電力システムにおける電力要因の役割

パワーファクタ(PF)は、電源(ワット)の比で、変化電流(AC)回路におけるパワー(電圧アンプ)を明らかにする。 純粋な抵抗負荷は、モータ、変圧器、および照明バラストのような誘導負荷がPFを低下させる一方、1.0のPFを持っています。 低PFは、電気システムは、同じ量の有用な作業を運ぶために必要なよりも、より多くの電流を運ぶ必要があります。 この過電流は、導体の状態を負担し、電気機器を直接上昇させ、危険を増殖させ、安全を検証します。

実質対。 反応力

実際の電力は、シャフトを回転させ、要素を加熱し、部屋を照明する便利な作業を実行します。 反応力は、誘導装置によって必要な磁場を維持しますが、作業を生成しません。 ユーティリティは、通常、反応コンポーネントを含む、電流全体が、生成され、配信される必要があるため、明らかな電力(kVA)を測定します。 PFが0.9以下または0.85未満に低下すると、システムは、高反応電流を描画し、 rms currentrms]電流を上昇させる熱負荷電流を増加しない]を発生します。

貧しい電力要因の結果として

低PFの力分布変圧器、ケーブル、およびパネルボードは、ネームプレートの評価よりも高い電流を処理するように提案します。これは、導体(I2R損失)における抵抗加熱につながり、絶縁老化を加速します。時間をかけて、熱分解は、ケーブルジャケットとモーター巻上げを弱め、地上欠陥の確率、相対相短、およびアークの能力を高め、一般的な電力設備の電力供給を削減します。

パワーファクター補正のメカニズム

電力要因補正(PFC)は、相殺の誘導反応に静電反応力を加えることで動作します。コンデンサは、電力をローカルに供給し、ユーティリティソースから描画された反応電流を削減します。純効果は、同じ実電力負荷の低い合計であり、これは直接、上流分布装置]熱応力を削減します。

コンデンサバンクと自動システム

固定コンデンサー銀行は安定した誘導負荷のために償うことができますが、近代的な設備は、リアルタイムPFの測定に基づいて、コンデンサーのステップを切り替える自動PFCコントローラーを使用します。 これらのシステムは、さまざまな負荷にわたって、近接PF(典型的に0.95〜0.99)を維持します。 自動補正は、耐圧着や電圧過渡を引き起こす可能性がある過誤を防ぎます。 安全危険性は、安全危険性を低減します。 チルトは、FAC-FAC-FAC-FAC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-AC-

調和と安全の考慮事項

可変周波数ドライブ、UPSシステム、LEDドライバなどの非線形負荷は、歪み電圧波形を発生させる調和電流を発生させます。 コンデンサは、適切にサイズまたは調整されていない場合は、高調波を増幅することができます。 調整された原子炉(シリーズ誘導器)は、ドーミナントの高調子をフィルタリングし、共鳴を防ぐために頻繁に追加されます。 調和に対処する失敗は、コンデンサー過熱、誘電破壊、およびさらには、PFCが危険に与える影響を低減します。

パワーファクター補正による安全改善

PFCは単なる省エネツールではありません。それは基本的な電気安全対策です。]]]。システム電流を削減することにより、補正は、サービス入り口から最終負荷まで、すべてのコンポーネントの熱負荷を下げます。

ケーブルおよび変圧器のローディングの減少

低い電流は、ケーブルが電流速度の比で動作し、将来の負荷のためのヘッドルームを残し、そして絶縁評価閾値の下で導体温度をよく保つことを意味します。 トランスは、クーラーを実行し、コイル寿命を延ばし、短絡の可能性を減らす。 電流の10%削減は、I2R損失を捕捉し、タイトな水路の熱スポット温度を劇的に低下させることができる。

過熱と断熱劣化の緩和

絶縁障害は、主要な電気火災の原因です。 適度な過熱でさえ、PVC、XLPE、およびその他の断熱材の化学破壊を加速します。 PFCでは、減らされた熱生成は、この老化プロセスを遅くします。 既存の老化インフラを持つ建物では、PFCは、完全な再配線なしで配線の安全な耐用年数を延ばす費用効果の高い改装することができます。

アークフラッシュリスク低減

アークフラッシュインシデントエネルギーは、欠陥電流の大きさとクリア時間に依存します。 PFCは直接ボルト付き障害電流を削減しませんが、システム安定性を向上させ、熱応力によってトリガーされたアーク断層の不透明度を低下させます。 さらに、PFCコンデンサは、起動時に大きなモーターから侵入電流を削減し、迷惑な作業条件を作成する可能性がある迷惑遮断対策を防止することができます。 PFCを実装する施設は、多くの場合、より少ないアークフラッシュイベントと個人的な保護装置(PEP)が要求されるように見えます。

熱管理による防火

ほとんどの電気火は、高抵抗や過負荷回路によって発生する過度の熱から発生します。 PFCは、両方の根本原因を対処します。

過電流・短絡防止

安定した状態の電流を下げると、連続積み過ぎの確率が低下します。保護装置はまだ短絡の欠陥のために作動しますが、よいPFが付いているシステムは絶縁材の失敗を先行する熱暴走を経験する可能性が低いです。多くの場合、PFCは既存の回路が不透明度を超過しないで付加的な装置を扱うようにします、既に課税された回路に「靴の角」の負荷の危険な練習を除去します。

PFC装置の保護特徴

現代のコンデンサー銀行は、統合された過電圧保護、放電抵抗、および熱切断を含みます。 多くの自動システムは、制御電力または異常電圧条件の損失に切断し、大惨事コンデンサーの故障を防ぎます。 これらの内蔵の安全回路は、主要な建物保護の独立性、火災防止の追加の層として機能します。 自己治癒コンデンサ)は、爆発なしで内部の欠陥がさらに安全を強化する。

導入ベストプラクティス

PFCを安全に展開するには、慎重に計画、適切なサイジング、および継続的なメンテナンスが必要です。

サイトの評価とサイジング

広範囲の電力品質監査は、異なる負荷条件下で複数のポイントでPFを測定する必要があります。 電力品質分析装置を使用して調和分析は、共鳴リスクを識別するために不可欠です。 ターゲットPFは、ユーティリティの関税とシステム容量に基づいて設定する必要がありますが、0.99を超える過誤差は、電圧上昇を引き起こし、安全マージンを減らすことができます。 []IEEE 519規格は、許容歪み制限とコンデンササイジングのためのガイダンスを提供します。

メンテナンスと監視

コンデンサは、時間とともに劣化します。電解液の乾燥-アウトおよびフィルムコンデンサの誘電パンチは、効果的なkVAr出力を削減します。 コンデンサーバンクと切断スイッチの定期的な赤外線スキャンは、ホット接続をスポット化できます。 自動化されたPFCコントローラは、多くの場合、コンデンサの故障に関するPFトレンドと警報をログ化します。 コンデンサー回路を保護するヒューズおよび回路遮断器は、利用可能な故障電流を安全に中断するために検証する必要があります。 NFPA 70B [Remens 機器] 機器の動作確認: [メンテナンス ] 銀行の欠陥検査のための電気検査 [Remens ]

規制遵守と規格

電線コードや安全規格は、PFCを消防対策として認識し、より一層の安全性を発揮します。

NFPA 70 (NEC) および IEC の指針

国立電気コード(NEC)は、過電流保護、切断手段、および排出抵抗器を含むために、コンデンサーのインストールが必要です。 NECの第460条は、コンデンサをカバーしていますが、第705条は、再生可能エネルギーシステムにPFCをアドレスします。 ] IEC 60831‐1[のような国際規格は、分光器のための安全要件を指定します。 厳格なエネルギーコードを持つ管轄区域の施設は、最小PF(通常、またはより高いレベルの侵入を防ぐ)を維持するために必要である場合があります。

経済・安全シナジー

PFCは、電力需要の充電を削減し、電力要因の罰を回避し、多くの場合、12〜24ヶ月の返金期間を収蔵します。 これらの財務省は、安全改善に直接資金を節約します。 さらに、低電流は、コストの配分のアップグレードなしで将来の拡張のための容量を解放します。 「安全な成長」戦略。 いくつかの地域で保険業者は、文書化された電力要因を持つ施設のプレミアム割引を提供し、火災リスクを低減します。 ]。 U.S.エネルギー省は、産業安全対策要因と利点の両方を強調表示します。 [FLT]

キーのテイクアウト:]]パワーファクターの訂正は、電気火の過半数に責任を負う熱および電気的ストレスを直接減らす低リスク、高反逆の介入です。調和的なフィルタ、適切な過電流保護および定期的なメンテナンスを設計するとき、PFCシステムは、安全で効率的な操作の数十年を提供します。

コンテンツ

パワーファクタ補正は、エネルギー最適化ツールよりもはるかに高いです。 電流レベルを積極的に低下させ、動作温度を下げ、機器の寿命を延ばし、電気火災の最も一般的な点火源を緩和します。 小規模の商業オフィスから大規模な産業プラントまで、PFCは、それ自体に支払うスケーラブルな安全アップグレードを提供します。 自動、調和型コンデンサー銀行を装備メンテナンスおよび監視することで、人員や財産のための安全な電気環境が作成されます。 [FLT: サーモグラフィー: サーモファクタリング、サーモフィサー: サーモスタ、およびサーモスタ ファイター: [FLT] およびサーモファクタ: [F] サー サー サー サー サー サー サー サー サー サー サー サー サー サー サー サー サー サー サー サー サー サー と の適切な サー の適切な を トランスポーター と トランスポーター [F] トランスポーター [F [F] トランスポーター トランスポーター トランスポーター トランスポーター トランスポーター と [F [F [F]

[]電気防火・電力品質をさらに読み込むには、[]]NFPAの電力安全資源]とIEEEのIEEE 1459標準の実用的安全評価のための電力定義を参照してください。[]