Теорема Блонделя - Blondels theorem
Теорема Блонделя, назван в честь своего первооткрывателя, французского инженера-электрика Андре Блондель, является результатом его попытки упростить как измерение электрической энергии, так и проверку достоверности таких измерений.
В результате получается простое правило, определяющее минимальное количество счетчики ватт-часов требуется для измерения потребления энергии в любой системе электрические проводники.
Теорема утверждает, что мощность, подаваемая в систему из N проводников, равна алгебраической сумме мощности, измеренной N ватт-метрами. N ваттметров подключаются отдельно, так что каждый из них измеряет уровень тока в одном из N проводников и уровень потенциала между этим проводником и общей точкой. В дополнительном упрощении, если эта общая точка расположена на одном из проводников, счетчик этого проводника может быть удален, и потребуется только N-1 счетчик. Счетчик электроэнергии - это ваттметр, измерения которого объединяются во времени, поэтому теорема применима и к ватт-часам.[1] Блондель написал доклад о своих результатах, который был представлен на Международном электрическом конгрессе, состоявшемся в Чикаго в 1893 году. Хотя он не присутствовал на Конгрессе, его статья включена в опубликованные Труды.[2]
Вместо использования отдельных счетчиков N-1 счетчики объединены в единый корпус для коммерческих целей, таких как измерение энергии, подаваемой в дома и на предприятия. Каждая пара блока измерения тока и блока измерения потенциала в этом случае называется статором или элементом. Так, например, счетчик для четырехпроводной сети будет включать три элемента. Теорема Блонделя упрощает работу электрика, определяя, что N-проводное соединение будет правильно измеряться элементным счетчиком N-1. К сожалению, для таких работников возникает путаница из-за существования счетчиков, которые не содержат аккуратных пар отдельных единиц измерения потенциала с отдельными единицами измерения тока. Например, счетчик ранее использовался для четырехпроводной сети, содержащей две катушки потенциала и три катушки тока, и назывался счетчиком на 2,5 элемента.
Блондель Несоблюдение
Счетчики электроэнергии, отвечающие требованиям элементов N-1 для N-проводной связи, часто называют Блондель Соответствует. Эта этикетка идентифицирует счетчик как тот, который при правильной установке будет правильно измерять при любых условиях. Однако расходомер не обязательно должен соответствовать требованиям Blondel, чтобы обеспечивать достаточно точные измерения, и промышленная практика часто включает использование таких несовместимых счетчиков. Счетчик формы 2S широко используется для измерения бытовых трехпроводных сетей, несмотря на то, что они не соответствуют требованиям. Этот общий жилой комплекс состоит из двух проводов на 120 вольт и одного нейтрального провода. Счетчик, совместимый с Blondel, для такой службы потребует двух элементов (и пятикулачковой розетки для приема такого счетчика), но счетчик 2S - это счетчик с одним элементом. Измеритель 2S включает в себя одно устройство для измерения потенциала (катушка или вольтметр) и два устройства для измерения тока. Устройства измерения тока обеспечивают измерение, равное половине фактического значения тока. Комбинация одной потенциальной катушки и двух так называемых полукатушек обеспечивает высокоточное измерение в большинстве условий. Счетчик используется с первых дней развития электротехнической промышленности. Преимущества заключались в более низкой стоимости одной потенциальной катушки и во избежание помех между двумя элементами, управляющими одним диском в индукционном измерителе. Для линейных нагрузок счетчик соответствует требованиям компании Blondel. Такие нагрузки представляют собой двухпроводные нагрузки, и достаточно одноэлементного счетчика. Несоответствие счетчика измерительной линии нейтральным нагрузкам. Конструкция счетчика приближается к двухэлементному измерению, комбинируя половину значения тока со значением потенциала линейного соединения. Линейный потенциал ровно в два раза больше, чем соединение между фазой и нейтралью, если два соединения между фазой и нейтралью точно сбалансированы. Удвоение потенциала, умноженного на половину тока, приближается к фактическому значению мощности с равенством при сбалансированном потенциале. В случае линейных нагрузок, удвоенное значение половины тока, умноженное на значение потенциала, равно фактической мощности. Ошибка возникает, если два линейных потенциала не уравновешены и если линейная нагрузка на нейтраль распределена неравномерно. Эта ошибка определяется как 0,5 (V1-V2) (I1-I2), где V1 и I1 - это потенциал и ток, подключенные между одной линией и нейтралью, а V2 и I2 - это те, которые подключены между другой линией и нейтралью.[1] Поскольку в отрасли обычно поддерживается пятипроцентная потенциальная точность, ошибка будет достаточно низкой, если нагрузки не будут сильно разбалансированы.
Этот же счетчик был модифицирован или установлен в модифицированные розетки и использовался для двухпроводных сетей на 120 вольт (на лицевой стороне счетчика обозначен как 2W). Модификация помещает две полукатушки последовательно, так что создается полная катушка. В таких установках одноэлементный расходомер соответствует требованиям компании Blondel. Существует также трехпроводная версия на 240/480 вольт, которая не соответствует требованиям Blondel. Также используются трехфазные счетчики, которые не соответствуют требованиям Blondel, такие как формы 14S и 15S, но их можно легко заменить современными счетчиками и можно считать устаревшими.
