Мы живем в окружении бытовой техники, как дома, так и на работе встречаем электротехнику и оргтехнику – это все электропотребляющие объекты, количественным показателем которых является энергопотребление. Иногда возникает необходимость измерить энергопотребление: необходимость измерения мощности может возникнуть при проектировании резервной сети, при возникновении сомнений в оплате счетов за электроэнергию и т.д.
Компоненты энергопотребления
Величина электрической энергии равна произведению напряжения и силы тока, потребляемого электроприбором. Это утверждение справедливо для цепей постоянного тока и для электроприборов, являющихся активной нагрузкой (лампы накаливания, нагревательные элементы, теплые полы, электронагреватели и др.) где электричество почти полностью используется для полезной работы.
В реальных условиях общее потребление энергии складывается из нескольких составляющих, которые не следует сбрасывать со счетов при расчете потребления электроэнергии. Так, при расчете максимальной нагрузки необходимо учитывать:
- Активная мощность;
- Реактивная сила;
- Пусковые токи.
В цепях переменного тока необходимо учитывать реактивные нагрузки, которые из-за наличия емкостей и индуктивностей они увеличивают нагрузку на электрическую сеть, при этом не участвуя в полезной работе.
Реактивную составляющую имеют силовые трансформаторы, электродвигатели, словом, большинство бытовых приборов. Фактические значения энергопотребления корректируются коэффициентом мощности (cosϕ), который всегда меньше 1. Суммарная мощность, которая является отношением активной мощности и cosϕ соответственно выше активной, и единиц реактивной мощности и полной ВА (ВА).
Методы измерения мощности электрического тока в домашних условиях
Существует множество способов измерения мощности электрооборудования и бытовых приборов. Самым простым из них является учет электроэнергии по счётчику.
Включите отдельно каждое из устройств и посчитайте импульсы мигания светодиода в течение определенного количества времени, затем вычисляет мощность исходя из количества импульсов, количество которых на единицу мощности указано на приборной доске.
Более точные замеры можно произвести с помощью специальных измерительных инструментов:
- токовые зажимы;
- бытовые ваттметры;
- анализаторы качества электроэнергии.
Менее проблематичным, чем подсчет импульсов электросчетчика, будет измерение мощности с помощью токоизмерительных клещей. Полученное значение тока через исследуемый проводник умножается на значение напряжения и получается значение мощности.
Еще проще измерить мощность бытовых приборов бытовым ваттметром, который вставляется прямо в розетку; вилка электрического пользователя должна быть вставлена в розетку самого прибора. На дисплее прибора можно просмотреть показания мощности и другие параметры электрической сети.
Наиболее точные и объективные данные измерений позволяют получить анализаторы качества электроэнергии. Помимо измерения активной и реактивной составляющих, а также полной мощности, прибор измеряет и регистрирует весь спектр параметров электрической сети.
К сожалению, высокая стоимость таких устройств делает их доступными только сертифицированным электротехническим лабораториям, поэтому целесообразнее полагаться на них для наиболее точных измерений энергопотребления.
Измерение мощности электрической энергии
Измерение мощности электросети осуществляется с помощью специальных устройств и приборов. Во время исследования фиксируется значения трансформаторов, вторичных токов и напряжения сети. Существуют различные виды анализаторов электроэнергии. В процессе проверки выявляются параметры энергосистемы, которые анализируются на соответствие ГОСТам и нормативной документацией.
Государственные стандарты
ГОСТ определяет ряд показателей качества электрической энергии:
- отклонения частоты;
- провалы напряжения и колебания;
- напряжение импульсивное;
- несимметричность внутри трехфазных систем;
- несинусоидальность кривой.
Отклонения от установленных значений указывает на проблемы в работе оборудования. В таких ситуациях наблюдается снижение мощности и надежности оборудования, повышение расхода энергии и нерациональности использования ресурсов.
Принцип работы анализатора мощности электроэнергии
Прибор выполняет функцию проверки величин и уровень соответствия требованиям. Принцип его работы основан на измерителе электрических величин. Аппарат фиксирует значения тока и напряжения за короткие интервалы времени.
Современные технологии позволяют получить исчерпывающую информацию о работе системы:
- постоянное отклонение напряжения;
- пиковые нагрузки и токи;
- природа переходных процессов в сети;
- фиксация времени с наибольшими потреблениями электрической энергии;
- искажения кривых тока;
- падения и провалы.
Контроль за работой техники осуществляется с целью выявления дефектов в электрической сети и их устранения. Для выполнения задания требуется подсоединить анализатор к системе. Места контроля – это точки подключения к потребительской сети. При работе с простыми системами допускается подсоединение в местах, расположенных максимально близко к этим точкам.
Полученная информация обрабатывается с помощью математических алгоритмов. Это позволяет достигнуть ряда целей:
- рассчитать параметры работы;
- проанализировать качество электроэнергии;
- установить количество энергии.
Показатели измеряются на определенном отрезке времени. Низкое напряжение – это самая частая причина плохого качества энергии. Это значение анализируется дважды в год. Другие нормы определяются один раз в 12 месяцев.
Кто проводит исследования?
Право проводить измерения имеют лаборатории с аттестатами Ростехнадзор. В службе «Мегаватт-сервис» работают квалифицированные работники, использующие сертифицированное оборудование. Точность результатов гарантируется высоким качеством используемой измерительной техники.
Оборудование проходит многочисленные проверки, перед началом эксплуатации. Класс точности, определяется соответствующими специалистами и технологами.
Цели проверки
Полученные результаты позволяют добиться соблюдения заданных в договоре поставщика параметров. Анализ обеспечивает получение данных для составления развернутого отчета о работе системы. Экспертиза выявляет перечень отклонений или их отсутствие. Полученный документ дает основания, для предъявления поставщику обоснованных претензий о несоответствии качества энергии общепринятым нормам. В результате вторая сторона договора устранит все проблемы, и выявленные нарушения в оговоренный промежуток времени.
Измерения обеспечивают расчет коэффициента рациональности использования электричества. Благодаря этому производство выходит на технологичный уровень работы с минимальным расходом ресурсов. При необходимости, из электрической сети устраняются объекты, работающие неэффективно или во вред всей системе.