Qual é o efeito da reatância na medição de energia elétrica?

A influência da reatância (incluindo reatância indutiva e capacitiva) na medição de energia elétrica pode ser analisada pelos seguintes aspectos:

Diferença de fase

Em circuitos de corrente alternada, a presença de reatância causa uma diferença de fase entre tensão e corrente. Quando há indutores puros ou capacitores puros no circuito, a diferença de fase entre a tensão e a corrente é de 90 graus de atraso ou avanço, respectivamente. Isso significa que, em circuitos puramente indutivos ou puramente capacitivos, o trabalho realizado é apenas uma troca instantânea de energia, e nenhuma energia elétrica real é consumida.

Para circuitos híbridos contendo resistência e reatância (ou seja, circuitos RLC), o ângulo de fase entre tensão e corrente estará entre 0 e 90 graus, o que afetará a potência ativa (P), a potência reativa (Q) e a potência aparente (S) medidas pelo medidor de energia. A potência ativa é a parte que realmente realiza o trabalho, enquanto a potência reativa representa a troca de energia, e não o consumo de energia.

Fator de potência

O fator de potência (FP) é definido como a razão entre a potência ativa e a potência aparente. A presença de reatância faz com que o fator de potência se desvie do valor ideal de 1 (ou seja, um circuito de pura resistência). Um baixo fator de potência significa que mais energia está fluindo para frente e para trás no sistema, em vez de ser usada eficientemente, o que reduz a eficiência do sistema de energia.

No processo de medição de energia, se o fator de potência não for 1, será necessário usar um medidor de energia que possa medir a potência ativa real. Alguns medidores de energia são projetados para uso em um intervalo específico de fator de potência, fora do qual podem ocorrer erros de medição.

Erro de medição

Para medidores de energia eletromecânicos tradicionais, as diferenças de fase e as cargas não lineares podem causar leituras imprecisas. Os medidores de energia eletrônicos modernos são mais precisos na medição de cargas resistentes impuras, mas ainda é necessário prestar atenção às características do circuito. Se o design do medidor de energia não considerar o efeito da reatância, podem ocorrer erros de medição ao medir circuitos que contêm componentes de reatância.

Efeito harmônico

Em circuitos com cargas não lineares, além das frequências fundamentais, estão presentes correntes e tensões harmônicas. Essas harmônicas também introduzem efeitos adicionais de reatância e podem ter impacto na leitura do medidor de energia. Especialmente quando há um grande número de harmônicas no circuito, o medidor de energia tradicional pode não ser capaz de medir com precisão o consumo total de energia.

Em resumo, a influência da reatância na medição de energia elétrica é principalmente refletida no fato de que ela altera a relação de fase entre tensão e corrente, e, em seguida, afeta o fator de potência e o consumo total de energia elétrica. Para medir a energia elétrica com precisão, as características reais e as propriedades da carga do circuito devem ser consideradas no projeto e na seleção do medidor de energia.