Loisteho

Loistehon tarvehan on valtava. Imaran Voimakin tekee sitä yötä päivää kolmessa vuorossa, ja kaikki menee, mitä saa tehtyä.

En osaa kuvitella millaisia diagrammeja haluaisit, mutta loisteholle ei ole mitään muuta kuin sitä ehkäisevää (korjaavaa) tuotantoa, eikä loistehon tuotannolle normaalisti ole muuta tarvetta. Paras tilanne olisi, ettei loistehoa tarvitsisi tuottaa ollenkaan.
Se on väistämätön haitta johtuen sähköverkossa esiintyvien induktanssien ja joskus harvoin kapasitanssien aiheuttamasta virran ja jännitteen vaihesiirrosta.
Loistehosta pyritään aina eroon eli, ettei sitä "tuotettaisi" ollenkaan. Koska induktiivinen ja kapasitiivinen loistehon vaihesiirto on vastakainen, niin toisella pystytään korjaamaan toisen aiheuutama vaihesiirto.
http://fi.wikipedia.org/wiki/Loisteho
Ja sitten miten se vaihesiirto havainnollistetaan (diagrammi)?
Sähköverkon 50 HZ:n vaihtojännite on sinikäyrän mukaista. Jännite saa resistiiviseen kuormaan aikaiseksi myös samanmuotoisen virran samassa tahdissa. Siis molempien sinikäyrien nollakohdat ovat samanaikaiset.
Piirrät siis kaksi sinikäyrää samaan koordinaatistoon (aika vaaka-akselilla) niin, että niiden nollakohdat kohtaavat ja molempien puoliaallot ovat yhtäaikaa positiivisella puolella ja seuraava puoliaalto negatiivisella puolella.
Niiden vaihe-ero on nolla.
Kun piirrät toiseen koordinaatistoon vastaavat käyrät niin, että niiden nollakohdat eroavat (selvästi) toisistaan. Se kuvaa jännitteen ja virran vaihe-eron.
Silloin käyrien amplitudista voi suoraan nähdä, että tietyllä hetkellä (koordinaatiston vaaka-aika-akseli) virta kertaa jännite (=teho amplitudien arvoilla) ei olekaan yhtä suuri kuin vastaavalla nollan vaihe-eron käyrällä.
Johtimien tehohäviöt voidaan laskea myös virran neliö kertaa johtimen vastus. Siis tehohäviö kasvaa virran neliössä. Tämä joudutaan ottamaan huomioon johtimien mitoituksissa. Siitä puolestaan seuraa, että loistehoa ilmetessä, johtimella ei voi siirtää kuluttajien kuormaan optimaallisesti tehoa.
Se vaihe-eroinen virta kuormittaa sitä johdinta samalla tavalla, mutta hyödyksi siitä tehosta tulee vähemmän kuin suoraan laskettu virta kertaa jännite.
Jännitteen nollakohdassa huomaat virralla olevan amplitudi-arvon, mutta nolla (jännite) kertaa virran arvo = nolla. Vitrta kumminkin kuormittaa johdinta (vastus) edelleen.
Koska loistehoa muodostuu yleensä induktiivisten kuormien aiheuttamina, sitä pyritään korjaamaan vastaavalla kapasitanssilla. Silloin voi ajatella, että kapasitanssilla tuotetaan loistehoa korvaamaan induktanssin viemä loisteho.
Jos verkossa olisi jostain syystä kapasitanssien aiheuttama loisteho, silloin vaihe-eron korjaamiseksi tuotettaisiin loistehoa puolestaan induktansseilla.

Vakavasti ottaen, loistehoa ei varta vasten tehdä, vaan se muodostuu kuluttajan liittymissä. Loistehossa virran ja jännitteen vaihe-ero on 90°. Eli virran vaihe on 90° edellä (kapasitiivinen) tai 90° jäljessä (induktiivinen). Se ei tee työtä, mutta on haitallinen, koska loisvirta kuormittaa siirtolinjoja aiheuttaen jännite- ja tehohäviöitä.

Käsittääkseni kuluttaja ei maksa loistehosta, mutta teollisuus maksaa. Teollisuus käyttääkin loistehon kompensointia. Esim. induktiivinen kuorma kumotaan kytkemällä kuorman rinnalle sopiva kapasitanssi.

Saattaa olla, että tulee aika, jolloin tavallinen kuluttajakin maksaa loistehosta. Kodin kaikki laitteet, joissa tasasuunnataan ja virta johdetaan varauskondensaattoriin, aiheuttaa loistehoa ja huonontaa tehokerrointa. Eli tällainen laite muutenkin kuormittaa piikkimäisesti vain siniaallon huippuja muodostaen myös harmonisia verkkoon.

Suuremmissa laitteissa onkin nykyisin pakollista (PFC= Power factor correction) ja tietokoneiden virtalähteissäkin sitä aletaan käyttää. PCF-korjaus kuormittaa siniaaltoa laajemmalla jakson alueella, eikä vain siniaallon huipussa.

Aktiivisella, elektroniikan avulla toteutetulla PFC-korjauksella saadaan kuormitus tasasuuntaajakäytössä koko siniaaltojakson alueelle. Yleisemmin käytetään vain passiivista induktansseista ja kapasitansseista muodostuvaa PFC-korjausta, joka ei yllä koko jakson alueelle, mutta laajentaa kuormitusta laajemmalle alueelle, eikä vain siniaallon huippuihin.

Ongelman tulevaisuudessa muodostaa nämä energiansäästölamput muun elektroniikan lisäksi. Lampun kantaan ei oikein mahdu PFC-korjauspiirejä ja kun näitä alkaa olla verkossa miljoonia, niin verkkosähkö on sitten sen mukaista.

Ehkäpä tulevaisuudessa tulee pakolliseksi talokohtainen, automaattinen PFC-korjaus, joka loistehoa tehokerrointa ja automaattisesti kompensoi sitä.

Tulis loisteho vaan ja veis mun helvetin kovan sähkölaskun !

Joo, kestänee hetki, että saadaan loisteputkien loisteaine niin hitaasti käyttäytyväksi, että elektroninen muhennin voidaan tehdä vastaavasti, kuin 12 voltin lahogeeneille. Lahogeenien eluktröönisessä hämmentääjässä kun on vain luokkaa 470nF muovikonkka, mutta siltikin se ajelee varsin kiltististi 12V 50W lämmitintä.

Muttaku onhan sitä pelleä, joka väittää lahogeenienkin värisevän. Kai sillon on otettu liikaa, tahi liian vähän myrkkyjä koneistoon.

Mitä ajat takaa lahogeenillä ? En todellakaan ymmärrä yhteyttä tähän sähköasiaan .