Fachbegriffe aus der Elektrotechnik erklärt
Was versteht man unter dem Leistungsfaktor? Was ist ein Kabelgraben?
Die Definition von elektrischen Größen ist notwendig, um exakte Berechnungen durchführen und z. B. das Verhältnis zwischen Wirk- und Scheinleistung bestimmen zu können.
Leistungsfaktor
Kosinus des Winkels φ (griech. Phi) zwischen der Wirkleistung P und der Scheinleistung S, s. Bild 1.
Allgemeines
Der Leistungsfaktor (engl. power factor) cos φ = P/S wird mitunter auch Wirkfaktor genannt. Der sin φ = Blindleistung Q/Scheinleistung S bzw. der Kosinus des Komplementwinkels δ (griech. Delta) bezeichnet den sogenannten Blindfaktor. Der Leistungsfaktor ist keine Kenngröße beispielsweise zur Bewertung der Wirtschaftlichkeit des Leistungsumsatzes in einem elektrischen System. Ebenso wenig besteht ein physikalischer Zusammenhang zwischen diesem Faktor und etwa dem Wirkungsgrad zur Beurteilung des technisch-ökonomischen Nutzeffekts eines elektrischen Verbrauchsmittels. Der Leistungsfaktor cos φ quantifiziert vielmehr auf der dezimalisierten Zahlenskala 0 ... 1 das trigonometrische Verhältnis zwischen der Wirkleistung und der Scheinleistung unter der Voraussetzung, dass Strom und Spannung praktisch sinusförmig sind.
Grenzwerte
In Stromkreisen mit rein ohmscher Last (P=S), z.B. bei ausschließlicher Verwendung von Wärmegeräten oder Glühlampen, ist der Leistungsfaktor cos φ = 1. In diesem Fall hat der Wechselstrom (Wirkstrom) den gleichen zeitlichen Verlauf wie die angelegte Wechselspannung, d. h. die 50-Hz-Grundschwingungen von Strom und Spannung sind phasenkonform. Der Stromkreis überträgt nur Wirkleistung. Bei einem Leistungsfaktor cos φ = 0 sind Strom und Spannung um 90° phasenverschoben. Der Stromkreis wird in diesem Fall ausschließlich mit Blindleistung belastet.