Ваттметры

Назначение ваттметра

Одним из важнейших параметров электрических цепей является мощность, которая отражает нагрузку на сеть. Пренебрежение контролем значений мощности может привести к превышению допустимой нагрузки, и электрооборудование выйдет из строя. Для измерения значений мощности используют ваттметры.

Ваттметр подключается к отдельному оборудованию, сегментам сети или целым участкам для контроля мощности, значение которой измеряется в ваттах (Вт). Прибор представляет собой блок с цифровой или стрелочной шкалой, на которой отображается текущее значение потребляемой мощности. Устройства устанавливаются внутрь шкафа или на его дверцу. Цифровые ваттметры могут передавать величину измеренного сигнала на вторичные устройства или в систему АСУ ТП.

Виды ваттметров

Устройство ваттметра и функционал зависит от его типа. В промышленности используются два основных типа: аналоговые и цифровые. У каждого из них есть свои недостатки и достоинства, стоит лишь отметить, что с распространением цифровизации в производстве, аналоговые модели теряют свою актуальность.

• Аналоговые ваттметры − для измерения мощности используют электродинамический метод, заключающийся в зависимости тока, протекающего в цепи, от положения подвижной катушки относительно неподвижной. Отклонение подвижной катушки происходит под действием магнитного поля. У аналоговых устройств простая конструкция и низкая стоимость. Приборы легки в ремонте и обслуживании. Отображают только текущее значение мощности. Для регистрации потребляемой мощности необходимо использование самописца.
• Цифровой ваттметр − измерение тока осуществляется косвенным методом, заключающемся в контроле падения напряжения на калибровочном шунте или с помощью токового преобразователя. Зная эти значения, электроника прибора производит необходимые вычисления и выдает значение мощности. С помощью аналого-цифровых преобразований данные об измеренной мощности могут быть сохранены в архив и переданы в системы учета или управления. Также можно выставить уставки для контроля превышения нагрузки. Функциональность прибора зависит от конкретной модели. Встречаются устройства, которые контролируют все основные параметры сети и осуществляющие обмен данными с внешними приборами.

Устройство и принцип работы цифрового ваттметра

Рассмотрим более подробно принцип работы цифрового ваттметра. К контролируемой электрической цепи подключается последовательно датчик тока и параллельно датчик напряжения. Измеренные датчиками значения поступают в микропроцессор ваттметра, в котором вычисляется мощность. Полученные данные отображаются на дисплее и передаются на вторичные приборы, при наличии такой функции.

Цифровые приборы обладают функциями, которые позволяют удаленно или по месту управлять режимами работы, изменять пределы измерения и т.д.

Применение устройств измерения мощности

Цифровые ваттметры используются во многих сферах хозяйственной деятельности и промышленности, в которых используется силовое оборудование. Стандартными задачами, которые выполняют устройства измерения мощности, являются:

• Учет потребления электроэнергии − стандартная задача, которая заключается в суммировании потребляемой мощности за период времени. Коммерческий учет играет важную роль в любом производстве и требует от приборов высокой надежности и точности контроля.
• Контроль потребляемой мощности − позволяет персоналу контролировать степень нагруженности электросети и предпринимать меры по недопущению перегрузки.
• Применение в электротехнических лабораториях:
  • тестирование сетей или их сегментов;
  • испытание электрооборудования − ваттметры отображают нагрузку, подаваемую на проверяемое оборудование.

Ваттметры применяются практически на всех предприятиях. Они установлены в трансформаторных подстанциях, распределительных щитах и т.п. На некоторых производствах реализован цифровой учет потребления электроэнергии. Из основных отраслей, в которых ваттметры играют ключевую роль, выделим следующие:

• электроэнергетика;
• машиностроение;
• теплоснабжение;
• водоснабжение;
• химическая промышленность.

И многое другое.

Нормативные документы

Требования к ваттметрам указаны в следующих документах:

• ГОСТ 8.497-83. Государственная система обеспечения единства измерений. Амперметры, вольтметры, ваттметры, варметры. Методика поверки.

Требования к обозначению ваттметров на схемах описываются в следующем документе:

• ГОСТ 2.729-68. Единая система конструкторской документации. Обозначение условные графические в схемах. Приборы электроизмерительные.