力率 (PF) は、エネルギー効率を表したものです。通常はパーセンテージで表され、パーセンテージが低いほど電力使用の効率が悪くなります。
力率 (PF) とは、キロボルト・アンペア (kVA) で測定された皮相電力に対する、キロワット (kW) で測定された有効電力の比率です。皮相電力はデマンドとも呼ばれ、一定期間の機械や機器の運転に使用される電力量の尺度です。これは、（kVA = V x A）を掛けることによって分かります。結果はkVA単位として表されます。
PFは、回路で使用される実際の電力と、回路に供給される皮相電力の比率を表します。96%の力率は、75%の力率よりも効率が高いことを示しています。95%未満のPFは、多くの領域で非効率であると考えられています。
力率を理解する方法
ビールは有効電力（kW）です。有効な電力、つまりビールの液体は、仕事をしているエネルギーです。これがあなたが望む部分です。
泡は無効電力（kVAR）です。泡は電力を浪費したり、電力が失われたりします。これは、熱や振動の生成など、何も仕事をしていない生成エネルギーです。
ジョッキは皮相電力（kVA）です。ジョッキはデマンド電力、または電力会社によって供給される電力です。
回路の効率が100%の場合、デマンドは利用可能な電力に等しくなります。デマンドが利用可能な電力よりも大きい場合、ユーティリティ・システムに負担がかかります。多くの電力会社は、需要と供給の差異をオフセットするために（供給が需要よりも低い場合）、大口顧客の請求書にデマンド料金を追加します。ほとんどの電力会社では、デマンドは15～30分以内の平均負荷に基づいて計算されます。デマンド要件が不規則な場合、電力会社は、負荷要件が一定の場合より多くの予備容量を利用できるようにする必要があります。
ピーク・デマンドは、需要が最も高い時です。電力会社にとっての課題は、あらゆる顧客のピークに対処する電力を提供することです。需要が最高点の瞬間に電力を使用すると、十分な予備がない限り、供給全体を中断させる可能性があります。そのため、電力会社はピーク・デマンドに対して請求します。一部の大口顧客の場合、電力会社は最大のピークを取り、それを請求期間全体に適用するかもしれません。
電力会社は、力率の低い企業に追加料金を適用します。効率が低いとコストが非常に大きくなる場合があります。燃費が悪い車を運転するようなものです。力率が低いほど、回路の効率が低下し、全体的な運用コストが高くなります。運用コストが高いほど、電力会社が顧客の過剰利用に対してペナルティを科す可能性は高くなります。ほとんどのAC回路では、電力線に何らかのインピーダンス（干渉）が常に存在するため、力率が1になることはありません。
力率の計算方法
力率を計算するには、有効電力（kW）と皮相電力（kVA）の両方を測定し、kW/kVAの比率を計算する電力品質アナライザーまたは電源アナライザーが必要です。
力率の式は、他の方法で表現できます。
PF = (実際の電力)/(皮相電力）
または
PF = W/VA
ここで、ワットは有効な電力の単位で、VAは供給された電力の単位です。2つの比は、供給電力に対する本質的に有効な電力、または次のようになります：
この図が示すように、力率は消費されている実際の電力を皮相電力または負荷のデマンドと比較するものです。仕事に使える電力は、有効電力と呼ばれます。力率を補正することで、力率のペナルティを回避できます。
力率が低いということは、電力を非効率的に使用していることを意味します。これは次のような結果をもたらすため、企業にとって重要なことです。
- 絶縁体およびその他の回路部品の熱損傷
- 使用可能な有効電力量の減少
- 導体と機器に必要なサイズの増加
最後に、力率が低いほど負荷に供給するために大きな電流が必要となるため、力率は配電システムの全体的なコストを増加させます。