ผลกระทฎภารมีผลต่อการวัดพลังงานไฟฟ้าอย่างไร

ผลกระทบที่เกิดจากความต้านทานแบบปฏิกิริยา (รวมถึงความต้านทานแบบเหนี่ยวนำและความต้านทานแบบประจุไฟฟ้า) ต่อการวัดพลังงานไฟฟ้าสามารถวิเคราะห์ได้จากด้านต่างๆ ดังนี้:

ความแตกต่างของเฟส

ในวงจรไฟฟ้าสลับ การมีอยู่ของความต้านทานแบบปฏิกิริยาจะทำให้เกิดความแตกต่างของเฟสระหว่างแรงดันและกระแสไฟฟ้า เมื่อมีอินดักเตอร์บริสุทธิ์หรือคาปาซิเตอร์บริสุทธิ์ในวงจร ความแตกต่างของเฟสระหว่างแรงดันและกระแสไฟฟ้าจะเป็น 90 องศา โดยที่อินดักเตอร์จะล่าช้า และคาปาซิเตอร์จะนำหน้า ซึ่งหมายความว่า ในวงจรที่มีอินดักเตอร์หรือคาปาซิเตอร์บริสุทธิ์เท่านั้น การทำงานจะเป็นเพียงการแลกเปลี่ยนพลังงานในทันทีโดยไม่มีการใช้พลังงานไฟฟ้าจริงๆ

สำหรับวงจรผสมที่มีความต้านทานและความต้านทานแบบปฏิกิริยา (เช่น วงจร RLC) มุมเฟสระหว่างแรงดันและกระแสไฟฟ้าจะอยู่ระหว่าง 0 ถึง 90 องศา ซึ่งจะมีผลต่อพลังงานจริง (P) พลังงานปฏิกิริยา (Q) และพลังงานที่เห็น (S) ที่วัดได้จากมิเตอร์วัดพลังงาน พลังงานจริงคือส่วนที่ทำให้งานเกิดขึ้นจริง ส่วนพลังงานปฏิกิริยาแสดงถึงการแลกเปลี่ยนพลังงานไม่ใช่การใช้พลังงาน

ปัจจัยกำลัง

ปัจจัยกำลัง (PF) ถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนระหว่างพลังงานจริงกับพลังงานที่เห็น การมีอยู่ของความต้านทานแบบปฏิกิริยาทำให้ปัจจัยกำลังเบี่ยงเบนออกจากค่าที่เหมาะสมคือ 1 (คือวงจรที่มีความต้านทานบริสุทธิ์) ปัจจัยกำลังที่ต่ำหมายความว่าพลังงานมากขึ้นที่ไหลไปกลับในระบบแทนที่จะถูกใช้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งลดประสิทธิภาพของระบบพลังงาน

ในการวัดพลังงาน ถ้าปัจจัยกำลังไม่เท่ากับ 1 จำเป็นต้องใช้มิเตอร์วัดพลังงานที่สามารถวัดพลังงานจริงได้บางมิเตอร์วัดพลังงานถูกออกแบบมาสำหรับใช้ในช่วงปัจจัยกำลังที่เฉพาะเจาะจง หากใช้นอกช่วงดังกล่าวอาจทำให้เกิดความผิดพลาดในการวัด

ความผิดพลาดในการวัด

สำหรับมิเตอร์วัดพลังงานแบบอิเล็กโทรแมคคานิกแบบดั้งเดิม ความแตกต่างของเฟสและการโหลดที่ไม่เชิงเส้นสามารถทำให้เกิดการอ่านค่าที่ไม่ถูกต้อง มิเตอร์วัดพลังงานแบบอิเล็กทรอนิกสมัยใหม่มีความแม่นยำมากขึ้นในการวัดโหลดที่ไม่ใช่ความต้านทานบริสุทธิ์ แต่ยังต้องระวังลักษณะของวงจร หากการออกแบบมิเตอร์วัดพลังงานไม่ได้พิจารณาผลกระทบของความต้านทานแบบปฏิกิริยา อาจเกิดความผิดพลาดในการวัดเมื่อวัดวงจรที่มีองค์ประกอบของความต้านทานแบบปฏิกิริยา

ผลกระทบจากฮาร์โมนิก

ในวงจรที่มีโหลดที่ไม่เชิงเส้น จะมีกระแสและแรงดันฮาร์โมนิกนอกเหนือจากความถี่พื้นฐาน ฮาร์โมนิกเหล่านี้ยังนำมาซึ่งผลกระทบของความต้านทานแบบปฏิกิริยาเพิ่มเติมและสามารถมีผลต่อการอ่านค่าของมิเตอร์วัดพลังงาน โดยเฉพาะเมื่อมีฮาร์โมนิกจำนวนมากในวงจร มิเตอร์วัดพลังงานแบบดั้งเดิมอาจไม่สามารถวัดการใช้พลังงานทั้งหมดได้อย่างถูกต้อง

สรุปแล้ว ผลกระทบที่เกิดจากความต้านทานแบบปฏิกิริยาต่อการวัดพลังงานไฟฟ้าสะท้อนออกมาจากการเปลี่ยนแปลงความสัมพันธ์ของเฟสระหว่างแรงดันและกระแสไฟฟ้า และจากนั้นก็มีผลต่อปัจจัยกำลังและปริมาณการใช้พลังงานไฟฟ้าทั้งหมด เพื่อวัดพลังงานไฟฟ้าอย่างถูกต้อง ควรพิจารณาลักษณะและคุณสมบัติของโหลดของวงจรในการออกแบบและการเลือกมิเตอร์วัดพลังงาน