Aktive und reaktive Last: Zahlungsfunktionen, wie Sie die Kapazitätsformel finden

Um die Grundprinzipien der Elektrotechnik zu verstehen, ist es wichtig zu verstehen, was eine aktive und reaktive Last ausmacht. Die erste Energieart gilt als sinnvoll und geht direkt auf die Bedürfnisse des Verbrauchers ein, beispielsweise um ein Gebäude zu heizen, Speisen zuzubereiten und Elektrogeräte zu betreiben. Der zweite Typ, reaktiv, bestimmt den Teil der Energie, der nicht für nützliche Arbeit verwendet wird.

Wirk- und Blindleistung

Wirk- und Scheinleistung können unterschiedliche Interessen von Kunden und Lieferanten aufweisen. Der Verbraucher versucht, Strom zu sparen, indem er die Rechnungen für die verbrauchten Ressourcen bezahlt, und der Versorger sucht nach rentablen Wegen, um die volle Menge für beide Energiearten zu erhalten. Aber gibt es Möglichkeiten, diese Anforderungen zu kombinieren? Ja, denn wenn Sie die Blindleistungsmenge auf Null reduzieren, können Sie sich der maximalen Geldeinsparung nähern.

Es ist kein Geheimnis, dass bei einigen Stromverbrauchern die Indikatoren für Voll- und Wirkleistung vergleichbar sind. Dies liegt daran, dass sie spezielle Geräte verwenden, deren Belastung mit Widerständen erfolgt. Darunter:

1. Glühlampen.
2. Elektroherde.
3. Frittierschränke und Öfen.
4. Heizgeräte.
5. Bügeleisen.
6. Lötkolben.

Um die Leistung der Verbraucher zu bestimmen, können Sie die aus der Schulzeit bekannte Formel verwenden, indem Sie den Laststrom mit der Netzspannung multiplizieren. In diesem Fall Folgende Einheiten werden verwendet:

1. Ampere (A) - gibt die Stromstärke an.
2. Volt (V) - charakterisieren die aktuelle Spannung.
3. Watt (W) - Zeigt die Nennleistung an.

In letzter Zeit kann man immer häufiger ein solches Bild feststellen, dass sich auf den verglasten Balkonen ein dünner glänzender Film befindet. Es entsteht aus defekten Kondensatoren, die zuvor in Verteilstationen verwendet wurden. Wie Sie wissen, sind Kondensatoren die Hauptverbraucher der Blindlast, die aus einem Dielektrikum bestehen, nicht leitenden elektrischen Strom (als Hauptelement eine Polymerfolie oder ein behandeltes Papier) Öl).

Zum Vergleich: Für Verbraucher von Wirkleistung spielt die Rolle des Hauptelements ein stromführendes Material wie ein Wolframleiter, eine Nichrom-Spirale und andere.

Kapazitive Lasten

Versuchen herauszufinden, wie man Blindleistung findet, es ist notwendig, die Eigenschaften und das Funktionsprinzip von Kondensatoren zu verstehen. Die glänzenden Flächen, die sich auf dem Balkon befinden, sind Kondensatorplatten aus leitfähigem Material. Sie zeichnen sich durch ihre Fähigkeit aus, Strom zu speichern und dann für den Verbraucherbedarf weiterzugeben. Tatsächlich werden Kondensatoren als eine Art Akkumulator verwendet.

Und wenn Sie die Struktur an eine Gleichstromquelle anschließen, kann sie mit einem kurzzeitigen elektrischen Stromimpuls aufgeladen werden, der schließlich seine Leistung verliert. Um den Kondensator in seinen vorherigen Zustand zurückzusetzen, genügt es, ihn von der Spannungsquelle zu trennen und die Last an die Platten anzuschließen. Für einige Zeit wird Strom durch die Last geliefert. Idealerweise sollte der Kondensator so viel Energie abgeben, wie er zu Beginn aufgenommen hat.

Wenn Sie es an eine Glühbirne anschließen, kann es kurz aufleuchten, während eine unachtsame Person sogar einen leichten Stromschlag erleiden kann, wenn sie offene Kontakte berührt. Wenn die Spannungswerte außerdem hoch genug sind, kann dies zum Tod führen.

Beim Anschluss von Kondensatoren an Wechselstrom sieht die Situation etwas anders aus. Da die Wechselspannungsquelle durch die Eigenschaft einer ständig wechselnden Polarität gekennzeichnet ist, wird das Kondensatorelement ständig entladen und aufgeladen, indem der Wechselstrom durchgelassen wird. Seine Werte stimmen jedoch nicht mit der Quellenspannung überein, sondern betragen ein Viertel der Periode mehr.

Die endgültigen Indikatoren sehen so aus: Für etwa die Hälfte des Zeitraums erhält der Kondensator Strom von der Quelle und die andere Hälfte wird an den Verbraucher abgegeben. Dies bedeutet, dass die Gesamt-Wirkleistungsanzeige Null ist. Aufgrund der Tatsache, dass ständig ein erheblicher Strom durch den Kondensator fließt, für dessen Messung ein Amperemeter verwendet wird, wird er jedoch als Blindleistungsverbraucher bezeichnet. Die Blindleistungsformel wird als Produkt aus Strom und Spannung berechnet, aber in diesem Fall wird die Maßeinheit Blindvoltampere (VAR) und nicht W.

Echte Verbraucher

Bei der Suche nach Wirkleistung denken die Leute darüber nach, was passiert, wenn sie versuchen, eine kapazitive und induktive Last gleichzeitig und parallel zu schalten. In diesem Fall die Reaktion wird in umgekehrter Weise durchgeführt, und die endgültigen Werte beginnen sich zu kompensieren.

Unter Umständen kann eine ideale Kompensation erreicht werden, aber es sieht paradox aus: Angeschlossene Amperemeter reagieren sowohl auf starke Ströme als auch auf deren vollständiges Ausbleiben. Es ist jedoch wichtig zu verstehen, dass es keine idealen Kondensatoren gibt (das gleiche gilt für Induktivitäten), daher ist die Idealisierung ein bedingtes Bild für ein erweitertes Verständnis von Prozessen.

In der realen Situation verbrauchen die Verbraucher unter häuslichen Bedingungen reine Wirkleistung sowie gemischte Wirkleistung und induktive Leistung. Im letzteren Fall Hauptverbraucher sind folgende Geräte:

1. Elektrische Bohrmaschinen.
2. Perforatoren.
3. Elektromotoren.
4. Kühlschränke.
5. Waschmaschinen.
6. Andere Haushaltsgeräte.

Darüber hinaus umfassen solche Verbraucher elektrische Transformatoren von Stromversorgungen für Haushaltsgeräte und Spannungsstabilisatoren. Bei einer Mischlast wird neben der Nutzlast auch die Blindlast verbraucht, während ihre Werte die Wirkleistungsindikatoren überschreiten können. Als Maßeinheit für die Scheinleistung wird Volt-Ampere verwendet.

In der Elektrotechnik gibt es so etwas wie "Cosinus Phi" oder Leistungsfaktor. Sie gibt das Verhältnis von Wirkleistung zu Blindleistung an. Bei Verwendung von ohmschen Lasten, die mit reaktiven vergleichbar sind, beträgt der cos φ-Wert 1. Wenn kapazitive und induktive Lasten mit Null-Wirkleistung kombiniert werden, ist der Wert des "Cosinus Phi" Null. Bei gemischten Lasten reicht der Leistungsfaktor von 0 bis 1.

Stromzahlung

Nachdem Sie herausgefunden haben, wie Sie die Wirk- und Blindleistung finden, wie ein solcher Wert gemessen und in einfacher Sprache beschrieben werden kann, bleibt eine logische Frage: was ein echter Verbraucher für den Stromverbrauch zahlt. Es hat keinen Sinn, für die volle (Blind-)Energie zu bezahlen. Es gibt jedoch viele Fallstricke in dieser Angelegenheit, die in kleinen Details liegen.

Eine Mischlast erhöht bekanntlich den Strom im Netz, wodurch Bei Kraftwerken, in denen der Strom synchron erzeugt wird, treten verschiedene Schwierigkeiten auf Generatoren. Tatsache ist, dass induktive Lasten eine "Entregung" des Generators verursachen, und um ihn wieder in den Anfangszustand müssen Sie echte aktive Energie aufwenden, dh viel Geld zu viel bezahlen Mittel. Es ist sinnvoll, Blindleistung bezahlt zu machen, da dies den Kunden dazu zwingt, den vollen Anteil der Last zu kompensieren.

Wenn es erforderlich wird, beide Arten von Kapazitäten separat zu bezahlen, kann der Verbraucher die Installationsoption in Betracht ziehen spezielle Kondensatorbänke, die erst bei Erreichen eines bestimmten Verbrauchs planmäßig starten Elektrizität. Darüber hinaus ist es möglich, professionelle Geräte in Form von Blindenergiekompensatoren zu installieren, die Kondensatoren mit einem erhöhten Stromverbrauch verbinden. Sie heben den "Cosinus Phi" effektiv von 0,6 auf 0,97 an, also fast auf das Niveau von 1.

Wenn der Kunde nicht mehr als 0,15 Leistungsfaktor verwendet hat, ist er außerdem nach den geltenden Vorschriften von der Volllastzahlung befreit. Die meisten Einzelverbraucher verbrauchen jedoch nur sehr wenig Strom, sodass eine Trennung der Rechnungen für die beiden Energiearten unpraktisch ist.

Darüber hinaus verfügen viele Gebäude über einphasige Zähler, die keinen Durchfluss erfassen können. Blindstromverbraucher, daher erfolgt die Stromrechnung unter Berücksichtigung des Verbrauchs aktive Energie.

Hilfreiche Ratschläge

Es ist nicht unbedingt ratsam, induktive Lasten zu kompensieren, da der Durchschnittsverbraucher eine geringe aktive Last verwendet. Und die Anordnung von Vorrichtungen, die die Ströme trennen, erfordert große Investitionen und sieht technisch schwierig aus.

Angeschlossene Kondensatoren belasten die Verdrahtung beim Trennen von Lasten nutzlos. In einigen Fällen statten Zählerhersteller ihre Eingänge mit Kompensationskondensatoren mit induktiver Last aus. Bei richtiger Konfiguration können solche Elemente den Energieverlust reduzieren sowie die Spannung am Gerät leicht erhöhen, indem sie den Spannungsabfall am Anschlusskabel reduzieren.

Darüber hinaus reduziert die Blindenergiekompensation die Ströme entlang der gesamten Stromleitung, was sich positiv auf die Energieeinsparung auswirkt und übermäßige Energieverluste verhindert.