FACTOR DE POTENCIA

La relación entre la potencia activa y la aparente se denomina factor de potencia. Corresponde al coseno del ángulo de desfase entre la potencia activa y la aparente, por lo que se habla indistintamente de factor de potencia o coseno de fi [cos ϕ].

Un factor de potencia o cos ϕ de valor bajo implica una baja utilización de la capacidad o potencia de la instalación. De la corriente que circula por sus líneas, una parte importante no contribuye a transmitir potencia activa o útil. A esa corriente se le denomina corriente reactiva y su potencia y energía asociadas potencia y energía reactiva.

Mientras la potencia activa da lugar a una potencia útil que se utiliza en el eje de un motor o en los bornes de un alternador, la potencia reactiva, si bien es necesaria para establecer los campos magnéticos que ciertas máquinas o aparatos necesitan para su funcionamiento (motores, transformadores, reactancias) no produce potencia útil alguna.

Corregir el factor de potencia o compensar la energía reactiva supone aumentar la capacidad de la instalación, reducir sus pérdidas y conseguir una reducción de la factura de electricidad.

Tanto las líneas como los transformadores de potencia tienen una capacidad determinada por la corriente y tensión nominales, representada por la potencia aparente o transportada.

Potencia aparente = √3 U I para sistemas trifásicos.

Sin embargo la potencia activa o útil viene dada por:

Potencia activa = √3 U I cos ϕ

Un cos ϕ , o factor de potencia, bajo supone por tanto una baja utilización de la potencia de transformador y línea.

Veamos un ejemplo:

Tenemos un local con 100 luminarias de 1 tubo de 36 watios cada una, cada luminaria lleva una reactancia que consume 12 watios y su cos ϕ es 0,5. Calcular la intensidad y la potencia a contratar si la tensión es monofásica a 230 Voltios.

100 x 36 = 3.600

100 x 12 = 1.200

Potencia activa = 4.800 Watios

Potencia aparente = Potencia activa / cos ϕ

4.800 / 0,5 = 9.600 Voltamperios

Intensidad = Potencia aparente / Tensión

9.600 / 230 = 41,73 Amperios

Esta instalación tiene que diseñarse para una potencia de 9.600 Va y contratar 45 A.

Veamos el mismo ejemplo, pero en esta instalación utilizamos condensadores para corregir el factor de potencia, elevando el cos ϕ a 1.

100 x 36 = 3.600

100 x 12 = 1.200

Potencia activa = 4.800 Watios

Potencia aparente = Potencia activa / cos ϕ

4.800 / 1 = 4.800 Voltamperios

Intensidad = Potencia aparente / Tensión

4.800 / 230 = 20,86 Amperios

Esta instalación tiene que diseñarse para una potencia de 4.800 Va y contratar 25 A.