Was ist KVA-Leistung?

Die Einheit KVA (Kilovoltampere) ist ein Maß für die Leistung in einem Stromkreis. Die Leistung hängt von der Spannung und dem Strom zu einem bestimmten Zeitpunkt ab, wobei der KVA-Wert die Leistung ist, die der Stromkreis zu diesem Zeitpunkt erzeugt oder verbraucht. Bei den meisten Wohnanwendungen sind Spannung und Strom in Wechselstromkreisen in Phase, und die KVA-Leistung entspricht Kilowatt (KW). Die KW über die Zeit geben Kilowattstunden (kWh) an, die die verbrauchte Energie über einen bestimmten Zeitraum darstellen.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Wenn Spannung und Strom in Phase sind, entsprechen die Kilovoltampere (KVA) den Kilowatt (KW) oder der im Stromkreis verwendeten Leistung. Wenn Spannung und Strom phasenverschoben sind, sind die KVA höher als die KW und geben die Scheinleistung an, die mit dem Leistungsfaktor multipliziert werden muss, um die KW zu erhalten.

Solange Spannung und Strom zusammen ansteigen und abfallen, sind sie in Phase und erzeugen Wirkleistung. In einem solchen Fall ist die KVA-Leistung, die durch Multiplizieren von Spannung und Strom und Division durch 1.000 erhalten wird, gleich der KW-Leistung. Dies ist bei Haushaltsgeräten der Fall, bei denen die Leistungsaufnahme normalerweise in KW angegeben wird.

Bei einigen elektrischen Lasten, wie beispielsweise großen Industriemotoren, sind Spannung und Strom nicht in Phase. Stattdessen steigt die Spannung in einem typischen Wechselstromkreis, aber der Strom wird durch das Magnetfeld des Motors zurückgehalten. Wenn Spannung und Strom phasenverschoben sind, erzeugen sie weniger Wirkleistung, obwohl der Stromkreis immer noch die gleichen Spannungs- und Stromwerte enthält. Dadurch ist die KVA-Leistung bzw. die Scheinleistung bezogen auf Spannung und Strom höher als die Wirkleistung. Zur Kompensation wird die KVA-Leistung mit dem Leistungsfaktor multipliziert, der als Dezimalzahl zwischen Null und Eins ausgedrückt wird. Typische Leistungsfaktoren für große Industrielasten sind 0,8, dh die KVA-Leistung mal 0,8 gibt die Wirkleistung in KW an.

Ein Stahlwerk möchte vielleicht einen großen Motor zum Walzen dünner Stahlbleche betreiben. Bei einem solchen Motor sind Spannung und Strom im Motorkreis nicht in Phase und die KVA-Leistung ist höher als die KW. Zum Beispiel könnte das Unternehmen 80 KW Rollleistung vom Motor beziehen, aber die KVA-Leistung kann 100 KVA betragen.

Das Unternehmen muss den verbrauchten Strom bezahlen, aber der Versorger liefert genug Strom und Spannung für 100 KVA und verrechnet diesen Betrag, auch wenn das Unternehmen nur 80 KW Nutzleistung erhält Leistung. Um seine Kosten zu senken, kann das Unternehmen Geräte zur Leistungsfaktorkorrektur installieren, um Spannung und Strom wieder in Phase zu bringen. Abhängig von den beteiligten Stromkreisen können solche Geräte aus Kondensatoren oder einem Generator bestehen. Nach der Installation sind Spannung und Strom wieder in Phase, und das Unternehmen wird nur 80 KVA für die 80 KW Motorleistung verwenden.

KVA-Leistung gibt die Scheinleistung an, die sich aus der phasenverschobenen Spannung und dem phasenverschobenen Strom ergibt, aber nur die phasengleichen Teile von Spannung und Strom liefern Wirkleistung. Da die Versorgungsunternehmen auch bei Phasenverschiebung die volle Spannung und den vollen Strom liefern müssen, verwenden sie einen Leistungsrechner, der ihre Stromkosten auf der Grundlage der KVA-Leistung berechnet.

Die meisten elektrischen Verbraucher in Haushalten werden nicht mit phasenverschobenem Strom betrieben. Geräte wie Herde, Backöfen, Toaster und Elektroheizungen verwenden phasengleiche Spannungen und Ströme, um Wärme zu erzeugen. Bei Geräten mit Motoren wie Kühlschränken, Waschmaschinen und Trocknern sind die Motoren entweder zu klein, um es zu machen Es lohnt sich für den Energieversorger, zusätzliche Scheinleistung zu berechnen, oder die Motoren haben bereits Ausgleichsschaltungen eingebaut im. Infolgedessen werden Haushalte normalerweise nur für Wirkleistung in KW berechnet, nicht für KVA-Leistung.