VA ve W Farkı: Görünür ve Etkin Güç, UPS Özelliklerini Okuma

Japonya'dan bir kontrol panosu geliyor. Tedarikçinin teknik föyünde "3φ AC200V, 10kVA" yazıyor, içindeki UPS "1kVA / 0,6kW" olarak verilmiş, sizin tesisiniz ise 400 V / 50 Hz şebekeden besleniyor. Besleme kablosunu, şalteri ya da yedek UPS'i seçmeden önce bu sayıların her birinin ne anlama geldiğini ve hangi varsayımlara dayandığını bilmeniz gerekir.

Kısa cevap: VA (volt-amper), gerilim ile akımın çarpımı olan görünür gücün birimidir. W (watt) ise aktif gücün (etkin güç, gerçek güç), yani yükün gerçekte kullandığı gücün birimidir. İkisini güç faktörü birbirine bağlar. Güç faktörü 0,8 olan 1.000 VA'lık bir yük 800 W çeker; ancak 800 W'lık bir yük her zaman 800 VA'lık bir kaynakla çalışmaz. İki değeri de kontrol etmek gerekir.

Bu yazıda teknik föylerde göreceğiniz Japonca terimleri, tek fazlı ve üç fazlı hesapları (aynı yükün 200 V, 400 V ve 480 V'ta hangi akıma dönüştüğü dahil), her UPS'teki iki çıkış sınırını, motor etiketlerini ve güç faktörü düzeltmesini ele alıyoruz. Sonunda bir kontrol listesi, Japon tedarikçiye sorulacak sorular ve uyarlayabileceğiniz bir talep e-postası var.

İçindekiler

1. Teknik Föylerde Karşılaşacağınız Japonca Güç Terimleri
2. VA (Görünür Güç) Nedir?
3. W (Aktif Güç) Nedir?
4. Üç Fazda kVA'dan kW ve Ampere
5. UPS Özellikleri Nasıl Okunur: İki Çıkış Sınırı
6. Kablolar ve Şalterler: Ampere Çevirin
7. Enerji: W ile Çalışma Süresini Çarpın
8. Güç Faktörü Düzeltme: Aynı kW, Daha Az Akım
9. Hızlı Başvuru: Hangi Değere Bakılır
10. Kontrol Listesi: UPS, Şalter veya Beslemeyi Boyutlandırmadan Önce
11. Japon Tedarikçiye Sorular
12. Türkiye'de Dikkat Edilecekler
13. Bu Kılavuzun Sınırları
14. SSS
15. Kaynaklar

Teknik Föylerde Karşılaşacağınız Japonca Güç Terimleri

Japonca teknik föyler ve tek hat şemaları güç için küçük bir terim kümesi kullanır. Bunların hepsinin Türkçe karşılığı vardır; ancak sayıları okuyabilmek için hangisinin hangisi olduğunu bilmek gerekir.

Japonca	Okunuşu	Türkçe	Birim
皮相電力	hisō denryoku	Görünür güç (S)	VA, kVA
有効電力	yūkō denryoku	Aktif güç, etkin güç (P)	W, kW
無効電力	mukō denryoku	Reaktif güç (Q)	var, kvar
力率	rikiritsu	Güç faktörü (GF, cos φ)	Oran (0–1)
効率	kōritsu	Verim	% veya oran
電力量	denryokuryō	Enerji	kWh
線間電圧	senkan den'atsu	Hatlar arası gerilim (faz-faz)	V
線電流	sen denryū	Hat akımı	A
単相 / 三相	tansō / sansō	Tek faz / üç faz (çoğunlukla 1φ / 3φ yazılır)	—
定格出力	teikaku shutsuryoku	Anma çıkış gücü (motorda şaft gücü)	kW
進相コンデンサ	shinsō kondensa	Güç faktörü düzeltme (kompanzasyon) kondansatörü	kvar

VA (Görünür Güç) Nedir?

VA, volt-amper demektir ve görünür gücün (S) birimidir. Tek fazlı bir AC devrede S, gerilimin etkin (RMS) değeri ile akımın etkin değerinin çarpımıdır: 100 V ve 10 A, 1.000 VA eder.

Etkin değer (RMS), bir direnci aynı miktarda ısıtacak DC değerdir. AC her çevrimde büyüklük ve yön değiştirir; ancak bir kablonun ya da cihazın ne kadar akım taşıyacağını hesaplarken önemli olan etkin değerdir. Sinüs dalgasında tepe gerilimi, etkin gerilimden yüksektir.

Güç formülüne koyduğunuz 100 V ya da 200 V etkin değerdir. Tepe değerlerini çarparsanız farklı ve yanlış bir görünür güç elde edersiniz.

VA, Ne Kadar Akım Aktığını Gösterir

Belirli bir gerilimde görünür güç arttıkça akım da artar. Kaynak, trafo ve kabloların hepsi bu akımı taşımak zorundadır; bu yüzden yalnızca aktif güce bakarak üzerlerindeki yükü anlayamazsınız.

100 V tek fazda 1.000 VA'lık bir yük 10 A, 1.500 VA'lık bir yük 15 A çeker. Aktif gücü aynı ama güç faktörü farklı iki yük farklı akım çeker; dolayısıyla farklı besleme kapasitesi ve kablolama gerektirir.

Transformatörlerin kVA ile anılmasının nedeni budur. Bir trafonun ne kadar aktif güç verebileceği yükün güç faktörüne de bağlıdır; bu güç faktörünü bilmeden "10 kVA"yı "10 kW" diye okumayın.

Önekleri de kontrol edin: 1 kVA = 1.000 VA, 1 kW = 1.000 W. kVA ile VA'yı karıştırmak bir hatadır; görünür güç ile aktif gücü karıştırmak ise başka bir hata.

Tek fazlı bir devrenin gerilimini ve akımını biliyorsanız görünür gücü hesaplayabilirsiniz. Aktif gücü aynı yolla hesaplayamazsınız.

Bunun için güç faktörü ya da bir güç ölçer okuması gerekir. Ampermetre değerini gerilimle çarpmak, harcanan aktif gücü her zaman vermez.

Şekil 1: Volt ve Amperden VA'ya, Güç Faktörü ile W'a

Örnek: tek faz, 100 V, 10 A, gerçek güç faktörü 0,8 varsayılan bir yük. Gerilim yükün uçlarında, akım ise hat akımı olarak gösteriliyor.

Akım oku, etkin değer için referans yönü gösterir; AC tek yönde akmaz. Gerçek ölçümlerde devreye ve anma değerlerine uygun cihaz ve bağlantı yöntemi kullanın.

Anma VA ile Ölçülen VA

Teknik föydeki anma kapasitesi, cihazın tasarlandığı aralığı gösterir. Hafif yükte gerçek akım ve güç daha düşüktür; yani anma değeri cihazın her zaman çektiği değer değildir.

Tersi de geçerlidir: tek bir düşük akım ölçümü bir kaynağı boyutlandırmaya yetmez. En yüksek çalışma koşulunu, kalkışı, aynı anda çalışan yükleri ve gelecekteki yükleri ayrı ayrı çıkarın ve her birini teknik föyle karşılaştırın.

Etikette birden fazla gerilim ya da frekans yazıyorsa gerilim ve akımı aynı satırdan alın. Bir besleme koşulunun gerilimini başka bir koşulun akımıyla çarparsanız, hiçbir gerçek anma değerine uymayan bir görünür güç bulursunuz. Değerin neyi kapsadığına da bakın.

Bir makinenin toplam giriş değeri ile içindeki bir parçanın değeri farklı şeylerdir. Bir VA değerinin yalnızca kumanda besleme ünitesini mi yoksa motorlar ve yardımcı ekipman dahil tüm girişi mi kapsadığını tek hat şemasından ve föydeki kalem adlarından anlayabilirsiniz.

W (Aktif Güç) Nedir?

Watt güç birimidir ve AC devrelerde aktif güç (P) için kullanılır: kaynaktan yüke gerçekten geçen ve ısıya, ışığa ya da mekanik çıkışa dönüşen güç. Bir watt, saniyede bir jouledür. Güç, enerjinin kullanılma hızıdır; enerji ise zaman içindeki toplamıdır.

Aktif güç, yararlı çıkışın yanı sıra cihazın içindeki kayıpları da içerir. Bir motora giren 800 W'ın tamamı şafttan çıkmaz; bunun nasıl bölündüğünü verim gösterir.

Anlık Gerilim ile Akımı Çarpıp Ortalamasını Alın

AC aktif gücün temel tanımı, anlık gerilim çarpı anlık akımın ortalamasıdır. Anlık güç p çevrim boyunca değişir, ortalaması ise P'dir. Gerilim ve akım θ faz farklı birer sinüs dalgasıysa bu ortalama V I cos θ olur; burada V ve I etkin değerlerdir, cos θ güç faktörüdür.

İdeal bir omik yükte gerilim ve akım birlikte değişir; yani θ = 0 ve cos θ = 1 olur. Bu durumda AC için de P = VI geçerlidir. "P = VI yalnızca DC için geçerlidir" kuralını aklınızda tutmak yanlıştır.

Sabit DC'de de P = VI geçerlidir; ancak AC'de dalga biçimini ve güç faktörünü kontrol etmeniz gerekir. İlkeye, yani anlık çarpımların ortalamasına dönerseniz hangi formülün ne zaman geçerli olduğunu görmek kolaylaşır.

Reaktif Güç Kayıp Demek Değildir

Bobinler ve kondansatörler enerjiyi manyetik ya da elektrik alanda depolar ve kaynağa geri verir. İdeal elemanlarda bu her çevrimde olur; tam bir çevrimde net harcanan enerji sıfırdır.

Sinüs dalgalarında bu alışverişi tanımlayan büyüklük, birimi var olan reaktif güçtür (Q). Geri kalan (endüktif) ve ileri (kapasitif) yükler yön ya da işaretle ayırt edilir.

Reaktif güç, boşa giden aktif güç değildir. Bir motorda manyetik alanı oluşturmak gibi yararlı işlevlere bağlıdır. Ancak onu taşıyan akım kablolarda gerçek omik kayıplara yol açar; dolayısıyla tesisat üzerindeki yükü artırır.

800 W aktif güç ve 600 var reaktif güçte görünür güç 1.400 değil, 1.000 VA'dır. Üç değer bir dik üçgen oluşturur: P ve Q dik kenarlar, S hipotenüstür. Sık kullanılan bir benzetmede VA bir kap gibi düşünülür ve W ile var yan yana konur; ancak bu şekilde toplamak yanlış sonuç verir.

Şekil 2: Dik Açılı 800 W ve 600 var, 1.000 VA Eder

Sinüs dalgalı endüktif bir yük için güç üçgeni; kenarlar 800 : 600 : 1.000 oranında çizilmiştir.

Yatay ve dikey kenarlar güçün farklı bileşenleridir. Üçgen S² = P² + Q² ilişkisini gösterir; VA'yı bulmak için W ile var'ı toplamanız gerektiği anlamına gelmez.

Güç Faktörü ile Verim Farklı Şeylerdir

Güç faktörü, aktif gücün görünür güce oranıdır (P/S); çoğunlukla λ ile gösterilir. Güç çeken bir yükte 0 ile 1 arasında değişir ve belirli bir aktif gücü iletmek için ne kadar akım gerektiğini gösterir.

Verim ise başka bir orandır: giriş aktif gücünün ne kadarının yararlı çıkışa dönüştüğü. Motorda elektriksel girişle mekanik çıkış karşılaştırılır; aradaki fark ısı, sürtünme gibi yollarla kaybolur.

0,8'lik bir güç faktörü, girişin %20'sinin ısı olarak kaybolduğu anlamına gelmez. %90 verim de güç faktörünün 0,9 olduğunu göstermez.

İki oran aynı tabloda yer alıyorsa her birinin payına ve paydasına bakın.

Bir motorun şaft gücünden besleme kapasitesini tahmin etmek için iki adımda geri gidin: önce verime bölerek giriş aktif gücünü, sonra güç faktörüne bölerek görünür gücü bulun. Adımları ayrı tutmak, kayıpları reaktif güçle karıştırmanızı önler.

Bozulmuş Dalga Biçimlerinde: Gerçek Güç Faktörü

Doğrultucu girişli ekipmanlar sinüs olmayan akım çekebilir. Bu durumda tek bir faz açısı akımın tamamını tanımlayamaz ve ana bileşenin cos θ değeri toplam güç faktörüne eşit olmayabilir.

Gerçek güç faktörü (true power factor), S etkin değerlerden hesaplanmak üzere P/S'dir. Yer değiştirme güç faktörü (displacement power factor) ise ana bileşen gerilimi ile akımı arasındaki açının kosinüsüdür; yani yalnızca ana bileşeni yansıtır.

Ana bileşenler iyi hizalansa bile ciddi biçimde bozulmuş bir akımın etkin değeri daha yüksektir. Aktif güç aynı oranda artmadan akım artar; bu yüzden iki güç faktörünü birbirinin yerine kullanmayın. Güç ölçer, aynı anda alınan gerilim ve akım örneklerinden aktif gücü hesaplar.

Özelliklerini okurken "güç faktörü"nün toplam değeri mi yoksa yalnızca ana bileşen değerini mi gösterdiğine ve hangi hesap yöntemini kullandığına bakın. Bozulmuş üç faz devrelerde cihazlar görünür ve reaktif gücü de farklı hesaplayabilir. İki cihazın okumalarını karşılaştırmadan önce bağlantı yöntemini ve hesap tanımlarını eşitleyin; bir cihazın arızalı olduğunu varsaymayın.

Üç Fazda kVA'dan kW ve Ampere

Dengeli ve sinüs dalgalı bir üç faz sistemde toplam gücü hatlar arası gerilimden ve hat akımından bulabilirsiniz. Tek fazın VI'si burada 3 değil, √3 ile çarpılır. Üç iletken olması, formülü 3VI yapmaz.

Burada V, iki iletken arasındaki hatlar arası gerilim, I ise kaynak ile yük arasındaki tek bir hattın akımıdır. Yükün bir fazındaki faz gerilimini ya da bir sargıdaki faz akımını karıştırırsanız √3 yanlış yere girer. Yıldız (Y) bağlantıda faz gerilimi, hatlar arası gerilimin 1/√3'üdür.

Üçgen (Δ) bağlantıda ise faz akımı, hat akımının 1/√3'üdür.

Her fazın aktif gücünü toplamak her devrede işe yarar. Ancak bunu hatlar arası gerilim ve hat akımıyla tek bir formüle indirmek için dengeli ve sinüsoidal koşullar gerekir. Dengesiz ya da bozulmuş devrelerde devreye uygun bağlanmış bir güç ölçerle ölçün ve faz başına ile toplam değerlerin nasıl hesaplandığını kontrol edin.

Hesap Örneği: 200 V, 30 A, Güç Faktörü 0,85

Dengeli, sinüsoidal üç fazlı 200 V şebekede 30 A hat akımı ve 0,85 güç faktörüyle çalışan bir pompa devresini alalım. 200 V hatlar arası gerilimdir, 30 A hat akımıdır ve sonuç, ölçüm yaptığınız besleme tarafındaki güçtür.

Yuvarlandığında yaklaşık 10,4 kVA, 8,8 kW ve 5,5 kvar eder. Ara adımlarda fazla yuvarlamak sonucu değiştirebilir; bu yüzden karşılaştırdığınız belgeyle aynı aşamada ve aynı basamak sayısında yuvarlayın.

√3VI üç faz toplamını verdikten sonra bir daha 3 ile çarpmayın. Değişken tanımlarını hesap föyüne yazmak bunu kontrol etmeyi kolaylaştırır.

Şekil 3: Üç Faz Formülünde Hatlar Arası Gerilim ve Hat Akımını Kullanın

Dengeli, yıldız bağlı yük. Voltmetre iki hat arasında; akım ise kaynağın tek bir hattında.

Yük, birbirine eşit empedanslardan oluşan dengeli bir yüktür. Bu bir kavram şemasıdır ve neyin ölçüldüğünü gösterir; bağlantı prosedürü değildir.

kW'tan kVA ve Ampere Geri Hesap

Bir yük şebekeden 0,8 güç faktöründe 8 kW çekiyorsa 8 ÷ 0,8 = 10 kVA gerekir. kW ve kVA yalnızca güç faktörü 1 iken aynı sayıdır; dolayısıyla 8 kVA'lık bir kaynak bu yükü besleyemez. Üç fazlı 200 V şebekede 10 kVA, yaklaşık 28,9 A hat akımı demektir. Aynı 8 kW, farklı gerilimde ya da güç faktöründe farklı akım çeker; bu yüzden bir akım değerini koşullarından ayırarak yeniden kullanmayın.

Bir jeneratör ya da UPS için bu 10 kVA, kalıcı rejimdeki başlangıç noktasıdır. Nihai seçimde kW sınırı, kalkış sırasındaki gerilim düşümü, yük özellikleri ve çalışma koşulları da hesaba katılmalı ve hepsi üreticinin uygulama verileriyle karşılaştırılmalıdır.

Aynı Yük, Farklı Gerilim: 200 V, 400 V ve 480 V

Japon fabrika ekipmanı genellikle 200 V sınıfı ya da 400 V sınıfı üç faz şebeke için üretilir; Japonya'da doğu bölgesi 50 Hz, batı bölgesi 60 Hz ile çalışır. Türkiye'de alçak gerilim şebekesi 230/400 V ve 50 Hz'dir. Başka ülkelerden gelen ekipmanda 480 V / 60 Hz de görülebilir. Bir yükün kVA değeri gerilimle değişmez, ama hat akımı değişir ve kabloları ile şalterleri boyutlandıran da bu akımdır.

Hatlar arası gerilim	10 kVA başına hat akımı (dengeli üç faz)
200 V	28,9 A
380 V	15,2 A
400 V	14,4 A
480 V	12,0 A

Akımı yeniden hesaplamak işin kolay kısmıdır. 200 V sınıfı bir makinenin şebekenizde doğrudan çalışıp çalışamayacağı, alçaltıcı trafo gerektirip gerektirmediği ya da 400 V sınıfı sürümünün sipariş edilmesi gerekip gerekmediği tedarikçiye sorulacak bir sorudur. Hem 50 Hz hem 60 Hz için anma değeri verilen motorlarda her frekans için farklı anma akımı ve devir yazılması sık görülür; tesisinize uyan satırı okuyun.

Motor Etiketindeki kW Giriş Gücü Değildir

Bir motorun anma kW değeri normalde şafttaki mekanik çıkışıdır. Giriş aktif gücü kayıpları da içerir; yani 7,5 kW'lık bir motor şebekeden her zaman 7,5 kW çekmez. Şaft çıkışının 7,5 kW olduğunu ve o çalışma noktasında verimin 0,90, güç faktörünün 0,80 olduğunu varsayalım.

Bu durumda giriş aktif gücü yaklaşık 8,33 kW'tır. Güç faktörüne bölünce giriş görünür gücü yaklaşık 10,42 kVA, üç fazlı 200 V'ta hat akımı yaklaşık 30,1 A olur.

0,90 verimde 8,33 kW girişin yaklaşık 0,83 kW'ı kayıptır. 8,33 kW ile 10,42 kVA arasındaki farkı ek ısı kaybı saymayın. O fark güç faktöründen gelir, kayıplardan değil.

Motor türlerini karşılaştırırken de aynı çıkış aynı giriş anlamına gelmez. Verim, yük oranı ve sürüş yöntemi şebekenin gördüğü değeri değiştirir.

Şekil 4: Verim Sizi Giriş Gücüne, Güç Faktörü Giriş kVA'sına Götürür

Varsayılan verim 0,90 ve güç faktörü 0,80. Kalın oklar aktif güç akışını gösterir; VA akışını göstermez.

Motor sadeleştirilmiş bir taslaktır, iç yapıyı göstermez. Ok kalınlıkları ölçekli değildir ve kayıplar tek bir blok olarak gösterilmiştir. Hesapta 7,5 ÷ 0,9'un yuvarlanmamış değeri kullanılmıştır.

Sürücü Varsa Ölçüm Noktasını Tanımlayın

Motoru bir frekans konvertörü (VFD; Japonca belgelerde genellikle "inverter" denir) çalıştırıyorsa motor klemenslerindeki güç ile sürücünün şebekeden çektiği güç farklıdır. Besleme boyutlandırırken sürücünün kayıplarını ve giriş güç faktörünü de hesaba katın.

Dalga biçimleri ve şebeke tarafı koşulları farklı olduğu için motorun güç faktörünü sürücü girişine uygulayamazsınız. Sürücünün giriş özelliklerini ya da uygun bir ölçümü kullanın.

Fan ve pompaları düşük devirde çalıştırmak gereken aktif gücü değiştirir. Bu, güç faktörü düzeltmesinden farklı bir mekanizmadır. Sürücü çıkışı şebeke sinüsü değildir; bu yüzden ölçü aletinin buna uygun olması gerekir.

Bir okumanın giriş mi çıkış tarafından mı alındığını belirtin ve değerleri aynı zamanda, aynı yük altında karşılaştırın.

UPS Özellikleri Nasıl Okunur: İki Çıkış Sınırı

Bir UPS'in biri VA, biri W cinsinden iki çıkış sınırı vardır ve yük ikisinin de içinde kalmalıdır. Bazı Japon UPS föyleri ikisini tek satırda gösterir; örneğin "1kVA / 0.6kW" ya da "1000VA / 600W". Anma değeri 1.000 VA ve 600 W olan varsayımsal bir UPS'i ele alalım:

• A yükü, 900 VA ve 540 W: iki sınırın da içinde.
• B yükü, 700 VA ve 630 W: VA sınırının içinde ama W sınırının üzerinde.
• C yükü, 1.100 VA ve 550 W: W sınırının içinde ama VA sınırının üzerinde.

Yük diğer sınırı aşıyorsa tek bir sınırın altında kalmak yetmez. Ayrıca bu UPS'teki 600 W ÷ 1.000 VA = 0,6 oranı, prize taktığınız ekipmanın güç faktörü değildir. Biri UPS'in iki çıkış sınırı arasındaki orandır; öteki yükte ölçülen P/S'tir.

Şekil 5: Varsayımsal 1.000 VA / 600 W UPS'in İki Sınırı

VA sağa, W yukarı doğru artar. Taralı alan iki çıkış sınırını ve P ≤ S koşulunu sağlar.

Ölçek: yatayda 1 VA = 0,5 px, dikeyde 1 W = 0,4 px. Grafik, güç çeken yükler için P ≤ S koşulunu içerir. Herhangi bir gerçek modelin yük kabiliyet eğrisi değildir.

İki sınır arasındaki oran modele göre değişir. APC (Schneider Electric), watt değerinin VA değerinin yaklaşık %60'ı olmasının eskiden sektör normu olduğunu, yeni UPS'lerde watt değerinin VA değerine daha yakın olduğunu ve bazı güncel modellerin 0,9 ya da 1,0 güç faktörüyle anma değeri verdiğini belirtiyor.

Dolayısıyla yalnızca kVA yazan bir Japon föyü kW sınırını size söylemez. İkisini de isteyin.

Birkaç cihaz tek UPS'i paylaşıyorsa üreticinin boyutlandırma yöntemini izleyin ve en yüksek VA ile en yüksek W'ı ayrı ayrı toplayın. Aynı anda çalışmayı, kalkış akımını ve UPS çıkış dalga biçimiyle uyumu da kontrol edin. Etiket değerlerinin toplamının küçük çıkması karar vermek için yeterli değildir.

Yedekleme süresi, kapasiteden ayrı bir sorudur. UPS topolojisine de bakın ve süreyi, yükün W değeri için üreticinin süre tablosu ya da koşullarıyla değerlendirin.

Kablolar ve Şalterler: Ampere Çevirin

Kablo ve şalter seçerken VA'yı bir akım anma değeriyle karşılaştırmayın. Devre gerilimini ve faz sayısını kullanarak akıma çevirin: tek fazlı 100 V'ta 1.000 VA, 10 A'dir; üç fazda ise yukarıdaki √3'lü formül kullanılır.

Aynı kW'ta güç faktörü düştükçe akım artar; bu yüzden kabloların yüklenmesini yalnızca kW ile karşılaştırırsanız kesit yetersiz kalabilir. Gerilimi, güç faktörünü ve verimi eşitleyin ve tasarım için en yüksek yükü tanımlayın.

Akım, kablo ve şalter seçiminde yalnızca bir girdidir; nihai seçim yetkili bir elektrik mühendisi ya da montajcıya aittir. Döşeme yöntemi, ortam sıcaklığı, gruplama, gerilim düşümü ve kısa devre koruması yerel elektrik mevzuatı kapsamında dikkate alınır. Motor gibi kalkış akımı olan yüklerde işletme akımını ve kalkış koşullarını ayrı ele alın.

İşletme akımının üzerinde bir anma değerine sahip şalter, kalkışta açıp açmayacağını ya da arızada devreyi koruyup korumayacağını tek başına söylemez. Hem yeterli akım kapasitesine hem de doğru koruma işlevine ihtiyacınız vardır: bu aşamada kompakt şalterin (MCCB; Japon çizimlerinde çoğunlukla NFB) ve varsa kaçak akım koruma şalterinin (ELB) tam olarak neye karşı koruduğuna da bakın.

Enerji: W ile Çalışma Süresini Çarpın

Aktif güç sabitse enerji, aktif güç çarpı süredir ve kWh cinsinden ifade edilir. Yalnızca kW değeri, kullanılan toplam enerjiyi söylemez.

Ortalama 8,8 kW ile 6 saat çalışmak 52,8 kWh harcar. Aynı 8,8 kW'lık makine kısa süre çalışırsa, bütün gün çalışmasına göre çok daha az enerji kullanır.

Etiketteki kW'ı çalışma süresiyle çarpmak, çalışma koşullarına bağlı olarak gerçek enerjiden farklı çıkabilir. Enerji tasarruflarını karşılaştırmak için çalışma saatlerini, yükü ve üretim miktarını eşitleyin ve önem taşıyan dönemin aktif enerjisini kontrol edin. Elektrikli ısıtmada ürünün ihtiyaç duyduğu ısıyı, kayıpları da içeren şebekeden çekilen enerjiden ayrı tutun.

Elektrik faturaları çoğu zaman enerjinin yanı sıra sözleşme koşullarına ya da puant talebe bağlı kalemler de içerir; kWh tasarrufunu ve tarife etkilerini ayrı ayrı tahmin edin.

Güç Faktörü Düzeltme: Aynı kW, Daha Az Akım

Aynı gerilimde aynı aktif gücü kullanan bir yükte güç faktörünü yükseltmek, gereken görünür gücü azaltır. Akım da düşer; bu, besleme kapasitesinde boşluk açar ve düzeltme noktasının yukarısındaki kablolardaki omik kayıpları azaltır.

Dengeli üç fazlı 200 V'ta 10 kW'lık bir yük alalım. 0,8 güç faktöründe 12,5 kVA ve hat başına yaklaşık 36,1 A gerekir. 0,95'te ise yaklaşık 10,53 kVA ve yaklaşık 30,4 A gerekir.

10 kW'ın kendisi değişmemiştir. Düşen, onu iletmek için gereken akım ve kompanze edilen kısımdaki reaktif güçtür.

Aynı kablo direncinde omik kayıp akımın karesiyle orantılıdır; buradaki kayıp oranı yaklaşık 0,71'dir. Bu, tesisin toplam tüketiminin yaklaşık %29 düşeceği anlamına gelmez.

Güç faktörü düzeltme (kompanzasyon) kondansatörleri, endüktif yüklerin geri kalan reaktif gücünü karşılamanın yaygın bir yoludur. Boyut ve yerleşim tesise bağlıdır. Yük düştüğünde aşırı büyük kondansatörleri devrede bırakmak güç faktörünü ileri bölgeye fazla kaydırabilir; bu yüzden sayının yanı sıra yönü (ileri ya da geri) ve çalışma durumunu da okuyun.

Harmonikli sistemlerde kondansatörler, reaktörler ve şebeke birbirini etkiler. Kapasite eklemek her zaman işe yaramaz; harmonikleri, rezonansı ve mevcut ekipmanı birlikte değerlendirin.

Bazı tarifeler güç faktörüne göre indirim ya da ek bedel uygular; bu, tarife planına ve güç faktörünü hesaplama yöntemine bağlıdır. Bu yüzden tek seferlik bir okumayı, faturalamada kullanılan ortalama güç faktörüyle karıştırmayın.

Hızlı Başvuru: Hangi Değere Bakılır

İhtiyaç duyduğunuz birim neyi değerlendirdiğinize bağlıdır: kapasite, akım ya da enerji. Önce sistemin hangi kısmını değerlendirdiğinize karar verin, sonra o noktadaki V, A, W, VA ve güç faktörünü okuyun.

Şekil 6: Ana Değerler ve Birlikte Kontrol Edilecek Koşullar

VA ile W arasında bir seçim değildir: her satır, ana değeri ve onunla birlikte gelen koşulları gösterir.

Durum	Ana değer	Ayrıca kontrol edin
Trafo veya jeneratör kapasitesi	kVA, anma gerilimi ve akımı	Jeneratör kW sınırı, yük güç faktörü, kalkış, sıcaklık ve çalışma koşulları
UPS çıkış kapasitesi	VA ve W sınırlarının ikisi de	En yüksek yük, dalga biçimi ve kalkış akımı uyumu, gereken süre
Kablolar ve şalterler	A	Döşeme, ortam sıcaklığı, gerilim düşümü, kısa devre koruması, kalkış
Güç tüketimi ve enerji tasarrufu	kW, kWh	Ölçüm sınırı, ortalama ve tepe, çalışma saatleri, üretim koşulları
Güç faktörü düzeltme kondansatörleri	kvar, ileri ya da geri	Yük değişimi, düzeltme noktası, mevcut kondansatörler, harmonikler ve reaktörler
Motor etiketi	Şaft çıkışı kW, V, A, verim, güç faktörü	Giriş ve çıkış ayrımı, frekans, yük oranı, sürüş yöntemi

Bu tabloyu teknik föyleri okumak için başlangıç noktası olarak kullanın. Seçim koşullarını atlamayın; örneğin bir koruma cihazının anma değerini yalnızca akıma bakarak belirlemeyin.

Teknik Föy ile Ölçüm Uyuşmadığında

1. Giriş mi, çıkış mı? Her değerin giriş mi çıkış mı olduğunu kontrol edin. Motor şaft çıkışı ile pano girişi ya da UPS çıkış sınırı ile bağlı yük birbirinden farklı şeylerdir.
2. Birimler ve değişkenler. Tek faz ile üç fazı, hatlar arası ile faz değerlerini, V ile kV'u, VA ile kVA'yı eşitleyin. 1.000 ya da √3 katı bir fark, çoğu zaman önce birim ya da değişken hatasına işaret eder, arızalı cihaza değil.
3. Ölçer ayarları. Bağlantı yöntemini, gerilim-akım eşleşmesini, CT ve VT oranlarını ve akım yönünü yetkili bir elektrik personeline ya da ölçer üreticisine doğrulatın. Yanlış bir oran ayarı, ölçer sağlam çalışsa bile okumayı kaydırır.
4. Çalışma koşulları. Yük oranını, günün saatini, kalkışın dahil olup olmadığını ve ortalama ile en yüksek değeri karşılaştırın. Uyuşmayan okumaları denkleştirmek için varsayılan güç faktörünü ya da verimi değiştirmeyin.

Kontrol Listesi: UPS, Şalter veya Beslemeyi Boyutlandırmadan Önce

• Gerilim ve frekans: her yükün anma gerilimi ve frekansı (200 V sınıfı ya da 400 V sınıfı, 50 Hz ya da 60 Hz) ve tesisinizin gerilimi ile frekansı
• Fazlar: tek faz ya da üç faz; üç fazda değerin hatlar arası gerilim ve hat akımı olduğunu doğrulayın
• Sayının neyi kapsadığı: tüm makinenin girişi, yalnızca kumanda beslemesi ya da tek bir parça; giriş mi çıkış mı
• kVA ve kW: ikisi de, ayrıca aralarında çevirmek için kullanılan güç faktörü ve bunun gerçek mi yoksa yer değiştirme güç faktörü mü olduğu
• Tepeler: en yüksek talep, kalkış ya da ani akım ve aynı anda çalışan yükler
• UPS: hem VA hem W cinsinden çıkış sınırları, çıkış dalga biçimi ve gerçek W yükünüzde yedekleme süresi
• Sürücüler: varsa frekans konvertörünün giriş tarafı akımı ve güç faktörü; motorun değerleri değil
• Motorlar: şaft çıkışı, verim, güç faktörü ve sizin gerilim ve frekansınızdaki anma akımı
• Yuvarlama: değişken tanımlarını ve değerlerin nerede yuvarlandığını belirten hesap föyleri

Japon Tedarikçiye Sorular

• "電源容量" (dengen yōryō, besleme kapasitesi) değeri kVA mı kW mı ve motorlar, ısıtıcılar ve yardımcı ekipman dahil tüm makineyi mi kapsıyor?
• kVA ile kW arasında çevirmek için hangi güç faktörünü varsaydınız?
• Kalkış ya da ani akım dahil, bizim gerilimimizde hat başına en yüksek akım nedir?
• Ekipman 200 V sınıfı mı 400 V sınıfı mı? Bizim gerilim ve frekansımıza uygun bir sürüm var mı, yoksa trafo mu gerekiyor?
• UPS'in VA ve W cinsinden çıkış sınırları nedir ve bizim W yükümüzde ne kadar yedekleme süresi veriyor?
• Her motor için bizim frekansımızda şaft çıkışı, verim, güç faktörü ve anma akımı nedir?
• İçeride güç faktörü düzeltme kondansatörü ya da harmonik filtre var mı?

Örnek Talep E-postası

Kısa ve numaralı sorular Japon tarafın madde madde yanıtlaması ve çeviri araçlarından geçirmesi için daha kolaydır. Aşağıdaki şablonu İngilizce olarak uyarlayabilirsiniz:

Subject: Power supply data for [equipment name / order no.]

Dear [Name],

We are preparing the power supply for [equipment name]. Our site supply
is 400 V, 3-phase, 50 Hz. Could you please confirm:

1. Rated input voltage and frequency of the equipment
2. Total input capacity in both kVA and kW, and the power factor used
3. Maximum line current at our supply voltage, including starting/inrush
4. UPS model, output rating in both VA and W, and runtime at our load
5. Shaft output (kW), efficiency, power factor, and rated current of each motor
6. Whether a transformer is required, or a version for our voltage is available

A table or the relevant pages of the specification would be fine.

Best regards,
[Your name]

Türkiye'de Dikkat Edilecekler

Türkiye'de alçak gerilim şebekesi 50 Hz ve 230/400 V olduğu için, Japonya'nın 60 Hz bölgesi (batı) için üretilmiş bir makinenin frekans ve motor devri açısından uygun olup olmadığını tedarikçiye sorun. Japonya'nın 200 V sınıfı ekipmanı çoğu zaman 400 V şebekede alçaltıcı trafo gerektirir.

Kablo, şalter ve kompanzasyon panosu seçiminde ve montajında yürürlükteki Türk mevzuatı ve standartları (iç tesisat için TS HD 60364 serisi gibi) geçerlidir; bunlara uygunluğu yetkili elektrik mühendisi ve montaj ekibi teyit etmelidir. Elektrik işleri, 6331 sayılı İş Sağlığı ve Güvenliği Kanunu kapsamında yetkili personel tarafından yapılmalıdır. Reaktif enerji bedeli ve limitler ise elektrik dağıtım şirketinizin güncel tarifesine bağlıdır; sözleşmenizden teyit edin.

Bu Kılavuzun Sınırları

• cos θ ve sin θ kullanan formüller sinüs dalgalarını, √3'lü üç faz formülleri ise dengeli koşulları varsayar. Bozulmuş ya da dengesiz devreler uygun ölçüm gerektirir.
• 1.000 VA / 600 W UPS ve 7,5 kW motor dahil tüm sayısal örnekler kurgusaldır ve yalnızca açıklama içindir. Gerçek ekipman için föy değerlerini kullanın.
• Kablo, şalter ve trafo boyutlandırması yerel mevzuata ve saha koşullarına bağlıdır; bu kılavuz bunları kapsamaz.
• 200 V sınıfı ekipmanın şebekenizde çalışıp çalışamayacağı ve kalkışın jeneratörü ya da UPS'i nasıl etkilediği ilgili ekipmana bağlıdır. Tedarikçiyle ve üreticiyle teyit edin.
• Güç faktörüne ilişkin tarife kuralları ülkeye ve şirkete göre değişir.
• Bu kılavuz teknik özelliklerin nasıl okunacağını açıklar. Kablolama, ölçüm ya da montaj prosedürü değildir. Elektrik sistemi üzerindeki her işi yetkili bir elektrik teknisyenine yaptırın.

SSS

1.000 VA Kaç Watt Eder?

Yükün güç faktörüne bağlıdır: W = VA × güç faktörü. 0,8'de 1.000 VA, 800 W; 1'de 1.000 W eder. Yalnızca VA değeri tek bir watt değerini belirlemez.

Üç Fazda kVA'yı kW'a Nasıl Çeviririm?

Tek fazdaki gibi: kW = kVA × güç faktörü. √3 yalnızca kVA'dan ampere geçerken devreye girer: I = kVA × 1.000 ÷ (√3 × hatlar arası gerilim). Örneğin 400 V'ta 10 kVA yaklaşık 14,4 A eder.

Güç Faktörünü Bilmiyorsam 1 Varsayabilir miyim?

Varsayılan olarak hayır. Hatanın hangi yöne gittiği neyi hesapladığınıza bağlıdır.

Bir W değerinden gereken VA'yı hesaplarken gerçek güç faktörü 1'in altındaysa 1 varsaymak çok küçük bir sonuç verir. Föyü kontrol edin ya da üreticiye sorun.

Bir Isıtıcıda W Her Zaman VA'ya Eşit midir?

Sinüs dalgalı bir şebekedeki ideal bir direnç için evet: faz farkı yoktur, güç faktörü 1'dir. Gerçek ekipmanda güç kontrolörleri ya da yardımcı ekipman bulunabilir; tüm makinenin girişinin aynı olduğunu varsaymadan önce teyit edin.

Güç Faktörü İyileşirse Motor Verimi de Aynı Oranda Artar mı?

Zorunlu olarak hayır. Güç faktörü ve verim farklı oranlardır; orantılı hareket etmezler. Güç faktörü düzeltmesinin akım ve kablo kayıplarındaki etkisini, motorun girişi şaft çıkışına dönüştürme verimiyle ayrı değerlendirin.

Faz Akımları Farklıysa Ortalama Akımı Kullanabilir miyim?

Ortalama akımı dengeli √3VI formülüne koymak toplam aktif gücü doğru vermeyebilir. Dengesiz devrelere uygun bir ölçüm yöntemi kullanın ve faz başına ile toplam değerlerin nasıl hesaplandığını kontrol edin.

Kaynaklar

• Etkin değerler, aktif güç ve gerçek güç faktörü: Tektronix, "Fundamentals of AC Power Measurements" (İngilizce)
• AC güç ve güç ölçerlerin çalışma ilkesi: Yokogawa Test & Measurement, AC güç ve güç ölçümünün temelleri (Japonca)
• Üç faz güç ve enerji: Mitsubishi Electric, üç fazlı AC devreler e-öğrenme (Japonca)
• Bozulmuş üç faz devreler için güç hesap yöntemleri: HIOKI, PW4001 güç hesap formülleri (Japonca)
• Gerçek ve yer değiştirme güç faktörü: Power Monitors, "PF vs DPF: What's the Difference?" (İngilizce)
• Japonca föylerdeki UPS VA ve W sınırları: OMRON, UPS özellik kalemleri (Japonca)
• UPS seçim koşulları: Schneider Electric SSS (Japonca)
• UPS'in watt ve VA değerleri, %60 normu, yeni 0,9/1 güç faktörlü modeller: Schneider Electric blog, "VA vs Watts: What's the Difference Anyway?"; APC SSS FA157485 (İngilizce)
• Motor girişi, çıkışı ve verimi: Nidec, motor temelleri (Japonca)
• Frekans konvertörleri için besleme kapasitesi: Mitsubishi Electric FA SSS (Japonca)
• Güç faktörü düzeltme kondansatörlerinin kullanımı: Japonya Elektrik Üreticileri Birliği (JEMA) (Japonca)
• Japonya'da 50 Hz / 60 Hz ayrımı: Wikipedia, "Electricity sector in Japan" (İngilizce)
• Frekansa göre 200 V ve 400 V sınıfı motor anma değerleri: Mitsubishi Electric, IE3 asenkron motorlar (İngilizce)
• 230/400 V anma gerilimi: Wikipedia, "IEC 60038" (İngilizce)
• Türkiye'de şebeke gerilimi ve frekansı (230 V, 50 Hz): Direnc.net, "Şebeke Gerilimi Nedir?"