Эталоны в области измерения параметров интенсивности электромагнитных колебаний, страница 18

4.3  Эталон единицы мощности переменного тока на промышленной и низких частотах

Большое значение топливно-энергетического комплекса в экономике любой страны, активное развитие энергоприборостроения, энергомашиностроения, внутреннего и внешнего энергетических рынков постоянно требуют повышения точности и достоверности измерения энергетических величин, прежде всего, электрической мощности на промышленной частоте.

В СССР в 60-е годы была обеспечена возможность измерения электрической мощности с погрешностью 0,05 – 0,2 % (в зависимости от коэффициентов мощности) благодаря, прежде всего, усилиям ВНИИМ. В 70-е годы эта погрешность была уменьшена до 0,02 – 0,05 %, а в конце 80-х годов был создан Государственный эталон с НСП (2–4)·10-5 на частотах 45 – 65 Гц и не более 2·10-4  на частотах до 2,5 кГц. Аналогичный прогресс в измерении энергетических величин и эталонировании мощности наблюдается  и в других странах.

Методы измерения электрической мощности существенно отличаются от методов измерения других электрических величин. Вызвано это тем, что реальная активная мощность (), которая поглощается в нагрузке цепи и преобразуется в другие неэлектрические виды мощности (тепловую, механическую и т.д.), непосредственно не воздействуют на средства измерения мощности (СИМ), за исключением случаев измерения мощности калориметрическими методами. На СИМ, включаемое, как правило, в цепь между генератором и нагрузкой, воздействуют две величины: падение напряжения на нагрузке  и протекающий через нагрузку ток . Результатом измерения при этом является среднее за период значение произведения

,                                                     (4.9)

где  и  - среднеквадратические значения напряжения и тока;

      - коэффициент мощности.

В частном случае, при чисто гармонических  и активная мощность определяется как скалярное произведение векторов напряжения и тока