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業務で利用している電力設備に力率計なるものがあり
中央にcosφとあり針はLead(進み)の0.98を指し示していましたが
これがどのような意味合いなのかさっぱり分かりません。

いろいろ他の質問とかを見てみると「遅れ」は良くて「進み」は良くないとありました。
どの程度良くないのでしょうか?
ユーザー設備に支障が出る可能性もあるとありましたが、どの辺りの値からが危険値なのでしょうか?

gooドクター

A 回答 (4件)

NO.3です。



 電源が自家発でないとすれば問題は負荷端の電圧上昇のみとなります。
 進み力率(容量性負荷)による負荷端の電圧上昇は、受電系統のインピーダンスや負荷率によって変わりますが、力率計が設置されている設備を基準として、そこから負荷までの配線インピーダンスを5%(リアクタンスのみ)負荷率を100%とした場合、負荷端の電圧は力率の変化によりおおむね次のようになります。

力率 おくれ
      0.8  97.1%
      0.8598.7%
      0.9  97.9%
      0.9598.6%
      1.0  100.1%

力率 すすみ
      0.98  101.1%
      0.95  101.7%
      0.9  102.3%
      0.85  102.7%
      0.8  103.1%
      0.7  103.6%

電圧上昇は負荷率が高いほど大きくなります。
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力率は交流電力特有の用語で、直流電力には存在しません。

英語ではPOWER_FACTORと言います。「力率」はこの直訳でしょう。
力率=0.98はその交流電力回路に流れている電流の98%が電源から負荷へ電力(パワー)を供給するために使われていると考えてください。この電流のことを有効電流、供給されている電力のことを有効電力と呼びます。
一般には無効電力を供給しなくて良いという観点から、進み・遅れに関係なく力率は1に近いほど良いのですが、進み力率の場合、負荷端の電圧上昇のほかに発電機に悪影響を与える心配があることが問題とされています。
ご使用の電力設備は自家発電装置を電源としていますか?
その場合は自家発電装置の進相容量限界を確認してみてください。一般的な同期発電機で定格容量(kVAという単位で表示)の20%~40%です。力率=0.98の場合は、
(1-0.98^2)^0.5=0.199=19.9%です。
進相容量限界の低い発電機の場合は、限界に近い値となるので問題となるかもしれません。ただし、この場合も発電機の定格容量で使用している場合の話で、定格容量よりも低い負荷率で使用している場合は問題ありません。

この回答への補足

電力会社より6kVで受電しています。

補足日時:2004/06/17 09:26
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一般の方という前提で


力率は言われている通りCOSの関数で表されますから、
100を中心に-側+側という関係になります。
単純に言うと、100で常に電気を送電すると一番効率が良くなります。
電力会社においても100の場合には15%の基本料金割引が有ります。

-85%~100%の値で有れば良いので、現実的には-90%以上で有れば良い。
けれど、+側になりすぎるのも、良くありません。

設備の規模にもよりますが、コンデンサーが常時投入されている場合が多く、軽負荷の場合には1+側となって、負荷がかかると-側と為るはずです。
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遅れ力率(電流の位相が電圧より遅れる)は負荷に電動機やコイルなどの誘導性負荷がついている場合に、進み力率は負荷にコンデンサ性の負荷がついている場合になります。



進み力率になるのは、
1. 遅れ無効電力を補償するために、進相コンデンサをいれますが、進相コンデンサの容量が負荷の遅れ無効電力より大きかった場合
2. 高調波除去用のフィルターが入っている場合(高調波除去ようフィルタは基本波に対して進相コンデンサと同様な働きをします)
3. 大容量のコンデンサ入力型整流器が有る場合
が多いかと。

進み力率になると、受電電圧の上昇につながります。
受電電圧が異常に上昇し、過電圧が長時間継続すると、電動機等の鉄損増大による発熱増加などの原因になりますが、各部の受電電圧をみて、正常範囲内(定格の110%かな?)にあればそれほど気にすることは無いと思います。
(力率0.98はかなり優秀な気がします。計器の仕様を確認する必要が有りますが、計器の誤差内かもしれません)
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