A háztartási vagy ipari elektromos készülék által felhasznált elektromos energia kiszámítása általában a mért elektromos áramkörön áthaladó elektromos áram teljes teljesítményének figyelembevételével történik. Ugyanakkor két olyan mutatót különböztetnek meg, amelyek tükrözik a teljes teljesítmény költségeit a fogyasztó kiszolgálása során. Ezeket a mutatókat aktív és reaktív energiának nevezik. A bruttó teljesítmény e két szám összege. Ebben a cikkben megpróbáljuk elmondani, hogy mi az aktív és meddő villamos energia, és hogyan ellenőrizhető az elhatárolt kifizetések összege.
Teljes teljesítmény
A bevett gyakorlat szerint a fogyasztók nem a gazdaságban közvetlenül felhasznált hasznos kapacitásért fizetnek, hanem a teljes kapacitásért, amelyet a szállító vállalkozás felszabadít. Ezeket a mutatókat mértékegységek különböztetik meg - a teljes teljesítményt volt-amperben (VA), a hasznos teljesítményt pedig kilowattban mérik. Aktív és meddő elektromosságot minden hálózatról táplált elektromos készülék használ.
Aktív elektromosság
A teljes teljesítmény aktív komponense hasznos munkát végez, és olyan energiává alakul át, amelyre a fogyasztónak szüksége van. Egyes háztartási és ipari elektromos készülékek esetében az aktív és látszólagos teljesítmény a számításokban megegyezik. Az ilyen eszközök közé tartoznak az elektromos tűzhelyek, izzólámpák, elektromos kemencék, fűtőtestek, vasalók és vasalóprések stb.
Ha az útlevélben 1 kW aktív teljesítmény szerepel, akkor egy ilyen eszköz teljes teljesítménye 1 kVA lesz.
A meddő elektromosság fogalma
Ez a fajta elektromosság a reaktív elemeket tartalmazó áramkörök velejárója. A meddő elektromosság a teljes bemeneti teljesítménynek az a része, amelyet nem használnak fel hasznos munkára.
Az egyenáramú áramkörökben a meddőteljesítmény fogalma hiányzik. Az AC áramkörökben a reaktív komponens csak akkor lép fel, ha induktív vagy kapacitív terhelés van jelen. Ebben az esetben eltérés van az áram fázisa és a feszültség fázisa között. Ezt a feszültség és áram közötti fáziseltolódást a "φ" szimbólum jelzi.
Induktív terhelésnél az áramkörben fáziskésés figyelhető meg, kapacitív terhelésnél megelőzi. Ezért a teljes teljesítménynek csak egy része jut el a fogyasztóhoz, és a fő veszteségek a készülékek és készülékek működés közbeni haszontalan fűtése miatt keletkeznek.
Az elektromos készülékekben lévő induktív tekercsek miatt teljesítményveszteség lép felkondenzátorok. Ezek miatt az áramkörben egy ideig felhalmozódik az elektromosság. A tárolt energia ezután visszakerül az áramkörbe. Azok a készülékek, amelyek energiafogyasztása magában foglalja a villamos energia reaktív komponensét, magukban foglalják a hordozható elektromos szerszámokat, az elektromos motorokat és a különféle háztartási készülékeket. Ezt az értéket egy speciális teljesítménytényező figyelembevételével számítják ki, amelyet cos φ.-ként jelölünk.
A meddő elektromosság számítása
A teljesítménytényező 0,5 és 0,9 között van; ennek a paraméternek a pontos értéke az elektromos készülék útlevelében található. A látszólagos teljesítményt az aktív teljesítmény hányadosaként kell meghatározni, osztva egy tényezővel.
Például, ha egy elektromos fúró teljesítménye 600 W és az értéke 0,6, akkor a készülék által fogyasztott teljes teljesítmény 600/06, azaz 1000 VA. Az eszköz teljes teljesítményének kiszámításához szükséges útlevelek hiányában az együttható 0,7-nek tekinthető.
Mivel a meglévő áramellátó rendszerek egyik fő feladata a hasznos teljesítmény eljuttatása a végfelhasználóhoz, a meddőteljesítmény-veszteség negatív tényezőnek minősül, és ennek a mutatónak a növekedése kétségbe vonja az elektromos áramkör hatékonyságát. mint egész. Az aktív és meddő teljesítmény egyensúlya egy áramkörben ennek a vicces képnek a formájában jeleníthető meg:
Az együttható értéke a veszteségek figyelembevételekor
A magasabba teljesítménytényező értéke annál kisebb lesz az aktív villamos energia vesztesége - ami azt jelenti, hogy az elfogyasztott elektromos energia végső fogyasztója valamivel kevesebbe fog kerülni. Ennek az együtthatónak az értékének növelése érdekében az elektrotechnikában különféle módszereket alkalmaznak a nem célzott villamosenergia-veszteségek kompenzálására. A kompenzáló eszközök vezető áramgenerátorok, amelyek kiegyenlítik az áram és a feszültség közötti fázisszöget. A kondenzátorbankokat néha ugyanerre a célra használják. A munkakörrel párhuzamosan csatlakoznak, és szinkron kompenzátorként használják.
A villamos energia költségének kiszámítása magánfogyasztók számára
Egyedi felhasználás esetén az aktív és a meddő villamos energia nincs elkülönítve a számlákban - a fogyasztást tekintve csekély a meddőenergia részaránya. Ezért a 63 A-ig terjedő áramfogyasztású magánfogyasztók egy számlát fizetnek, amelyben az összes elfogyasztott áram aktívnak minősül. A meddővillamos áramkör további veszteségeit nem különítik el és nem fizetik ki.
Reaktív villanymérés vállalkozások számára
A másik dolog a vállalkozások és szervezetek. Az ipari helyiségekben és ipari műhelyekben hatalmas számú elektromos berendezést telepítenek, és a teljes bejövő villamos energiában jelentős a meddő energia, amely a tápegységek és az elektromos motorok működéséhez szükséges. A vállalkozásoknak és szervezeteknek szállított aktív és meddő villamos energia világos elkülönítést és más módot igényelfizetés érte. Ebben az esetben a szabványszerződés szolgál alapul az áramszolgáltató és a végfogyasztó közötti kapcsolatok szabályozásához. A jelen dokumentumban megállapított szabályok szerint a 63 A feletti villamos energiát fogyasztó szervezeteknek speciális, meddőenergia-leolvasást biztosító készülékre van szükségük a méréshez és a fizetéshez. A hálózatüzemeltető meddővillany-mérőt szerel fel, és annak leolvasása szerint tölt fel.
Reaktívenergia-tényező
Amint azt korábban említettük, a fizetési számlákon az aktív és meddő villamos energia külön sorokban van felosztva. Ha a meddő és az elfogyasztott villamos energia mennyiségének aránya nem haladja meg a megállapított normát, akkor a meddő energia díja nem kerül felszámításra. Az arányegyüttható többféleképpen is előírható, átlagos értéke 0,15. Ennek a küszöbértéknek a túllépése esetén a fogyasztói vállalkozásnak ajánlott kompenzáló berendezések beszerelése.
Reaktív teljesítmény lakóházakban
A tipikus villamosenergia-fogyasztó egy lakóépület, amelynek fő biztosítéka több mint 63 A-t fogyaszt. Így a társasházak lakói csak a szolgáltató által a házba szállított teljes áram kifizetését látják a díjakban. Ugyanez a szabály vonatkozik a lakásszövetkezetekre is.
A meddőteljesítmény-elszámolás speciális esetei
Vannak esetek, amikor kereskedelmi szervezetek és lakások is vannak egy többszintes épületben. Az ilyen házak villamosenergia-ellátását külön törvények szabályozzák. Például a felosztás lehet a hasznos terület nagysága. Ha a kereskedelmi szervezetek a lakóépület hasznos területének kevesebb mint felét foglalják el, akkor a reaktív energiáért nem kell fizetni. A százalékos küszöbérték túllépése esetén a meddő villamos energia fizetési kötelezettsége áll fenn.
Bizonyos esetekben a lakóépületek nem mentesülnek a meddőteljesítmény díja alól. Például, ha az épületben vannak liftes csatlakozási pontok a lakásokhoz, akkor a meddővillamos használat díja külön, csak erre a berendezésre vonatkozik. A lakástulajdonosok továbbra is csak aktív áramot fizetnek.
Az aktív és meddő energia lényegének megértése lehetővé teszi a különböző, a meddő terhelésből eredő veszteségeket csökkentő kompenzációs eszközök telepítésének gazdasági hatásának helyes kiszámítását. A statisztikák szerint az ilyen eszközök lehetővé teszik a cos φ értékének 0,6-ról 0,97-re történő emelését. Így az automatikus kiegyenlítő berendezések a fogyasztónak biztosított villamos energia akár egyharmadát is megtakaríthatják. A hőveszteségek jelentős csökkenése megnöveli a gyártóhelyeken lévő eszközök és mechanizmusok élettartamát, és csökkenti a késztermékek költségeit.
