Enheten KVA (kilovolt ampere) är ett mått på effekten i en elektrisk krets. Effekten beror på spänningen och strömmen vid en given tidpunkt, varvid KVA-värdet är den effekt som genereras eller förbrukas av kretsen just nu. För de flesta bostadsapplikationer är spänningen och strömmen i växelströmskretsar i fas, och KVA-effekten är lika med kilowatt (KW). KW över tiden ger kilowattimmar (kWh), vilket representerar den energi som används under en given tidsperiod.
TL; DR (för lång; Läste inte)
När spänning och ström är i fas, är kilovoltampen (KVA) lika med kilowatt (KW) eller den effekt som används i den elektriska kretsen. När spänning och ström är ur fas är KVA högre än KW och ger den uppenbara effekten som måste multipliceras med effektfaktorn för att få KW.
Hur KVA Power skiljer sig från KW
Så länge spänningen och strömmen stiger och faller tillsammans är de i fas och producerar verklig kraft. I ett sådant fall är KVA-effekten, erhållen genom att multiplicera spänningen och strömmen tillsammans och dividera med 1000, lika med KW-effekten. Detta är fallet för hushållsapparater för vilka energiförbrukning normalt anges i KW.
För vissa elektriska laster, såsom stora industrimotorer, är spänningen och strömmen inte i fas. Istället stiger spänningen i en typisk växelströmskrets, men strömmen hålls tillbaka av motorns magnetfält. När spänningen och strömmen är ur fas producerar de mindre verklig effekt även om den elektriska kretsen fortfarande innehåller samma spännings- och strömvärden. Som ett resultat är KVA-effekten, eller den uppenbara effekten baserad på spänning och ström, högre än den verkliga effekten. För att kompensera multipliceras KVA-effekten med effektfaktorn, uttryckt som ett decimal mellan noll och en. Typiska effektfaktorer för stora industriella laster är 0,8, vilket innebär att KVA-effekt gånger 0,8 ger den verkliga effekten i KW.
Användning av KVA Power
Ett stålverk kanske vill köra en stor motor för att rulla ut tunna stålplåtar. För en sådan motor kommer spänningen och strömmen i motorkretsen inte att vara i fas och KVA-effekten kommer att vara högre än KW. Till exempel kan företaget få 80 KW rullande kraft från motorn, men KVA-effekten kan vara 100 KVA.
Företaget måste betala för den elkraft det använder, men verktyget tillhandahåller tillräckligt med ström och spänning för 100 KVA och debiteras för detta belopp, även om företaget bara får 80 KW nyttigt kraft. För att minska sina kostnader kan företaget installera effektfaktorkorrigeringsutrustning för att återföra spänningen och strömmen till fas. Beroende på de inblandade elektriska kretsarna kan sådan utrustning bestå av kondensatorer eller en generator. Efter installationen kommer spänningen och strömmen att vara tillbaka i fas, och företaget använder endast 80 KVA för 80 KW motoreffekt.
KVA-effekt ger den uppenbara effekten som härrör från spänningen och strömmen utan fas, men endast spännings- och strömfasdelarna levererar verklig effekt. Eftersom verktyg fortfarande måste leverera full spänning och ström även om de är ur fas använder de en krafträknare som baserar sina laddningar för elkraft på KVA-kraften.
Elektrisk kraft i hemmet
De flesta elektriska laster i hemmet går inte på fas utan kraft. Hushållsapparater som spisar, ugnar, brödrostar och elektriska värmare använder fas- och strömmar för att producera värme. För apparater med motorer som kylskåp, tvättmaskiner och torktumlare är motorerna antingen för små för att göra det lönsamt för verktyget att ta betalt för extra skenbar effekt, eller så har motorerna redan byggt kompenserande kretsar i. Som ett resultat debiteras bostäder vanligtvis bara för verklig kraft i KW, inte för KVA-kraft.