27 enero 2012

Electricidad Básica: Alimentadores en baja tensión (Parte 3)

Continuando con nuestro caso, vimos que tenemos resultados interesantes al tratar las cargas de manera individual o como una carga monofásica, en esencia nuestro sistema se puede diagramar de la siguiente forma:

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Aclaro que en post anterior indique que eran cargas solo resistivas, pero lo cierto es que he calculado la corriente con un factor de potencia de 0,95 como se ve en la captura del CENT, fue sin querer queriendo…

Muy bien, hemos calculado entonces todo con el factor de potencia inductivo de 0,95.

En el caso de tratar la carga como monofásica, tenemos tres corrientes teorías según las líneas:

Corriente de la fase AB = 8,77 A

Corriente de la fase BC = 5,48 A

Corriente de la fase CA = 6,58 A

Para la corriente asumiendo que toda la carga es trifásica, nos da:

I= 12,03 A

Aquí tenemos que notar varias cosas, primero que la corriente monofásica que hemos determinado son las mostradas en la figura de arriba como Iab,Ibc e Ica, es decir, no podemos dimensionar nuestro alimentador simplemente asumiendo la mayor de estas, ya que en efecto la que estamos buscando son las corrientes: Ia, Ib e Ic.

Cuando hemos hecho el calculo consolidando toda la carga y luego efectuando el calculo de la corriente en efecto se obtiene la magnitud de unas corrientes Ia, Ib e Ic… pero DE UN SISTEMA BALANCEADO, tampoco podemos dimensionar nuestro alimentador con esta corriente.

La respuesta correcta la vamos a determinar haciendo un pequeño análisis de nodos, básicamente lo que hay que saber es que en un nodo la sumatoria de las corrientes debe ser cero (de lo contrario explota el universo).

Tenemos para la corriente Ia:

image

Aquí aclaro que las corrientes son fasores (vectores), el análisis aplica igual para la corriente Ib e Ic, que que vamos a hacer entonces es una suma fasorial (o resta mejor dicho).

vamos a ver como queda todo de manera grafica:

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En verde se muestran las tensiones Vab,Vbc y Vca.

En rojo tenemos las corrientes monofásicas que ya calculamos, el factor de potencia de 0,95 inductivo se traduce en un desfase de -18,1948… grados, entonces para determinar la corriente Ia de manera grafica giramos el vector Ica 180 grados y se lo pegamos al extremo del vector Iab, se muestra arriba como la linea punteada el fasor –Ica, finalmente unimos el origen con la punta del vector auxiliar y listo, la corriente es de 13,37 A para Ia, 12,47 A para Ib y 10,42 A para Ic.

Pero entonces ¿que estábamos calculando cuando tomamos la carga como una sola trifásica?

image

El error se produce ya que las corrientes tienen todas las mismas magnitudes, cuando se suma los fasores se obtiene siempre 12,03 A

Conclusiones

  • NO usar la raiz de tres para sistemas trifásicos desbalanceados
  • La corriente mayor de las líneas se deba calcular usando fasores, en nuestro caso son 13,37 A
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