Fórmula para calcular una red bifásica
Tengo que calcular una red bifásica y me gustaría saber qué fórmula he de utilizar o ver un ejemplo de cálculo.
En una red F+F+F+N y tengo líneas con cargas que van con F+F y F+F+F con líneas F+F y F+N...
En una red F+F+F+N y tengo líneas con cargas que van con F+F y F+F+F con líneas F+F y F+N...
2 respuestas
Respuesta de Hugo Daniel Tarzio
1
Hiciste un hermoso embrollo. Vamos a organizar esto. Vamos a llamar a las fases R, S y T. interpreto que queres calcular R-S, R-S-T, R-N y R-S-T-N. Te voy a dar las fórmulas básicas de potencia, de ahí sale todo. Después si quieres me podes pedir algo más especifico.
Para R-S-T ó R-S-T-N.
U = 220/380 V
I = 150 A
cosfi = 0.87
P = 1.732 * U * I * cosfi
P = 1.732 * 380 * 150 * 0.87 = 85890 W
P = 85.9 Kw
La tensión es la de linea.
Estas potencias son aproximadas, para que te de exacto cambia el 1.73 por raíz cuadrada de 3 (acá no se como ponerlo en la fórmula, el formato de la página no me deja)
Entre fases, por ejemplo T-S con los mismos datos
P = Ul * I * cosfi
P = 380 * 150 * 0.87 = 49590 W = 49.6 Kw
La tension es la de linea.
Para monofasica (R-N) con los mismos datos
P = Uf * I * cosfi
P = 220 * 150 * 0.87 = 28710 W = 28.7 Kw
La tensión es la de fase.
De esas fórmulas despejas la corriente o la incógnita que necesites.
Si las potencias las quieres sacar en VA (potencia aparente), obvias el cosfi.
Los cables salen de la corriente de carga (por tablas) y se verifican al cortocircuito (corriente de corto que tienen que soportar) y por la caída de tensión (3% para iluminación y 5 % para motores). Las protecciones se calculan por el consumo y tienen que ser menores o iguales que la corriente que soporta el cable.
Espero te sirva. No dudes en consultar cualquier duda o algo que sea más especifico. Suerte.
Para R-S-T ó R-S-T-N.
U = 220/380 V
I = 150 A
cosfi = 0.87
P = 1.732 * U * I * cosfi
P = 1.732 * 380 * 150 * 0.87 = 85890 W
P = 85.9 Kw
La tensión es la de linea.
Estas potencias son aproximadas, para que te de exacto cambia el 1.73 por raíz cuadrada de 3 (acá no se como ponerlo en la fórmula, el formato de la página no me deja)
Entre fases, por ejemplo T-S con los mismos datos
P = Ul * I * cosfi
P = 380 * 150 * 0.87 = 49590 W = 49.6 Kw
La tension es la de linea.
Para monofasica (R-N) con los mismos datos
P = Uf * I * cosfi
P = 220 * 150 * 0.87 = 28710 W = 28.7 Kw
La tensión es la de fase.
De esas fórmulas despejas la corriente o la incógnita que necesites.
Si las potencias las quieres sacar en VA (potencia aparente), obvias el cosfi.
Los cables salen de la corriente de carga (por tablas) y se verifican al cortocircuito (corriente de corto que tienen que soportar) y por la caída de tensión (3% para iluminación y 5 % para motores). Las protecciones se calculan por el consumo y tienen que ser menores o iguales que la corriente que soporta el cable.
Espero te sirva. No dudes en consultar cualquier duda o algo que sea más especifico. Suerte.
Hola de nuevo.
En primer lugar agradezco el tiempo empleado por el ejemplo y en segundo lugar pido disculpas por no contestar antes.
Referente a tu ejemplo, necesitaría un aclaración y si lo que supongo de tus comentarios son correctos y si esto es así:
Red trifásica: 380v (220V entre F y N y 380v entre fases)
Red trifásica: 220v (127V entre F y N y 220v entre fases)
Si la red de alimentación es la primera opción, 380V, para el cálculo de un receptor monofásico la fórmula a utilizar sería:
P= U*I*cosfi = 220*I*cosfi
Si la red de alimentación es la primera opción, 380V, para el cálculo de un receptor trifásico la fórmula a utilizar sería:
P= 1.73*U*I*cosfi = 1.73*380*I*cosfi
Tenga o no N.
Si la red de alimentación es la segunda opción, 220V, para el cálculo de un receptor monofásico la fórmula a utilizar sería:
P= U*I*cosfi = 127*I*cosfi
Si la red de alimentación es la segunda opción, 220V, para el cálculo de un receptor trifásico la fórmula a utilizar sería:
P= 1.73*U*I*cosfi = 1.73*220*I*cosfi
Tenga o no N
Esto me lleva a pensar que para el cálculo de las secciones y cdv, las fórmulas serían:
Red trifásica: 380v (220V entre F y N y 380v entre fases)
S = (P*L) / (y*e*U) = (P*L) / (y*e*380) en trifásica
S = (2*P*L) / (y*e*U) = (P*L) / (y*e*220) en monofásica
Red trifásica: 220v (127V entre F y N y 220v entre fases)
S = (P*L) / (y*e*U) = (P*L) / (y*e*220) en trifásica
S = (2*P*L) / (y*e*U) = (P*L) / (y*e*127) en monofásica
Siendo:
y : Conductividad (1/R)
Pero si es bifásica, es decir, con solo dos conductores (por ejemplo R y S), sería:
Si es bifásica a 220V entre R y S sin N
S = (P*L) / (y*e*U) = (P*L) / (y*e*220)
Si es bifásica a 220V entre R y S con N, luego 127 entre R y N
S = (P*L) / (y*e*U) = (P*L) / (y*e*220) bifásica R y S
S = (P*L) / (y*e*U) = (P*L) / (y*e*127) bifásica R y N
¿Se tendría que multiplicar por 2 la longitud total en bifásica? Esto me parece recordar que lo leí en algún sitio, pero no lo sé con seguridad.
S = (P*L) / (y*e*U) = (P*L*2) / (y*e*220) bifásica R y S
S = (P*L) / (y*e*U) = (P*L*2) / (y*e*127) bifásica R y N
¿Y para el cálculo de un receptor bifásico la fórmula a utilizar sería.?
P= U*I*cosfi = 220*I*cosfi entre R y S
P= U*I*cosfi = 127*I*cosfi entre R y N
Si la red de alimentación es de 220V
P= U*I*cosfi = 380*I*cosfi entre R y S
P= U*I*cosfi = 220*I*cosfi entre R y N
Si la red de alimentación es de 380V
Espero se entienda lo que intento preguntar y pido disgulpas de corazón por la tardancia en leer tu respuesta y no cerrarla.
Un saludo y gracias.
En primer lugar agradezco el tiempo empleado por el ejemplo y en segundo lugar pido disculpas por no contestar antes.
Referente a tu ejemplo, necesitaría un aclaración y si lo que supongo de tus comentarios son correctos y si esto es así:
Red trifásica: 380v (220V entre F y N y 380v entre fases)
Red trifásica: 220v (127V entre F y N y 220v entre fases)
Si la red de alimentación es la primera opción, 380V, para el cálculo de un receptor monofásico la fórmula a utilizar sería:
P= U*I*cosfi = 220*I*cosfi
Si la red de alimentación es la primera opción, 380V, para el cálculo de un receptor trifásico la fórmula a utilizar sería:
P= 1.73*U*I*cosfi = 1.73*380*I*cosfi
Tenga o no N.
Si la red de alimentación es la segunda opción, 220V, para el cálculo de un receptor monofásico la fórmula a utilizar sería:
P= U*I*cosfi = 127*I*cosfi
Si la red de alimentación es la segunda opción, 220V, para el cálculo de un receptor trifásico la fórmula a utilizar sería:
P= 1.73*U*I*cosfi = 1.73*220*I*cosfi
Tenga o no N
Esto me lleva a pensar que para el cálculo de las secciones y cdv, las fórmulas serían:
Red trifásica: 380v (220V entre F y N y 380v entre fases)
S = (P*L) / (y*e*U) = (P*L) / (y*e*380) en trifásica
S = (2*P*L) / (y*e*U) = (P*L) / (y*e*220) en monofásica
Red trifásica: 220v (127V entre F y N y 220v entre fases)
S = (P*L) / (y*e*U) = (P*L) / (y*e*220) en trifásica
S = (2*P*L) / (y*e*U) = (P*L) / (y*e*127) en monofásica
Siendo:
y : Conductividad (1/R)
Pero si es bifásica, es decir, con solo dos conductores (por ejemplo R y S), sería:
Si es bifásica a 220V entre R y S sin N
S = (P*L) / (y*e*U) = (P*L) / (y*e*220)
Si es bifásica a 220V entre R y S con N, luego 127 entre R y N
S = (P*L) / (y*e*U) = (P*L) / (y*e*220) bifásica R y S
S = (P*L) / (y*e*U) = (P*L) / (y*e*127) bifásica R y N
¿Se tendría que multiplicar por 2 la longitud total en bifásica? Esto me parece recordar que lo leí en algún sitio, pero no lo sé con seguridad.
S = (P*L) / (y*e*U) = (P*L*2) / (y*e*220) bifásica R y S
S = (P*L) / (y*e*U) = (P*L*2) / (y*e*127) bifásica R y N
¿Y para el cálculo de un receptor bifásico la fórmula a utilizar sería.?
P= U*I*cosfi = 220*I*cosfi entre R y S
P= U*I*cosfi = 127*I*cosfi entre R y N
Si la red de alimentación es de 220V
P= U*I*cosfi = 380*I*cosfi entre R y S
P= U*I*cosfi = 220*I*cosfi entre R y N
Si la red de alimentación es de 380V
Espero se entienda lo que intento preguntar y pido disgulpas de corazón por la tardancia en leer tu respuesta y no cerrarla.
Un saludo y gracias.
Tu razonamiento es correcto. Es así como se calcula. En bifásica (2 fases) o en monofásica (fase y neutro) se multiplica por 2, pues son 2 conductores (2 veces el largo o longitud) y la resistividad o conductividad (según con que fórmula lo saques)del cable, amortigua la tensión. Si no multiplicaras por 2, te daría la mitad de la sección que necesitas, y por ende el doble de caída de tensión.
En el caso de la trifásica (3 fases), se multiplica por 1,73 porque la corriente no "va y viene" (por decirlo de alguna manera gráfica) por 2 cables, sino que se distribuye entre 3 que se compensan entre si, ya que sus vectores inductivos no trabajan a 180 grados como en monofásica o bifásica, sino que lo hacen a 130 grados.
Por ende, el razonamiento estaba bien, pero los factores mal en tus fórmulas de sección. Para mono y bifásica se multiplica por 2 como pensaste, y en trifásica se multiplica por 1,73. Si quieres una cuenta más exacta, cambia el 1,73 por la raíz cuadrada de 3 .
Otro detalle, con confundas los términos de bifásica y fase+neutro. Bifásica son 2 fases. Fase+Neutro es monofásica (hay una sola fase).
Para resumir y que quede bien claro. Para trifásica se trabaja (en las fórmulas) con tensión de linea (fase-fase) y el múltiplo 1.73 (en todo).
En bifásica se trabaja con tensión de linea (fase-fase) pero con factor 1 para potencia y factor 2 para caídas de tensión y/o secciones.
Y en monofásica se trabaja con tensión de fase (fase-neutro) y los mismos factores que bifásica.
Espero que te haya sido claro y no te haya enredado mucho. Solo tienes que aplicar la lógica y pensar como trabajan las inductancias de los cables. Con eso lo sacas aunque te olvides que múltiplo es el que iba. Suerte
En el caso de la trifásica (3 fases), se multiplica por 1,73 porque la corriente no "va y viene" (por decirlo de alguna manera gráfica) por 2 cables, sino que se distribuye entre 3 que se compensan entre si, ya que sus vectores inductivos no trabajan a 180 grados como en monofásica o bifásica, sino que lo hacen a 130 grados.
Por ende, el razonamiento estaba bien, pero los factores mal en tus fórmulas de sección. Para mono y bifásica se multiplica por 2 como pensaste, y en trifásica se multiplica por 1,73. Si quieres una cuenta más exacta, cambia el 1,73 por la raíz cuadrada de 3 .
Otro detalle, con confundas los términos de bifásica y fase+neutro. Bifásica son 2 fases. Fase+Neutro es monofásica (hay una sola fase).
Para resumir y que quede bien claro. Para trifásica se trabaja (en las fórmulas) con tensión de linea (fase-fase) y el múltiplo 1.73 (en todo).
En bifásica se trabaja con tensión de linea (fase-fase) pero con factor 1 para potencia y factor 2 para caídas de tensión y/o secciones.
Y en monofásica se trabaja con tensión de fase (fase-neutro) y los mismos factores que bifásica.
Espero que te haya sido claro y no te haya enredado mucho. Solo tienes que aplicar la lógica y pensar como trabajan las inductancias de los cables. Con eso lo sacas aunque te olvides que múltiplo es el que iba. Suerte
