El càlcul de l'energia elèctrica utilitzada per un aparell elèctric domèstic o industrial es fa normalment tenint en compte la potència total del corrent elèctric que passa pel circuit elèctric mesurat. Al mateix temps, es distingeixen dos indicadors que reflecteixen els costos de la potència plena a l'hora de donar servei al consumidor. Aquests indicadors s'anomenen energia activa i reactiva. La potència bruta és la suma d'aquestes dues xifres. Sobre què és l'electricitat activa i reactiva i com comprovar l'import dels pagaments acumulats, intentarem explicar-ho en aquest article.
Potència total
Segons la pràctica establerta, els consumidors no paguen per la capacitat útil, que s'utilitza directament a l'economia, sinó per la plena, que és alliberada per l'empresa proveïdora. Aquests indicadors es distingeixen per unitats de mesura: la potència total es mesura en volts-amperes (VA) i la potència útil es mesura en quilowatts. Tots els aparells elèctrics que funcionen amb la xarxa utilitzen electricitat activa i reactiva.
Electricitat activa
El component actiu de plena potència fa un treball útil i es converteix en aquells tipus d'energia que el consumidor necessita. Per a alguns electrodomèstics i industrials, la potència activa i aparent en els càlculs són la mateixa. Entre aquests dispositius hi ha estufes elèctriques, làmpades incandescents, forns elèctrics, escalfadors, planxes i premses de planxar, etc.
Si s'indica la potència activa d'1 kW al passaport, la potència total d'aquest dispositiu serà d'1 kVA.
El concepte d'electricitat reactiva
Aquest tipus d'electricitat és inherent als circuits que inclouen elements reactius. L'electricitat reactiva és la part de la potència total d'entrada que no s'utilitza per a un treball útil.
Als circuits de corrent continu, el concepte de potència reactiva està absent. En els circuits de CA, el component reactiu només es produeix quan hi ha una càrrega inductiva o capacitiva. En aquest cas, hi ha un desajust entre la fase del corrent i la fase de la tensió. Aquest canvi de fase entre la tensió i el corrent s'indica amb el símbol "φ".
Amb una càrrega inductiva al circuit, s'observa un retard de fase, amb una càrrega capacitiva, està per davant. Per tant, només una part de la potència total arriba al consumidor, i les pèrdues principals es produeixen a causa de l'escalfament inútil dels dispositius i dispositius durant el funcionament.
Les pèrdues de potència es produeixen a causa de la presència de bobines inductives en dispositius elèctrics icondensadors. A causa d'ells, l'electricitat s'acumula al circuit durant un temps. L'energia emmagatzemada es retorna llavors al circuit. Els aparells el consum d'energia dels quals inclou un component reactiu de l'electricitat inclouen eines elèctriques portàtils, motors elèctrics i diversos electrodomèstics. Aquest valor es calcula tenint en compte un factor de potència especial, que es denota com cos φ.
Càlcul de l'electricitat reactiva
El factor de potència oscil·la entre 0,5 i 0,9; el valor exacte d'aquest paràmetre es pot trobar al passaport de l'aparell elèctric. La potència aparent s'ha de definir com el quocient de la potència activa dividida per un factor.
Per exemple, si la potència d'un trepant elèctric és de 600 W i el valor és de 0,6, la potència total consumida pel dispositiu serà de 600/06, és a dir, 1000 VA. En absència de passaports per calcular la potència total del dispositiu, el coeficient es pot prendre igual a 0,7.
Com que una de les principals tasques dels sistemes d'alimentació existents és oferir energia útil al consumidor final, les pèrdues de potència reactiva es consideren un factor negatiu i un augment d'aquest indicador posa en dubte l'eficiència del circuit elèctric. com un tot. L'equilibri de potència activa i reactiva en un circuit es pot visualitzar en forma d'aquesta divertida imatge:
El valor del coeficient tenint en compte les pèrdues
Com més altel valor del factor de potència, menor serà la pèrdua d'electricitat activa, la qual cosa significa que el consumidor final de l'energia elèctrica consumida costarà una mica menys. Per augmentar el valor d'aquest coeficient, en enginyeria elèctrica s'utilitzen diversos mètodes de compensació de pèrdues no objectiu d'electricitat. Els dispositius de compensació són els principals generadors de corrent que suavitzen l'angle de fase entre el corrent i la tensió. Els bancs de condensadors s'utilitzen de vegades amb el mateix propòsit. Estan connectats en paral·lel al circuit de treball i s'utilitzen com a compensadors síncrons.
Càlcul del cost de l'electricitat per a clients privats
Per a ús individual, l'electricitat activa i la reactiva no estan separades a les factures; pel que fa al consum, la quota d'energia reactiva és petita. Per tant, els clients particulars amb un consum elèctric de fins a 63 A paguen una factura, en la qual es considera activa tota l'electricitat consumida. Les pèrdues addicionals al circuit d'electricitat reactiva no s'assignen ni es paguen per separat.
Medador reactiu d'electricitat per a empreses
Una altra cosa són les empreses i les organitzacions. A les instal·lacions industrials i tallers industrials s'instal·la un gran nombre d'equips elèctrics, i en l'electricitat total d'entrada hi ha una part important d'energia reactiva, necessària per al funcionament de les fonts d'alimentació i els motors elèctrics. L'electricitat activa i reactiva subministrada a empreses i organitzacions necessita una separació clara i una manera diferentpagament per això. En aquest cas, el contracte tipus serveix de base per regular les relacions entre el proveïdor d'electricitat i els consumidors finals. Segons les normes establertes en aquest document, les organitzacions que consumeixen electricitat per sobre de 63 A necessiten un dispositiu especial que proporcioni lectures d'energia reactiva per a la mesura i el pagament. L'operador de la xarxa instal·la un comptador d'electricitat reactiva i cobra segons les seves lectures.
Factor d'energia reactiva
Com s'ha esmentat anteriorment, l'electricitat activa i reactiva a les factures de pagament s'assignen en línies separades. Si la relació entre els volums d'electricitat reactiva i consumida no supera la norma establerta, no es cobrarà el pagament de l'energia reactiva. El coeficient de relació es pot prescriure de diferents maneres, el seu valor mitjà és de 0,15. Si se supera aquest valor llindar, es recomana a l'empresa consumidora que instal·li dispositius compensatoris.
Potència reactiva en edificis d'apartaments
El consumidor típic d'electricitat és un edifici d'apartaments amb un fusible principal que consumeix més de 63A. Així, els residents d'un edifici d'apartaments només veuen en càrrecs el pagament de la totalitat de l'electricitat subministrada a l'habitatge pel proveïdor. La mateixa regla s'aplica a les cooperatives d'habitatge.
Casos especials de comptabilitat de potència reactiva
Hi ha casos en què hi ha organitzacions comercials i apartaments en un edifici de diverses plantes. El subministrament d'electricitat a aquestes cases està regulat per lleis separades. Per exemple, la divisió pot ser la mida de l'àrea útil. Si les organitzacions comercials ocupen menys de la meitat de la superfície útil d'un edifici d'apartaments, el pagament per l'energia reactiva no es cobra. Si s'ha superat el percentatge del llindar, hi ha obligacions de pagar l'electricitat reactiva.
En alguns casos, els edificis residencials no estan exempts dels càrrecs d'energia reactiva. Per exemple, si l'edifici té punts de connexió d'ascensor per a apartaments, el càrrec per l'ús d'electricitat reactiva es produeix per separat, només per a aquest equipament. Els propietaris d'apartaments encara paguen només electricitat activa.
Entendre l'essència de l'energia activa i reactiva permet calcular correctament l'efecte econòmic de la instal·lació de diversos dispositius de compensació que redueixen les pèrdues per càrrega reactiva. Segons les estadístiques, aquests dispositius permeten augmentar el valor de cos φ de 0,6 a 0,97. Així, els dispositius de compensació automàtica ajuden a estalviar fins a un terç de l'electricitat subministrada al consumidor. Una reducció important de les pèrdues de calor augmenta la vida útil dels dispositius i mecanismes als llocs de producció i redueix el cost dels productes acabats.
