA 值等於電壓有效值乘以電流有效值,再除以一千。這個值描述導線、變壓器、發電機、開關及保護設備可能需要承載的總電氣容量。
千瓦衡量的是實功率,也就是轉換成有用功、熱、光或運動的部分。實功率等於視在功率乘以功率因數。功率因數介於零與一之間,描述電流對有效能量傳遞的貢獻程度。電阻式加熱器的功率因數可接近一,而馬達、變壓器及電子負載的電流可能有相位偏移或失真。因此,功率因數為 0.8 的 10 kVA 負載,使用的實功率為 8 kW。
虛功率以 kVAR 表示,代表與磁場及電場交換的能量。在此採用的簡化功率三角形中,虛功率等於視在功率乘以一減去功率因數平方後的平方根。實功率、虛功率與視在功率構成直角三角形:kVA 的平方等於 kW 的平方加上 kVAR 的平方。當單一綜合功率因數能準確代表負載時,此關係適用。
請使用相同操作條件下量測的電壓與電流有效值。本計算器專為單相功率設定。三相平衡系統若採用線間電壓與線電流,還須額外乘以三的平方根。設備選型時也要區分 kVA 與 kW:即使連接負載消耗的千瓦數較少,發電機或變壓器的額定容量通常仍受視在功率與電流限制。計算結果可用於初步選型、課堂分析及現場快速核對。最終電氣設計還須考量啟動電流、諧波、工作週期、環境條件、法規要求、導線安培容量、保護裝置與製造商額定值。
kVA 計算範例
| 電壓、電流、功率因數 | 視在功率、實功率、虛功率 |
|---|---|
| 230 V,10 A,功率因數 0.8 | 2.3 kVA, 1.84 kW, 1.38 kVAR |
| 120 V,5 A,功率因數 1 | 0.6 kVA, 0.6 kW, 0 kVAR |
| 240 V,20 A,功率因數 0.6 | 4.8 kVA, 2.88 kW, 3.84 kVAR |
如何使用 kVA 計算器
- 以伏特輸入單相電壓有效值。
- 以安培輸入負載電流有效值。
- 以零到一之間的小數輸入負載功率因數。
- 計算並比較視在功率、實功率與虛功率。
常見問題
kVA 與 kW 有什麼不同?
kVA 衡量總視在功率,kW 衡量轉換成有用功的功率。只有功率因數為一時,兩者才相等。
什麼是功率因數?
功率因數是實功率與視在功率之比。數值越高,表示供應的電流利用得越有效率。
可以用來計算三相功率嗎?
本工具計算的是單相電路。平衡三相系統使用線間電壓及線電流計算時,通常須乘以三的平方根。
為什麼變壓器以 kVA 標示額定容量?
變壓器發熱主要與電壓及電流有關,而不是負載的功率因數。因此,視在功率額定值能更直接反映其電氣負載能力。
虛功率可以是零嗎?
可以,功率因數為一時,簡化模型中的虛功分量為零。此時視在功率與實功率相等。