La mayoría de los sistemas de energía eléctrica en el mundo usan un sistema de voltaje multifásico, para ser más específicamente, un sistema trifásico. Por ej. En India, tenemos un sistema trifásico de 400V / 230V 50 Hz. Manteniendo el mismo sistema, podemos hacer uso de dos fuentes de voltaje: línea de 400 V y línea de 230 V a neutro.
El sistema trifásico tiene varias ventajas. En la estación generadora, proporciona el mejor equilibrio mecánico / rotacional para que los equipos rotativos y los generadores tengan el tamaño y el peso más eficientes. A lo largo de las líneas de transmisión, aprovecha al máximo la capacidad de transporte de corriente de los conductores (ya que se transmite más potencia por segmento de tiempo utilizando menos longitud total de los conductores). También ayuda a los transformadores gigantes a usar menos espacio y costo de material. En los centros de carga, el sistema nuevamente ayuda a ahorrar costos de bobinado y equipos. Incluso proporciona una fuente de alimentación ininterrumpida intercalada en algunos escenarios de falla de energía local.
En general, el sistema trifásico es una excelente apuesta sobre un sistema monofásico.
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(Diagrama de Wikimedia commons: Archivo: 3 phase AC waveform.svg)
Ahora, estos tres caminos de corriente se llevan a través de tres conductores separados. (Llamémoslos R GY & B – Rojo, Verde y Azul).
Tenga en cuenta que estas tres corrientes (o voltajes) en sí mismas no tienen el mismo valor al mismo tiempo. Por ej. en un instante, cuando uno está al máximo, los otros dos pueden ser negativos y solo la mitad del máximo de sus voltajes. Sus voltajes se mueven hacia arriba y hacia abajo de manera muy similar entre sí, pero uno tras otro en un ritmo como las patas de un caballo al galope. En cualquier momento, una pierna puede estar en el aire pero otra puede estar tocando el suelo.
Estas tres líneas se pueden unir en una carga de dos maneras: ya sea como una estrella (también llamada conexión Y) o como una conexión delta.
(Diagrama de Wikimedia commons: Archivo: Las configuraciones trifásicas básicas.svg)
Cuando la conexión se realiza como estrella, se puede constituir un punto central. Este punto es como un regalo especial. En ese punto, la suma de las tres corrientes será cero (siempre que tengamos una carga perfectamente equilibrada en las tres ramas). Llamamos a este punto, un neutral.
El punto neutro es realmente neutral, es decir, su voltaje no sigue fluctuando. Por lo tanto, podemos conectarlo de manera segura al suelo y hacerlo aún más estable. También proporciona una base de referencia para todos los demás voltajes dentro de todo este sistema.
Una vez que tenemos tres terminales de línea y una terminal neutral, podemos tener dos tipos de voltajes:
Un voltaje más alto (digamos 400 V) entre dos líneas (L1-L2, L2-L3 o L3-L1). Esto se llama ‘ Voltaje de línea ‘ o Voltaje de línea a línea .
Un voltaje más bajo (digamos 230V) entre cualquier línea y el neutro (L1-N, L2-N o L3-N). Esto se llama ‘ voltaje de fase ‘ o voltaje de línea a neutro .
Las cargas domésticas normales solo requieren una línea monofásica más baja (230 V), más segura y un retorno neutral.
Si una máquina más grande requiere más potencia, también puede alimentarse como un suministro trifásico, con un voltaje más alto (400 V) y una mayor eficiencia de transferencia de potencia.
PD:
En el caso de la conexión Delta (vea la imagen de arriba), el voltaje de fase y el voltaje de línea son los mismos.
En el caso de la conexión en estrella, el voltaje de línea es [matemático] sqrt (3) [/ matemático] multiplicado por 1.78 veces el voltaje de fase.