皮相電力とは?― 工場の省エネを考えるうえで重要な指標 ―

  • IoT 電力センサ

皮相電力とは、電源設備が供給できる電力の総量を示す指標です。
単位はVA(ボルトアンペア)で表され、変圧器や発電機の容量を決める際に使用されます。
電圧と電流を掛け合わせて計算する、設備設計に欠かせない数値です。

皮相電力の定義

皮相電力は、交流回路において電圧と電流の実効値を掛け合わせた値です。
記号はSで表され、次の式で表されます。

皮相電力( S )= 電圧(V)× 電流( I )[VA]

例えば、100Vの電圧で10Aの電流が流れている場合、
皮相電力は1000VA(1kVA)となります。

しかし、実際に仕事をする電力(有効電力)は、力率によってこれより小さくなります
皮相電力が「見かけ上の電力」と呼ばれるのはこのためです。

変圧器や配電設備の容量表示にVAが使われるのは、
設備が扱える電流の上限を示す必要があるためです。

有効電力・無効電力との関係

交流電力には3つの種類があります。

有効電力(W)実際に仕事をする電力
無効電力(var)負荷と電源を往復するだけの電力
皮相電力(VA)電源が供給する総電力

電気料金は有効電力で決まりますが、設備容量の選定では皮相電力が基準となる点が重要です。

なぜ皮相電力が重要なのか

工場の受電設備や変圧器を選定する際は、皮相電力で容量を決定します。
力率が低い状態では、同じ仕事量(有効電力)を行うのにより大きな皮相電力が必要となり、
設備の導入コストが増大します。

例えば、有効電力70kWの設備を力率0.7で運転する場合、
必要な皮相電力は100kVA
になります。

もし力率を0.9まで改善できれば、約78kVAの設備で済むため、
小型の変圧器を選択できます。

モーターが多い工場では、
・定格運転でも力率は80〜90%程度
・実際の負荷変動時には50%以下になることもある

というケースも少なくありません。

力率が下がると必要な皮相電力が大きくなり、
変圧器や受電設備の容量を余分に使ってしまいます。

つまり、力率を改善することは省エネだけでなく、
設備投資の最適化にもつながる というわけです。

SIRCの計測技術

SIRCのIoT電力センサユニットは、有効電力と皮相電力を同時に計測できます。
約15秒で既存設備に後付け可能で、設備ごとの運転状態をリアルタイムで把握できます。

この技術は2024年度省エネ大賞で資源エネルギー庁長官賞を受賞しており、
手軽さと正確性が評価されています。


IoT電力センサユニット

特長

・後付け15秒・工事不要
・ワイヤレス通信対応
・クラウドで自動グラフ化
・閾値設定で異常検知・アラーム通知

※アラーム通知はSIRCクラウドの機能

よくある質問

Q1. 皮相電力とは何ですか?

電圧×電流で計算される、電源設備が扱う総電力のことです。
単位はVA(ボルトアンペア)で、設備容量の基準となります。

Q2. 有効電力とはどう違いますか?

有効電力は実際に仕事をする電力、皮相電力は設備が扱う総電力です。
力率が低いほど両者の差が大きくなります。

Q3. なぜ設備選定に必要ですか?

変圧器や配電設備は、流れる電流(つまり皮相電力)に応じた容量が必要だからです。
力率改善で設備を効率的に使えます。

Q4. どうやって計測しますか?

SIRCのIoT電力センサなら、皮相電力と有効電力を同時計測でき、約15秒で設置できます。

まとめ

皮相電力は設備容量を決める重要な指標であり、力率と合わせて管理することで、
適切な設備選定と効率的な運用が可能になります。
SIRCのIoT電力センサを活用すれば、皮相電力・有効電力・力率を同時に把握でき、
具体的な省エネ対策につなげられます。

商品の詳細や導入のご相談は、お気軽にSIRCまでお問い合わせください

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