Firmy závislé na elektrické energii ji musí považovat za surovinu, s kterou je potřeba kalkulovat ve firemních ekonomických rozvahách. Energie má řadu vlastností, proto není možné tuto surovinu posuzovat pouze podle její spotřeby. V případě, že se měří jen spotřeba bez znalosti jejích časových změn, číselný údaj neříká nic o aktuálním stavu, pouze nabízí velmi hrubý průměr.

Provádět rozhodnutí na základě těchto informací, například o nákupu nové trafostanice nebo o rozšíření výroby, je vysoké riziko. Vznik zbytečných výdajů je v takovýchto případech velmi pravděpodobný. Tyto výdaje přitom můžou dosahovat i řádově stovek tisíc Kč.

Výdaje na elektrickou energii mohou tvořit podstatnou část nákladů výrobních firem. Přitom náklady za elektřinu ovlivňují cenu každého výrobku a tedy i ekonomiku celého podniku.

Spotřeba za kus

Možnou cestou k úsporám jsou přesné informace o spotřebě v čase a místě. Nelze si ale vystačit pouze se souhrnnými údaji za fakturační období získané z elektroměru ani běžných wattmetrů. Vzhledem k dynamickému charakteru dnešních firem a souběžnému využívání celé řady zařízení na rozdílných výrobních linkách je z pohledu efektivní optimalizace nákladů potřeba detailnější znalosti průběhu spotřeby.

Řešením je měření v mnohem kratších časových intervalech, obvykle v řádu milisekund, aby bylo možné detailně vyhodnotit dynamiku spotřeby v čase. Další informace přináší měření různých větví el. rozvodu, a v určitých případech i měření konkrétních zařízení. Firmy tak mohou zjistit spotřebu na jeden výrobek či na konkrétní výrobní operaci.

Vlastní měření se provádí různými způsoby, většinou instalovanými wattmetry, nebo analyzátory – běžný multimetr je v tomto případě takřka k ničemu.

Rychlost měření je klíč

Energetická spotřeba je však jen jednou oblastí, kterou by se měly výrobní firmy zabývat. Mnohem zásadnější – co do stability provozu i snížení celkových nákladů na vlastnictví výrobních linek – je měření kvality energie v interních rozvodech.

Základním předpokladem úspěšného monitoringu kvality elektrické energie je velmi rychlé měření, které zpřístupňuje přesné informace o dynamice spotřeby pro velmi krátké časové intervaly a také údaje o špičkách, které trvají třeba jen zlomky milisekund. Za naprosté minimum se pro tato měření považuje přibližně 100 vzorků za jednu periodu průběhu - tedy za jednu kompletní sinusoidu. To představuje 5000 vzorků za vteřinu (při 50 Hz). Nicméně ve většině případů ani tato frekvence nestačí a měření pak musí probíhat i 50x rychleji.

Obyčejné měřiče spotřeby „lžou“

Velmi krátké změny v kvalitě elektrické energie přitom nelze zjistit základními měřicími přístroji. Ty obvykle průměrují několik hodnot za delší časový interval. Analyzátory pro rychlé měření fungují odlišně – zaznamenávají skutečnou hodnotu všech veličin v daném časovém okamžiku. Díky velkému počtu naměřených hodnot za krátký časový interval mohou upozornit na anomálie, které klasickými postupy není možné odhalit.

Bez využití rychlého měření firmy neví, v jakém stavu jejich síť skutečně je. Nedozví se ani to, že jejich síť může mít určitý problém. Například při zapínání strojů dochází v důsledku nárůstu proudu k poklesu napětí k dolnímu limitu. Přidání dalšího stroje ovšem může způsobit pokles, se kterým si již některé citlivější stroje neporadí – byť půjde o pokles pod minimální hranici třeba jen na zlomek sekundy. Projevy mohou být velmi různorodé, od náhlých výpadků přes chybné činnosti až po poškození zařízení.

Z pohledu kumulativní hodnoty spotřeby energie i pomalého měření je přitom vše v naprostém pořádku. Navíc byl uveden problém jen s poklesem napětí v důsledku vyšší proudové zátěže zdroje – reálných scénářů je mnohem více, včetně zpětného rušení na vyšších harmonických frekvencích.