10. Rozvodná síť a transformátor
Elektřina se rozvádí střídavá z jediného důvodu: dá se transformovat. A transformovat se musí, protože ztráty ve vedení jsou R·I² — jsou úměrné druhé mocnině proudu, ne napětí. Přenášet stejný výkon při desetkrát vyšším napětí znamená desetkrát menší proud, a tedy stokrát menší ztráty.
U₁ / U₂ = N₁ / N₂ U₁·I₁ = U₂·I₂ideální transformátor
Transformátor jsou dvě cívky na společném jádře. První vytvoří v jádře střídavý magnetický tok, ten indukuje napětí ve druhé — a poměr napětí je poměr počtu závitů. Výkon zůstává (až na ztráty) stejný, takže co se získá na napětí, ztratí se na proudu. Stejnosměrný proud transformátorem neprojde vůbec, protože nevytváří měnící se tok. To je ta praktická odpověď na otázku „proč ne stejnosměrná síť".
Čísla, která je dobré znát
| veličina | hodnota | poznámka |
|---|---|---|
| napětí fáze–nula | 230 V ef | amplituda 325 V |
| napětí fáze–fáze | 400 V ef | = 230·√3, ne 460 |
| frekvence | 50 Hz | perioda 20 ms; v Americe 60 Hz |
| jistič v bytě | 16 A / 25 A | chrání vedení, ne člověka |
| proudový chránič | 30 mA | ten chrání člověka |
Proč zrovna √3. Tři fáze jsou tři sinusovky posunuté o 120°. Rozdíl
dvou takových fázorů má délku 2·sin(60°) = √3 násobku jednoho — tedy 230·1,732 = 398 ≈ 400 V.
Je to táž vektorová aritmetika jako v kapitole 3, jen aplikovaná na tři napětí místo dvou. Bonus
třífázové soustavy: součet všech tří okamžitých proudů je při souměrné zátěži přesně nula,
takže nulový vodič nemusí nic nést.
Tohle je výukový text, ne návod k práci na síti. Síťové napětí je
smrtelně nebezpečné a zásah do pevné instalace patří člověku s kvalifikací podle vyhlášky. Nic
z téhle kapitoly nenahrazuje normu ani revizi.