節電器原理(家用節電器原理)

我所在地區的農村近幾年在施行煤改電，冬天不讓燒煤了，每家補貼一臺電暖氣取暖。但是用電比燒煤貴呀，很多農村人，尤其是老年人心疼不已。

前兩天我回家，我爺爺信誓旦旦地拿出一件“神器”，告訴我插上這玩意就能省電。我一看，這不就是前兩年挺火爆的節電器嗎？

作為一個電力專業畢業的大學生，感覺自己的臉被打得啪啪響。雖然這些年沒有從事電力工作，卻也深知節電器不靠譜。今天我們就來扒一扒，節電器到底有多么不著調——內容可能比較專業，我盡量說得通俗一點。

首先我們來看一看，節電器是怎么“節電”的呢？從某節電器的商品詳情頁里我找到了這張圖▼

右邊的三個圓圈，注明了節電器的三種功能：就地補償、提高功率因數（圖里面還寫錯了，“因數”寫成了“因素”）、減少線損。

對這三個詞都很陌生對不對？沒事，咱不怕他故弄玄虛，抽絲剝繭慢慢說起。

我們都知道，一臺電器的耗電量，與它的功率有關。功率越大，耗電量就越高。

但是你知道，功率還分有功功率和無功功率嗎？

我們平時所說的“功率”，其實都是有功功率。有功功率指的是我們看得到、摸得到、感受得到的能量轉換（電能轉換成其它能量）。

比如光能（燈）、熱能（電暖氣）、機械能（電動機）等等。

但是也有一些能量轉換，是我們看不到的。比如磁場、氣體的動能等。但這些東西我們又離不開——

電動機工作時，就必須要有磁場接入；熒光燈工作時，需要讓里面的惰性氣體運動起來；電線傳輸電能，也會有損耗。

這些能量的轉換，就叫“無功功率”。

小小的風扇，里面也有電動機

功率因數，就是來形容一臺設備，或者一批設備的有功功率與無功功率之間的比例的。具體怎么計算比較麻煩，這里就不說了。我們只需要知道，功率因數越高，無功功率就越少。

節電器上有一個非常關鍵的詞，就是“提高功率因數”。那我們為什么要提高功率因數呢？

因為我們不希望看到電器在我們感受不到的能量轉換上消耗太多電能。

能理解這句話嗎？比如同樣是一份電，我們要用它來發光。功率因數是1的時候，它就能發1份光；功率因數是0.8的時候，它就只能發0.8份光。

我們要的是光，所以功率因數越低，代表著設備的效率就越低。

功率因數太低會怎么樣呢？對于家庭用戶來說，并不會怎么樣！

這也是節電器騙人的關鍵：所謂的“提高功率因數”，本身就是一個偽命題。

我們家里的電表，根本測量不出無功功率的消耗。它的計費，僅僅是有功功率。

一盞燈，消耗1份電，發了0.8份光——但我們只需要支付0.8份電費，剩下的0.2份電費無法計費。

但是對于工業用戶，或者說變壓器所在單位來說，功率因數太低，就會面臨罰款。當然電力局不說這是罰款，說這是“力率電費”（也叫“力調電費”）。

說白了，我們家里無功功率產生的電費，由變壓器所有人（可能是村委會，可能是物業）給我們補貼了（當然也沒多少錢，家庭中不會有太多無功功率）。

那變壓器所有人應該如何避免利率電費呢？答案就是節電器上所寫的：就地補償。

簡單來說，就是和線路并聯一個電容組。具體原理說起來又比較復雜了，你可以簡單理解為：無功功率說消耗多少電能，就用電容組消耗多少電能。

電容組消耗的電能屬于有功功率，這樣一來，有功功率和無功功率之間的差值必然會縮小——差值縮小了，功率因數就提高了。

這種通過加入電容組提高線路功率因數的方式，就叫“就地補償”。就地補償并不能省電，只是避免了供電局的“力率電費”。因為力率電費比普通電費要高，所以就算耗電量增加了，成本依然不會高。

我們回過頭來再看節電器的“原理”：就地補償、提高功率因數、降低線損。現在我們知道了，這三種功能都對節電毫無作用：

1.就地補償，一方面家庭中并不需要補償，因為家用電表無法計入需要補償的電費。另一方面，就算是就地補償，也得和線路（主回路）并聯才行，而不是把電容組插在某一個插座上。

節電器內部結構

2.提高功率因數，設備的功率因數只能靠升級設備來提高。線路的功率因數，才需要用就地補償的方式提高。而且通過就地補償的方式提高功率因數，必然伴隨著耗電量的增加——增加的耗電量，能被家用電表檢測到。

3.降低線損，唯一的方式是縮小線徑、降低用電距離，并不能通過某種設備實現。而且家庭中的線損，小到忽略不計。同時，就算有線損，也不會被家用電表計費。