¿Te has preguntado alguna vez por qué la mayoría de los sistemas de distribución eléctrica utilizan un sistema trifásico en lugar de 4 o 5 fases? En este artículo descubriremos las razones detrás de esta elección y entenderemos por qué el sistema trifásico es la opción más eficiente y rentable para la transmisión de energía. Acompáñanos en esta fascinante exploración de la energía eléctrica y descubre por qué el trifásico es la elección más inteligente.
¿Por qué 3 fases? ¿Por qué no 4 o 5 fases? Es la pregunta que siempre surge en la mente de un profesional de la electricidad. Pero, no hay razones específicas para el uso del sistema trifásico. Podemos utilizar un sistema eléctrico de dos, tres, cuatro o seis fases.
A veces, los profesionales eléctricos, ingenieros y científicos intentan demostrar que el número tres es el número entero más cercano a pi (3,14159…) o la base del sistema de logaritmo natural (2,78182…). y esta podría ser la razón del uso del sistema trifásico, sin embargo, no es así.
El hecho es que los primeros generadores eléctricos, construidos a finales del siglo XIX, tenían bucles trifásicos, probablemente porque tres se veían como una buena compensación entre dos y tres fases, lo que dejaría una perceptible espacio a cada lado del generador, y cuatro o más, lo que conduce a la complejidad de la fabricación, un problema real antes del advenimiento de las piezas estandarizadas y la producción en línea de ensamblaje.
El sistema trifásico demostró ser razonablemente eficiente y lo suficientemente fácil de usar en comparación con otros números de fases, por lo tanto, se convirtió en un estándar, y luego en el oficial. , hasta hoy todos los sistemas de energía están estandarizados en tres fases.
Por razones especiales esotéricas, las líneas de transmisión de seis fases, los generadores especiales o los equipos se utilizan en ciertos procesos industriales que requieren energía de nueve, doce o incluso quince fases.
Por lo tanto, los sistemas de energía tienen tres fases simplemente porque las tienen.
Analicemos con más detalle para aclarar la razón por la que 3 fases por qué no 4 o 5 fases.
¿Por qué el sistema trifásico es más económico?
De hecho, un sistema trifásico tiene más eficiencia que un sistema bifásico y trifásico. La pérdida de cobre se reduce en aproximadamente un 75 % en un sistema trifásico en comparación con una pérdida de cobre en una sola fase. Cuantas más fases se reducen más la pérdida de cobre, sin embargo, la reducción es marginal. El inconveniente de más fases es que las torres de transmisión tienen que soportar más cargas de conductores. Por lo tanto, el costo del sistema eléctrico aumenta.
El sistema trifásico entrega tres veces la potencia de una sola fase. La fase 6 agrega el doble de potencia que la fase 3. Pero, 12 fases no suman el doble de potencia que 6 fases. La curva de transferencia de potencia tiene una característica de caída con un aumento en el número de fases. Además, las fases más altas provocarían más restricciones en la red. El diseño del equipo para la fase 4,5 o más es complicado y costoso.
Una de las razones para elegir el sistema trifásico es que el par de los motores y generadores trifásicos es constante. Así, elimina los pares oscilantes que pueden causar daños al motor o al generador. Aunque el sistema de 6 y 9 fases proporciona un par más constante en comparación con el sistema trifásico, sin embargo, el sistema se vuelve extremadamente complicado con un aumento en el número de fases. El sistema trifásico es el sistema más simple (menor número de fases) que proporciona un par motor/generador constante.
El ángulo de fase entre el voltaje de las líneas de transmisión en un sistema trifásico es 360/3 = 120 grados. A medida que crece el número de fases, la diferencia de fase disminuye con un aumento en el número de fases. Como sabemos, la transposición de línea se realiza para reducir la desigualdad de inductancia y también la interferencia inductiva debida a las líneas de comunicación adyacentes a las líneas eléctricas. La transposición de líneas se vuelve más complicada con más fases. También tiene un impacto en el costo de instalación de la torre de transmisión. Por lo tanto, un sistema trifásico es más económico que un sistema de 6 o 12 fases.
El sistema monofásico es adecuado para aplicaciones de baja potencia. El sistema trifásico entrega tres veces más potencia que uno monofásico. Además, una trifásica es más eficiente que una sola fase. Por lo tanto, un sistema trifásico es el mejor para la generación, transmisión y utilización económicas.
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