Sistema trifásico balanceado y desbalanceado
Vol t a j est r i f ás i c osba l a nc ea dos Par aquel ost r esv ol t aj esdeuns i s t emat r i f ás i c oes t énbal anc eadosdeber ánt ener ampl i t udesyf r ec uenc i asi dént i c asyes t arf uer adef as eent r es íe x ac t ament e120° . Enuns i s t emat r i f ás i c obal anc eadol as umadel osv ol t aj esesi gual a Importante: c e r o :
Va + Vb + Vc = 0
Ci r cui t ot r i f ási cobal anceado Si l asc ar g asseenc uent r andemaner aquel a sc or r i ent e spr oduc i d asporl osv ol t aj e s bal anc eadosdel c i r c ui t ot ambi énes t ánbal anc eadasent onc est odoel c i r c ui t oes t á b al a nc e a do .
Vol t a j esdef a se Ca dab ob i n ad el g en er a do rp ue des e rr e pr e s en t a dac o mou mo naf u en t ed ev o l t a j e s enoi dal . Par ai dent i fi c arac adav ol t aj es el esdael nombr edev ol t aj edel af as ea,del af as eb ydel af as ec .
Se cue nc i adef a sepos i t i v a Porc on v enc i óns et omas i empr ec omov o l t aj eder ef er enc i aal v ol t a j edef as ea. Cuandoel v ol t aj edef as ebes t ár et r as adodel v ol t aj edef as ea120°yel v ol t aj ede f as eces t áa de l a nt ad oa ldef a s eap or1 20 °s ed i c eq uel as e cu en c i ad ef a see s pos i t i v a.Enes t as ec uenc i adef as el osvol t aj esal c anz ans uv al orpi c oenl as ec uenc i a a b c . Losv ol t aj esdea,bycr epr es ent adosc onf as or ess onl oss i gui ent es :
e nd on deVm e sl ama gn i t u dd el v o l t a j edel af a sea.
Secuenci adef asenegat i va Enl as ec uenc i adef as enegat i v ael v ol t aj edef as ebes t áadel ant ado120°al del a f as ea.yel v ol t aj edef as eces t áat r as ado120°al del af as ea.
Neut r o No r ma l me nt el o sg ene r a do r e st r i f á s i c o se s t á nc o ne ct a do se nYpa r aa s ít e ne ru n punt oneut r oenc omúnal ost r esv ol t aj e s.Rar ament es ec onec t anendel t al osv ol t aj es del gener adory aqueenc one x i ónende l t al o sv ol t aj esnoes t á nper f ec t ament e bal anc eadospr o v oc andounv ol t aj ene t oent r eel l osyenc ons ec uenc i aunac or r i ent e
c i r c ul andoenl adel t a.
http://www.trifasicos.com/analisis.php
9.-Sistemas trifásicos desequilibrados En esta sección vamos a estudiar el caso de un sistema trifásico de tensiones equilibrado, pero que trabaja alimentando a una cara desequilibrada. Se entiende que una cara es desequilibrada cuando las impedancias de cada fase no son iuales, situación que encontramos en la distribución de ener!a el"ctrica en #$ a los edi%cios. En este caso, las intensidades absorbidas por la cara serán desequilibradas, con lo cual no tienen porque ser iuales en valor e%ca& ni estar desfasadas '()*. +ara conseuir un suministro de tensión constante a las instalaciones monofásicas viviendas, locales comerciales, etc- a partir de una red trifásica, es imprescindible un cuarto conductor activo llamado conductor neutro, cuya interrupción puede causarsobretensiones que pueden derivar en rave rieso para las personas y las instalaciones. Carga desequilibrada en estrella. Necesidad del conductor neutro Si repasas lo que vimos hasta ahora y vuelves a i., puedes ver que para una cara equilibrada en estrella, el punto neutro de la alimentación y el de la cara son el"ctricamente el mismo, por lo que cada impedancia soporta la tensión de fase de la red y las corrientes absorbidas son equilibradas. Si la cara es desequilibrada, no se cumple esta propiedad y los puntos neutros son el"ctricamente distintos, por lo que la tensión en cada impedancia dependerá de los valores óhmicos de las mismas y las corrientes absorbidas serán desequilibradas.
En i. puedes ver el resultado de una simulación mediante software electrotécnico, en la que se conecta una caradesequilibrada en estrella resistencias por fase de 0, () y 1( 2- a una red trifásica de (0) 3- de tensión de fase y )) 3- de tensión de l!nea.
4as conclusiones de la simulación son las siuientes: 1.
4os puntos neutros son el"ctricamente distintos 5 y 56-, por lo que la tensin en las impedancias !a no es "#0 $V%. 4as impedancias de 0 y 1( 2- sufren sobretensiones de (77 y 0)( 32. respectivamente, por lo que pueden calentarse demasiado, quemarse y da8arse sus aislamientos. 3. 4a impedancia de () 2- sufre una ca!da de tensión que impedirá su correcto funcionamiento. Si fuese por ejemplo una lámpara, brillar!a muy poco. 4as corrientes absorbidas son lóicamente desequilibradas tienen distinto 4. valor e%ca&-.
+ara que la tensión de cada impedancia sea la tensión de fase de la red, hay que conseuir que el punto neutro de la cara sea el punto neutro de la alimentación de red. +ara ello basta con conectar un conductor entre ambos puntos neutros, llamado conductor neutro. En i. podemos ver una simulación con conductor neutro, en la que puedes ver que las impedancias están a la tensión de fase de la red (0) 3- y no sufren sobretensiones ni p"rdidas de tensión.
+or otra parte si hay un conductor más, hay una corriente más, llamada corriente de retorno por neutro 95-. Si aplicamos la 4; en el punto neutro de la estrella tenemos:
donde todas las corrientes son evidentemente fasores. +uedes comprobar fácilmente, como la suma de los valores e%caces de las corrientes de l!nea, no coincide con el valor e%ca& de la corriente de retorno por neutro, puesto que se trata de una suma fasorial de corrientes desequilibradas. 4as conclusiones de la simulación son las siuientes: 1.
4as impedancias soportan la tensión de fase de la red, de forma estable, pues los dos puntos neutros son el"ctricamente el mismo 5-. 4as corrientes absorbidas son desquilibradas. 2. E
== Si la cara trifásica es desequilibrada, el conductor neutro es imprescindible para aranti&ar la estabilidad de las tensiones de fase de la cara y evitar sobretensiones o ca!das de tensión. inalmente y como curiosidad, ten en cuenta que en secciones anteriores se han estudiado las caras equilibradas, y no se mencionó al conductor neutro. En i. puedes ver una simulación donde conectamos un neutro a una cara equilibrada:
+uedes ver que el conductor neutro no sirve para nada si la cara es equilibrada, pues no circula corriente por el, ya que la sumafasorial de las corrientes equilibradas de l!nea es nula. >demás los puntos neutros de la red y de la cara son el"ctricamente id"nticos aunque no halla conductor neutro. Este es el motivo por el que se estudiaron anteriormente las caras equilibradas, sin considerar al conductor neutro. == >nte cara trifásica equilibrada motores, transformadores-, el conductor neutro no se conecta porque no es necesario.
Carga desequilibrada en tri&ngulo >ctualmente este tipo de cone
(()/01) 3-, red antiua en proceso de sustitución. (0)/)) 3-, red actual desde la implantación del ?E#$ ())(.
En estas redes puesto que los circuitos monofásicos deben alimentarse a la tensión de fase (() o (0) 3, se@n la normativa en
vior-, estos circuitos se distribuyen entre fase y neutro, con lo que los receptores forman en su conjunto una cara trifásica desequilibrada en estrella.
Si conectásemos estos circuitos monofásicos en triánulo, cada receptor estar!a conectado a )) 3-, superando con mucho su tensión nominal, con lo que la intensidad absorbida por estos tambi"n aumentar!a por encima de la nominal, produci"ndose randes calentamientos que pueden derivar en deterioro de%nido de los receptores y ser además causa de incendio. +or este motivo, la cone'in tri&ngulo carece actualmente de aplicacin pr&ctica. Sin embaro, todav!a es posible encontrar en edi%cios antiuos redes de (() 3- de tensión de l!nea, con lo que los circuitos monofásicos deben conectarse entre fases y los receptores forman en su conjunto una cara desequilibrada en triánulo. El conductor neutro es por tanto innecesario.
