Ejercicio para comprobar la sobretensión al cortar el cable neutro
Revisando un ejercicio de electrotecnia de 2º año, el profesor nos hablo de lo que pasaría al cortar el cable neutro de la línea III... ILUSTRANDO así:
La pregunta es ¿dónde esta la sobretensión?... Más bien lo que hay es subtension... Ya que se ve claramente que el voltaje en la carga de 100 ohms baja a 153 v..., mientras que en la de 50 hay 76,5 v!
¿Por que se dice que hay sobretensión cuando lo que pasa en realidad es que el voltaje baja...
3 Respuestas
"SÍ" ... Existe Sobretensión.
Miremos =
En condiciones Normales de funcionamiento a 230v.. cada resistencia recibe esos 230v.
Pero ante la ausencia de Neutro, quedan conectadas en Serie a través del Punto de Contacto a Neutro de ambas.
En éste caso "supongamos" que quedarían en Serie a 400v.
Ahora bien ... Si ambas tuviesen exactamente "la misma" resistencia, podríamos asumir que a cada una, le llegarían 200v,¿sí..? - Entonces, tal como tu deduces, ambas sufririan de Subtension.
Pero... son "diferentes".
Entonces hay que hacer algunos cálculos, si bien la mayoría de ellos, ya los tenemos .. "NO" son del todo correctos ya que se produjo un fallo.
1) Voltaje Total (Et) = 400 V
2) Resistencia Total (Rt) = R1 + R2 = 100 + 50 = 150 ohmios
3) Sacamos la "nueva" intensidad circulante (It) = 400/150= 2.7 A
Ahora, al tener la Intensidad Total, recién entonces, vamos a poder conseguir la "Caída de Tensión" en cada resistencia =
4) Caida en R1 = R1 X It = 100 x 2.7 = 270 Voltios (Acá ya encontramos la SOBRE-TENSION)
5) Caida en R2 = R2 x It = 50 x 2.7 = 135 Voltios. ( Y acá encontramos la subtension)
6) Potencia Disipada en R1 = E1 x It = 270 x 2.7 = 729 w (Nueva Potencia Disipada x R1)
7) Potencia Disipada en R2 = E2 x It = 364.5 w (Nueva Potencia Dispada x R2 )
8) Nueva Potencia Total = 1.093,50w
Si lo analizas, verás que "culpa" de la reistencia de mayor potencia, es decir de la de Menor Resistencia) la ótra, la de mayor resistencia y menor potencia; recibirá MÁS tension ...
Perdón... me han dicho que cuando las cargas quedan en serie el voltaje entre las dos cargas pasa a ser 400 v.
De manera que si eso es cierto la corriente que circula entre las cargas seria 2,6 A
ENTONCES EL Voltaje en la carga za seria 100 ohms . 2,6 = 260 v
Y en la zb seria 50 ohms . 2,6 = 130 v
La sobretensión estaría en la carga de mayor potencia ... pero en la carga zb de 50 ohms habría menos tensión 130 v
¿
¿Estáis de acuerdo con el razonamiento?
Si falla el neutro, las dos cargas quedan en serie, pero no a 230V si no a 400V. Suponiendo una red 230/400V.
Además, aunque la línea es trifásica, solo utilizas 2 fases y neutro, por lo tanto es un 'corte de neutro bifásico'.
Si... yo había oído de esa línea de 2 fases y neutro, pero esa modalidad se usa en españa y no se que otro país europeo pero en sudamérica la trifásica se compone de 3 fases y neutro ... de esa línea se toma los 230 v entre fase u neutro como ilustro en la figura.
Pero más allá de eso, la sobretensión en la primer carga es de 260 voltios ..., o sea; en la carga de 100 ohmios... tan solo 30 voltios más ...; mientras que en la segunda carga, no hay sobretensión sino subtension...
Pero no entiendo como 30 voltios más puede quemar a los aparatos..., cuando el valor pico de la onda es de 325 voltios y los electrodomésticos reciben 325 voltios y no se queman !
¿Cómo se puede explicar eso?
El valor pico de la onda dura 100 veces menos que un segundo, en cambio la sobretensión de 30V dura más en el tiempo.
En todo el mundo existe trifásica de 4 hilos, pero si solo utilizas 2 fases no es una carga trifásica.
No ... esta claro que esas cargas son monofásicas a partir de una red III...
Bien.. esos 325 volts duran milésimas de segundo y tal vez el aparato ni se entera... en cambio la sobretensión dura más tiempo., razón por la cual se quema...
De todas maneras con el ejemplo queda claro que no todos los artefactos reciben sobretensión ante un eventual corte del neutro ya ue la carga de la derecha recibe menos voltios que su tensión nominal... o sea recibe una subtension.
Esa subtension no quema nada ... lo único que hace es que al artefacto no funciona ¿verdad?
pero porque quedan a 400 v no me queda claro
Ten en cuenta que partes de unos valores que te han dado para poder saber qué tensión le llega a cada carga, pero un corte de neutro suele ser caótico en el sentido de que es difícil prever el nivel de sobretensión en unas fases y subtensión en otras.
Podría ser que la carga estuviera bastante desequilibrada en el momento del corte de neutro, lo que generaría mayores diferencias de voltaje (con respecto al valor normal F-N) que si la red estuviera bastante equilibrada.
Una subtensión no produce daños en muchas cargas, pero un motor si puede quemarse por subtensión, ya que el motor no tiene fuerza y demanda mas corriente para trabajar.
Al cortarse el neutro las dos cargas quedan en serie, formando un circuito de dos hilos conectado a 2 fases diferentes, por eso la tensión es 400V.
De hecho se puede utilizar electricidad a 400V en monofásico (tension compuesta). Existen máquinas de soldar que se conectan a 400V 2hilos, utilizando 2 fases.
También puedes utilizar un transformador 400V a 230V y conectar allí cualquier carga doméstica. Esto te puede servir para esquivar un corte de neutro, si tienes trifásica y la red de la calle es vieja y produce variaciones de tensión. Por ejemplo si tienes una televisión grande o algo caro le pones un transformador 400-230V que soporte su potencia.
Yo te recomiendo que hagas pruebas, combinando en estrella bombillas incandescentes de diferentes potencias.
En donde estudié electricidad lo hacíamos así.
Además lo curioso es que en nuestra aula-taller teníamos alimentación trifásica 130/230V. Nosotros utilizábamos igualmente bombillas de 230V en Y, de esta manera las bombillas nunca recibían mas de 230V.