Red trifásica: cálculo de potencia, diagrama de conexión

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2024-01-02 13:53

No todas las personas promedio entienden qué son los circuitos eléctricos. En apartamentos, son 99% monofásicos, donde la corriente fluye hacia el consumidor por un cable y regresa por otro (cero). Una red trifásica es un sistema de transmisión de corriente eléctrica, la cual fluye a través de tres hilos con retorno de uno en uno. Aquí el cable de retorno no está sobrecargado debido al cambio de fase de la corriente. La electricidad es generada por un generador accionado por un accionamiento externo.

Al aumentar la carga en el circuito, aumenta la fuerza de la corriente que pasa por los devanados del generador. Como resultado, el campo magnético resiste en mayor medida la rotación del eje impulsor. El número de revoluciones comienza a disminuir y el controlador de velocidad ordena aumentar la potencia del accionamiento, por ejemplo suministrando más combustible al motor de combustión interna. Se restauran las RPM y se genera más energía.

El sistema trifásico consta de 3 circuitos con FEM de la misma frecuencia y un desfase de 120°.

Características de la conexión de energía a una casa privada

Muchos creen que una red trifásica en la casa aumenta el consumo de energía. De hecho, el límite lo establece la organización de suministro de energía y está determinado por factores:

• capacidades del proveedor;
• número de consumidores;
• estado de la línea y del equipo.

Para evitar subidas de tensión y desequilibrios de fase, deben cargarse uniformemente. El cálculo de un sistema trifásico es aproximado, ya que es imposible determinar exactamente qué dispositivos se conectarán en este momento. La presencia de dispositivos pulsados actualmente conduce a un mayor consumo de energía cuando se inician.

El cuadro de distribución con conexión trifásica se toma más grande que con alimentación monofásica. Las opciones son posibles con la instalación de un pequeño protector de entrada y el resto, hecho de plástico para cada fase y para dependencias.

La conexión a la autopista se realiza por vía subterránea y catenaria. Se da preferencia a este último debido a la pequeña cantidad de trabajo, el bajo costo de conexión y la facilidad de reparación.

Ahora es conveniente realizar una conexión aérea mediante un cable aislado autoportante (SIP). La sección transversal mínima de un núcleo de aluminio es de 16 mm2, que es más que suficiente para una casa particular.

SIP se fija a los soportes ya la pared de la casa mediante escuadras de anclaje con clips. La conexión a la línea aérea principal y el cable de entrada al cuadro eléctrico de la vivienda se realiza con abrazaderas perforadoras de ramales. El cable se toma deaislamiento no combustible (VVGng) y se realiza a través de un tubo metálico insertado en la pared.

Conexión aérea de energía trifásica en casa

Si la distancia al soporte más cercano es superior a 15 m, se debe instalar otro poste. Esto es para reducir las cargas que causan cables caídos o rotos.

La altura del punto de conexión es de 2,75 m o más.

Armario de distribución eléctrica

La conexión a una red trifásica se realiza según proyecto, donde los consumidores se dividen en grupos dentro de la vivienda:

• iluminación;
• enchufes;
• electrodomésticos individuales de alta potencia.

Algunas cargas se pueden apagar para repararlas mientras otras están funcionando.

La potencia de los consumidores se calcula para cada grupo, donde se selecciona el cable de la sección transversal requerida: 1,5 mm² - para iluminación, 2,5 mm ^{2- a enchufes y hasta 4 mm}2 ^{- a dispositivos potentes.}

El cableado está protegido contra cortocircuitos y sobrecargas mediante disyuntores.

Contador eléctrico

Cualquier esquema de conexión requiere un medidor de electricidad. Un contador trifásico se puede conectar directamente a la red (conexión directa) o a través de un transformador de tensión (semi-indirecto), donde las lecturas del contador se multiplican por un factor.

Es importante seguir el orden de conexión, donde los números impares son potencia y los números pares son carga. El color de los cables se indica en la descripción y el diagrama se encuentra en la parte posterior del dispositivo. Entrada y salida correspondienteLos medidores trifásicos se indican con un color. El orden de conexión más común es cuando las fases van primero y el último cable es cero.

Un medidor trifásico de conexión directa para el hogar suele tener una capacidad nominal de hasta 60 kW.

Antes de elegir un modelo multitarifa, se debe acordar el tema con la compañía eléctrica. Los dispositivos modernos con dispositivos de medición permiten calcular la tarifa de electricidad según la hora del día, registrar y registrar los valores de potencia a lo largo del tiempo.

Los indicadores de temperatura de los dispositivos se eligen de la manera más amplia posible. En promedio, oscilan entre -20 y +50 °С. La vida útil de los dispositivos alcanza los 40 años con un intervalo de calibración de 5 a 10 años.

El medidor se conecta después del disyuntor de tres o cuatro polos de introducción.

Carga trifásica

Los consumidores incluyen calderas eléctricas, motores eléctricos asíncronos y otros aparatos eléctricos. La ventaja de su uso es la distribución uniforme de la carga en cada fase. Si una red trifásica contiene cargas potentes monofásicas conectadas de manera desigual, esto puede provocar un desequilibrio de fase. En este caso, los dispositivos electrónicos comienzan a funcionar mal y las lámparas de iluminación brillan tenuemente.

Esquema de conexión de un motor trifásico a una red trifásica

El funcionamiento de los motores eléctricos trifásicos se caracteriza por su alto rendimiento y eficiencia. No requiere la presencia de dispositivos de arranque adicionales. Para un funcionamiento normal, es importante conectar el dispositivo correctamente.y sigue todas las recomendaciones.

El esquema para conectar un motor trifásico a una red trifásica crea un campo magnético giratorio con tres devanados conectados por una estrella o un triángulo.

Cada método tiene sus ventajas y desventajas. El circuito estrella le permite arrancar el motor sin problemas, pero su potencia se reduce al 30%. Esta pérdida está ausente en el circuito delta, pero al inicio la carga de corriente es mucho mayor.

Los motores tienen una caja de conexión donde se ubican los cables de bobinado. Si hay tres de ellos, entonces el circuito está conectado solo por una estrella. Con seis cables, el motor se puede conectar de cualquier forma.

Consumo de energía

Para el dueño de la casa, es importante saber cuánta energía se consume. Esto es fácil de calcular para todos los aparatos eléctricos. Sumando toda la potencia y dividiendo el resultado por 1000, obtenemos el consumo total, por ejemplo 10 kW. Para electrodomésticos, una fase es suficiente. Sin embargo, el consumo de corriente aumenta significativamente en una casa particular, donde existe una técnica poderosa. Un dispositivo puede dar cuenta de 4-5 kW.

Es importante planificar el consumo de energía de una red trifásica en la etapa de diseño para garantizar la simetría en voltajes y corrientes.

A la casa entra un alambre de cuatro hilos para tres fases y un neutro. La tensión de la red eléctrica es de 380/220 V. Entre las fases y el hilo neutro se conectan aparatos eléctricos de 220 V. Además, también puede haber una carga trifásica.

Cálculo de potenciaLa red trifasica esta hecha por partes. En primer lugar, es recomendable calcular cargas puramente trifásicas, por ejemplo, una caldera eléctrica de 15 kW y un motor asíncrono de 3 kW. La potencia total será P=15 + 3=18 kW. En este caso, la corriente I=Px1000/(√3xUxcosϕ) fluye en el cable de fase. Para redes eléctricas domésticas cosϕ=0,95 Sustituyendo valores numéricos en la fórmula obtenemos el valor actual I=28,79 A.

Ahora se deben definir las cargas monofásicas. Sean las fases P_A=1,9 kW, P_B=1,8 kW, P_C=2,2 kW. La carga mixta se determina por suma y es de 23,9 kW. La corriente máxima será I=10,53 A (fase C). Sumándolo a la corriente de la carga trifásica, obtenemos I_C=39,32 A. Las corrientes en el resto de fases serán I_B=37,4 kW, I _{A=37,88 A.}

A la hora de calcular la potencia de una red trifásica, es conveniente utilizar tablas de potencias, teniendo en cuenta el tipo de conexión.

Es conveniente seleccionar disyuntores y determinar las secciones de cableado que los utilizan.

Conclusión

Cuando se diseña y mantiene correctamente, una red trifásica es ideal para una casa privada. Le permite distribuir uniformemente la carga entre las fases y conectar energía adicional a los consumidores eléctricos, si la sección de cableado lo permite.