Vad är effekten av reaktans på mätningen av elektrisk energi?

Reaktansens (inklusive induktiv reaktans och kapacitiv reaktans) inverkan på mätning av elektrisk energi kan analyseras utifrån följande aspekter:

Fasförsprång

I växelströmskretsar orsakar närvaron av reaktans ett fasförsprång mellan spänning och ström. När det finns rena induktorer eller rena kondensatorer i kretsen är fasförsprånget mellan spänning och ström respektive 90 grader fördröjning eller förskott. Detta betyder att i rena induktiva eller kapacitiva kretsar är arbetet endast en ögonblicklig energibyte, och ingen riktig elektrisk energi förbrukas.

För hybridkretsar som innehåller resistans och reaktans (dvs. RLC-kretsar) kommer fasvinkeln mellan spänning och ström att ligga mellan 0 och 90 grader, vilket kommer att påverka den aktiva effekten (P), den reaktiva effekten (Q) och den uppenbara effekten (S) som mäts av wattimern. Den aktiva effekten är den del som faktiskt utför arbetet, medan den reaktiva effekten representerar energibyte snarare än energiförbrukning.

Effektfaktor

Effektfaktor (PF) definieras som kvoten mellan den aktiva effekten och den uppenbara effekten. Närvaron av reaktans gör att effektfaktorn avviker från det idealiska värdet 1 (dvs. en ren resistanskrets). En låg effektfaktor innebär att mer energi flödar fram och tillbaka i systemet snarare än att användas effektivt, vilket minskar effektiviteten i energisystemet.

Under energimätningen, om effektfaktorn inte är 1, behöver du använda en energiräknare som kan mäta den faktiska aktiva effekten. Vissa energiräknare är utformade för användning inom en specifik effektfaktorspann, utanför vilken kan det leda till mätfel.

Mätfel

För traditionella elektromekaniska wattimrar kan fasförsprån och icke-linjära belastningar orsaka felaktiga läsningar. Moderna elektroniska wattimrar är mer exakta vid mätning av osunda resistiva belastningar, men man måste fortfarande tänka på kretsens egenskaper. Om designen av energiräknaren inte tar hänsyn till reaktansens effekt, kan mätfel uppstå vid mätning av kretsar som innehåller reaktanskomponenter.

Harmonisk effekt

I kretsar med icke-linjära belastningar finns harmoniska strömmar och spänningar förutom grundfrekvenserna. Dessa harmoniska introducerar ytterligare reaktanseffekter och kan ha inverkan på energiräknarens läsning. Särskilt när det finns en stor mängd harmoniska i kretsen, kan den traditionella energiräknaren inte kunna mäta totala energiförbrukningen korrekt.

Sammanfattningsvis påverkar reaktansen mätningen av elektrisk energi huvudsakligen genom att den ändrar fasrelationen mellan spänning och ström, och sedan påverkar effektfaktorn och den totala elektriska energiförbrukningen. För att mäta elektrisk energi korrekt bör de faktiska egenskaperna och belastningsförhållandena i kretsen beaktas vid design och val av energiräknaren.