ALIMENTACIÓN MONOFÁSICA, BIFÁSICA Y TRIFÁSICA / Conceptos Básicos de Ingeniería Eléctrica (Parte 2 de 3)


La distribución de energía eléctrica en México se compone de 3 etapas: Generación, Transmisión y Distribución.

 

Generación:      Es la conversión de energía mecánica, eólica, hidráulica, térmica o nuclear, en energía eléctrica, mediante turbinas que mueven generadores eléctricos de miles o millones de watts. Estas plantas de generación suelen ubicarse fuera de las ciudades.

Transmisión:     Dicha tensión eléctrica es elevada a miles o millones de volts en subestaciones eléctricas por medio de transformadores, y es enviada en líneas de alta tensión para evitar pérdidas en el cableado.

Distribución:     Las líneas de alta tensión llegan a subestaciones de distribución, que reducen la alta tensión de transmisión a un nivel de media tensión, la cual se distribuye por las ciudades a través de postes y cableado aéreo y subterráneo hacia fábricas, edificios y hogares, donde se tienen transformadores mas pequeños para reducirla a baja tensión.

Los niveles de tensión que se manejan en la distribución son los siguientes:

Extra Alta tensión: Comprende niveles mayores a 400kV y cercanos a 1MV (millón de volts), solo algunas subestaciones del mundo manejan estos niveles de tensión

Alta Tensión: Comprende niveles desde 34.5kV hasta los 400kV y es utilizada solamente para transmisión.

Media Tensión: Comprende niveles desde 1000V hasta 34.5 kV y se utiliza en mediana y gran industria y para distribución.

Baja tensión: Son todos los niveles de tensión en corriente alterna que van desde 0 a 1000V, presentes en hogares, oficinas, comercios y pequeña industria.

 

¿Qué es una alimentación monofásica, bifásica y trifásica?

El término “fase” define la señal eléctrica que proporciona la compañía suministradora, que el uso doméstico es una onda senoidal de 60Hz con una tensión de 127V. La distribución eléctrica en México es un sistema trifásico balanceado, que consta de tres ondas senoidales con misma tensión eléctrica pero con un “desfasamiento” de 120° entre ellas, y se denominan A, B y C.

A cada onda senoidal se le llama “fase “, derivado del término “fasor” que es la representación gráfica de una onda en el dominio del tiempo. Monofásico se refiere a una onda que junto con el neutro resultan en una tensión de 127V llamada tensión de fase a neutro (VN). En un sistema bifásico se utilizan cualquiera de las combinaciones de las 3 fases ya sea AB, BC o CA, dando como resultado una tensión llamada de línea a línea (VL) en el cual su nivel de tensión es equivalente al de fase a neutro multiplicado por un factor de raíz cuadrada de 3 = 1.732, es decir:

 

Un sistema trifásico se utiliza en conjunto las 3 fases, ya sea ABC o CBA, y tienen una secuencia positiva o negativa respectivamente. La alimentación trifásica proporciona mayor capacidad y estabilidad en el suministro de potencia.

¿Por qué 3 fases y no 4, 5 o más?

Aunque existen lo que se denominan sistemas polifásicos que son sistemas de más de 3 fases, sólo se utilizan para aplicaciones muy especiales (industriales o investigación). Por otro lado, el sistema trifásico balanceado es el más eficiente, económico y redituable en la distribución de energía eléctrica.

 

¿Qué significan el número de hilos?

En la tarifa de nuestro recibo de luz podemos leer el número de hilos contratados y se refieren a la cantidad de cables provenientes del poste hacia nuestra acometida eléctrica (punto de conexión de los cables de compañía con nuestro medidor y tablero eléctrico). Un hilo también se refiere a una fase, pero algunas veces el número de hilos es mayor al de fases contratadas:

 

1 fase 2 hilos > Sistema monofásico que se refiere a fase y neutro y es el más común en hogares, oficinas y comercios pequeños.

1 fase 3 hilos > Sistema bifásico que se refiere a una tensión de línea a línea resultante de 2 fases con su neutro. Equivale a 2 fases y un neutro.

3 fases 3 hilos > Se refiere a 3 fases sin neutro, es decir fase A, B y C.

3 fases 4 hilos > Sistema trifásico que se refiere a 3 fases con neutro, es el más común para alimentación industrial, corporativa y comercial.

 

A continuación, se enlistan las tensiones normalizadas en México:

Fuente: Norma ANCE NMX-J-098-2014

Notas de la tabla:

(1) La tensión 208Y/120 no es una tensión que se encuentre dentro del sistema eléctrico del suministrador; sin embargo, se utiliza para el diseño de instalaciones eléctricas.

(2) La tensión 220Y/127, se suministrará en las cargas que así lo requieran por el tamaño y tipo de carga, siendo la tensión y sistema preferente de 120/240 y 1 fase 3 hilos.

(*) La tolerancia de la tensión eléctrica nominal de utilización está en función de la tensión eléctrica máxima de suministro y de la caída máxima permisible en la instalación del usuario.

 

Es importante conocer los tipos de alimentación que existen, identificar el suministro eléctrico para el nivel de tensión de nuestros equipos y contar con un proyecto correctamente elaborado por el especialista. Así garantizaremos una buena operación y se evitarán riesgos innecesarios que podrían ocasionar algún contratiempo o accidente.

 

 

Martes 28 de Abril 2020

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