Monofaze ve trifaze nedir? Aralarındaki farklar nelerdir?

Latince sözcüklere aşinaysanız mono kelimesinin “bir”, tri kelimesinin de “üç” anlamına geldiğini biliyor olabilirsiniz. Elektrik hakkında biraz bilginiz varsa monofaze ve trifaze kavramlarının da ne anlama geldiğini tahmin etmek zor olmasa gerek. Monofaze ve trifaze elektrik sistemlerini kurmanın farklı yollarıdır. Peki bu iki kavram neden bu kadar önemli? Aralarındaki farklar neler? Kafanızdaki tüm soru işaretlerini giderelim.

Monofaze nedir?

Elektrikte monofaze, “tek faz” anlamına gelmektedir. Monofaze sistemler devreyi tamamlamak için faz ve nötr olmak üzere iki kablo gerektirir. Faz kablosu akımı taşır ve nötr kablosu ise akımın dönüş yoludur. Monofaze, Türkiye’de 230 volta kadar 50 Hz gerilim sağlar. 

Fan, soğutucu, öğütücü, ısıtıcı ve ev aletleri monofaze elektrik ile çalışır. Evlerimizdeki prizler ve aydınlatmaların tümü monofazedir. Tek fazlı bir güç kaynağı sisteminin tasarımı ve işletimi genellikle basittir.

Trifaze nedir?

Elektrikte trifaze, “üç faz” anlamına gelmektedir. Üç fazlı sistem, üç faz ve bir nötr olmak üzere dört iletkenden oluşur. İletkenler birbirinden 120º faz farkı ile sıralanmıştır. Türkiye’de trifaze, 400 volta kadar gerilim sağlar.

Trifaze genellikle büyük ticari merkezlere ve endüstrilere sunulur. 

Üç fazlı sistem aynı zamanda tek fazlı bir sistem olarak da kullanılabilir. Düşük bir gerilim çıkışı için, üç faz beslemesinden bir faz ve nötr alınabilir. Yani monofaze yükleri beslemek için trifaze sistemlerin bir fazından ve nötründen bağlantı alınarak 230 V elde edilebilir.

Üç fazlı besleme süreklidir ve asla tamamen sıfıra düşmez. Üç fazda sistem, bir yıldız veya üçgen konfigürasyonunda çekilebilir. Yıldız bağlantısı, uzun mesafeli iletim için kullanılır; çünkü hata akımı için bir nötre sahiptir.

Monofaze ve trifaze arasındaki farklar

Monofaze ve trifaze arasındaki farklar şunlardır:

1. Monofaze beslemede, güç bir iletkenden akarken, trifaze beslemede güç beslemesi için üç iletken bulunur.
2. Monofaze beslemesinde devrenin tamamlanması için iki kablo (bir faz ve bir nötr) gerektirir. Üç faz beslemede devrenin tamamlanması için üç faz kablosu ve bir nötr kablo gereklidir.
3. Monofaze 230V’a kadar gerilim sağlar, trifaze kaynağı ise 400V’a kadar gerilim taşır. (Türkiye’de)
4. Monofaze iki kabloydan oluştuğu için basit yapılıdır. Trifaze ise dört kablodan oluştuğu için karmaşıktır.
5. Tek fazlı sistemin sadece bir fazlı iletkeni vardır ve eğer ağda hata oluşursa, güç kaynağı tamamen başarısız olur. Fakat üç fazlı sistemde ağın üç fazı vardır ve eğer hata fazlardan herhangi birinde meydana gelirse, diğer ikisi sürekli olarak güç sağlayacaktır. Ancak bu her zaman iyi bir şey değildir.
6. Monofaze sistemin verimliliği, trifazeye göre daha düşüktür. Üç faz sistemde daha verimli bir çıkış gücü alınabilir. Çünkü üç faz kaynağı, eşdeğer devre için tek faz kaynağı ile karşılaştırıldığında daha az iletken gerektirir.
7. Monofaze sistemler daha fazla bakım gerektirir ve trifaze ile karşılaştırıldığında maliyetlidir.
8. Güç iletimi bakımından trifaze sistem daha ekonomiktir. Taşınan enerjinin miktarı 3 faz sistemde daha fazladır.
9. 3 faz makineler tek fazlara göre daha küçük yapılıdır.
10. Monofaze besleme, çoğunlukla evdeki küçük yükleri çalıştırmak için kullanılır. Trifaze besleme, büyük endüstrilerde ve ağır yükleri çalıştırmak için kullanılır.
11. Özellikle alternatörde üç faz paralel çalışma tek faz paralel çalışmaya göre daha kolaydır.
12. 3 faz motorlar tek faz motorlara oranla daha yüksek güç faktörü değerine sahiptir.
13. 3 faz sistemlerin redresör devrelerinde düzeltilmesi bir fazlara göre daha kolaydır.

Trifaze ve monofaze yük bağlantıları

Evinizdeki bağlantı monofaze mi trifaze mi?

Eski evler genellikle monofazedir. Günümüzde yapılan yeni evler ise çoğunlukla trifaze bağlantı ile çekilmektedir. Ancak evdeki elektrikli cihazlar 230V ile çalıştığından trifaze elektrik bölünerek prizlere monofaze hat çekilir.

Aynı zamanda yükler dengeli bir şekilde dağıtılır. Diyelim ki banyodaki yükler L1 fazına-Nötre, mutfaktaki yükler L2 fazına-Nötre, diğer yükler de L3 fazına-nötre çeklinde dağıtılır.

Ek bilgi:

Tek faz ve üç faz arasındaki farkı anlamak için kürek çeken bir adam düşünün.

Monofaze sistemde kürek yanlızca suyun içerisinde çekilirken kano hareket edebilir. Bir sonraki vuruşa hazırlanmak için küreği sudan çıkardığında, kanoya verilen güç sıfırdır.

Trifaze sistemde ise kanonun üç farklı kürek ile çekildiğini hayal edin. Eğer vuruşları senkronize edilmişse, her biri bir vuruş döngüsünün 1 / 3’ü ile ayrılırsa, kano su boyunca sabit ve tutarlı bir şekilde itilir. Daha fazla güç sağlanır ve kano su üzerinde daha sorunsuz ve verimli hareket eder.