Der Einfluss der Blindwiderstände (einschließlich induktiver und kapazitiver Blindwiderstände) auf die elektrische Energiemessung kann aus den folgenden Aspekten analysiert werden:
Phasenversatz
In Wechselstromkreisen verursacht die Anwesenheit von Blindwiderständen einen Phasenversatz zwischen Spannung und Strom. Wenn im Kreis reine Induktivitäten oder reine Kapazitäten vorhanden sind, beträgt der Phasenversatz zwischen Spannung und Strom jeweils 90 Grad Verzögerung oder Vorspannung. Dies bedeutet, dass in rein induktiven oder rein kapazitiven Schaltungen die geleistete Arbeit nur eine momentane Energieaustausch ist und keine reale elektrische Energie verbraucht wird.
Für hybride Schaltungen, die Widerstand und Blindwiderstand enthalten (d.h. RLC-Schaltungen), liegt der Phasenwinkel zwischen Spannung und Strom zwischen 0 und 90 Grad, was die von dem Energiemesser gemessene Wirkleistung (P), Blindleistung (Q) und Scheinleistung (S) beeinflusst. Die Wirkleistung ist der Teil, der tatsächlich Arbeit leistet, während die Blindleistung den Energieaustausch und nicht den Energieverbrauch repräsentiert.
Leistungsfaktor
Der Leistungsfaktor (PF) ist definiert als das Verhältnis von Wirkleistung zu Scheinleistung. Die Anwesenheit von Blindwiderständen führt dazu, dass der Leistungsfaktor vom idealen Wert 1 abweicht (d.h. einer reinen Widerstandsschaltung). Ein niedriger Leistungsfaktor bedeutet, dass mehr Energie im System hin- und herfließt anstatt effizient genutzt zu werden, was die Effizienz des Energiesystems reduziert.
Im Energiemessprozess, wenn der Leistungsfaktor nicht 1 ist, benötigen Sie ein Energiemessgerät, das die tatsächliche Wirkleistung messen kann. Einige Energiemessgeräte sind für den Einsatz in einem bestimmten Leistungsfaktorbereich konzipiert, außerhalb dessen können Messfehler auftreten.
Messfehler
Für traditionelle elektromechanische Energiemesser können Phasenversätze und nichtlineare Lasten zu ungenauen Messwerten führen. Moderne elektronische Energiemesser sind bei der Messung unreiner Widerstandslasten präziser, aber es muss immer noch auf die Eigenschaften des Kreises geachtet werden. Wenn die Konstruktion des Energiemessers den Einfluss von Blindwiderständen nicht berücksichtigt, können Messfehler auftreten, wenn Schaltungen mit Blindwiderstandsbauteilen gemessen werden.
Harmonische Auswirkungen
In Schaltungen mit nichtlinearen Lasten sind neben Grundfrequenzen harmonische Ströme und Spannungen vorhanden. Diese Harmonischen führen ebenfalls zu zusätzlichen Blindwiderstandseffekten und können den Messwert des Energiemessers beeinflussen. Besonders wenn in der Schaltung eine große Anzahl von Harmonischen vorhanden ist, kann das traditionelle Energiemessgerät möglicherweise nicht in der Lage sein, den gesamten Energieverbrauch genau zu messen.
Zusammengefasst äußert sich der Einfluss von Blindwiderständen auf die elektrische Energiemessung hauptsächlich darin, dass er die Phasenbeziehung zwischen Spannung und Strom verändert und somit den Leistungsfaktor und den Gesamtenergieverbrauch beeinflusst. Um die elektrische Energie genau zu messen, sollten bei der Konstruktion und Auswahl des Energiemessers die tatsächlichen Eigenschaften und Lastcharakteristiken des Kreises berücksichtigt werden.
