¿que significa que una línea o una máquina sea monofásica, bifásica o trifásica? Monofásico Se habla de monofásico cuando se dispone únicamente de una tensión alterna. El circuito funciona con 2 hilos y la corriente que circula por ellos es siempre la misma. La onda de corriente alterna básica viene del giro de una bobina dentro de un campo magnético.
Bifásico Sistema de dos tensiones desfasadas 90 grados, que ya no se utiliza hoy en dia. El alternador está formado por dos devanados colocados 90 grados uno respecto del otro. Para transmitirse se puede hace con 4 hilos (2 hilos por bobina) o con 3, pero el común de los dos devanados debe ser raíz cuadrada de 2 mas grueso. También se solía hacer una combinación de 5 hilos sobretodo para distribuciones domésticas. Pero esto quedó obsoleto con la trifásica.
También se le llama bifásico a una línea de dos fases y neutro derivadas de una red actual.
Trifásico Sistema de 3 tensiones desfasadas 120 grados que se genera con un alternador que tiene 3 devanados a 120 grados uno respecto del anterior. Para transmitirse se utilizan líneas de 3 conductores, pero para utilización final se utilizan lineas de 4 hilos, que son las 3 fases y el neutro.
Transformadores de distribución Los transformadores de distribución se encargan de reducir el voltaje de media o alta tensión a baja tensión para usar la electricidad en casas e indústrias. Los voltajes de media tensión van de los 7,2 kV a los 36 kV, y los de baja tensión van desde los 110 hasta los 690 V. Los transformadores tienen un lado primario conectado a la AT y un lado secundario de donde sale la BT. Transformador monofásico -> Se conectan sus dos hilos del primario a la línea trifásica de media tensión y del secundario salen 3 hilos, una toma media que hace de neutro y los dos extremos que hacen de fase. Entre fases hay el doble de voltaje que entre fase y neutro. Se utiliza sobretodo en América en zonas aisladas. Los voltajes que da este tipo de transformador suelen ser de 110/220 V o de 120/240 V.
Transformador trifásico 3 hilos -> Tiene 2 bobinas y se le conoce como conexión en V-V. Se le puede añadir una toma media a uno de los dos bobinados, como si fuera un transfomador monofásico.
Hay una versión a la que se le añade un transformador mas y se le conoce como conexión delta o triangulo.
Los voltajes que da este sistema es de sólo 1 si se aprovechan las 3 fases, puede ser de 220 a 240 y 400 a 480 V. Con la toma media de uno de las bobinas se tiene la mitad de voltaje entre la toma media y una fase que entre fases, mientras que entre la toma media y la 3ª fase hay un voltaje raíz cuadrada de 3 mas elevada que el voltaje que hay entre la toma media y sus dos fases, que no se suele usar. Los voltajes son 110/220 a 120/240 y 240/480 V. Estos transformadores se usan en América. Transformador trifásico 4 hilos -> Tiene 3 bobinas, las 3 del primario se conectan en triangulo a la red de AT (3 hilos) y las 3 del secundario se conectan en estrella. La conexión en estrella permite tener neutro, para tener un voltaje bajo de alumbrado y otro mayor para fuerza, ya que entre fases se dispone de un voltaje raíz cuadrada de 3 veces superior al de fase y neutro. Estos voltajes suele ser de 120/208 V a 127/220 V, de 220/380 V a 240/415 V y también 277/480 V y 400/690 V.
En la práctica, el transformador trifásico triangulo-estrella se impone sobre las otras combinaciones trifásicas ya que es el mas universal y práctico, y es útil para cualquier nivel
de tensión en BT.
Voltajes En el mundo también hay variedad de voltajes. Hay países que tienen entre 110 y 127 V y otros que tienen entre 220 y 240 V. Teniendo en cuenta que el límite de voltaje peligroso son 50 V, el voltaje de 120 V es el ideal para viviendas y usos generales, ya que es poco mas del doble de ese voltaje. Con 230 V se tiene mas potencia disponible con el mismo grosor de hilos que a 120 V, pero es mas peligroso, es casi 5 veces el límite de la peligrosidad. Básicamente se puede hablar del método europeo, que consiste en usar redes de 230/400 V para viviendas e industria, y el método americano, que consiste en usar voltajes mas bajos en las viviendas y usos generales de 120/208 y voltajes mas altos en las industrias de 480 V. El método europeo propone usar un voltaje único para todo, muy elevado para viviendas y no demasiado alto para industrias, en cambio el americano es mejor por que utiliza un voltaje mas seguro para viviendas y otro mas elevado para la industria. Nota: Mata la corriente, pero esta depende por ley de ohm de la resistencia del cuerpo humano y del voltaje al que queda conectado, por eso a menos voltaje, menos corriente nos atraviesa en caso de contacto. La batalla 110 Vs 220 V se remonta a mas de 100 años atrás. Todo el mundo sabe que la batalla entre Edison y Tesla, era por la corriente continua defendida por Edison y la alterna de Tesla, y ganó la alterna, pero pocos saben que Edison defendía 110 V mientras que Tesla defendía 220 V. Durante los inicios poca gente se decidió por 220 V, pero tras las guerras mundiales de Europa, se empezó a elevar a 220 V por la escasez de metales, y a popularizarse esta tensión en algunos países, mientras que otros han preferido mantener su nivel de seguridad. Se dice que en México se cambió de 220 V a 120 V por seguridad.
Llegada a las viviendas y locales La alimentación mas básica es dos hilos monofásica. Cuando se necesita mas potencia se entrega bifásica (dos fases y neutro) para repartir la carga y a veces se utiliza el voltaje mayor de entre las dos fases para electrodomésticos de gran potencia. Si se necesita aun mas potencia se entrega trifásica de 4 hilos. Hay países en donde las compañías eléctricas no dan suministro de dos fases y neutro y sólo dan monofásico o trifásico
Dentro de la vivienda los circuitos eléctricos se acompañan siempre de un conductor de toma de tierra por seguridad. Los circuitos, aunque normalmente son monofásicos, pueden ser también bifásicos o trifásicos. Pueden existir receptores monofásicos, que sus dos hilos deban ser conectados a dos fases en vez de fase-neutro. Eso no significa que sean bifásicos, ya que para hablar de bifásica (dos ondas de tension) deben existir mínimo 3 hilos. Con dos hilos, aunque sean dos fases, el receptor "sólo puede ver" una única onda de tensión monofásico resultado de la "suma" de las otras dos.
Para calcular la potencia un circuito monofásico: P = V · I · Cos phi Para calcular la potencia un circuito doble monofásico: P = Vf · I · 2 · Cos phi Para calcular la potencia un circuito trifásico: P = Vl · I · 1,732 · Cos phi en donde P es potencia, V es voltaje, Vf es voltaje entre fase y neutro y Vl es voltaje entre fases, I es la corriente (amperaje) y Cos phi es el factor de potencia (si se desconoce se un 1 o se quita). Otras fórmulas:
