Măsurarea puterii și energiei în circuitele electrice

Măsurarea puterii și energiei în circuitele electrice

Contoarele și analizoarele de putere sunt dispozitive concepute pentru a detecta anomaliile de putere în rețelele monofazate sau trifazate. Acestea permit analiza energiei și a puterii, permițând astfel monitorizarea calității energiei. De asemenea, pot fi utilizate pentru a înregistra continuu valorile măsurate și a detecta fenomenele care apar acolo. Aceste instrumente sunt potrivite pentru aplicații în toate sectoarele industriale și rezidențiale, cu diferite niveluri de precizie și standarde (de exemplu, în conformitate cu IEC 61000, IEC 61010, EN 50160). Piața pentru aceste dispozitive este foarte largă.

Măsurători simple

În versiunile lor cele mai simple, analizoarele de rețea sunt utilizate în sisteme monofazate, trifazate sau cu patru fire, având capacitatea de a transmite date prin intermediul unei interfețe de comunicație (de exemplu, ModBUS, Ethernet) ale tuturor mărimilor principale caracteristice rețelei electrice, inclusiv numărarea energiei active și reactive (similar unui contor de electricitate). În unele cazuri, acestea au alarme programabile sau ieșiri în impulsuri pentru retransmiterea parametrilor. Adesea, măsurarea mărimilor de bază (tensiuni și curenți) se efectuează folosind metoda de eșantionare, care, prin natura sa, permite calcularea corectă a valorii medii pătratice reale (TRMS) chiar și în prezența unor forme de undă distorsionate – din ce în ce mai frecvente în instalațiile electrice moderne.

Monitorizarea perturbațiilor electrice

În mod fundamental, ar trebui monitorizate două tipuri de perturbații în rețea: persistente și sporadice. Primele pot fi observate folosind multimetre cu clește cu valoare RMS reală și osciloscoape cu intrări diferențiale. În acest din urmă caz, se recomandă utilizarea analizoarelor de parametri de rețea. Pentru a detecta perturbațiile recurente, este o practică obișnuită măsurarea valorii RMS reale folosind un dispozitiv multifuncțional sau un multimetru cu clește electric și afișarea formelor de undă trifazate folosind un osciloscop cu intrare diferențială.

Testarea și depanarea calității energiei electrice

Pe piață sunt disponibile două categorii de bază de analizoare de calitate a energiei electrice: cele pentru verificarea calității tensiunii furnizate (cu detectarea armonicelor și a pâlpâirii) și cele pentru depanare. Primele sunt instrumente statistice eficiente, dar nu rezolvă problemele datorate perturbațiilor intermitente. Cele din urmă oferă monitorizare pe termen lung cu înregistrare automată a formelor de undă de tensiune și curent în perioadele perturbate. Scopul monitorizării este de a identifica evenimentele care au cauzat probleme. O altă problemă, la fel de importantă, este amplasarea analizorului de perturbații în rețea. Este o practică bună să monitorizați rețeaua de alimentare cât mai aproape posibil de echipamentele sensibile.

Analizoarele concepute pentru depanare, pe lângă monitorizarea continuă, oferă în general funcții suplimentare. Acestea includ izolarea rețelei față de masă (contribuind la creșterea suplimentară a siguranței și la reducerea costurilor) și detectarea automată a defectelor de izolație (care pot apărea în timpul funcționării). Acest lucru crește semnificativ flexibilitatea instalației și minimizează timpul de nefuncționare.

Analiza armonică

Utilizarea analizoarelor în instalații este, de asemenea, utilă pentru detectarea efectelor tranzitoriilor și armonicilor. O modificare bruscă a formei de undă a tensiunii de alimentare cauzată de un defect are ca rezultat o valoare de câteva mii de volți. Vârfurile de comutare în convertoarele de putere provoacă, de asemenea, efecte de întrerupere semnificative. Tensiunile scăzute la care funcționează dispozitivele microelectronice moderne le fac mai susceptibile la interferențe din rețeaua de alimentare. Pe lângă faptul că afectează dispozitivele electronice, aceste tranzitorii pot provoca și perturbări în rețelele de date sau de control. O altă problemă, având în vedere numărul mare de dispozitive industriale și de consum care funcționează cu sisteme redresoare, este introducerea armonicilor în rețeaua publică (de distribuție).

Analiză vectorială de rețele

În cele din urmă, luați în considerare dispozitivele de verificare a parametrilor electrici de precizie și analiza vectorială a rețelelor (VNA). Acestea se bazează pe una dintre principalele tehnici de măsurare utilizate în sectoarele RF și microunde. Aceste sisteme permit analiza componentelor pasive și active, cum ar fi filtrele, amplificatoarele, mixerele și modulele multiport. Analizoarele vectoriale de rețele sunt optimizate pentru măsurători de mare viteză folosind scanarea de frecvență, care oferă rezultate mai rapide decât utilizarea unei singure surse de semnal conectate la un receptor, cum ar fi un analizor de spectru. Prin calibrare, analizoarele de rețele vectoriale asigură cel mai înalt nivel de precizie la măsurarea componentelor RF.

Autor: Maciej Dumania – DACPOL

+48 22 70 35 223

[email protected]

[email protected]

[email protected]