¿CÓMO LLEGA LA CORRIENTE ELECTRICA A NUESTROS HOGARES?

Hace ya un tiempo he estado queriendo comprender como se produce el voltaje de 120V y de 240V que llega a nuestros hogares (por lo menos en mi país, y sé que en varios mas así es).

Como sabemos, la energía eléctrica se distribuye, en su gran mayoría, por fuentes trifásicas. Esta energía es enviada por una serie de transformadores que elevan y bajan la tensión hasta que llega a nuestros hogares.

Se sabe que existen 4 configuraciones para estos transformadores trifásicos:Y-Y, Y-Δ, Δ-Y, Δ-Δ

para cada casoen estrella: Voltaje de Línea = √3 * Voltaje de FaseCorriente de Línea = Corriente de Fase

en delta: Voltaje de Línea = Voltaje de FaseCorriente de Línea = √3 * Corriente de Fase

ok, ahora consideremos solo la parte secundaria, la que llega a nuestras casas.Si tenemos una configuración en estrella, tendremos 3 fases de 120V y el voltaje de fase a fase seria igual a √3*120 = 208V. Como podemos ver, esto NO es igual a 240V, por lo tanto no es la configuración utilizada en el secundario que llega a nuestras casas.Si tenemos una configuración en delta, tendremos 3 fases de 120V y el voltaje de fase a fase seria igual a 120V, lo cual tampoco es igual a los 240V que llegan a nuestras casas.

Sin embargo, cuando se tiene una configuración Δ en el secundario es posible conectar un neutro en una de las fases (SOLAMENTE EN UNA!! y solamente en el secundario) y así poder brindar servicio eléctrico dual. Es decir, el voltaje de fase (o de línea, es lo mismo en Δ) sería igual a V (240), mientras que el voltaje entre fase a neutro seria V/2 (120), brindando así finalmente el 120/240V que se buscaban.

Ahora, la complicación que miro, no sé si estaré en lo correcto o no, es que de los 3 transformadores solamente 1 está brindando alimentación tanto a mi casa como a todas las demás casas aquí. Y los otros transformadores para que se usan?? Sé que en Δ no hay muchos problemas por cargas desbalanceadas, pero aun así me parece una situación un tanto complicada. Además, al instalar otro banco trifásico en otra parte de la ciudad, no habría problemas con conexiones en paralelo con los demás bancos trifásicos??

entonces sumando lo que ya había mencionado, lo que me gustaría saber es:existe alguna otra forma de brindar alimentación 120/240V ??de existir alguna otra forma, cual es la utilizada por el distribuidor de energía eléctrica??

ANALISIS DE CIRCUITOS ELECTRICOS II 1

TRANSFORMADOR DE POTENCIA

Descripción:Se utilizan para substransmision y transmision de energía eléctrica en alta y media tensión. Son de aplicación en subestaciones transformadoras, centrales de generación y en grandes usuarios.

Características Generales:Se construyen en potencias normalizadas desde 1.25 hasta 20 MVA, en tensiones de 13.2, 33, 66 y 132 kV. y frecuencias de 50 y 60 Hz.

TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCION

Se denomina transformadores de distribución, generalmente los transformadores de potencias iguales o inferiores a 500 kVA y de tensiones iguales o inferiores a 67 000 V, tanto monofásicos como trifásicos. Aunque la mayoría de tales unidades están proyectadas para montaje sobre postes, algunos de los tamaños de potencia superiores, por encima de las clases de 18 kV, se construyen para montaje en estaciones o en plataformas. Las aplicaciones típicas son para alimentar a granjas, residencias, edificios o almacenes públicos, talleres y centros comerciales.

A continuación se detallan algunos tipos de transformadores de distribución.

 

Descripción:Se utilizan en intemperie o interior para distribución de energía eléctrica en media tensión. Son de aplicación en zonas urbanas, industrias, minería, explotaciones petroleras, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva de energía eléctrica. Características Generales:Se fabrican en potencias normalizadas desde 25 hasta 1000 kVA y tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 Kb. Se construyen en otras tensiones primarias según especificaciones particulares del cliente. Se proveen en frecuencias de 50-60 Hz. La variación de tensión, se realiza mediante un conmutador exterior de accionamiento sin carga.

ANALISIS DE CIRCUITOS ELECTRICOS II 2

Transformadores Secos Encapsulados en Resina Epoxi

Descripción:Se utilizan en interior para distribución de energía eléctrica en media tensión, en lugares donde los espacios reducidos y los requerimientos de seguridad en caso de incendio imposibilitan la utilización de transformadores refrigerados en aceite. Son de aplicación en grandes edificios, hospitales, industrias, minería, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva de energía eléctrica.

Características Generales:Su principal característica es que son refrigerados en aire con aislación clase F, utilizándose resina epoxi como medio de protección de los arrollamientos, siendo innecesario cualquier mantenimiento posterior a la instalación. Se fabrican en potencias normalizadas desde 100 hasta 2500 kVA,tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV y frecuencias de 50 y 60 Hz.

Transformadores Herméticos de Llenado Integral

Descripción:Se utilizan en intemperie o interior para distribución de energía eléctrica en media tensión, siendo muy útiles en lugares donde los espacios son reducidos. Son de aplicación en zonas urbanas, industrias, minería, explotaciones petroleras, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva de energía eléctrica.

Características Generales:Su principal característica es que al no llevar tanque de expansión de aceite no necesita mantenimiento, siendo esta construcción mas compacta que la tradicional. Se fabrican en potencias normalizadas desde 100 hasta 1000

ANALISIS DE CIRCUITOS ELECTRICOS II 3

kVA, tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV  y frecuencias de 50 y 60 Hz.

Transformadores Rurales

Descripcion:Estan diseñados para instalacion monoposte en redes de electrificación sub-urbanas monofila res, bifilares y trifilares, de 7.6, 13.2 y 15 kV.En redes trifilares se pueden utilizar transformadores trifásicos o como alternativa 3 monofásicos.

Transformadores Subterráneos

AplicacionesTransformador de construcción adecuada para ser instalado en cámaras, en cualquier nivel, pudiendo ser utilizado donde haya posibilidad de inmersión de cualquier naturaleza.

Características

Potencia: 150 a 2000KVA

Alta Tensión: 15 o 24,2KV

Baja Tensión: 216,5/125;220/127;380/220;400/231V

ANALISIS DE CIRCUITOS ELECTRICOS II 4

Transformadores Auto Protegidos

Aplicaciones

El transformador incorpora componentes para protección del sistema de distribución contra sobrecargas, corto-circuitos en la red secundaria y fallas internas en el transformador, para esto posee fusibles de alta tensión y disyuntor de baja tensión, montados internamente en el tanque, fusibles de alta tensión y disyuntor de baja tensión. Para protección contra sobretensiones el transformador está provisto de dispositivo para fijación de pararrayos externos en el tanque.

Características

Potencia: 45 a 150KVA

Alta Tensión: 15 o 24,2KV

Baja Tensión: 380/220 o 220/127V

AUTOTRANSFORMADORES

 

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Los autotransformadores se usan normalmente para conectar dos sistemas de transmisión de tensiones diferentes, frecuentemente con un devanado terciario en triangulo. De manera parecida, los autotransformadores son adecuados como transformadores elevadores de centrales cuando se desea alimentar dos sistemas de transporte diferentes. En este caso el devanado terciario en triangulo es un devanado de plena capacidad conectado al generador y los dos sistemas de transporte se conectan al devanado, autotransformador. El autotransformador no solo presenta menores perdidas que el transformador normal, sino que su menor tamaño y peso permiten el transporte  de potencias superiores.

TRANSFORMADOR DE CORRIENTE  TT/CC

Los transformadores de corriente se utilizan para tomar muestras de corriente de la línea y reducirla a un nivel seguro y medible, para las gamas normalizadas de instrumentos, aparatos de medida, u otros dispositivos de medida y control. Ciertos tipos de transformadores de corriente protegen a los instrumentos al ocurrir cortocircuitos.

Los valores de los transformadores de corriente son:

Carga nominal: 2.5 a 200 VA, dependiendo su función.

Corriente nominal: 5 y 1A en su lado secundario. Se definen como relaciones de corriente primaria a corriente secundaria. Unas relaciones típicas de un transformador de corriente podrán ser: 600/5, 800/5, 1000/5.

Usualmente estos dispositivos vienen con un amperímetro adecuado con la razón de transformación de los transformadores de corriente, por ejemplo: un transformador de 600/5 está disponible con un amperímetro graduado de 0 - 600A.

 

TRANSFORMADOR DE POTENCIAL  TT/PP

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Es un transformador devanado especialmente, con un primario de alto voltaje y un secundario de baja tensión. Tiene una potencia nominal muy baja y su único objetivo es suministrar una muestra de voltaje del sistema de potencia, para que se mida con instrumentos incorporados. Además, puesto que el objetivo principal es el muestreo de voltaje deberá ser particularmente preciso como para no distorsionar los valores verdaderos. Se pueden conseguir transformadores de potencial de varios niveles de precisión, dependiendo de qué tan precisas deban ser sus lecturas, para cada aplicación especial.

MEDIDORES DE POTENCIA EN CORRIENTE ALTERNA

Los vatimetrosLos varimetros

1.-Los vatimetros .-son instrumentos que miden la potencia activa P. Los medidores que se instalan en la puerta de casa son de este tipo, solo que miden la energia que consumis. Vienen en presentacion analogica y digital, y tambien para lineas monofasicas y trifasicas.

Vatímetro digital TRMS mono y trifásico

2.-Los varimetros .-son instrumentos que miden la potencia reactiva Q. Son un poco mas inusuales que los vatimetros, aunque en la industria se los utiliza

mas que nada para la correccion del factor de potencia, pues permite el manejo de banco de capacitores.

Medidor de ROE/Varimetro KW520

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Funcionamiento del Vatímetro

El vatímetro tiene su bobina fija dispuesta de forma que toda la corriente del circuito la atraviese, mientras que la bobina móvil se conecta en serie con una resistencia grande y sólo deja pasar una parte proporcional del voltaje de la fuente.El principio en el cual el instrumento funciona es como sigue: Suponga cualquier circuito, tal como un motor eléctrico, una lámpara o un transformador, está recibiendo la corriente eléctrica; entonces la energía dada a ese circuito contado en vatios es medida por el producto de la corriente que atraviesa el circuito en amperios y la diferencia potencial de los extremos de ese circuito en voltios, multiplicados por cierto factor llamado el factor de la energía en esos casos en los cuales el circuito sea inductivo y el alternarse actual.

Hay dos tipos de vatímetros: los análogos y los digitales. Los análogos la bobina móvil tiene una aguja que se mueve sobre una escala para indicar la potencia medida. Una corriente que circule por las bobinas fijas genera un campo electromagnético cuya potencia es proporcional a la corriente y está en fase con ella. La bobina móvil tiene, por regla general, una resistencia grande conectada en serie para reducir la corriente que circula por ella.

El resultado de esta disposición es que en un circuito de corriente continua, la deflexión de la aguja es proporcional tanto a la corriente como al voltaje, conforme a la ecuación W=VA o P=EI. En un circuito de corriente alterna la deflexión es proporcional al producto instantáneo medio del voltaje y la corriente, midiendo pues la potencia real y posiblemente (dependiendo de las características de cargo) mostrando una lectura diferente a la obtenida multiplicando simplemente las lecturas arrojadas por un voltímetro y un amperímetro independientes en el mismo circuito

Los vatímetros electrónicos se usan para medidas de potencia directa y pequeña o para medidas de potencia a frecuencias por encima del rango de los instrumentos de tipo electrodinamómetro. Los tríodos acoplados se operan en la porción no lineal de sus curvas características al voltaje de red y la corriente de placa.

El rango de frecuencia de un vatímetro electrónico puede extenderse hasta los 20 megahercios usando tubos de pentodos en lugar de tríodos. Las condiciones de operación de un pentodo se ajustan de forma que la corriente de placa sea

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proporcional al producto de una función linear del voltaje de placa y a una función exponencial del voltaje de red.

Características:

Entrada de alimentación

Los instrumentos electrónicos necesitan para su operación energía eléctrica. Por lo tanto necesitan una señal de entrada de alimentación.

Las entradas de alimentación corrientes son:

• 120 VAC +/- 15%• 220 VAC +/- 15%• 440 VAC +/- 15%• 12, 24, 48, 60 o 125 VDC +/-15%

Si la señal alimentadora se sale de este rango el instrumento no opera como es deseable. Si el voltaje es muy bajo pierde estabilidad la lectura. Si es superior puede terminar quemándose.

Señales de censado

Fuera de esta señal eléctrica de alimentación auxiliar, los kilovatímetros necesitan recibir la señal que van a medir o a censar. Estas señales son de tensión y de corriente.

Como pueden ser

La señal de censado de tensión tiene varias posibilidades:

• Entrada directa• Con transformador de potencialLa señal de censado de corriente tiene también varias posibilidades:• Entrada directa• Con transformador de corriente• Con shunt• Con sensor de efecto Hall

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CONCLUSION

Luego de analizar la constitución y el funcionamiento del vatímetro, podemos decir que gracias a este instrumento capaz de combinar un voltímetro con un amperímetro, es posible obtener una lectura rápida de la potencia de la energía eléctrica presente en un circuito. De no existir este tendríamos que conectar un voltímetro y un amperímetro al circuito para luego a través de la ecuación P = V * I. determinar el valor de dicha potencia.

Su principal utilidad es conocer la cantidad de corriente que circula por un conductor en todo momento, y ayuda al buen funcionamiento de los equipos, detectando alzas y bajas repentinas durante el funcionamiento. Además, muchos Laboratorios lo usan al reparar y averiguar subidas de corriente para evitar el malfuncionamiento de un equipo

Se usa además con un Voltímetro para obtener los valores de resistencias aplicando la Ley de Ohm. A esta técnica se le denomina el “Método del Voltímetro - Amperímetro”

Pliegos Tarifarios Aplicables a Usuarios Finales de Electricidad en la

ciudad de Ilo

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