Для измерения реактивной электрической энергии в цепях трехфазного тока применяйтся реактивные электрические счетчики, устроенные обыкновенно по принципу Бергтольда, т. е. имеющие в каждом своем элементе (системе) две токовых обмотки, причем число витков каждой из них в три раза меньше числа витков токовых обмоток нормального (активного) электрического счетчика.
Настоящим же предлагается для измерения реактивной электрической энергии в цепях трехфазного тока применять в некоторых случаях особые реактивные электрические счетчики, имеющие в каждом своем элементе только одну токовую обмотку. От нормального (активного) электрического счетчика такой реактивный электрический счетчик отличается тем, что число витков его толстых обмоток будет в меньше числа витков нормального электрического счетчика, а сечение в 1/3 раз больше, нежели у последнего. Например, если число витков толстой обмотки нормального (активного) счетчика равняется 14, а сечение ее-2,26 мм (при диаметре Т,7 мм), то число витков предлагаемого
реактивного счетчика будет 8, а сечение 2,26 1/3 3,91 4,15 мм (при диаметре 2,3 мм).
Сущностью изобретения является такое устройство, в котором токовая обмотка счетчика включена во вторичные обмотки двух трансформаторов тока так.
что ток в этой обмотке равен геометрической разности двух линейных токов. С другой стороны обмотка напряжения включена между третьей фазой и нулевой точкой сети. Такое включение позволяет иметь сдвиг между током и напряжением в цепи счетчика равным 9Cf Предлагаемые фиг. 1-б поясняют предмет изобретения в случаях различного применения устройства.
Однообмоточные реактивные электрические счетчики могут быть как трехфазными, так и однофазными. Применять их можно в следующих случаях:
Случай 1. Трехфазная цепь напряжением 380 вольт с равномерной нагрузкой фаз (см. схему по фиг. 1).
Обозначения, принятые на схеме, следующие:
7, 2 и 3 - провода трехфазной цепи Г, т - трансформаторы тока СА -активный электрический
счетчик Ср - реактивный электрический
счетчик
П - приемники. Обозначим далее через: Vi, Vs и 1/3 - фазовые напряжения данной трехфазной цепи
/1, /2. 3 - фазовые силы тока и 9 - углы сдвига фаз между этими токами и соответствующими фазовыми напряжениями - геометрическая разность токов /5 и /2Во всех рассматриваемых здесь случаях предполагается, как и в прочих методах измерения реактивной электрической энергии (за исключением измерения ее помощью синусного электрического счетчика), что
К, К 1/, 1/ф,
где Уф - фазовое напряжение для произвольной фазы и
(1/ь У.} (У2, У,) (Уг, yi) 120
На основании приведенной схемы и диаграммы, изображенной на фиг. 2, имеем показания реактивного электрического счетчика Ср
W,,,cos(-y,),I,,i -|/.cos (--/,),/, +
+ 4соз(-1/з),(-/2)г
./,cos(60°-cpO + + 4cos()
/icos(60°-cpi) + + /2 со5(120°-ср2)г
1 i- (/1 cos cfi 4- sin 9i /ocoscp24x/F/jSin cp2)
1/
(созср v/Fsin a-coscp-f-|- ) /sin co.
Полная активная (реактивная) электрическая энергия всей цепи находится путем умножения показания активного (реактивного) электрического счетчика на три. Преимущества указанного способа следующие: 1) меньшая стоимость энергоизмерительной установки, нежели при применении иных способов измерения реактивной электрической энергии; 2) несложность схемы включения; 3) простота регулировки реактивного электрического счетчика; 4) неизменяемость направления вращения указанного электрического счетчика; 5) возможность изготовления этого электрического счетчика из обыкновенного однофазного 220-вольтового электрического счетчика;6) минимальные потери в его обмотках.
Случай П. Трехфазная цепь напряжением 380/220 вольт с нулевым проводом (см, схему по фиг. 3). Здесь
СА, Сл и CfJ - однофазные активные электрические счетчики
Ср Ср и Ср -реактивные электрические счетчики
Остальные обозначения те же, что в случае I.
Показания электрического счетчика Ср будут:
WP -- (/1 cos cpi + v/r/i sin cpi -
/9 cos cp2 + /з/2 sin cp2)
Аналогично этому выражению показания электрических счетчиков Ср и будут соответственно
WP р- (/2 COS сро + sin -
-/3 COS Фз + sin срз) t. и
W7p 27 (3 cos срз + sin Ф, -/I cos cpi -f- sin cpi) t
Сумма же показаний электрических счетчиков выразится так:
W/p Wp + Wp + W; Уф (Л sin ср, + Ч- /2 sin срз + sin (рз) ,
т. е. будет выражать собою полную реактивную электрическую энергию трехфазной цепи.
Преимущества приведенного способа заключаются в указанных под пп. 3, 4 И; 5 преимуществах предыдущего случая; а также в возможности избежать применения дефицитного 400-вольтового трехфазного электрического счетчика Бергтольда.
Случай 111. Трехфазная цепь низкого (см. схему по фиг. 4) или высокого (см. схему по фиг. 5) напряжения без нулевого провода.
Здесь
СА и СА - элементыактивногодвухъэлементного электрического счетчика (счетчика RpoHa)
СР и Ср - реактивного счетчика
Т„ -однофазные трансформаторы напряжения Та -трубчатые предохранители
/7п - плавкие предохранители 3 - заземление
Все остальное имеет прежние обозначения. Диаграмма, поясняющая схемы фиг. 4 и 5, изображена на фиг. б. Здесь 12 и - линейные напряжения между соответствующими проводами (1 и 2 и 2 и 3), причем Viz 23 1 где V - линейное напряжение вообще.
Обозначая через часть показания реактивного электрического счетчика, обусловленную элементом Ср, М - часлъ показания реактивного электрического счетчика, обусловленную элементом , IV- полное показание электрического счетчика, будем иметь на основании приведенных схем и диаграммы:
Wi ,cos(V,,,I,,)t /
- и/1С05(1/,з,/1)+Лс051Цз(-4)1 t
T/M
к„
COS (90
тО + 1/3
+ 4cos(150°- 2)V 1/ - (/j sin91-- (Д cos cp2 +
/
/2 sin Уз
)W,cos(Vi,,f,,)t
- J/3COs(Fj2,/з)+/2COSll/,2(-/2)lU
V,.,
Jfi:
,cos(90°-cp,) +
V
+/2 COS () .
VV
(/I sin (рз -|2- 2 cos фз f
откуда
,+ U7, -(Asincp,+
-j- /2 sin cp2 -f- /3 sin ) Wp,
где Жр - полная реактивная электрическая энергия данной трехфазной электрической цепи.
Предмет изобретения.
Устройство для учета реактивной энергии в трехфазных сетях при помощи однофазного счетчика, отличающееся тем, что токовая обмотка счетчика включена во вторичные обмотки двух трансформаторов тока таким образом, чтобы протекающий по ней ток был равен геометрической разности двух линейных токов, а обмотка напряжения включена между третьей фазой и нулевой точкой сети с целью получения сдвига в 9СУ между током и напряжением в цепи счетчика. ,.З f 
