Většina světové populace (Evropa, Afrika, Asie, Austrálie, Nový Zéland) a velká část Jižní Ameriky používá napájení, které se pohybuje do 6 % od 230 V. Ve Velké Británii a Austrálii je jmenovité napájecí napětí 230 V +10 %/-6 %, aby se zohlednila skutečnost, že většina transformátorů je ve skutečnosti stále nastavena na 240 V. Norma 230 V se rozšířila, takže zařízení s napětím 230 V lze používat ve většině částí světa pomocí adaptéru nebo změnou zástrčky zařízení podle normy pro danou zemi.Spojené státy a Kanada používají napájecí napětí 120 V ± 6 %. Japonsko, Tchaj-wan, Saúdská Arábie, Severní Amerika, Střední Amerika a některé části severní Jižní Ameriky používají napětí mezi 100 V a 127 V. Brazílie je neobvyklá tím, že má jak 127 V, tak 220 V systém s frekvencí 60 Hz a také umožňuje výměnné zástrčky a zásuvky. Saúdská Arábie a Mexiko mají smíšené napěťové systémy; v obytných a lehkých komerčních budovách se v obou zemích používá 127 V, v komerčních a průmyslových aplikacích pak 220 V. Saúdská vláda schválila v srpnu 2010 plány na přechod země na systém s napětím zcela 230/400 V, Mexiko však přechod neplánuje.
Měření napětíUpravit
Je třeba rozlišovat mezi napětím v místě dodávky (jmenovité napětí v místě propojení mezi elektrickou sítí a uživatelem) a jmenovitým napětím zařízení (napětí využití). Obvykle je využitelné napětí o 3 až 5 % nižší než jmenovité napětí soustavy; například k jmenovité napájecí soustavě 208 V budou připojeny motory s „200 V“ na výrobních štítcích. To umožňuje zohlednit úbytek napětí mezi zařízením a napájením. Napětí v tomto článku jsou jmenovitá napájecí napětí a zařízení používaná v těchto systémech budou mít na výrobním štítku o něco nižší napětí. Napětí v rozvodné síti má téměř sinusový charakter. Napětí se vyjadřují jako střední kvadratické napětí (RMS). Tolerance napětí se vztahují na ustálený provoz. Momentální velké zatížení nebo spínací operace v distribuční síti mohou způsobit krátkodobé odchylky mimo toleranční pásmo a bouřky a jiné neobvyklé podmínky mohou způsobit ještě větší přechodné odchylky. Obecně platí, že zdroje napájení odvozené z velkých sítí s mnoha zdroji jsou stabilnější než zdroje napájení izolované komunity třeba jen s jedním generátorem.
Volba napětíUpravit
V mnoha oblastech, například v USA, kde se používá (nominálně) 120 V, se pro napájení velkých spotřebičů používají třívodičové rozdělené systémy s napětím 240 V. V tomto systému má přívod 240 V nulový vodič se středovým odbočením, čímž vzniknou dva přívody 120 V, které mohou napájet 240 V i zátěže připojené mezi oběma vodiči vedení. Třífázové systémy mohou být zapojeny tak, aby poskytovaly různé kombinace napětí vhodné pro použití různými třídami zařízení. Pokud jsou elektrickým systémem obsluhovány jednofázové i třífázové zátěže, může být systém označen oběma napětími, např. 120/208 nebo 230/400 V, aby bylo znázorněno napětí od vedení k neutrálu a napětí od vedení k vedení. Velké zátěže se připojují na vyšší napětí. Jiná třífázová napětí, až do 830 V, se příležitostně používají pro systémy pro speciální účely, například pro čerpadla v ropných vrtech. Velké průmyslové motory (například s výkonem nad 250 k nebo 150 kW) mohou pracovat na středním napětí. V systémech 60 Hz je standardem pro zařízení středního napětí 2 400/4 160 V (2 300/4 000 V v USA), zatímco pro systémy 50 Hz je běžným standardem 3 300 V.
StandardizaceEdit
Do roku 1987 bylo síťové napětí ve velké části Evropy, včetně Německa, Rakouska a Švýcarska, 220 ( ± 22 ) V {\displaystyle 220(\pm 22)\,\mathrm {V}. }
zatímco ve Velké Británii se používalo 240 ( ± 24 ) V {\displaystyle 240(\pm 24)\,\mathrm {V} }
. Norma ISO IEC 60038:1983 definovala nové standardní evropské napětí na 230 ( ± 23 ) V {\displaystyle 230(\pm 23)\,\mathrm {V}. }
.
Od roku 1987 došlo k postupnému posunu na 230 – 23 + 13,8 V {\displaystyle 230_{-23}^{+13,8}\,\mathrm {V}}. }
. Od roku 2009 je povoleno napětí 230 ( ± 23 ) V {\displaystyle 230(\pm 23)\,\mathrm {V} }
. Středoevropský ani britský systém nevyžadoval žádnou změnu napětí, protože napětí 220 V i 240 V spadá do dolních tolerančních pásem 230 V (230 V ±6 %). V některých oblastech Spojeného království je z důvodů zachování starých zvyklostí stále napětí 250 V, které však rovněž spadá do tolerančního pásma 230 V o 10 %. V praxi to umožnilo, aby země nechaly dodávat stejné napětí (220 nebo 240 V), přinejmenším do doby, než budou vyměněny stávající napájecí transformátory. Zařízení (s výjimkou žárovek) používaná v těchto zemích jsou konstruována tak, aby přijímala jakékoli napětí v uvedeném rozsahu. Ve Spojených státech a Kanadě národní normy stanovují, že jmenovité napětí na zdroji by mělo být 120 V, a povolují rozsah 114 V až 126 V (efektivní hodnota) (-5 % až +5 %). Historicky se v Severní Americe v různých dobách a na různých místech používalo napětí 110 V, 115 V a 117 V. Někdy se o síťovém napětí hovoří jako o 110 V; jmenovité napětí je však 120 V.
V roce 2000 přešla Austrálie na 230 V jako jmenovitý standard s tolerancí +10 %/-6 %, čímž nahradila starý standard 240 V, AS2926-1987. Stejně jako ve Velké Británii je 240 V v přípustných mezích a „240 V“ je v australské a britské angličtině synonymem pro síť. V Japonsku se do domácností dodává elektrická energie o napětí 100 V. Východní a severní části Honšú (včetně Tokia) a Hokkaidó mají frekvenci 50 Hz, zatímco západní Honšú (včetně Nagoji, Ósaky a Hirošimy), Šikoku, Kjúšú a Okinawa pracují s frekvencí 60 Hz. Na hranici mezi oběma regiony se nacházejí čtyři vysokonapěťové stejnosměrné rozvodny (HVDC), které propojují napájení mezi oběma soustavami; jedná se o rozvodny Shin Shinano, Sakuma Dam, Minami-Fukumitsu a frekvenční měnič Higashi-Shimizu. Aby se přizpůsobily tomuto rozdílu, lze často přepínat mezi oběma frekvencemi u spotřebičů citlivých na frekvenci, které se v Japonsku prodávají.
.