Замер потребляемой мощности электрооборудования

Мы живем в окружении бытовых электрических приборов, на работе сталкиваемся с электрооборудованием и оргтехникой – все они являются объектами потребления электрической энергии, количественным показателем которых является потребляемая мощность. Иногда возникает необходимость измерения потребляемой мощности, в частности на работе потребность определить суммарную мощность электрооборудования может возникнуть при проектировании резервной сети, в быту при появлении сомнений при оплате счетов за электроэнергию. Замерить потребляемую мощность можно различными способами, но для начала не будет лишним разобраться с понятием суммарной потребляемой электроэнергии.

Составляющие потребляемой мощности

Из школьного курса физики мы помним, что величина электрической мощности равна произведению напряжения на потребляемый электроприбором ток. Такое утверждение справедливо для цепей постоянного тока и для электроприборов представляющих собой активную нагрузку (лампы накаливания, ТЭНы, теплые полы, электроплиты и т.д.), где электроэнергия практически полностью расходуется на полезную работу.

В реальных условиях суммарная потребляемая мощность складывается из нескольких составляющих, которые при подсчете потребления электроэнергии не стоит сбрасывать со счетов. Так при расчете максимальной нагрузки следует учитывать:

1. активную мощность;
2. реактивную мощность;
3. пусковые токи.

Активной составляющей мы уже касались, она идет на выполнение полезной работы и измеряется в ваттах (W, Вт).

В цепях переменного тока приходится учитывать реактивные нагрузки, которые благодаря наличию емкостей и индуктивностей увеличивают нагрузку на электросеть, хотя в полезной работе участия не принимают. Реактивную составляющую имеют трансформаторы питания, электродвигатели, словом большинство бытовых устройств.

Реальные величины потребляемой мощности корректируются коэффициентом мощности (cosϕ), который всегда меньше 1. Суммарная мощность, представляющая собой частное активной мощности и cosϕ соответственно выше активной, а единицы измерения реактивной и суммарной мощностей ВА (VA).

И, конечно же, не стоит забывать про пиковые нагрузки, коими являются пусковые токи. В ряде случаев они могут в разы превышать величины номинальных токов, например для ламп накаливания у которых сопротивление холодной нити значительно ниже разогретой эта разница может достигать 13 раз. Пусковые токи непродолжительны по времени (от нескольких сотых до десятых секунды), однако максимальную мощность энергопотребления все же увеличивают.

Способы замеров мощности

Существует много способов замера электрической мощности электрооборудования и бытовых приборов. Простейшим из них является измерения по счетчику электроэнергии. Включайте каждый из приборов в отдельности и считайте импульсы мигания светодиода за определенный промежуток времени, потом рассчитайте мощность по количеству импульсов, число которых на единицу мощности указано на панели счетчика.

Более точные замеры можно произвести с помощью специальных измерительных приборов:

1. токовых клещей;
2. бытовых ваттметров;
3. анализаторов качества электроэнергии.

Менее хлопотным, нежели считать импульсы электросчетчика будет измерение мощности при помощи токовых клещей. Полученное значение тока через исследуемый проводник умножаем на величину напряжения и получаем значение мощности. Еще проще измерить мощность бытовых электроприборов при помощи бытового ваттметра, вставляемого непосредственно в розетку сети, в розетку самого прибора вставляется вилка потребителя электроэнергии. На дисплее прибора можно посмотреть показания мощности и другие параметры электрической сети.

Наиболее точные и объективные данные измерений позволяют получать анализаторы качества электроэнергии. Помимо измерений активной и реактивной составляющих, а также полной мощности прибор меряет и регистрирует полный спектр параметров электрической сети. Встроенной памяти достаточно для регистрации в течение суток или недели, а передача данных возможна через стандартные интерфейсы RS232, USB или сеть Ethernet.

К сожалению, высокая стоимость таких приборов делает их доступными только для сертифицированных электроизмерительных лабораторий, поэтому наиболее точные замеры потребляемой мощности целесообразнее доверять им.