هل تساءلت يوماً عن مدى تأثير هبوط الجهد على معامل القدرة، تأثير انخفاض الجهد ليس فقط في طول الكابل والمقطع والتيار، بل بمعامل القدرة، ولكن كيف يحصل ذلك؟
في هذا المقال سنتعرف على أحد أهم العوامل التي تتأثر بهبوط الجهد في الكابلات، ألا وهو معامل القدرة.
ما المقصود بمعامل القدرة
معامل القدرة هو الذي يحدد نسبة القدرة الفعالة على القدرة الظاهرة ويمثل بالقانون التالي:
معامل القدرة = Cos φ = القدرة الفعالة (P) ÷ القدرة الظاهرة (S)
حيث:
- القدرة الفعالة تمثل القدرة الفعلية أو الحقيقية وتقاس بالواط أو الكيلو واط.
- القدرة الظاهرة تشمل كل من القدرة الفعالة والغير فعالة.
- Cos φ: تمثل زاوية فرق الطور بين الجهد والتيار.
ويمكن تخيل ذلك بكاسة عصير، الجزء الممتلئ بالعصير يمثل القدرة المفيدة أو الحقيقية، في حين باقي الكاسة تمثل القدرة الغير فعالة، في حين المجموع هو حجم الكاسة الذي يمثل القدرة الظاهرة.
وهنا يأتي دور معامل القدرة الذي يقيس نسبة القدرة الحقيقية من القدرة الظاهرة.
قيمة معامل القدرة PF
يقاس معامل القدرة بين 0.1 حتى 1 صحيح، فكلما كان المعامل أقرب للواحد صحيح كان ذلك أفضل، ويقلل من هدر الطاقة.
بمعنى آخر: محرك كهربائي بمعامل قدرة 0.8، هذا يعني أن هناك طاقة مهدورة في المحرك نتيجة الملفات والمجال المغناطيسي وعدة أسباب أخرى.
أهمية معامل القدرة للأحمال الكهربائية
معامل القدرة له دور هام في الكابلات والمعدات وكذلك فاتورة الكهرباء وكفاءة الشبكة، انخفاض معامل القدرة يعني تيار أعلى وهبوط جهد أكبر وارتفاع حرارة الحمل وفقد في الكابلات الكهربائية.
وأكثر المشاريع التي تعاني من انخفاض معامل القدرة هي المصانع، لأن ذلك يرهق الشبكة بفعل التيار العالي ويسبب في هبوط الجهد.
تأثير هبوط الجهد على معامل القدرة
بعد أن تعرفنا على معامل القدرة وتأثيره على شبكة الكهرباء، نوضح مدى تأثير هبوط الجهد على معامل القدرة، كلما زاد هبوط الجهد انخفض معامل القدرة بشكل يعتمد على مقدار نسبة الهبوط.
معنى ذلك:
- التيار يتكون من جزء فعال مرتبط بالمقاومة وجزء غير فعال مربتط بالمفاعلة.
- كلما قل معامل القدرة زادت مساهمة المفاعلة بالتالي يحصل هبوط كبير للجهد.
- ولكن في حال كان المعامل أقرب للواحد، هذا يعني أن معظم التيار فعال، بالتالي يقل هبوط الجهد بمقدار يعتمد على قيمة المعامل.
علاقة معامل القدرة بالأحمال الكهربائية
تقسم الأحمال الكهربائية إلى نوعين:
- أحمال أومية مثل: الإضاءة والمقاومات الحرارية (السخانات والأفران)، معامل القدرة فيها 1 ما يعني أن هبوط الجهد أقل بالتالي تقليل الفاقد الكهربائي.
- أحمال محركات كهربائية (مضخات ومكيفات وثلاجات ومحركات كهربائية)، معامل القدرة فيها يتراوح بين 0.6 حتى 0.9، وهبوط الجهد يزيد بناء على قيمة المعامل.
قد يهمك: أضرار هبوط الجهد على الأجهزة الكهربائية وفاتورة الكهرباء
تأثير هبوط الجهد على الأحمال الكهربائية
هناك تأثير مباشر لهبوط الجهد على الأحمال الكهربائية، حيث تعتمد الأحمال الكهربائية في عملها على الجهد، ما يقلل من أداء الأحمال.
ولكن قد يكون تأثيره كبير على الأحمال الحثية مثل المكيفات والثلاجات والمضخات، بالتالي يراعي خفض هبوط الجهد في الكابلات من خلال زيادة مقطع الكابل أو تقليل المسافة.
هبوط الجهد يعني سخونة ملفات المحرك بالتالي يحصل ضعف بعزم الإقلاع وتقليل عمره الافتراضي أو احتمال احتراقه.
وفي مجمل القول: هبوط الجهد له تأثير مباشر على معامل القدرة، فكلما انخفض معامل القدرة زاد هبوط الجهد وحصول خسائر في الطاقة، ومن هنا وجب تحسين معامل القدرة لكي نقلل من نسبة انخفاض الجهد عند الحمل وتقليل الفاقد الكهربائي.
قد يهمك: فرق هبوط الجهد بين موصل النحاس والألومنيوم
المصدر: elsewedy electric
