節電技術

電力品質問題

「確保供電的穩定性與維持良好的電力品質」是電力系統運轉的基本原則。然而近年來由於非線性負載的大量使用，與精密設備對電源品質的要求嚴謹，如何使供電環境不受不良電力的影響，便成為電力公司、工業界及相關研究機構所重視的重要課題。

電污染的二種來源：

第一、 電力系統供電時，機器會引起『瞬流』和『浪湧』兩種物理現象。造成正弦波上有毛刺（交流電的正弦波應該是光滑的）， 這就是電污染。浪費的電就是從這裡產生。

第二、 當電輸送到用戶端時，用戶端內部也會有一個小電網，陳舊的電機、電器會產生大量的『瞬流』和『浪湧』在小電網徘徊，因而會造成電力效率低落，浪費大量的電。

進一步而言，電力品質所涵蓋的問題可大略區分為：

（1）瞬間、短時間及長時間之電壓降、 過電壓、及電力中斷；
（2）波型失真：包含諧波、間級諧波、及電壓凹陷；
（3）電流不平衡；
（4）電壓閃爍；
（5）頻率變動等。

以電力系統的角度而言，電力公司必須維護整體系統電壓的品質與穩定性，用戶則必須確保本身的負載特性(如諧波電流、電壓閃爍等)不會造成系統端的污染如此才能維持良好的電力系統供電品質。

站在電器設備用戶端的立場，使用各種設備時如何不造成過多的耗能、減少設備間的相互干擾、與避免各種因用電品質不良所引起的工安事故等，均是極重要的課題。

何謂功率因數?

功率因數（POWER FACTOR，簡稱PF）只適合在交流電路中，定義為電壓與電流之間的相位差(Φ)的余弦，用符號cosΦ表示，也可以是有功功率（real power；P）和視在功率（apparent power；S）的比值，即cosΦ=P/S，P為有功功率，S為視在功率 。

功率因數的取值範圍為-1至1區間，大小與電路的負載性質有關，負載通常分為三種：阻性、感性、容性。純阻性的負載功率因數為1，如白熾燈、電熱絲等電阻負載的功率因數為1。感性負載通常指電磁設備，如交流電機、變壓器、電感器等。容性負載是指電容負載，電感或電容性負載的電路功率因數都小於1。功率因數是一個重要的技術指標。功率因數是衡量電氣設備效率高低的一個係數。功率因數低，說明電路用於交變磁場轉換的無功功率大，從而降低了用電設備的利用率，增加了電源線路供電損失。所以，供電部門對用電單位的功率因數有一定的標準要求。

下面以幾簡單的例子說明：

以用電設備作例子。如：用電設備的功率為100個單位，也就是說，有100個單位的功率輸送到設備中。然而，因為大部分用電設備純阻性負載，存在固有的無功損耗，只能使用70個單位的功率。很不幸，雖然僅僅使用70個單位，卻要付100個單位的費用。(我們日常用戶的電能表計量的是有功功率，而沒有計量無功功率，因此沒有說使用70個單位而卻要付100個單位的費用的說法，使用了70個單位的有功功率，你付的就是70個單位的消耗)在這個例子中，功率因數是0.7，這種無功功率主要存在於電機設備中(如排風機、抽水機、壓縮機等)，又叫感性負載。功率因數是馬達效能的計量標準。

每種電機系統均消耗兩大功率，分別是真正的有用功(叫千瓦)及電抗性的無用功。功率因數等於有用功除以總功率間。功率因數越高，有用功與總功率間的比率便越高，系統運行則更有效率。

*美國能源署對功率因數的介紹

為何要促進功率因數?

• 功率因數越高，有用功與總功率間的比率便越高，系統運行則更有效率。提高功率因數，可節省更多電費 。
• 提高內部電力系統容量、增加有效電力。不正確的功率因數會造成電力在輸送過程中的損失和限制用電量的擴充。
• 降低負載，使正弦波穩定，用電更安全 。降低音響、電腦、電子儀器…等精密電器產品最怕的「衝擊電流」，延長負載設備使用壽命。
  

我們的技術 ---- 消除電污染，促進功率因數，維持良好的電力品質

節電原理

<圖一>中的電抗濾波節電器是一個三相線圈對應組合的節電裝 置，內部結構是串聯電抗器與 並聯自偶固定式線圈結合在一起的設計，且固定在同一 個三柱型鐵芯上，內部附有濾 除電力輸配線路所傳來高次諧 波 ( 主要是三、五、七次諧 波 ) 的線路。

<圖一>

從<圖二>結構原理圖來看：當輸入電壓加到 R-S-T 端時，電壓即加入 到各組線圈上，且從串聯線圈與 並聯線圈間輸出電壓。由於串聯線圈中的激磁線圈所產生的磁通，是經由各相激磁線圈所產生 的磁通交匯在同一個三柱型鐵心中，這會使得三相鐵芯柱上的磁 勢得到平衡，在磁勢數量上也大 致相等，因此在輸出端的電壓與 電流得到平衡，數量也大致相等，且電壓會穩定在所設定的目標值上。

<圖二>

整體而言，利用磁平衡原理，透過我們的特殊技術，使電能三相達到平衡，減少浪費電力。 如<圖三>

<圖三>

技術優點

電抗濾波節電器的作用正如自來水管上的濾水器一樣，除了能過濾污染的電力外，並能 依負載的實際運轉狀況，提供給負載一種更優質､更穩定､更實用､經濟的工 作功率，作最有效的運用，而達到節電的效果。

1.電抗濾波：運用特殊自動濾波電抗整流技術，將多餘電壓調整為適當電壓，將輸入的電壓 予以優質化，消除電污染，削減無效電力，讓電力達到最大有效利用率。

2.相位平衡： 保持電流、電壓平衡，避免電流、電壓不平衡時，電錶以較高相之負載轉動， 形成無效用電。

3.提高功率： 提高功率 3~5%增加設備效能，減少設備（器材）耗損，延長設備使用壽命。

4.降低負載： 降低負載 5~10%、用電更安全。電流斷路器的容許範圍可提高 5％以上。