Elektřina je základní součástí moderní společnosti, pohání svět od nejjednodušších zařízení až po mohutné průmyslové stroje. Většina elektrické energie, se kterou se v každodenním životě setkáváme, pochází ze zdrojů střídavého proudu (AC). Energetické společnosti distribuují tuto energii zákazníkům ve dvou primárních formách: jednofázové a třífázové. Tyto dva typy napájení slouží odlišným účelům, které jsou formovány měnícími se potřebami napájení zařízení.
Co je jednofázové a třífázové napájení?
Jednofázové napájení
Jednofázové napájení je systém napájení skládající se z jedné fázové linky (živý vodič) a jedné neutrální linky. Běžně se používá v rezidenčních a kancelářských prostředích s nižšími nároky na energii a je charakterizováno jedním průběhem napětí, přičemž napětí se v průběhu času střídá mezi kladným (+) a záporným (-).
- Proud jednofázové elektřiny má pouze jeden vrchol a jeden pokles v jednom cyklu a průběh je relativně jednoduchý.
- Jednofázové napájení využívá jednu střídavou napěťovou vlnu.
- Je to nejběžnější forma napájení v našem každodenním životě a téměř veškerá elektřina v domácnosti je jednofázová.
Třífázové napájení
Třífázové napájení je systém napájení sestávající ze tří fázových vedení, obvykle včetně volitelného nulového vedení (neutrální vedení). Třífázové napájení je vhodné pro větší zařízení a stroje, které se obvykle nacházejí v datových centrech, průmyslových a komerčních prostředích, kde jsou požadavky na napájení vyšší. Fázový rozdíl mezi třemi fázovými vedeními je 120 stupňů a tvoří třífázové symetrické napájení.
- Třífázové napájení využívá tři střídavé vlny oddělené o 120 elektrických stupňů. Toto uspořádání dává systému plynulejší přenos energie během cyklu.
- Průběhy proudu třífázové elektřiny jsou posunuty o 120 stupňů a součet je přibližně konstantní. Tato vlastnost činí napájení třífázové elektřiny stabilnější a přenosovou kapacitu silnější.
- Třífázové systémy mají dvě obvyklé konfigurace: třívodičové uspořádání se třemi fázovými vodiči nebo čtyřvodičové uspořádání se třemi fázovými vodiči a nulovým vodičem.
Rozdíly v kabeláži
V třífázovém rozvodu energie jsou zapotřebí tři vodiče jako vodiče a další neutrální vodič. Jinými slovy, zahrnuje použití tří živých vodičů a jednoho neutrálního vodiče, takže celkový počet použitých vodičů je čtyři. Jednofázové vedení vzniká vlastně oddělením jedné fáze z trojfázového vedení. Napětí na jednom z vodičů (označujeme ho písmenem L) nabývá postupně kladné a pak záporné hodnoty. Protože máme v naší síti frekvenci 50 Hz, tak se polarita změní padesátkrát za vteřinu.
Efektivita a aplikace
Jednofázové napájení
S jednofázovým napájením budou ke spuštění vždy vyžadovat další zařízení (jako jsou elektromotory), protože se nemohou přirozeně spustit samy, což snižuje účinnost. Jednofázové napájení je široce používáno v domácnostech kvůli jeho nižšímu napájení, které může podporovat pouze provoz domácích spotřebičů. Jednofázové rozvody jsou instalovány zpravidla v bytech, kde je vytápění zajištěno pomocí centrální dodávky, pro vaření se využívá plynový sporák a pro ohřev vody karma. Celý příkon závislý na velikosti jističe je napojen na jednu fázi. Jednofázové napájení je nejběžnější volbou pro elektrické přípojky v domácnostech po celém světě a pro další aplikace s menším zatížením.
Čtěte také: Jednofázové propojovací lišty pro moderní elektroinstalace
Třífázové napájení
Třífázové rozvody sdružují tři fáze, které jsou zapojeny nezávisle na sobě. Využívají se obvykle v rodinných domech, kde jsou v provozu náročnější elektrické spotřebiče jako varná deska, bojler pro ohřev vody nebo elektrické vytápění. Je to dáno zejména tím, že u třífázového vedení je mezi jednotlivými fázemi napětí 400 V. Trojfázové vedení se využívá zejména tam, kde potřebujeme do spotřebiče doručit větší množství energie. Dalším důvodem pro využití trojfázového vedení může být to, že potřebujeme energii pro více zařízení s běžným příkonem. Pokud bychom je ale všechny připojili jen na jednu fázi, došlo by k jejímu přetížení. Proto potřebujeme rozložit příkon mezi fáze tři. Pro stejný dodávaný výkon (kW) odebírají třífázové systémy výrazně menší proud na vodič než jednofázové systémy. Třífázové napájení poskytuje plynulejší a nepřetržitější dodávku energie bez průchodů nulou, díky čemuž je vhodnější pro větší motory a zařízení s nepřetržitým provozem. Třífázové napájení je široce používáno v průmyslu, ve velkém měřítku a v těžkém průmyslu. Je vhodné pro zařízení, která vyžadují vysoký výkon a nepřetržitý provoz, jako jsou velké motory, obráběcí stroje, jeřáby a další průmyslová zařízení, stejně jako velká komerční zařízení, jako jsou centrální klimatizace a výtahy. Třífázové napájení domácností je běžnější v oblastech s velkými domy, dílnami s těžkým zařízením nebo nemovitostmi s významnými požadavky na vytápění, ventilaci a klimatizaci. Pokud systém zahrnuje významné motorové zátěže, třífázové napájení se obvykle stává mnohem atraktivnějším.
Srovnání jednofázového a třífázového napájení
| Kategorie | Jednofázové napájení | Třífázové napájení |
|---|---|---|
| Definice | Jeden fázový (živý) a jeden neutrální vodič | Tři fázové vodiče, obvykle s volitelným neutrálním vodičem |
| Počet vlnových průběhů | Jeden střídavý vlnový průběh | Tři střídavé vlnové průběhy posunuté o 120 elektrických stupňů |
| Charakteristika proudu | Jeden vrchol a jeden pokles v cyklu, relativně jednoduchý průběh | Posunuté průběhy o 120 stupňů, součet je přibližně konstantní, stabilnější a silnější přenosová kapacita |
| Aplikace | Domácnosti, malé komerční prostory, lehký průmysl, osvětlení, TV, ledničky, pračky | Průmysl, velké komerční prostory, těžký průmysl, velké motory, obráběcí stroje, jeřáby, centrální klimatizace, výtahy |
| Efektivita | Vyžaduje další zařízení pro spuštění motorů, nižší efektivita | Může přenášet třikrát více energie s pouze jedním dalším vodičem, což vede k nižšímu proudu na vodič a snížení ztrát, výrazně efektivnější pro větší zátěže |
| Kabeláž | Jedna fáze a jeden neutrální vodič | Tři živé vodiče a jeden neutrální vodič (celkem čtyři vodiče) |
| Náklady na instalaci | Obecně nižší | Obecně vyšší |
Hlavní jistič a jeho vliv na spotřebu
S typem rozvodů souvisí i velikost hlavního jističe. Hlavní jistič slouží k přerušení dodávky elektřiny, pokud dojde k přetížení, poruše nebo zkratu. Tím chrání spotřebiče připojené do sítě před poškozením. Zároveň určuje, jaký maximální příkon je domácnost oprávněna odebírat, za což platíte energetické společnosti poplatek. Jedná se o stálý měsíční plat za rezervovaný příkon, který najdete na faktuře od vašeho dodavatele elektřiny. Na vině nedostatečné velikosti hlavního jističe může být právě to, když lidově řečeno "vyhodíte pojistky". Velikost příkonu jističe si můžete přibližně vypočítat. Podle čísel 1 a 3 na začátku poznáte druh jističe - jednofázový jistič je označen 1×25 A, třífázový 3×25 A. Například pro hlavní jistič 1×25 A je rezervovaný příkon 230 V krát 25 A, tj. 5,75 kW.
Do domácností přibývají stále nové spotřebiče, a tak se může stát, že v určitém okamžiku už hlavní jistič spotřebu neutáhne. Většinou k tomu dochází, když si pořídíte nového pomocníka do kuchyně (například varnou desku nebo myčku), nebo potřebujete spustit více spotřebičů najednou. Zejména v domácnostech s dětmi jede pračka, myčka a sporák téměř bez přestávky a rezervovaný příkon nemusí stačit.
Optimalizace a změna jističe
Není však nutné ihned navyšovat velikost hlavního jističe. Jestliže máte třífázové rozvody, v některých případech postačí upravit rozdělení spotřebičů mezi jednotlivé fáze, aby jistič nevypadával. Pokud se rozhodnete pro změnu velikosti hlavního jističe, ať už z důvodu jeho vypadávání, nebo ho chcete naopak zmenšit kvůli platbám za rezervovaný příkon, vždy konzultujte svoje rozhodnutí s dodavatelem elektřiny a kvalifikovaným elektrikářem. Výměna hlavního jističe totiž není levná záležitost, počítejte s několika tisíci korun. Svému dodavateli elektřiny zašlete žádost o změnu jističe, samotnou výměnu si zajistíte sami prostřednictvím vámi zvolené firmy.
Při zmenšení velikosti jističe, jehož rezervovaný příkon momentálně nevyužíváte, je dobré uvažovat v dlouhodobém horizontu a také myslet na snížení komfortu, pokud byste museli oželet současné spuštění energeticky nejnáročnějších spotřebičů. Navíc obvykle nelze udělat razantní změnu. Pokud využíváte ohřev vody, vaření nebo vytápění elektřinou, změna jističe na jednofázový nepřichází v úvahu. V českých domácnostech je nejvyužívanější jistič 3×25 A. Při jistých úpravách ho pravděpodobně budete schopni vyměnit za 3×20 A, což činí rozdíl v poplatku v řádech desetikorun měsíčně. Na nižší hodnoty byste se dostali jen za cenu výměny spotřebičů - například elektrický sporák za plynový, což v mnoha místech ani není možné. Náklady se značně liší v závislosti na lokalitě, vzdálenosti od transformátoru a požadavcích energetické společnosti, ale obvykle se pohybují od 1 000 do 10 000 Kč nebo i více. Mezi faktory patří: poplatky za připojení k síti, modernizace transformátoru, nový rozvaděč, modernizace kabeláže a poplatky za povolení.
Čtěte také: Jak funguje třífázový lištový systém RENDL
Měření spotřebované elektřiny po fázích
Spotřebovaná elektřina se v České republice počítá po fázích od roku 2011. S typem rozvodů úzce souvisí i vhodná velikost hlavního jističe. Měření spotřebované elektřiny po fázích je postup, který z Česka a Slovenska činí výjimku mezi ostatními evropskými státy. I když jako běžný uživatel elektřiny toto specifikum většinou nemusíte vůbec řešit, přeci jen existuje situace, kdy se vyplatí na jednofázové a třífázové rozvody zaměřit. Pokud totiž plánujete instalaci fotovoltaiky, fáze mohou vaše plány ovlivnit více, než byste možná čekali. Hrají totiž velkou roli při volbě střídače k FVE. Zatímco symetrický měnič rozděluje energii rovnoměrně mezi všechny tři fáze, asymetrický pracuje podle potřeby.
Lištové systémy Astro Lighting
Společnost Astro Lighting je britskou firmou, která se specializuje na osvětlovací produkty s moderními designy. Jejich lištový systém nabízí širokou škálu nízkonapěťových a hromosvodových světelných zdrojů, které jsou kompatibilní s většinou trhů. Lištový systém Astro je dostupný ve dvou variantách - jednofázovém a třífázovém provedení.
Jednofázová lištová soustava Astro
Jednofázová lištová soustava Astro se skládá z jedné lišty se zástrčkou a napájecího kabelu, který je spojen s příslušnou zásuvkou. Hlavní výhodou jednofázového systému Astro je jeho snadná instalace. Nejen, že se snadno instaluje, ale je i velmi snadno přizpůsobitelný různým prostorům. Proto je ideální volbou pro malé místnosti, kde není tolik místa na uspořádání elektrických kabelů. Pokud jde o design, jednofázový systém Astro má jednodušší, kompaktnější design. To umožňuje snadnou instalaci a udržení osvětlení vzhledu místnosti, který vyhovuje potřebám.
Třífázový lištový systém Astro
Třífázový lištový systém Astro je složen ze tří lišt se zástrčkami a tří napájecích kabelů. Tento systém je určen pro vysokonapěťové LED žárovky, které lze instalovat na různorodá místa. Třífázový systém Astro je účinnější, protože umožňuje instalovat větší počet LED žárovek, aniž by bylo nutné měnit kabelovou smyčku nebo odpojit elektrickou zástrčku. Na druhou stranu má třífázový systém Astro vyšší univerzálnost a flexibilitu.
Jak je vidět, rozdíly mezi jednofázovým a třífázovým systémem Astro jsou jasné. Zatímco jednofázová soustava Astro poskytuje snadnou instalaci a nízkonapěťové osvětlení, třífázová má více univerzálnosti a flexibilitu při instalaci vysokonapěťových LED žárovek.
Čtěte také: průvodce výběrem napájecích lišt do rozvaděčů
tags: #jednofazova #trifazova #napajeci #lista #rozdil