معامل القدرة و ترشيد استهلاك الكهرباء

يحتوى أى نظام تيار متردد على نوعين من الطاقة الكهربية هما:-

1- الطاقة الفعالة: وهى الطاقة التى تتحول الى شغل ميكانيكى أو حرارى أوضوء .....الخ، وسميت بالفعالة لأنها الطاقة التى يستفاد بها ووحدتها الكيلو وات.

2- الطاقة الغير فعالة: وهى الطاقة التى لا يستفاد بها بشكل مباشر ولكن لايمكن الاستغناء عنها بل ان وجود الطاقة الفعالة أحيانا يعتمد فى الأصل على وجود الطاقة الغير فعالة كما فى المحولات والمحركات الكهربية،ووحدتها الكيلو فار.

طبيعة الطاقة الغير فعالة

جميع المحركات الكهربية وكذلك باقى أجهزة تحويل الطاقة الكهربية الى صورة أخرى من صور الطاقة تقوم بتحويل الطاقة الفعالة الكهربية والتى تقاس بالكيلو وات ساعة بواسطة عدادات الكهرباء. أما الطاقة الغير فعالة فتقوم الملفات المكونة للمحركات والمحولات (الأحمال الحثية عموما) فى اختزانها لاستخدامها فى انتاج المجال الكهربى الذى يبنى عليه نظرية عمل هذه الآلات والتى تقوم باعادة هذه الطاقة الى المنبع مرة أخرى مرتين فى كل نصف دورة (حيث تكون ترددها ضعف تردد المنبع). أما فى حالة الحمل السعوى كما فى المكثفات فيحدث نفس الشئ ولكن مع اختلاف الزاوية وذلك هو أساس استخدام المكثفات فى تحسين معامل القدرة. ومن الواضح أن هذه الطاقة الغير فعالة والتى تتسبب فى مرور تيار غير فعال بالشبكة الكهربية لوكانت غير موجودة فذلك يقلل الفقد فى الشبكة ويزيد من استيعاب الشبكة الكهربية لأحمال جديدة بدون تكاليف اضافية.

معامل القدرة: هو النسبة بين القدرة الفعالة (P) والقدرة الظاهرية (S) ، وهو جيب تمام الزاوية بين الجهد والتيار (COS Q)

ومعامل القدرة يختلف باختلاف نوعية الأحمال فهو يساوى الواحد الصحيح فى حالة الأحمال المادية ذات مقاومة فقط مثل السخانات ولمبات الاضاءة ذات فتيلة التنجستين ويكون أقل من الواحد الصحيح فى حالة الأحمال الحثية ذات مقاومة ومعاوقة حثية مثل المحركات والمحولات الكهربية.

ترشيد استهلاك الكهرباء وتقليل التكلفة

ويمكن تقليل استهلاك الكهرباء عن طريق تقليل القدرة الغير فعالة المسحوبة من الشبكة الكهربية وذلك عن طريق تعويضها من مصدر أخر وهو المكثفات، حيث يتم تركيب المكثفات بهدف تحسين معامل القدرة وكذلك تعويض القدرة الغير فعالة وذلك بعد عداد الكهرباء وليس قبله حتى لا يمر التيار الغير فعال الخارج من المكثفات على عداد الكهرباء فيقوم العداد بحسابه رغم تركيب المكثفات وهذا هو الخطأ الذى يقع فيه الكثير من المتخصصين بدون قصد.

تحديد المكثف المطلوب لحمل معين

 يتم شراء المكثفات تبعا لقدرتها بوحدة الفار وتبعا لجهد التشغيل وكذلك طريقة التوصيل دلتا أو استار

قدرة المكثف المطلوبة لحمل = قدرة الحمل (كيلو وات) X ظا (الزاوية بين الجهد والتيار الحالية - الزاوية بين الجهد والتيار الحالية)