Majamajapidamises või tööstuslikus elektriseadmes kasutatava elektrienergia arvutamisel võetakse tavaliselt arvesse mõõdetud elektriahelat läbiva elektrivoolu koguvõimsust. Samal ajal eristatakse kahte näitajat, mis kajastavad täisvõimsuse kulusid tarbija teenindamisel. Neid näitajaid nimetatakse aktiiv- ja reaktiivenergiaks. Koguvõimsus on nende kahe arvu summa. Selle kohta, mis on aktiiv- ja reaktiivelekter ning kuidas kogunenud maksete summat kontrollida, proovime selles artiklis rääkida.
Täisvõimsus
Väljakujunenud tava kohaselt ei maksa tarbijad mitte otseselt majanduses kasutatava kasuliku võimsuse eest, vaid kogu tarnijaettevõtte poolt vabastatava võimsuse eest. Neid näitajaid eristatakse mõõtühikute järgi - koguvõimsust mõõdetakse volt-amprites (VA) ja kasulikku võimsust kilovattides. Aktiiv- ja reaktiivelektrit kasutavad kõik vooluvõrgust töötavad elektriseadmed.
Aktiivne elekter
Täisvõimsuse aktiivne komponent teeb kasulikku tööd ja muundatakse seda tüüpi energiaks, mida tarbija vajab. Mõnede majapidamis- ja tööstuslike elektriseadmete puhul on aktiiv- ja näivvõimsus arvutustes samad. Selliste seadmete hulka kuuluvad elektripliidid, hõõglambid, elektriahjud, küttekehad, triikrauad ja triikimispressid jne.
Kui passis on märgitud aktiivvõimsuseks 1 kW, siis on sellise seadme koguvõimsus 1 kVA.
Reaktiivelektri mõiste
Seda tüüpi elekter on omane reaktiivelemente sisaldavatele ahelatele. Reaktiivelekter on see osa kogu sisendvõimsusest, mida ei kasutata kasulikuks tööks.
Alalisvooluahelates reaktiivvõimsuse mõiste puudub. Vahelduvvooluahelates esineb reaktiivne komponent ainult siis, kui on olemas induktiivne või mahtuvuslik koormus. Sel juhul on voolu faasi ja pinge faasi vahel ebakõla. Seda pinge ja voolu vahelist faasinihet tähistatakse sümboliga "φ".
Ahela induktiivse koormuse korral täheldatakse faasivahet, mahtuvusliku koormuse korral on see sellest ees. Seetõttu jõuab tarbijani vaid osa täisvõimsusest ning peamised kaod tekivad seadmete ja seadmete kasutu soojenemise tõttu töötamise ajal.
Toitekaod tekivad induktiivpoolide olemasolu tõttu elektriseadmetes jakondensaatorid. Nende tõttu koguneb elekter mõnda aega ahelasse. Salvestatud energia juhitakse seejärel ahelasse tagasi. Seadmed, mille võimsustarve sisaldab elektri reaktiivkomponenti, hõlmavad kaasaskantavaid elektritööriistu, elektrimootoreid ja erinevaid kodumasinaid. See väärtus arvutatakse, võttes arvesse spetsiaalset võimsustegurit, mis on tähistatud kui cos φ.
Reaktiivelektri arvutamine
Võitetegur jääb vahemikku 0,5–0,9; selle parameetri täpse väärtuse leiate elektriseadme passist. Näivvõimsus tuleb määratleda kui aktiivvõimsuse jagatis, mis on jagatud teguriga.
Näiteks kui elektritrelli võimsus on 600 W ja väärtus on 0,6, siis on seadme koguvõimsus 600/06 ehk 1000 VA. Seadme koguvõimsuse arvutamiseks vajalike passide puudumisel võib koefitsiendiks võtta 0,7.
Kuna olemasolevate toitesüsteemide üks peamisi ülesandeid on kasuliku võimsuse tarnimine lõpptarbijale, peetakse reaktiivvõimsuse kadusid negatiivseks teguriks ja selle näitaja suurenemine seab kahtluse alla elektriahela tõhususe tervikuna. Aktiivse ja reaktiivvõimsuse tasakaalu vooluringis saab visualiseerida selle naljaka pildi kujul:
Koefitsiendi väärtus kahjude arvestamisel
Seda kõrgemvõimsusteguri väärtust, seda väiksem on aktiivelektri kadu – mis tähendab, et tarbitud elektrienergia lõpptarbija maksab veidi vähem. Selle koefitsiendi väärtuse suurendamiseks kasutatakse elektrotehnikas mitmesuguseid elektrienergia mittesihtkadude kompenseerimise meetodeid. Kompensatsiooniseadmed on juhtivad voolugeneraatorid, mis siluvad voolu ja pinge vahelist faasinurka. Mõnikord kasutatakse samal eesmärgil kondensaatorpankasid. Need on ühendatud paralleelselt tööahelaga ja neid kasutatakse sünkroonkompensaatoritena.
Erakliendi elektrikulu arvutamine
Individuaalseks kasutamiseks ei ole arvetel aktiiv- ja reaktiivelekter eraldatud - tarbimise osas on reaktiivenergia osakaal väike. Seetõttu maksavad erakliendid elektritarbimisega kuni 63 A ühe arve, milles loetakse aktiivseks kogu tarbitud elekter. Täiendavaid kadusid reaktiivelektri ahelas eraldi ei eraldata ja neid ei maksta.
Reaktiivne elektriarvestus ettevõtetele
Teine asi on ettevõtted ja organisatsioonid. Tööstusruumidesse ja tööstustöökodadesse paigaldatakse tohutul hulgal elektriseadmeid ning kogu sissetulevas elektrienergias on oluline osa reaktiivenergiast, mis on vajalik toiteallikate ja elektrimootorite tööks. Ettevõtetele ja organisatsioonidele tarnitav aktiiv- ja reaktiivelekter vajab selget eraldamist ja teistmooditasu selle eest. Sel juhul on tüüpleping aluseks elektritarnija ja lõpptarbija vaheliste suhete reguleerimisel. Käesolevas dokumendis kehtestatud reeglite kohaselt vajavad organisatsioonid, kes tarbivad elektrit üle 63 A, spetsiaalset seadet, mis annab mõõtmiseks ja maksmiseks reaktiivenergia näidud. Võrguettevõtja paigaldab reaktiivelektriarvesti ja võtab tasu selle näitude järgi.
Reaktiivenergia tegur
Nagu varem mainitud, on tasumisel arvetel aktiiv- ja reaktiivelekter eraldatud eraldi ridadele. Kui reaktiiv- ja tarbitud elektrienergia mahtude suhe ei ületa kehtestatud normi, siis reaktiivenergia tasu ei võeta. Suhtekoefitsienti saab ette kirjutada erineval viisil, selle keskmine väärtus on 0,15. Kui see läviväärtus ületatakse, on tarbijaettevõttel soovitatav paigaldada kompensatsiooniseadmed.
Reaktiivvõimsus kortermajades
Tüüpiline elektritarbija on kortermaja, mille peakaitse on üle 63A. Seega näevad kortermaja elanikud tasudes vaid tasumist tarnija poolt majja tarnitud täiselektri eest. Sama reegel kehtib elamukooperatiivide kohta.
Reaktiivvõimsuse arvestuse erijuhud
On juhtumeid, kui mitmekorruselises majas on nii äriorganisatsioone kui ka kortereid. Selliste majade elektrivarustust reguleerivad eraldi seadused. Näiteks võib jaotus olla kasutatava ala suurus. Kui äriorganisatsioonid hõivavad kortermajas vähem kui poole kasutatavast pinnast, siis reaktiivenergia eest tasu ei võeta. Kui piirprotsent on ületatud, siis tekib reaktiivelektri eest tasumise kohustus.
Mõnel juhul ei ole elamud reaktiivvõimsuse tasudest vabastatud. Näiteks kui majas on korterite jaoks liftiga liitumispunktid, toimub tasu reaktiivelektri kasutamise eest eraldi, ainult sellel seadmel. Korteriomanikud maksavad endiselt ainult aktiivelektri eest.
Aktiiv- ja reaktiivenergia olemuse mõistmine võimaldab õigesti arvutada erinevate kompensatsiooniseadmete paigaldamise majandusliku efekti, mis vähendavad reaktiivkoormusest tulenevaid kadusid. Statistika kohaselt võimaldavad sellised seadmed tõsta cos φ väärtust 0,6-lt 0,97-le. Seega aitavad automaatsed kompensatsiooniseadmed säästa kuni kolmandiku tarbijale antavast elektrienergiast. Soojuskadude märkimisväärne vähenemine pikendab seadmete ja mehhanismide eluiga tootmiskohtades ning vähendab valmistoodete maksumust.
