Co je frekvence napájecího napětí?

Frekvence napájecího napětí, také označovaná jako síťová frekvence, udává počet úplných period střídavého napětí za jednu sekundu. Udává se v hertzech (Hz). V České republice a většině Evropy má elektrická síť jmenovitou frekvenci 50 Hz.

Hodnota 50 Hz znamená, že střídavé napětí dokončí 50 celých cyklů za jednu sekundu. Jedna perioda proto trvá 20 ms. Frekvence napájecího napětí patří společně s napájecím napětím mezi základní elektrické parametry každého svítidla a elektrického zařízení.

Co je frekvence napájecího napětí?

Elektrická síť používá střídavé napětí. Jeho okamžitá hodnota a polarita se proto v čase pravidelně mění.

Frekvence říká, kolikrát za jednu sekundu se celý tento průběh zopakuje.

Jednotkou je:

Čím vyšší frekvence je, tím rychleji se jednotlivé periody střídavého napětí opakují.

Co přesně znamená 50 Hz?

V České republice a v synchronní elektrické síti kontinentální Evropy je jmenovitá síťová frekvence:

Jedna perioda obsahuje:

• kladnou půlvlnu,
• průchod nulou,
• zápornou půlvlnu,
• a návrat do výchozího bodu další periody.

Jak souvisí frekvence a perioda?

Perioda označuje dobu trvání jednoho úplného cyklu střídavého napětí.

Frekvence a perioda jsou navzájem převrácené veličiny:

Pro evropskou síť s frekvencí 50 Hz:

Jedna celá perioda tedy trvá 20 milisekund.

Kladná půlvlna trvá 10 ms a záporná půlvlna dalších 10 ms.

U sítě 60 Hz je jedna perioda kratší:

Jak souvisí 230 V a 50 Hz?

Údaj:

230 V / 50 Hz

popisuje dvě rozdílné vlastnosti elektrické sítě.

• 230 V označuje efektivní hodnotu napětí.
• 50 Hz označuje frekvenci jeho střídání.

Napětí a frekvence proto nejsou totéž a nelze je vzájemně zaměňovat.

U ideální sinusovky je 230 V efektivní hodnota RMS, nikoli maximální okamžité napětí.

Špičková hodnota je přibližně:

Okamžité napětí se tedy během sinusového průběhu pohybuje přibližně od +325 V do −325 V, zatímco jmenovitá efektivní hodnota sítě je 230 V.

Více o samotném napětí vysvětlujeme v hesle napájecí napětí.

Jaký je rozdíl mezi 50 Hz a 60 Hz?

Ve světě se používají především dvě jmenovité síťové frekvence:

• 50 Hz – většina Evropy, velká část Asie, Afriky a dalších regionů,
• 60 Hz – například USA, Kanada a část dalších zemí.

Frekvence 60 Hz znamená 60 period za sekundu, takže se průběh opakuje rychleji než u evropských 50 Hz.

Rozdíl vznikl historickým vývojem jednotlivých elektrizačních soustav. Proto je při použití elektrického zařízení v jiné části světa nutné ověřit napětí i frekvenci.

Je frekvence elektrické sítě vždy přesně 50 Hz?

Ne. Hodnota 50 Hz je jmenovitá hodnota sítě.

Skutečná frekvence se při provozu elektrizační soustavy nepatrně mění podle okamžité rovnováhy mezi:

• výrobou elektrické energie,
• a její spotřebou.

Pokud je výroba a spotřeba v rovnováze, frekvence se drží velmi blízko jmenovitých 50 Hz.

Při nedostatku vyráběného výkonu frekvence klesá. Při přebytku výroby naopak roste.

Proto není přesné původní tvrzení, že frekvence napájecího napětí je absolutně konstantní. Jmenovitá frekvence je pevně stanovená, skutečná okamžitá hodnota kolem ní mírně kolísá.

Proč je síťová frekvence důležitá?

Frekvence napájecího napětí ovlivňuje chování zařízení připojených ke střídavé elektrické síti.

Zvlášť významná je například u:

• střídavých elektromotorů,
• generátorů,
• transformátorů,
• některých časovacích zařízení,
• elektronických napájecích zdrojů,
• a dalších zařízení využívajících střídavé napětí.

U některých typů střídavých motorů frekvence přímo souvisí s jejich otáčkami. Zařízení určené výhradně pro jinou síťovou frekvenci proto nemusí při nesprávném napájení fungovat správně.

U moderní elektroniky je běžné použití vstupních obvodů navržených pro oba hlavní systémy 50 i 60 Hz. Rozhodující je vždy rozsah uvedený výrobcem.

Co znamená 50/60 Hz u LED svítidla?

Pokud je v technických parametrech LED svítidla uvedeno například:

znamená to, že vstupní elektronika svítidla je navržená pro napájení střídavou sítí s frekvencí 50 Hz i 60 Hz v uvedeném rozsahu napětí.

Takové označení je běžné u moderních elektronických LED driverů.

Neznamená to, že LED diody uvnitř svítidla pracují přímo na 230 V střídavého napětí. Síťové napětí nejprve zpracuje LED driver.

Co se děje uvnitř LED svítidla?

LED diody jsou polovodičové součástky a pro správnou funkci potřebují řízené napájení.

Mezi elektrickou sítí a LED modulem proto pracuje LED driver.

Zjednodušeně probíhá napájení takto:

LED driver tedy odděluje parametry vstupní elektrické sítě od pracovních podmínek samotného LED modulu a zajišťuje odpovídající proud nebo napětí podle konstrukce svítidla.

Proto je frekvence 50 Hz uvedená v technickém listu především parametrem vstupního síťového napájení svítidla.

Je frekvence 50 Hz totéž co flicker nebo míhání světla?

Ne. Síťová frekvence 50 Hz není totéž co frekvence změn světelného toku LED svítidla.

O časovém průběhu proudu LED a výsledného světelného toku rozhoduje především konstrukce a kvalita LED driveru.

Proto údaj 50 Hz v technických parametrech svítidla sám o sobě neříká, zda světlo vykazuje flicker nebo míhání.

Flicker a míhání představují samostatné světelně-technické pojmy, kterým se věnujeme odděleně.

Napájecí frekvence svítidel lampax

Současná stropní svítidla lampax i závěsná svítidla používají elektronické LED drivery určené pro běžnou evropskou elektrickou síť.

U konkrétních modelů najdete v technických parametrech například:

Tento vstupní rozsah používá například:

• stropní LINNA 116,
• závěsné LINNA 116,
• TURNN 60,
• a BLOKK 10×10.

V české elektrické síti proto svítidla pracují na jmenovitém napájení 230 V / 50 Hz. Podpora 60 Hz zároveň znamená, že samotná frekvence sítě není při odpovídajícím napájecím napětí omezena pouze na evropských 50 Hz.

Při posuzování vhodnosti svítidla pro jinou zemi je vždy potřeba ověřit celý povolený rozsah napájecího napětí i frekvence, ne pouze údaj 50 nebo 60 Hz.