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Was ist Blindleistung und wie geht man damit um?
Physik des Prozesses und der Praxis der Verwendung von Blindleistungskompensationseinheiten
Um das Konzept der Blindleistung zu verstehen, erinnern wir uns zunächst an die elektrische Leistung. Elektrische Energie Ist eine physikalische Größe, die die Geschwindigkeit der Erzeugung, Übertragung oder des Verbrauchs elektrischer Energie pro Zeiteinheit kennzeichnet.
Je höher die Leistung, desto mehr Arbeit kann die elektrische Installation pro Zeiteinheit leisten. Gemessene Leistung in Watt (Produkt Volt x Ampere). Die Momentanleistung ist das Produkt der Momentanwerte der Spannungs- und Stromstärke an einem Teil des Stromkreises.
Prozessphysik
In Gleichstromkreisen stimmen die Werte der Momentan- und Durchschnittsleistung für einen bestimmten Zeitraum überein, aber das Konzept der Blindleistung fehlt. In Wechselstromkreisen geschieht dies nur, wenn die Last rein aktiv ist. Dies ist beispielsweise eine elektrische Heizung oder eine Glühlampe. Bei einer solchen Last im Wechselstromkreis fallen die Spannungs- und die Stromphase zusammen und die gesamte Leistung wird auf die Last übertragen.
Wenn die Last induktiv ist (Transformatoren, Elektromotoren), bleibt der Strom hinter der Phase der Spannung zurück. Wenn die Last kapazitiv ist (verschiedene elektronische Geräte), liegt der Phasenstrom vor der Spannung. Da Strom und Spannung nicht in Phase zusammenfallen (Blindlast), wird nur ein Teil der Leistung (Vollleistung) auf die Last (Verbraucher) übertragen, die bei einer Phasenverschiebung von Null (Wirklast) auf die Last übertragen werden könnte.
Wirk- und Blindleistung
Der Teil der Gesamtleistung, der während der Wechselstromperiode auf die Last übertragen wurde, wird aufgerufen Wirkleistung. Es ist gleich dem Produkt Stromwerte von Spannung und Strom auf dem Kosinus des Phasenwinkels zwischen ihnen (cos φ).
Die Leistung, die nicht auf die Last übertragen wurde, sondern zu Heiz- und Strahlungsverlusten führte, wird genannt Blindleistung. Sie ist gleich dem Produkt der Stromwerte von Strom und Spannung durch den Sinus des Phasenwinkels zwischen ihnen (sin φ).
Auf diese Weise, Blindleistung ist ein Wert, der die Last kennzeichnet. Sie wird in Volt-Blindstrom (var, var) gemessen. In der Praxis wird der Begriff des Cosinus-Phi häufiger als eine Größe angetroffen, die die Qualität einer elektrischen Anlage im Hinblick auf Energieeinsparungen charakterisiert.

Je höher der cos φ ist, desto mehr Energie wird von der Quelle in die Last eingespeist. So können Sie eine weniger leistungsstarke Quelle verwenden und weniger Energie verschwenden.
Blindleistung der Haushaltsverbraucher
Wechselstromverbraucher haben also einen Parameter wie den Leistungsfaktor cosφ.

In der Grafik ist der Strom um 90 ° verschoben (aus Gründen der Übersichtlichkeit), dh um ein Viertel des Zeitraums. Zum Beispiel hat elektrische Ausrüstung cosφ = 0,8, was einem Bogenwinkel von 0,8 ≈ 36,8 ° entspricht. Diese Verschiebung ist auf das Vorhandensein nichtlinearer Komponenten beim Stromverbraucher zurückzuführen - Kondensatoren und Induktivitäten (z. B. Wicklungen von Elektromotoren, Transformatoren und Elektromagneten).
Um besser zu verstehen, was passiert, muss berücksichtigt werden, dass der Verbraucher den vom Netz empfangenen Strom umso effizienter nutzt, je höher der Leistungsfaktor (maximal 1) ist (dh mehr Energie wird in Nutzarbeit umgewandelt) - diese Last wird als ohmsch bezeichnet.
Bei einer ohmschen Last fällt der Strom in der Schaltung mit der Spannung zusammen. Und bei einem niedrigen Leistungsfaktor wird die Last als reaktiv bezeichnet, dh ein Teil des Stromverbrauchs leistet keine nützliche Arbeit.
Die folgende Tabelle zeigt die Klassifizierung der Verbraucher nach Leistungsfaktor.
AC-Verbraucherklassifizierung

Die folgende Tabelle zeigt den Leistungsfaktor der Haushaltsstromverbraucher.
Leistungsfaktor von Haushaltselektrogeräten

Humor Elektriker
Was ist Blindleistung? Alles ist sehr einfach!

Blindleistungskompensationsmethoden
Aus dem Obigen folgt, dass wenn die Last induktiv ist, sie mit Hilfe von Kondensatoren (Kondensatoren) kompensiert werden sollte und umgekehrt die kapazitive Last mit Hilfe von Induktoren (Drosseln und Drosseln) kompensiert wird. Dies hilft, den Cosinus-Phi (cos φ) auf akzeptable Werte von 0,7 bis 0,9 zu erhöhen. Dieser Vorgang wird aufgerufen Blindleistungskompensation.
Der wirtschaftliche Effekt der Blindleistungskompensation
Der wirtschaftliche Effekt der Einführung von Blindleistungskompensationsanlagen kann sehr groß sein. Laut Statistik macht es 12 bis 50% der Stromzahlung in verschiedenen Regionen Russlands aus. Die Installation einer Blindleistungskompensation zahlt sich in nicht mehr als einem Jahr aus.
Für die entworfenen Anlagen ermöglicht die Einführung einer Kondensatoreinheit in der Entwicklungsphase die Einsparung von Kosten für Kabelleitungen durch Reduzierung ihres Querschnitts. Eine automatische Kondensatorinstallation kann beispielsweise cos φ von 0,6 auf 0,97 erhöhen.
Schlussfolgerungen
Blindleistungskompensationsanlagen bringen also greifbare finanzielle Vorteile. Sie ermöglichen es Ihnen auch, Geräte länger in betriebsbereitem Zustand zu halten.
Hier sind einige Gründe, warum dies passiert.
1. Reduzierung der Belastung von Leistungstransformatoren und damit Erhöhung ihrer Lebensdauer.
2. Reduzierung der Belastung von Drähten und Kabeln, Verwendung von Kabeln mit kleinerem Querschnitt.
3. Verbesserung der Stromqualität von Stromverbrauchern.
4. Beseitigung der Möglichkeit von Geldbußen zur Reduzierung von cos φ.
5. Reduzierung des Pegels höherer Harmonischer im Netzwerk.
6. Verringerung des Stromverbrauchs.
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