FATTORE DI POTENZA - 3



Benefici  pratici del fattore di potenza unitario


Dalle formule viste nelle pagine precedenti risulta chiaro che portare il fattore di potenza al valore unitario porta dei benefici. Per ottenere questo bisogna  cercare di ridurre al minimo lo sfasamento tra tensione e corrente ( ridurre la potenza Reattiva)  e ridurre il contenuto armonico ( ridurre la potenza di distorsione) . Nel caso di impianti industriali e civili si implementa il  rifasamento  mentre per apparecchi utilizzatori si utilizzano i circuiti PFC ( power Factor Correction). Sia l'utente che il fornitore dell’energia elettrica hanno benefici quando il fattore di potenza e’ vicino al’unita. L'aggiunta di un PFC si riduce il costo dei  componenti nel  convertitore AC DC degli apparecchi utilizzatori ( SMPS).

 
Benefici per l'utente utilizzatore

Alla tensione di linea minima (85 V CA), da una presa  muro standard da 115 V AC si può prelevare una corrente nominale da 15A. Tuttavia, un SMPS senza PFC, che ha  tipicamente un fattore di potenza di 0.6, riduce il corrente disponibile a circa 9A. Ad esempio, una presa a muro può alimentare quattro computer da 280 W dotati di PFC, mentre solo due PC se questi non sono dotati di PFC.


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Figura 4: Numero di PC alimentabili da na singola presa a muro nel caso di PC con e senza PFC

 

 

Beneficio nella distribuzione di energia elettrica

La potenza reattiva (Q) e quella di distorsione (D) producono  correnti RMS maggiori.Le perdite extra risultanti diminuiscono significativamente l'efficienza della rete di alimentazione di distribuzione. Questo porta a sovradimensionamento della sezione dei fili di rame utilizzati per la distribuzione fili della energia elettrica (vedi figura 3).

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Figura 5: La potenza reattiva e di distorsione produce correnti RMS aggiuntive che portano a sovradimensionamento dell'area di rame.

La potenza di distorsione D è  collegata al contenuto armonico della corrente. Fornire potenza ad  frequenze diverse rispetto alla frequenza di linea causa un sacco di inconvenienti. La distorsione disturba i sistemi di rilevamento dello zero crossing e genera sovracorrente nel linea del neutro e sovratensioni risonanti. In Europa, lo standard EN 60555 e il progetto internazionale IEC 555-2 limitano il contenuto armonico della corrente fornite alle apparecchiature alimentate dalla rete elettrica.