¿Cómo funciona la electricidad trifásica y cómo se transmite a los hogares?

La energía trifásica se utiliza por dos razones: eficiencia y funcionamiento del motor.

La transmisión de potencia trifásica, en pocas palabras, puede mover la mayor cantidad de energía en la menor cantidad de cable.

Además, como otros han mencionado, los motores de nivel industrial son mucho más fáciles de operar en tres fases porque:

A. Los devanados tienen un menor potencial de amperaje (cable más pequeño)

B. Se inician por sí mismos

Hay varios tipos diferentes de tres fases; Delta y Wye son los más comunes.

Delta trifásico, o 240 trifásico, tiene dos fases a 120v a tierra, y una fase a 208v a tierra. Lo bueno de esto es que, debido al ángulo de fase, el voltaje entre todas las patas es de 240v. Piense en ello como una “T” con los lados derecho e izquierdo de la T como patas de 120v, y la parte central de la T como una pata de 208v. Todos estos puntos son equidistantes, lo que hace que todos los voltajes sean iguales.

La fase trifásica Wye (o Y) es equilátera, lo que significa que la frecuencia de cada fase es de 120 grados con respecto a las otras dos fases. Todas las fases son del mismo voltaje a neutro, generalmente 120v o 277v.

Si las patas son 120v, el voltaje entre dos fases es 208. ¡ Te animo a dibujar el triángulo y verlo por ti mismo ! Este es un triángulo isósceles, con lados a y b de 120 unidades de largo y ángulo C de 120 grados. Si las patas son 277, entonces el voltaje entre fases es 480v, que es, con mucho, el más utilizado en aplicaciones industriales en los Estados Unidos. Canadá y otros países a menudo usan 600v, que tiene tres fases a 347v.

La mayoría de las casas usan sistemas monofásicos, pero ocasionalmente tendrán tres fases. Mi casa (en el medio oeste de EE. UU.) Tiene una potencia trifásica delta (120, 120, 208) para el medidor, pero solo se utilizan las fases de 120v. Sin embargo, eso no es particularmente común, al menos en esta parte del país. Por lo que han dicho otras respuestas, en la mayoría de los lugares esto es inexistente.

Nota: Me di cuenta de que aquí usé “fase” y “pierna” de manera intercambiable. No dejes que eso te confunda, significan lo mismo.

La potencia trifásica funciona un poco mejor para cargas industriales, pero también es más compleja en muchos aspectos. Se distribuye en una disposición de tres cables donde cada cable lleva una diferencia de fase en el voltaje de 120 grados de los otros cables, dando tres fases perfectamente iguales.

Nuestros hogares no reciben energía trifásica. Obtienen un voltaje monofásico que se encuentra entre pares de líneas trifásicas. Al final de una línea de transmisión que transporta las fases A, B, C, puede obtener la fase AB y el bloque al lado de la fase BC y la tercera fase del bloque CA, que distribuye la carga residencial bastante bien.

Su fase es de dos cables (L1 y L2), 240 V CA con una derivación a tierra en el transformador final. El grifo central se vuelve neutral (N) y en su casa tendrá la mitad de las salidas de CA apagadas L1-N y la otra mitad apagada L2-N, cada una con 120 VCA. Sus electrodomésticos de 240V (horno, estufa, secadora, AC) se apagarán 240VAC directamente de L1-L2.

La alimentación de CA trifásica es suministrada por tres cables con corriente, cada uno con CA que está compensado en un tercio de un ciclo de los otros dos.

Se usa comúnmente en la industria porque los motores trifásicos son más simples y menos costosos que los motores monofásicos; La razón es que los motores de 3 ph son de arranque automático (los motores de CA monofásicos requieren algún tipo de mecanismo / circuito adicional para que comiencen a moverse). Los motores trifásicos también funcionan más suavemente que los motores monofásicos.

El sistema de distribución más común es el sistema de 4 cables donde tres cables transportan las corrientes trifásicas (R, Y, B en la convención general), cada cable transporta corriente con una diferencia de fase de 120 grados. El cuarto cable es el cable neutro (N) que en muchos casos está conectado a tierra.
La conexión de alimentación en un hogar es monofásica, lo que implica dos cables que provienen del poste de la calle. Uno de estos cables es el neutro, que es el cuarto cable como se mencionó anteriormente y completa el circuito o actúa como la ruta de retorno. El otro cable es el cable vivo que puede ser cualquiera de los tres cables (R, Y, B) que transportan corrientes trifásicas. El poste de la calle con transformador tiene conexiones trifásicas de las cuales el hogar está conectado a una de las fases.

Editar: La respuesta anterior se refiere a 50 Hz, suministro de 230 V

La energía trifásica no se usa en hogares en los Estados Unidos.

Generalmente es una fuente de energía superior porque los motores trifásicos funcionan mejor y cuestan menos, por lo que se utilizan en ubicaciones comerciales.

La energía trifásica llega al usuario final como toda la energía eléctrica, a través de líneas de alimentación a un transformador y luego a través de cables al panel de servicio principal.