|
Методика выполнения измерений была введена, прежде всего, по требованиям стандартов, касающихся качества электрической энергии. Речь здесь идет в основном о стандарте PN-EN 61000-4-30:2009 (ГОСТ Р 51317.4.30-2008). Стремительно растущий интерес к этой теме и спрос на приборы для измерения параметров электрических сетей привёл к появлению на рынке множества различных анализаторов сети. Однако эти приборы использовали различные алгоритмы, поэтому результаты измерений одного и того же объекта разными устройствами часто давали диаметрально противоположные значения.
Факторами, которые привели к довольно значительному росту интереса к этим вопросам, были, в частности распространение электронных регуляторов мощности, преобразователей постоянного тока и импульсных источников питания, энергосберегающих ламп и т.д., то есть, в широком смысле этого понятия, области преобразования электрической энергии. Все эти устройства имеют тенденцию к значительному изменению формы протекающего тока.
Импульсные источники питания (широко применяемые в быту и промышленности) часто устроены таким образом, что сетевое переменное напряжение выпрямляется и сглаживается с помощью конденсаторов, то есть, преобразуется в постоянное напряжение (DC), а затем преобразовывается с большой эффективностью на высокой частоте в выходное напряжение требуемой величины. Однако, такое решение имеет нежелательный побочный эффект. Зарядки сглаживающих конденсаторов происходят короткими импульсами тока в моменты, когда сетевое напряжение близко к максимальному значению. Из баланса мощности следует, что если ток потребляется только в короткие моменты времени, то и пиковое значение будет намного выше, чем для постоянного потребления. Большая величина отношения пикового значения тока к его действующему (среднеквадратичному) значению (так называемый пик-фактор), а также уменьшение коэффициента мощности (англ. Power Factor, PF) приводят к тому, что для получения определенной активной мощности в нагрузке (в Ваттах), производитель энергии вынужден поставлять большую мощность, чем активная мощность нагрузки (так называемую полную мощность, выраженную в вольт-амперах, ВА). Малый коэффициент мощности ведет к увеличению нагрузки кабелей электропередачи и большим расходам на транспортировку электрической энергии. Возникающие при этом гармонические составляющие тока питания, являются причиной дополнительных проблем. В результате производители начали налагать финансовые санкции на потребителей, которые не обеспечивали достаточно высокого коэффициента мощности.
Потенциально заинтересованными в анализаторах качества электроэнергии могут быть, с одной стороны, энергетические предприятия, которые смогут с их помощью контролировать своих потребителей, с другой стороны потребители энергии, которым такой прибор поможет обнаружить, и они попытаются исправить ситуацию снижения коэффициента мощности и другие проблемы, связанные с понятием качества электроэнергии.
Как уже упоминалось ранее, отсутствие стандартизации методов измерения, вызвало значительные отличия в расчетных значениях отдельных параметров сети при использовании различных приборов. Стараниями многих инженеров был создан стандарт, посвященный качеству электроэнергии, известный под обозначением PN-EN 61000-4-30 (ГОСТ Р 51317.4.30-2008). Впервые в нем представлены (и в связанных с ним нормах) очень точные методы, математические зависимости и требуемая точность измерений анализаторов электрической энергии. Соответствие стандарту (в частности, классу А) должно дать гарантию повторяющихся и почти одинаковых результатов измерений одних и тех же измеряемых величин приборами различных производителей.
|
