Iturriak eta Indar Faktorea Txikia Ducen Arrazoia

Indarrazio eta Iturriak Txikindako Indarr Faktorrei

Elektrizitate sistemaren indarr faktorea zati-errealaren (kilowatt, kW unitatean neurtua) eta erakusle-energiaren (kilovolt-amper, kVA unitatean neurtua) arteko arrazoia da. Baxuko indarr faktorea elektrizitatea efizienteki erabiltzen ez dela adierazten du. Honek hainbat ondorio izan ditzake, hala nola elektrizitate kostuen altuera konsumitzaileentzat eta sistema osoaren efizientasunaren murriztea. Artikulu honetan sakonduko gara elektrizitate sisteman baxuko indarr faktorearen iturri nagusiak eta arrazoia.

Baxuko indarr faktoreari ekarpen handiena ematen dio induktiboki kargatutako sistemen presenza. Puntuan induktiboki kargatuta, korrontea tensioarekiko 90 gradutan atzerago doa. Phase-angle diferentzia handi honek zeroeko indarr faktorea ematen du, horixe esan nahi duena da karga batek ez duela erreal-energirik hartzen; ordea, energia bakarrik gorde eta askatu egiten da indutorren eremagnetikoan lan erabilezina egin gabe. Kapazitate eta indukzio elementuak dituzten sistemetan, indarr faktorea ez da zero. Ordea, osotasunean edo sintonian, non XL kapazitate-induktantziarekin (XC) berdin diren, sistema behinbihar resistiboa bezalako jokatzen duen arren, korrontearen eta tensioaren arteko phase-angle diferentzia θ geratzen da. Diferentzia hau, kapazitatearen eta indukzioaren arteko elkarrekintza ostean, indarr faktorearen magnitudean eragin du, askotan indarr-faktorearen baliokidetasuna txikitzen duena.

Baxuko Indarr Faktorearen Arrazoia eta Iturriak
Baxuko Indarr Faktorearen Arrazoia

Hainbat arrazoiek elektrizitate sistemetan baxuko indarr faktorea ekar dezakete, hurrengoak dira:

Induktiboki Kargatutako Sistemak

Elektrizitate motoreak eta transformatorrek barne, induktiboki kargatutako sistemak dira arrazoien nagusiak. Hauek sistema elektrikoetatik reaktibo-energia hartzen dute, horrek atzeratutako indarr faktorea ematen du. Induktiboki kargatutako sistemetan, korrontea tensioarekiko atzerago doa, phase-angle diferentzia sortzen duena, eta horrek reaktibo-energiaren aldaezina handitzen du. Induktiboki kargatutako sistema baten indarr faktorea bere egoera funtzionalaren arabera aldatzen da:

• Karga Osoa: Normalean, indarr faktorea (Pf) 0.8tik 0.9ra bitartean mugatzen da.

• Karga Txikiak: 0.2tik 0.3ra bitartean jaisten da.

• Ez dago Kargarako: Indarr faktorea zeroetara hurbiltzen da. Puntuan induktiboki kargatutako sistema batean, indarr faktorea zero da, horixe esan nahi duena da ez dela lan erabilezinarik egin eta energia bakarrik gorde eta askatu egiten dela eremagnetikoan.

Kapazitiboki Kargatutako Sistemak

Kondensadoreak barne, kapazitiboki kargatutako sistemek indarr faktorea hobetu dezakete reaktibo-energia sortzeko. Ordea, kapazitatea gehiegi bada, gain-kompentsazioa gertatzen da, aurretasuneko indarr faktore bat sortuz. Puntuan kapazitiboki kargatutako sistema batean ere, indarr faktorea zero da, korrontea tensioarekiko 90 gradutan aurretik doana, eta ez dago erreal-energiaren transferentziarik.

Harmonikoak

Harmonikoak elektronikoki kargatutako sistemetan, hala nola ordenagailuetan, zerbitzarietan eta beste tresna digital batzuetan, elektrizitate forma-ondoaren distorsio linealkizunak dira. Distorsio hauek reaktibo-energiaren kopurua handitzen du, eta horrek indarr faktore osoa murriztu egiten du. Harmonikoen prezentsia korrontearen eta tensioaren forma sinusoidalari urrutitzen diote, elektrizitate erabilpenaren efizientasuna txikituz.

Magnetizatzeko Korrontea

Induktiboki kargatutako tresnak, hala nola transformatorak eta motoreak, kargaren maila baxuko aldian magnetizatzeko korrontea handitzen da. Tensionaren gorrisuna hainbat aldian gertatzen da, eta horrek indarr faktorearen murrizketarako eragin du, reaktibo-energiaren kopurua erreal-energiaren aldetik handitu delako.

Kable Etxita

Motoreen kanpo-zirkuituetan, etxita kableak tension-renbide handiak eragin ditzakete. Renbide hauek sistema elektrikoan reaktibo-energiaren kopurua handitzen du, indarr faktorearen balioa murriztuz. Kanpo-zirkuituaren diametroa gutxienez gero, elektrizitatearen fluxua murrizten da, resistenzia-mugimenduak eta impedimentuak handituz, indarr faktorearen balioa murriztuz.

Luzoko Lineak

Elektrizitatearen banaketarako erabilitako luzoko lineak ere baxuko indarr faktoreari ekar dezakete. Elektrizitatea distantzia luzeetan bidaltzen denean, lineetako resistenzia eta impedimentuak tension-renbideak eragin ditzakete. Renbide hauek reaktibo-energiaren kopurua handitzen du, indarr faktorearen balioa murriztuz. Linea luzeagoa izan, eragina handiagoa izango da.

Banaketa Ezberdina

Hiru fasetako sistema batean elektrizitatearen karga ezberdina banatzeak reaktibo-energiaren aldaezina handitzen du. Banaketa desberdina elektrizitatearen transmitizioan inefizientea izaten da, indarr faktorearen balioa murriztuz. Banaketa desberdina elektrizitatearen tresnak stress handiagoa jaso dezakete, ahal bezala hutsegitearen erraztasuna handituz.

Baxuko Indarr Faktorearen Iturriak

Hurrengoak dira elektrizitate sistemetan baxuko indarr faktorean duen eragina handiena duten iturri nagusiak:

Elektrizitate Tresnak

• Banaketa Transformatorak: Banaketa transformator baten indarr faktorea bere diseinuan, kargaren mailan eta ez kargatuta dagoen aldetan oinarrituta dago. Oro har, ez kargatuta dagoen transformator batek indarr faktore oso baxua du bere magnetizatzeko korronte-eskarpeagatik.

• Argitaldi Sistemak

• Incandescentziako Luzak: Horiei oso ohikoa da indarr faktorea 50% inguru duena izatea.

• Merkurio Nebligai Luzak: Hauek oso ohikoa da indarr faktorea 40%tik 60%ra bitartean mugatzen duena izatea.

• Motoreak

• Indukzio Motoreak: Indukzio motoreen indarr faktorea karga txikietatik 30%tik karga osoetara 90%ra bitartean aldatzen da.

• Sinkronizatutako Motoreak: Sinkronizatutako motoreak ez kargatuta dagoenean indarr faktore oso baxua dutenak dira.

• Tresna Espetializatuak

• Soldadura Transformatorak: Hauei oso ohikoa da indarr faktorea 60% inguru duena izatea.

• Industria Heating Furnaces: Hauek oso ohikoa da indarr faktorea oso baxua duena izatea elektrizitatearen kargaren natura agertzen denean.

• Solenoidak eta Chokes: Hauek induktiboki kargatutako elementuak dira, indarr faktorearen balioa murrizteko ekarpena egiten dute.

• Arc Luzak: Beste elektrizitate argi-beste batzuentzat, arc luzak ere indarr faktore oso baxua izan dezakete.

Sistema Mailako Arazoak

• Ez Kargatuta Dagoen Sinkronizatutako Motoreak: Karga funtzionatzen denean excitazio gutxi denean, sinkronizatutako motoreak reaktibo-energiaren kopurua handitzen dute, indarr faktorearen balioa murriztuz.

• Kanpo-Zirkuitu Praktika Ezegokiak: Kanpo-zirkuituetan erabiliko den kablearen diametroa ez badugu kontuan hartzen, indarr faktorearen arazoren bat gertatzen da, aurretik azaldutako moduan.

• Motoreen Mekaniko Arazoak: Motoreen lagunduak hutsegitean, mekaniko stress handia sortzen da, eta horrek elektrizitatearen karakteristikak aldatzen ditu, indarr faktorearen balioa murriztuz.

Baxuko indarr faktorea tratatzeari lotutako garrantzia handia du, haren ondorio negatiboen artean energia-hutsak handiagoak, elektrizitate kostu altuagoak eta sistema osoaren kapasitate murriztua daude. Indarr faktorearen balioa hobetzeko, soluzio anitz erabil daitezke. Hauen artean, kondensadoreak instalatzea, elektrizitate tresnak hobetzeko eta sistema diseinua optimizatzeko daudenak dira. Baxuko indarr faktorearen arrazoia eta iturria ulertzeko, zehaztasun handia beharrezkoa da sistema elektrikoak efizienteki eta kostu txikinez funtzionatzeko.