Fundamentos de los Sistemas Trifásicos.

  Saludos.

Espero se encuentren muy bien estimados lectores, A continuación les comparto el más reciente escrito en Tecnología Eléctrica, un post que trata sobre: Fundamentos de los Sistemas Trifásicos.

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Fundamentos de los Sistemas Trifásicos.

Los sistemas trifásicos son un  sistema operativo y desempeña un papel fundamental en la   distribución, producción y consumo de la energía eléctrica ya que es el método más usado en todo el mundo para transferirla y fueron creados por Galileo Ferraris, Mikhail Dolivo-Dobrovolsky, Jonas Wenström, John Hopkinson y Nikola Tesla al final de la década de 1880.

Estos están integrado por una corriente alterna que posee tres fases monofásicas distintas, que poseen amplitud y potencias iguales, además de tener un desfasaje entre si de 120° eléctricos entre los polos de cada una de las fases del sistema.

Figura N° 1. Desfasaje entre fases en un sistema trifásico balanceado.

Este tipo de sistema divide la potencia total generada entre las tres fases y sus voltajes generalmente lo podemos encontrar desde los 208, 380 a 400 voltios u otra tensión eléctrica y dependerá de la maquina y configuración atendiendo las normas del país y las necesidades en cuestión.

Cabe destacar que los sistemas trifásicos deberían estar constituidos por 6 conductores eléctricos (2 por cada circuito), pero resulta que 3 de estos pueden unirse tal como se puede apreciar en la figura 2 denominando este como NEUTRO y conducir por este la sumatoria vectorial de las corrientes de linea, ya que la suma de corrientes de 'retorno' (el cable que falta) de un sistema trifásico de ser equilibrado es cero. De esa manera solo es necesario conducir los otros tres cables calificados como líneas.

Si se quiere utilizar un circuito monofásico alterno, solo es necesario tomar del sistema una línea y la tierra ese cable que falta como se indica en la imagen en la parte marcada con la letra “C” y se obtiene un voltaje 127 V; si en cambio se prefiere un mayor voltaje monofásico, es necesario tomar dos de las fases del sistema, como se puede ver en la imagen marcada con la letra “D”; y si se quieren utilizar simultáneamente los tres circuitos monofásicos, es decir el sistema trifásico se pueden unir de nuevo uno de los extremos de cada fase y llevarlo a tierra, y ya se podrá disponer del triple de potencia que utilizando un solo circuito monofásico alterno como se ve en las letras “F y G”. Para el caso de la conexión con letra “E“ se utiliza para cargas especificas que se necesita el cable tierra. 

Figura N° 2. Conexiones posibles con un sistema trifásico.

Sin duda alguna, esta innovación enriqueció la vida del ser humano al disponer de una flexibilidad para las conexiones y disposición de diferentes niveles de tensión con la corriente alterna y es que gracias a esto ciudades enteras han podido disfrutar de los servicios eléctricos, ya que son tanto utilizados en instalaciones industriales de media y baja tensión, particularmente para la alimentación de motores eléctricos y otras cargas de potencia mas elevada. Además con la  distribución monofásica esta se emplea cuando las cargas se refieren a televisión, sonido, iluminación y pequeños motores eléctricos, entre otras cargas (electrodomésticos).

Conexiones trifásicas. 

Existen dos configuraciones trifásicas básicas: estrella (Y) y delta (Δ). Conforme lo mostrado en la figura 3, una configuración delta requiere apenas tres hilos para la transmisión, pero estrella puede tener un cuarto hilo. El cuarto, en su caso, se suministra como neutro y normalmente es aterrado. Las designaciones de tres y cuatro hilos no cuentan el hilo de tierra presente por encima de muchas líneas de transmisión, que es exclusivamente para protección de falla y no transporta corriente de uso normal.

Figura N° 3. Conexiones trifásicas.

·         Estrella: Para realizar este tipo de conexión se unen los extremos finales de los devanados de la carga o generador (U2, V2, W2) en un punto central, en caso de tener solo un devanado por fase. Esta forma de conexión tiene el aspecto de una estrella.

·         Triángulo o Delta: Para realizar este tipo de conexión se unen los principios y finales de las fases de los devanados, (W2-U1, U2-V1, V2-W1), dando lugar a una forma que tiene el aspecto de un triángulo.

Uso de las conexiones.

El sistema estrella de cuatro hilos tal como se explico anteriormente es usado cuando una mezcla de cargas monofásicas y trifásicas deben ser servidas, como iluminación mezclas de cargas del motor. 

Como ejemplo de aplicación esta la distribución local en Europa (y otros lugares), donde cada cliente puede ser alimentado apenas por una fase y el neutro (Es el común de las tres fases). Cuando un grupo de clientes que comparta el neutro consume corrientes de fase desiguales, el hilo neutro carga las corrientes resultantes de esos desequilibrios. 

Los ingenieros electricistas intentan proyectar el sistema de energía trifásico para que en  cualquier ubicación la energía tomada de cada una de las tres fases sea la misma tanto como sea posible para las cargas. Así como también intentan organizar la red de distribución de modo que las cargas sean lo más equilibradas como sea posible, una vez que los mismos principios aplicados a las  instalaciones individuales también se aplican al sistema de distribución de energía a gran escala. 

Con base en la conexión estrella (Y) y delta (Δ). Generalmente, existen cuatro tipos de conexiones para el fin de transmisión y distribución.

·         Estrella (Y) - estrella (Y) es usado para baja y alta tensión.

·         Delta (Δ) - Delta (Δ) es usado para grandes y bajas tensiones.

·    Delta (Δ) - estrella (Y) es usado para transformadores elevadores, o sea, en estaciones generadoras.

·     Estrella (Y) - Delta (Δ) es usado para transformadores reductores, o sea, la final de la transmisión.

    Ventajas de los sistemas trifásicos.

En comparación con una fuente de alimentación CA monofásica que usa dos conductores (fase y neutro), una fuente trifásica sin neutro y la misma tensión de fase-tierra y la capacidad de corriente por fase esta puede transmitir tres veces mas energía usando apenas 1,5 veces mas hilos (o sea, tres en vez de dos). Así, la relación entre la capacidad y el material conductor es duplicada. La relación  entre la capacidad y el material conductor aumenta para 3: 1 con un sistema trifásico no aterrado y un sistema monofásico con aterramiento central (o 2,25: 1 si ambos emplean la misma medida de los conductores).

Es decir este tipo de instalación es generalmente más económico que un circuito monofásico de dos hilos equivalentes a la misma línea para la tensión de aterramiento porque usa menos material conductor para transmitir una determinada cantidad de energía eléctrica.

La mayoría de las cargas residenciales son monofásicas y los circuitos residenciales en  América del Norte, la energía trifásica puede alimentar bloques de apartamentos, sin embargo cada carga residencial es conectada como monofásica.

Para las áreas de baja densidad de carga, se puede distribuir con única fase.

Con el empleo de los sistemas trifásicos, los motores 3ф pueden operar sin utilizar devanado o capacitores auxiliares. Esto es algo que no ocurre con los motores monofásicos, ya que estos motores forzosamente necesitan devanado y capacitores auxiliares para poder funcionar.

Con el sistema trifásico se produce un alto rendimiento de los receptores, específicamente motores, los cuales son alimentados con potencia constante por la línea trifásica.

            Características de las conexiones trifásicas. 

  Donde: VL es Voltaje de Linea.

    Vf es Voltaje de fase.

                IL es Intensidad de línea

                If Intensidad de fase.

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Referencias:  

https://industriasgsl.com/blogs/automatizacion/fuente-trifasica

https://altatecnologia.com.mx/la-importancia-de-los-transformadores-para-la-industria-electrica/

http://energia.renovetec.com/117-por-qu%C3%A9-se-distribuye-corriente-

https://stringfixer.com/pt/Phase_sequence

http://universolambda.com.br/fundamentos-de-sistemas-trifasicos/

https://www.desterroeletricidade.com.br/blog/eletrica/1660/

https://siemetrafo.com.br/diferencas-entre-sistema-trifasico-bifasico-e-monofasico/

¿Conoce usted la importancia del Factor de Potencia para la red eléctrica?

 Saludos.

Espero se encuentren muy bien estimados lectores, A continuación les comparto el más reciente escrito en Tecnología Eléctrica, un post que trata sobre: el Factor de potencia y como este afecta a la red electrica.

Acaso ¿Conoces como afecta el uso de los diferentes tipos de artefactos que utilizas en tu industria o comercio en el recibo de electricidad? ¿Sabes que pagas un tipo de potencia sin embargo no es la única? Con este contenido podemos orientar las respuestas a estas preguntas y además ofrecer un material que sirva para la consulta a la hora de prepararse académicamente. Todo debido a que desconocer esto podría generar que gastes más dinero del necesario.

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¿Conoce usted la importancia del Factor de Potencia para la red eléctrica?

En el área industrial se necesita seguir un riguroso control de costos para poder alcanzar la máxima eficiencia y productividad. Cuando hablamos de consumo de energía eléctrica, el escenario no es diferente. Es un punto fundamental para la eficiencia de las industrias.

Cuando se trata de energía eléctrica, el factor de potencia es muy importante lo que representa para la productividad y los resultados de las industrias. Ante esto es indispensable que los ingenieros y técnicos electricistas en el área industrial conozcan cómo evaluar el Factor de Potencia en la empresa, para que puedan señalar las fallas e indicando la mejoras que se deben realizar.

Para que podamos hablar de forma introductoria sobre el Factor de Potencia, con la intención conscientizar a los profesionales del sector sobre la real necesidad de comprender a  fondo sobre este punto, se preparo el post: ¿Conoce usted la importancia del Factor de Potencia para la red eléctrica?

Red eléctrica de Distribución.

Una red eléctrica es la que se encarga de suministrar la energía electrica a los diferentes tipos de consumidores (Residenciales, comerciales e industriales) y está conformada por líneas, transformadores y subestaciones eléctricas, que operan en diferentes niveles de voltaje.  Sus inicios fueron durante la Revolución Industrial y al día de hoy dan servicio a millones de hogares con la finalidad de mejorar la calidad de vida de las personas. Thomas Edison fue el que inventó el sistema con la finalidad de suministrar la energía para la iluminación que producían sus lamparas incandescentes.

La energía eléctrica suministrada por un sistema eléctrico de distribución dependerá de las cargas conectadas a el ya que estas convierten la energía eléctrica en otro tipo de energía bien sea: mecánica, lumínica, caloríca, u otra. El detalle es que estos receptores no logran transformar toda la energía demandada en energía útil.

Energía Eléctrica en el sistema.

La energía eléctrica que entrega el sistema de distribución por medio de los transformadores a las instalaciones se le conoce como “potencia compleja” (S) su modulo es la Potencia aparente y su unidad viene dada en VA,  siendo esta la que nuestros equipos requieren para realizar su acción deseada.

De la potencia aparente, la energía que realmente se convierte en energía útil para el proceso de transformación se le conoce como “potencia real, activa o útil” (P) dada en W y es la que se paga en los recibos de energía electrica.  Pero dentro de este proceso de conversión de energía, hay una cantidad que no se convierte en útil, si no que se pierde dentro del proceso al generar campos magnéticos para la producción de energía útil, a esta energía se le llama “potencia perdida” o “potencia reactiva” (Q) expresada en VAR´s. Este tipo de potencia no tenemos como evitarla, pero principalmente en las medianas y grandes empresas, se debe controlar su uso.

La relación matemática entre la potencia real, reactiva y la aparente puede ser representada vectorialmente o expresada mediante números complejos, S = P + JQ (donde J es la unidad imaginaria y representa la Potencia reactiva).

La relación existente entre la potencia aparente y la potencia activa se conoce como el factor de potencia. También conocido como el ángulo de desfasaje que se forma  entre la (P) y la (S) cuando existe un desplazamiento entre la onda de corriente de una carga y la onda de tensión Y este es una medida de la eficiencia o rendimiento de nuestro sistema eléctrico. Este indicador mide el aprovechamiento de la energía (la cantidad requerida para transformar en trabajo).

Figura N° 1. Símil entre la cerveza y Potencia eléctrica

Una analogía muy usada para comprender mejor esta relación es la del vaso de cerveza, tal como se muestra en la imagen.

Con esto se puede explicar y entender de la siguiente manera:

 El contenido entero del vaso es la potencia electrica aparente (S) (LIQUIDO+ESPUMA), La potencia que se consume en el tiempo y es de utilidad para los artefactos eléctricos es aquella que pagamos en el recibo de luz es la potencia Real, Activa o Útil (P), para el caso del vaso de cerveza es el liquido es aquello que nos bebemos es lo realmente útil, y la espuma es la energía reactiva. Ella sirve para “dar el magnetismo inicial”, preparar o paladar para percibir el sabor de la cerveza. Pero no es lo que tomamos y ocupa un lugar en el vaso y en el costo de la cerveza. O sea, cuanto mas espuma, menos líquido tomamos.

Dicho de otra forma: cuanto mayor es el consumo de energía reactiva (la espuma) para el mismo consumo de energía activa (el liquido), menor sera el  factor de potencia. Y más cara será la cuenta del recibo de luz (la cerveza). Ya que la espuma entra en el vaso haciendo que usted pague uno lleno, pero solo consume parte de el. Se puede decir que usted bebe un 70% de líquido… El otro 30% de espuma es un desperdicio que paga en el recibo de luz.

“En términos prácticos, eso significa desperdicio”

Figura N° 2. Triangulo de potencias eléctricas

Cabe destacar que lo que se debe buscar en un sistema eléctrico es que el factor de potencia se acerque lo mas posible a 1 (el ideal*) tratando siempre de que la potencia activa se acerque lo más posible a la potencia aparente. Es decir: a mayor potencia activa y menor potencia reactiva. Ya que de no ser así y se opera con el sistema con bajo factor de potencia (valor dependerá de la norma del país donde se opere) esto puede afectar la producción y la eficiencia del sistema de forma considerable, sin mencionar que pueden llegar a ser muy costosas produciendo:

·   Sobrecalentamiento de los conductores: Ademas de “quemar energía”, el calentamiento representa peligro para las máquinas e instalaciones eléctricas. Eso porque puede degradar el aislamiento de los conductores y causar cortocircuitos, quema de equipamientos e incendios.

·    Sobrecarga en líneas de distribución: Alteraciones de tensión generando perdida de energía y reduciendo la capacidad de transmisión de energía eléctrica. Además de eso, encareciendo los equipos y perjudicando el funcionamiento de los  motores de inducción.

·         Reducción de vida útil en los equipos

·         Caídas de tensión causando mal funcionamiento de los motores.

·         Aumento en la factura de consumo eléctrico

·         Reducción en la Iluminación.

Todos estos factores colocan tanto las instalaciones eléctricas como los equipos de una industria en riesgo. Y son mucho más comunes de lo que se puede imaginar.

*Nota: El factor de potencia puede tomar valores entre 0 y 1 en adelanto (cargas inductivas) y en atraso (cargas capacitivas), el valor ideal es igual a 1, esto indica que toda la energía consumida por los aparatos ha sido transformada en trabajo. Por el contrario, un factor de potencia menor a la 1 significa mayor consumo de energía aumentando la energía reactiva para producir el mismo trabajo útil.

Las empresas e industrias con bajo factor de potencia en su sistema eléctrico necesitaran de transformadores cada vez más potentes. Y de conductores eléctricos cada vez mas gruesos y caros. La tabla a continuación ejemplifica eso: vea que cuanto menor es el factor de potencia, mas potente necesita ser el transformador para atender una demanda de 1000 KW de energía.

Tabla N° 1. Calculo del Tx´s según F.P. para una misma P

Potencia Útil (P)	Factor de Potencia	Potencia del transformador
1000 KW	0.5	2000 KVA
	0.8	1250 KVA
	1	1000 KVA

Realizado por: Meléndez (2022)

Cargas que causan bajo factor de potencia en las instalaciones.

Existen varios motivos que pueden llevar a una planta comercial, industrial o empresa a sufrir las consecuencias del bajo factor de potencia. El bajo F.P. es un problema que ocurre cuando la operación de maquinarias con motores eléctricos producen exceso de energía reactiva. Este problema es descubierto por medio de mediciones realizadas en las industrias junto a los motores para identificar cuanta energía reactiva están produciendo.

 Esa energía genera como se dijo anteriormente desperdicio de electricidad, Lo que es multado por las concesionarias en el recibo de luz.

Las principales cargas que lo causan son:

·      Utilización de gran número de motores de pequeña potencia y por mucho tiempo.

·   Utilización de motores con baja carga. O sea,motores sobre-dimensionados para las máquinas que accionan.

·      Utilización de transformadores con baja carga u operando en vacío. Especialmente si eso ocurre durante extensos períodos de tiempo.

·  Utilización de lamparas que funcionan con corriente eléctrica y gases, como las fluorescentes, de vapor de sodio o de vapor de mercurio.

Ademas en la actualidad con la introducción de la electrónica ha aumentado implementación de cargas conocidas como no lineales, que implican el uso de convertidores electrónicos para transformaciones CA-CC y CC-CA para su funcionamiento. Tras las transformaciones mencionadas, las cargas acaban consumiendo corriente con una forma de onda distorsionada.

Estos circuitos no lineales crean corrientes armónicas, que pueden ser representadas por la tasa de distorsión armónica (THD), en estos casos la potencia aparente S no estaría únicamente compuesta por P y Q, sino que aparece una tercera componente suma de todas las potencias que genera la distorsión. Denominada D.

Figura N° 3. Nuevo triangulo de potencias.

Cargas no lineales más comunes:

·   Convertidores estáticos (grupos rectificadores, variadores de velocidad, arrancadores suaves, cargadores de baterías…)

· Equipos electrónicos monofásicos como ordenadores, impresoras, autómatas programables, etc. Internamente trabajan en corriente continua y disponen de un condensador de filtro y un rectificador a la entrada.

·       Instalaciones de iluminación con lámparas de descarga y LED´s.

·       Hornos de arco y equipos de soldadura.

·       Transformadores y reactancias con núcleo de hierro, cuya magnetización no es lineal.

En resumen, en circuitos no lineales el coseno de phi no coincide con el resultado final del factor de potencia, siendo el factor de potencia siempre menor al coseno de phi.

Consecuencias de un bajo F.P. para una compañía de distribución  eléctrica.

De acuerdo a la legislación se debe tener un F. P mínimo y este varia según el país. Por ejemplo en Brasil es 0.92, en Colombia, Venezuela y México 0.9. El valor de penderá de la norma del país donde este la instalación.  En los casos que las empresas tengan valores inferiores a este, es cobrada una multa en la factura de energía por el distribuidor.

Las cargas por debajo del valor establecido en norma son consideradas como “basura” inductivo y producen un aumento de la corriente que circula en las instalaciones y son inyectadas también en la red eléctrica de otros consumidores.

Por eso, para alcanzar la máxima eficiencia operacional en una industria es indicado realizar estudios para determinar si como esta el Factor de Potencia para poder proponer mejoras con el fin de mejorar la eficiencia del sistema.

Gestionar la energía para buscar la Eficiencia energética.

Para buscar el ahorro de energía, primero se  debe establecer una meta y luego realizar un plan. En las plantas industriales se debe tener un interés constante en la gestión de la energía. Con el objetivo de reducir el consumo total de energía o el uso continuado, pero aumentar la producción por KW utilizado.

Para esto y atendiendo lo relacionado a lo escrito en este post se debe promover el uso racional de la energía reactiva excedente y determinar el factor de potencia existente para poder evaluar si cumple con la norma del país donde esta la empresa. De no ser así luego se debe proponer la corrección del factor de potencia para evitar cargos adicionales en la factura energética, disminución de pérdidas eléctricas y caídas de tensión además de un aumento en la disponibilidad de potencia en transformadores y líneas de transmisión. Generando excelentes beneficios.

Te invitamos a que te sigas informando sobre la corrección del factor de potencia en el próximo POST. 

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Referencias electrónicas:

https://www.risoul.com.mx/blog/que-es-el-factor-de-potencia-y-en-que-me-beneficia

https://www.factorled.com/blog/es/factor-de-potencia-que-es-y-como-funciona/

https://autosolar.es/blog/aspectos-tecnicos/que-es-el-factor-de-potencia-o-coseno-de-phi

 https://www.rta.com.br/correcao-do-fator-de-potencia

http://circutor.es/es/productos/destacados/4622-armonicos-origen-efectos-y-soluciones

 https://www.fluke.com/it-it/informazioni/blog/efficienza-energetica/trovare-sprechi-energia-industria-1

https://omsengenharia.com.br/blog/baixo-fator-de-potencia/

https://dewesoft.com/it/daq/cosa-e-la-potenza-elettrica

https://www.cubienergia.com/o-que-e-fator-de-potencia/

http://www.consulente-energia.com/av-cosa-e-il-fattore-di-potenza-di-un-carico-elettrico-il-cosfi-angolo-di-sfasamento-fi-potenza-reattiva-q-cosfi-uguale-a-1.html

https://www.dmesg.com.br/fator-de-potencia/

https://sultech.com.br/2021/03/19/voce-sabe-a-importancia-do-fator-de-potencia-para-a-rede-eletrica-industrial/

https://www.zeuslog.com/?page_id=68&lang=it

https://www.way2.com.br/blog/fator-de-potencia/

El consumo de energía de nuestros electrodomésticos y cómo calcularlo.

Saludos. 

Espero se encuentren muy bien estimados lectores, A continuación les comparto el artículo que cedió para el este espacio la Sra. Sara Fernández redactora creativa de “Compañías de Luz”, un post que trata sobre: el consumo de energía de nuestros electrodomésticos y cómo calcularlo.

Con este contenido podemos ayudar hoy día a optimizar nuestro consumo energético de nuestros electrodomésticos, además de conocer cuánta energía gastan estos y así poder calcular nuestro gasto mensual.

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¿Cuánta energía consumen tus electrodomésticos en casa?

Para responder a esta pregunta, es fundamental conocer la cantidad de consumo energético de tu hogar y además saber cómo se calcula este consumo, para así no solo tener como resultado el ahorro en tu próxima factura de la luz, sino también optimizar el uso de los recursos del planeta.

Según la OCU (Organización de Consumidores y Usuarios), nuestra factura de la luz se destina principalmente a la calefacción (Para el caso de regiones con bajas temperaturas), y en segundo lugar a los electrodomésticos. Y te preguntarás, ¿cómo poder ahorrar en el consumo de energía de estos?, el primer paso, es encontrar el distribuidor de energía electrica adecuado y para ello puedes utilizar un comparador de luz, (Mercado Español) que te permitirá encontrar las mejores tarifas; luego es imprescindible saber cuánto consume cada uno de tus electrodomésticos y hacer un uso responsable, eficiente y adecuado.

Figura N° 1 Clasificación energética de aparatos eléctricos

Tomada de: https://www.elempaque.com/temas/5-claves-para-optimizar-el-consumo-energetico-de-su-planta-de-inyeccion+127245

    El consumo energético de tus electrodomésticos varía según el modelo y la marca, es por este motivo que te recomendamos revisar la clasificación energética o la misma pegatina (ETIQUETA) del electrodoméstico para que tengas un dato más exacto, sin embargo a continuación te mostramos el consumo promedio de cada uno:

Tabla N° 1 Consumo Anual de electrodomésticos (España)

Electrodoméstico	Consumo anual	Consumo anual aproximado (€)
Nevera	650 KWh/año	84 €
Televisión	263 KWh/año	34 €
Lavadora	500 KWh/año	64 €
Secadora	300 KWh/año	39 €
Lavavajillas	300 KWh/año	39 €
Aire acondicionado	3000 KWh/año	385 €
Horno Eléctrico	231 KWh/año	30 €
Stand by	231 KWh/año	30 €
Plancha*	3000 W
Aspiradora*	1600 W
Tostadora*	1500 W
Vitrocerámica*	2000 W
Secadora de pelo*	3000 W
Microondas*	1500 W
Estufa*	2000 W
Bombillas*	40 W

*Al ser un electrodoméstico que no se usa de manera continua no se puede medir el consumo en kWh/año

¿Cómo calcular el consumo energético?: Fórmula para calcular el consumo de un electrodoméstico

Para poder calcular cuánta energía consumimos, debemos conocer cómo contabilizar la cantidad de kilovatios (KWh) que un electrodoméstico o cualquier aparato electrónico ha consumido, y se tiene que aplicar con una fórmula, de la siguiente manera:

Energía Consumida = Potencia eléctrica (KW) x Tiempo de utilización (h)

Al tener la energía consumida en kilovatios (KWh) procederemos a calcular cuánto nos costaría utilizar este artefacto, multiplicándose con el precio de la luz, (este depende de la compañía suministradora, la moneda del país y el precio según estrato social)  el enlace aplica para el mercado español.

Como por ejemplo se tiene:

Potencia eléctrica (1 KW) x Tiempo de utilización (5 h) x Precio de la luz (0.14791 €/KWh) = 0.74 €

Esto quiere decir que, al usar 5 horas este artefacto eléctrico habremos gastado 0.74 € de nuestro presupuesto. Cabe destacar que, dentro de tu factura de luz se integran otro tipo de conceptos que veremos más adelante y que pueden aumentar el pago a fin de mes, por ello te recomendamos darte de alta a luz o contrates el punto de suministro con el mejor proveedor.

Si quieres contratar la mejor tarifa de luz para tí, te recomendamos asesorarte con expertos en el área y/o de la (s) compañía (s) suministradoras de energía donde resides.

¿Cuánto se gasta de electricidad en un año?

Según las estadísticas, se sabe que en España, la media de consumo anual por cada hogar es de aproximadamente 3,487 KWh, de los cuales, un 25% corresponde con el consumo de electricidad. Por lo que, esto supondría un costo a cada familia cerca de unos 990 euros anuales, mientras que una vivienda unifamiliar requiere un poco más de consumo y puede llegar hasta los 3,754 KWh/año, que son cerca de 1,070 euros anuales.

A continuación podrás ver un aproximado del consumo energético por el tipo de familia y cantidad de personas que viven en una casa:

·         Una persona, 2,198 kWh/año.

·         Dos personas, 2,450 kWh/año.

·         Tres personas, 2,703 kWh/año.

·         Cuatro personas, 2,956 kWh/año.

·         Cinco personas, 3,208 kWh/año.

La verdad es que, muchas veces, es complicado saber exactamente cuánto de electricidad gastamos diariamente, ya que los recibos de luz integran conceptos como el término de potencia contratada, alquiler del contador, impuestos sobre la electricidad, entre otros, que aumentan la tarifa que se paga al mes.

¿Qué es el consumo fantasma y cuánto aumenta la factura de luz?

Finalmente, es importante conocer acerca del consumo fantasma de electricidad, esta es la cantidad de electricidad que están gastando los dispositivos conectados a la corriente en standby o prendidos sin utilizarse, como por ejemplo, los cargadores móviles, el LED de la televisión, una consola de playstation apagada, el decodificador de la tv, etc. Si bien el mayor consumo es el de los electrodomésticos, se recomienda tener estos consumos controlados ya que suponen alrededor de 3000 KWh al año aproximadamente.

Si tu objetivo es tener un consumo responsable de energía, te recomendamos que no dejes ningún aparato en modo fantasma y que lo apagues de forma completa, y si es posible desconectarlo de la corriente eléctrica. Debido a que, al estar conectado sigue consumiendo KWh, y por tanto, sigue aumentando el consumo del hogar en tu hogar.

    Fuente: https://www.companias-de-luz.com/

Gracias por la Información Sra. Sara de: www.companias-de-luz.com

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Prueba de Polaridad a los transformadores eléctricos.

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Prueba de Polaridad a los transformadores eléctricos.

Los transformadores eléctricos son aquellas maquinas estáticas que tienen la capacidad de  cambiar nivel de voltaje a otro, minimizando las pérdidas de transmisión o distribución. Durante su funcionamiento los transformadores eléctricos están expuestos a intenso estrés de diversas fuentes a lo largo de su larga vida útil. Esto daña el aislamiento eléctrico, que es muy importante para el funcionamiento seguro y confiable del transformador. Una serie de métodos de diagnóstico dieléctrico constituyen una contribución crucial a la garantía de la calidad y al mantenimiento de la seguridad y la confiabilidad del funcionamiento de los transformadores de potencia, ya que aportan pruebas sobre los cambios del estado del aislamiento.

Por lo tanto, las empresas distribuidoras de energía eléctricas deben realizar periódicamente un conjunto de pruebas, con el fin de evaluar su condición, programar trabajos de mantenimiento y planificar su sustitución.

Pruebas de puesta en servicio

Estas son la base para verificar y apoyar los criterios de aceptación de los equipos o para analizar los efectos cuando sucedan cambios o variaciones con respecto a los valores iniciales de puesta en servicio. Se consideran pruebas eléctricas, aquellas que determinan las condiciones en que se encuentra el equipo eléctrico, para determinar su operatividad.

Polaridad de un transformador eléctrico

Muchas personas no tienen conocimiento de la existencia de la polaridad de un transformador eléctrico. Entender este funcionamiento interno de los transformadores a veces puede ser un poco complicado cuando no se trabaja de forma muy directa con este tipo de equipo, además en cada tipo de transformador la funcionalidad puede variar, pero si algo que tienen todos los transformadores en común son las polaridades (aditiva y sustractiva)

Desde el punto de alto voltaje en el devanado del transformador hasta el de bajo voltaje del mismo y debido a la diferencia de potencial que existe entre ellos. En este punto es donde la polaridad eléctrica entra en escena.

Figura N° 1: Imagen referencial de un Tx´s

La polaridad eléctrica simplemente describe la dirección del flujo de corriente. Cuando miramos en el sistema de CC, encontramos que un polo es siempre positivo y el otro es siempre negativo, lo que implica que la corriente fluye en una sola dirección. Pero cuando miramos en un sistema de CA, los terminales cambian su polaridad periódicamente, y la dirección de la corriente también cambia en consecuencia.

Figura N° 2: Dirección Instantáneas de corrientes según polaridad.

Las bobinas secundarias de los transformadores monofásicos se arrollan ya sea en el mismo sentido de la bobina primaria o en el sentido opuesto según el criterio del fabricante. Debido a esta situación, podría ser que la intensidad de corriente eléctrica en la bobina primaria y la intensidad de corriente en la bobina secundaria circulen en un mismo sentido, o en sentido opuesto, por ello la polaridad de un transformador dependerá siempre de cómo están enrolladas las dos bobinas, no solo con respecto a su núcleo sino también entre ellas.

Polaridad Aditiva

La polaridad aditiva se da cuando en un transformador el bobinado secundario está arrollado en el mismo sentido que el bobinado primario. Esto hace que los flujos de los dos bobinados giren en el mismo sentido y se sumen. Los terminales “H1” y “X2” están en línea. Ver el siguiente diagrama.

Polaridad Sustractiva

La polaridad sustractiva se da cuando en un transformador el bobinado secundario está arrollado en sentido opuesto al bobinado primario. Esto hace que los flujos de los dos bobinados giren en sentidos opuestos y se resten. Los terminales “H1” y “X1” están en línea. 

“La polaridad indica los polos positivos o negativos de los terminales del transformador en un determinado instante”

Para un transformador bien sea monofásico o trifásico las puntas del lado de alta se marcan con las letras H, y en el lado de de baja tensión se marcan con la letra X.

La marcación de los números dependerá si es salida de o entrada del devanado. Las entradas se marcan no números impares y la salida con números pares, esto para el caso de Tx´s monofásicos, Para Tx´s trifásicos H1, H2 y H3 para el lado de alta y en baja X1, X2 y X3.

Como se indico anteriormente existen dos tipos de polaridades que puede tener el transformador: polaridad aditiva y sustractiva. Por ejemplo, las normas en América del Norte identifican los terminales de alto voltaje con H1 Y H2 Y los de bajo voltaje con X 1 Y X2. De este modo, en el instante que H1 es positivo, X1 también lo será, quedando para la polaridad aditiva H1 y X1 marcan de forma diagonal entre primario y secundario. En la sustractiva H1 y X1 se marcan de forma adyacente.  De allí se puede ver como ejemplo la sustractiva a continuación:

Figura N° 3: Polaridad de un Tx´s de 4 devanados monofásico.

También se pueden  emplear otros tipos de marcaciones para identificar la polaridad de los transformadores. Sus terminales pueden resultar identificados con puntos, cruces, números u otro tipo de símbolo apropiado. En la representación esquemática de los arrollamientos de un transformador de la Figura 4 se emplearon puntos.

                    Figura N° 4: Marcación de Polaridad de los devanados en un Tx´s

Note: que un terminal no ser con respecto a sí mismo y que sólo ser con a otro terminal. Por lo en un instante los terminales 1, 3, 6, 7 Y 10 son todos a los terminales 2, 4, 5, 8 Y 9.

 ¿Cómo determinar la polaridad?

Existen diversos métodos para determinar la polaridad de un transformador. Cada uno de ellos tiene su procedimiento de aplicación, así como instrumentos y equipos a utilizar.

Métodos de ensayo:

·         Método de golpe inductivo con corriente continúa.

·         Método de la corriente alterna.

·         Método del  transformador padrón.

·         Método del golpe inductivo con corriente continúa.

Para determinar la polaridad nos concentraremos solo en uno de los métodos el de corriente alterna en este se coloca un puente (se hace un corto circuito) entre los terminales del lado izquierdo del transformador y se coloca un voltímetro para medir voltaje alterno entre los terminales del lado derecho del mismo.

En el caso de que la lectura del voltímetro sea mayor que Vx el transformador resultará ser de polaridad aditiva y si la lectura es menor a Vx, el transformador será de polaridad aditiva.

Para entenderlo mejor, veamos una imagen donde se observan las dos posibles soluciones.

Figura N° 5: Posibles lecturas del V para la polaridad de un Tx´s.

Para la polaridad aditiva, el voltaje (Vc) entre el lado primario (Va) y el lado secundario (Vb) será la suma de ambos voltajes, el alto y el bajo, es decir, obtendremos Vc = Va + Vb, Así mismos para la polaridad sustractiva, el voltaje (Vc) entre el lado primario (Va) y el lado secundario (Vb) será la diferencia entre el alto y el bajo voltaje, es decir, tendremos Vc = Va – Vb

Figura N° 6: Procedimiento de medición para la prueba de polaridad.

Cabe destacar que esto se debe a que en el primer caso los campos magnéticos de las bobinas tienen el mismo sentido, se sumaron y se creó un voltaje inducido más grande que Vx. En el caso contrario, los campos se restaron y creó un voltaje inducido menor a Vx.

A modo de cierre:

Al realizar esta exposición e investigamos las diversas operaciones de los transformadores eléctricos, encontramos que estos necesitan trabajar todo el tiempo y por ende abastezcan la alta demanda en los momentos pico de los consumidores. Así que, para hacer frente a estas situaciones, se necesita saber cómo conectarlos para poder suplir la carga. Para esto los  transformadores en paralelo es una opción y para esto entonces es necesario saber conectarlos entre ellos.

El paralelismo se hace conectando los mismos terminales de polaridad del bobinado primario. Un procedimiento similar se hace para el devanado secundario. El paralelismo aumentará la capacidad de suministro de energía y también la fiabilidad del sistema.

Es por ello que se necesita realizar la prueba de polaridad en paralelo transformadores para asegurarnos de que conectamos las mismas bobinas de polaridad y no las opuestas. Si accidentalmente conectamos las polaridades opuestas de las bobinas, se producirá un cortocircuito y eventualmente se dañará la máquina.

Figura N° 7: Mala conexión realizada entre 2 Tx´s.

Sabiendo esto, ya podremos interpretar correctamente mejor los resultados del tipo de polaridad de un transformador, además que conocer esto nos da que la importancia de marcar la polaridad en ellos y así conectar correctamente los transformadores en paralelo.

Dos reglas son importantes para evitar  cortos circuitos, que pueden hacer explotar a estos  transformadores.

1ª.- Ambos transformadores deben tener valores de voltajes idénticos en sus bobinados primarios, esta característica de  valores voltajes iguales también se debe cumplir en los bobinados secundarios, estos deben alimentar a las cargas con la misma tensión.

2ª.- los 2 transformadores deben tener  polaridad idéntica, ser los dos sustractivos o los dos ser aditivos.

Esperamos que esta información les sirva de forma práctica para entender un poco más cómo funcionan los transformadores de polaridad aditiva o sustractiva. Una vez que se logra comprender el funcionamiento interno de estos equipos es mucho más fácil identificar cuál es el que cubre sus necesidades.

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Referencias Electrónicas:

https://unicrom.com/polaridad-de-un-transformador-electrico/

https://www.faradayos.info/2015/01/polaridad-transformadores-aditiva-sustractiva-determinacion.html?m=1

https://www.electronicafacil.top/transformador/testeo-transformador/prueba-de-polaridad-del-transformador-explicacion-diagramas/

https://www.transformadores.cl/blog/transformadores-polaridad-aditiva-y-sustractiva/#:~:text=Para%20determinar%20la%20polaridad%20del,valor%20de%20voltaje%20(Vx).

https://coparoman.blogspot.com/2018/03/prueba-de-polaridad-transformadores.html