Calculating kVA per Leg on a 3-Phase 240V 50A Circuit

Procedura di calcolo della potenza trifase

Per un sistema trifase bilanciato, la potenza apparente totale (kVA) e la potenza apparente per fase (per fase) sono semplici da calcolare. La chiave è distinguere tra Tensione Linea-Linea (V_LL) e Tensione di Fase (V_PH), e tra Corrente di Linea (I_L).

Parametri dati

• Tensione Linea-Linea, V_LL = 240 V
• Corrente di Linea, I_L = 50 A (per conduttore di fase)
• Sistema: Trifase bilanciato
• Assunzione: Fattore di potenza = 1.0 (per kVA = kW equivalenza; kVA è potenza apparente, indipendente da PF)

Metodo 1: Calcolo per fase (equivalente stella)

In un sistema bilanciato, ogni fase "gamba" trasporta la corrente di linea. La tensione attraverso ogni avvolgimento di fase (o elemento di carico in stella) è la Tensione di Fase:

V_PH = V_LL / √3 = 240 / 1.732 ≈ 138.6 V

Potenza Apparente per Fase (Gamba):

S_PH = V_PH × I_L = 138.6 V × 50 A = 6.928 VA ≈ 6.93 kVA

Potenza Apparente Totale Trifase: S_3Φ = 3 × S_PH = 3 × 6.93 kVA = 20.78 kVA

Metodo 2: Formula trifase diretta (standard)

S_3Φ = √3 × V_LL × I_L = 1.732 × 240 V × 50 A = 20.784 VA = 20.78 kVA

Per Gamba (Fase) kVA = S_3Φ / 3 = 6.93 kVA

⚠️ Errore comune

Il contenuto originale calcolava erroneamente: `240V × 50A = 12 kW` per fase, poi `12 kVA × 3 = 36 kVA` totale, poi `36/3 = 12 kVA` per gamba. Questo è sbagliato. Usava la tensione Linea-Linea (240V) come se fosse la Tensione di Fase per una connessione stella. Il 240V trifase è tipicamente un sistema Delta (o Delta con angolo a terra). In Delta, la tensione di fase = tensione di linea = 240V, ma la corrente di fase = I_L / √3 = 50 / 1.732 ≈ 28.9 A.

Calcolo Delta corretto: S_PH = V_PH × I_PH = 240 × 28.9 = 6.93 kVA. Stesso risultato.

Sommario dei risultati

Grandezza	Valore
Tensione Linea-Linea	240 V
Corrente di Linea	50 A
Tensione di Fase (equivalente stella)	138.6 V
Corrente di Fase (equivalente delta)	28.9 A
Potenza Apparente per Fase (per gamba)	6.93 kVA
Potenza Apparente Totale Trifase	20.78 kVA

Potenza Reale (kW) dipende dal Fattore di Potenza

P_3Φ = √3 × V_LL × I_L × PF

• PF = 1.0 (Resistivo): 20.78 kW
• PF = 0.8 (Motore tipico): 16.6 kW
• PF = 0.6 (Scarso): 12.5 kW

kVA è la nominale per trasformatori, generatori e cablaggio (limite termico). kW è ciò che il contatore misura e per cui paghi.