Milyen hatással van a reaktanc a mérlegelt elektromos energiára?

A reaktancia (indukciós és kapacitív reaktancia) hatása az elektromos energia mérésére az alábbi szempontokból elemzhető:

Fáziskülönbség

Az AC áramkörökben a reaktancia jelenléte fáziskülönbséget okoz az áramerősségek és a feszültség között. Ha tiszta induktorok vagy tiszta kondenzátorok vannak az áramkörben, a feszültség és az áramerősség közötti fáziskülönbség rendre 90 fokos késés vagy előnyomás lesz. Ez azt jelenti, hogy tiszta induktív vagy tiszta kapacitív áramkörök esetén a végzett munka csak energiacsere, nem valódi elektromos energia fogyasztás.

A rezisztancia és reaktancia tartalmú vegyes áramkörök (azaz RLC áramkörök) esetén a feszültség és az áramerősség közötti fázisszög 0 és 90 fok közötti értéket fogja felvegyeni, ami befolyásolja a wattóra által mérni tudott aktív teljesítményt (P), reaktív teljesítményt (Q) és látszólagos teljesítményt (S). Az aktív teljesítmény a tényleges munkát végző rész, míg a reaktív teljesítmény az energiacsere, nem az energiafogyasztást jelöli.

Teljesítménytényező

A teljesítménytényező (PF) definíció szerint az aktív teljesítmény és a látszólagos teljesítmény arányát jelenti. A reaktancia jelenléte miatt a teljesítménytényező eltér az ideális 1 értéktől (azaz tiszta rezisztív áramkör). Alacsony teljesítménytényező azt jelenti, hogy több energia ciklikusan folyik vissza és előre a rendszerben, semmint hatékonyan hasznosításra kerül, ami csökkenti a hálózat hatékonyságát.

Az energia mérés során, ha a teljesítménytényező nem 1, akkor olyan wattóra használata szükséges, amely képes a valódi aktív teljesítmény mérésére. Néhány wattóra specifikus teljesítménytényező-tartományra van tervezve, amelyen kívül mértani hibák léphetnek fel.

Mértani hiba

A hagyományos elektromos wattóráknál a fáziskülönbségek és a nemlineáris terhelések pontatlan mérést eredményezhetnek. A modern elektronikus wattórák pontosabbak a tiszta rezisztív terhelések mérésében, de továbbra is figyelembe kell venni az áramkör jellemzőit. Ha a wattóra tervezése nem veszi figyelembe a reaktancia hatását, akkor mértani hibák fordulhatnak elő reaktancia komponenseket tartalmazó áramkörök mérésénél.

Harmonikus hatás

A nemlineáris terhelésekkel rendelkező áramkörökben, mellett a fundamentális frekvencián, harmonikus áramerősségek és feszültségek is jelen vannak. Ezek a harmonikusok további reaktancia hatásokat okoznak, és befolyásolhatják a wattóra méréseit. Különösen nagy számú harmonikusok esetén a hagyományos wattóra nem képes pontosan mérni az összes energiafogyasztást.

Összefoglalva, a reaktancia hatása az elektromos energia mérésére elsősorban abban nyilvánul meg, hogy megváltoztatja a feszültség és az áramerősség fázisviszonyát, ami a teljesítménytényezőt és az összes elektromos energiafogyasztást befolyásolja. A pontos energia méréshez az áramkör valós jellemzőit és a terhelések tulajdonságait kell figyelembe venni a wattóra tervezésekor és kiválasztásakor.