El empleo de corriente alterna (AC) en los hogares ¿Tiene los días contados?
Es conocido que en las nuevas líneas de transmisión eléctricas masivas más modernas, se utiliza la corriente continua de alta tensión (HVDC) con ventaja sobre las tradicionales de corriente alterna (HVAC). La principal ventaja del uso de la corriente continua (DC) en el trasporte de energía eléctrica, consiste en la inexistencia del Factor de Potencia que limita y complica la transmisión de la corriente alterna (CA), con pérdidas adicionales a las puramente óhmicas.
En los hogares se utiliza universalmente la CA, con las mismas limitaciones y complicaciones que en las líneas de transmisión, aunque muchas de las aplicaciones eléctricas domésticas funcionan realmente con DC, obtenida interiormente por medio de la rectificación.
En la actualidad y gracias a la Electrónica moderna, el cambio de una corriente a la otra y viceversa es relativamente sencilla y eficaz con rendimientos muy elevados. ¿Por qué entonces no volver a la DC?
Quizá el uso más controvertido en contra de la DC, es la alimentación de motores, porque el motor de AC es mucho más sencillo que su equivalente para DC, por la existencia en estos últimos del necesario colector y escobillas, que han sido obviados por los motores sin escobillas (Brushless motors) electrónicos.
Yo recuerdo que hace unos 50 años en mi ciudad coexistían todavía algunas redes de distribución doméstica en CC, que la ventaja de la AC en aquellos tiempos barrió definitivamente.
¿Podría ser que la vieja disputa entre la DC y la AC protagonizada por el mítico Edison y el endiosado Tesla, resuelta en su momento a favor de Tesla, revertiera de nuevo en favor del primero?
¿Qué problemas, aparte de los económicos debidos al cambio, podría reportar tal cambio?
4 respuestas
En definitiva... sigue siendo CA "rectificada"... si tenemos en cuenta que en toda función de transformación o rectificación se pierde energía ... se perderá más energía que en cualquier transformador (que hasta hoy, sigue siendo la máquina "perfecta" en comparación con cualquiera otra) ... Si a eso le agregamos la necesidad de mayores secciones de cables (precio y disponibilidad del cobre).. y que todos los equipos de hogar o industria, trabajan bajo infinidad de voltajes que habría que "ir consiguiendo en cada caso" no le veo ningún futuro.
¡Gracias!
Coincido en que el transformador es aún imbatible, pero la transformación DC/DC cada día mejora, aunque siempre será más complicada y frágil. La Electrónica es así.
Veo que algunos dicen "que gracias a que nó existiria el efecto debido al "factor de potencia", es menos engorrosa la HVCC... ahora me pregunto, ¿será tan así.? .. porque ójo..!!! y sobre todo en tensiones altas (a ver qué se entiende por -altas-..) las innumerables variaciones en las cargas, que harán que flucúe la intensidad en todos los recorridos probables.. ¿No producirá ningún tipo de induccion..? y el Paralelismo de éstas líneas de DC ... ¿Nó producira ningún efecto inductivo y capacitivo... y en resumidas cuentas.. determinado FP..? ... ¿SEGURO? ...
No creo que tenga los días contados, y la principal razón es SEGURIDAD HUMANA.
Una distribucion en DC, deberia hacerse en al menos 110 voltios, para no tener que usar un cable de calibre exagerado. La alterna, como sabemos "pasa por cero", y sobre un humano, si queda "pegado", le da la oportunidad de desprenderse en esos momentos de cruce por cero. La continua, no la da. De paso, 110 voltios de continua, provocaran la casi inmediata electrolisis de la sangre, cosa que es mortal aunque corte el disyuntor... y ese efecto, la alterna no lo produce. Siguiendo con el tema: Todos sabemos que cortar DC es muchisimo mas dificil que cortar AC, por el tema "arcos", asi que las termomagneticas y disyuntores deberian ser mucho mas grandes y complejas para poder manejar esos arcos. No valdria el uso de "Termomagneticas transistorizadas", porque en caso de cortocircuito y que se queme el transistor, la corriente seguiria circulando sin freno: Son casos donde la tecnologia moderna no logra reemplazar a la del siglo XIX.
La gran ventaja de la HVDC, me parece que esta en los cada vez más extendidos "Campos de generación solar": En esos campos, se genera en DC, y debe hacerse "Senoidal trifásica" para poder usar transformadores y enviarla. Pero, si se envía como HVDC, directamente a la tensión generada, se tienen la ventaja más que nada de torres de alta tensión mucho más pequeñas, ya que "dos líneas" son 4 cables, mientras que en trifásica, "dos líneas", son de 6 a 8 cables, según se lleve neutro o no. Torres más grandes, más pesadas, más kilos de aluminio... todo le da ventaja a la HVDC, y poner el "Oscilador para hacerla senoidal", al fin de la línea, es exactamente el mismo que si se pusiese al principio, y se hizo un gran ahorro en la línea de transmisión.
Ahora "ahorro en la sección de cable", no seria gran cosa: porque la potencia seria la misma, y al ser solo dos cables, la corriente eficaz seria mucho mayor. Si bien se ahorra al no tener componente reactiva ni efecto pelicular, no me parece que ese ahorro sea tan grande. El de menos cables y torres más chicas, si, seguro es ahorro.
Por otro lado, la experiencia en esa transmisión todavía es poca, y parece ser que hay problemas extras:
-La corrosión es mucho más rápida con la DC que con la AC
-El tendido de dos cables sobre una línea de cientos de kilómetros, forma una bobina de una sola espira, pero inmensamente grande, y el circuito tiene una inductancia alta.
-Los seccionadores para abrir bajo carga una línea que transporta DC en alta tensión, y encima sobre un circuito inductivo, son monstruosamente caros.
Lo que no se va en lagrimas, se va en suspiros... como decía mi abuelita.
¡Gracias!
Celebro que el tema haya despertado su interés.
Añado, que creo que las líneas de AT con seis hilos, transmiten corriente exafásica, fácil de trasladar a trifásica con los devanados de el transformador receptor
Acá en Argentina, con 6 hilos mandan dos ternas trifásicas: De ese modo, se puede cortar una si no se necesita tanta potencia, o para tareas de mantenimiento. O en caso de falla de una terna, que quede la otra. No se olvide que acá tenemos líneas de 2.500 km viniendo desde la Patagonia, con vientos fuertes y permanentes.
El tema por supuesto que es interesante!. Y varias veces intente hacer también "preguntas interesantes", que más que preguntas eran tal como la suya, para hacer debates... pero creo que una sola tuvo éxito (una relativa a la Inteligencia Artificial). Ojala hubiese más preguntas así, que despierten el interés, y nos dedicaríamos menos al cotilleo!.
La HVDC se suele aplicar en líneas de gran potencia a mucha distancia. Además de los problemas de la CA, otra ventaja es que se transmite con menos cables.
Por contra, se necesitan rectificadores y conversores al principio y al final de la línea.
Estos aparatos son más complejos que un transformador de CA. La ventaja de la distribución en CA es la sencillez del transformador.
Por otra parte el motor de inducción de CA es más sencillo como dices.
Dudo mucho que a corto plazo la alterna desaparezca, pero también la electrónica de potencia ha evolucionado mucho.
Yo creo que, los problemas economicos y los de readaptacion práctica de las redes, son al dia de hoy, la principal causa de la no conversión ... Hace 50 años no lo era tanto, la inversion en mano de obra tenia unos costes reales muy inferiores a los de hoy,... y gran parte de las redes actuales estaban aún por implementar,... hoy las ventajas economicas a corto plazo, creo que no justifican en los consejos de administracion la nueva conversion de AC & DC tampoco se da el caso de tener competencia alguna que obligue en la actualidad a las Cias. Electricas a invertir estrategicamente en algo "innecesario" que el mercado no pide,... aparte de ser una cuestion Transnacional lo cual implicaria,... que llegar a un acuerdo seria practicamente imposible ya que, tampoco existen problemas reales que obliguen a éllo.
No obstante la DC creo que tendria un componente de seguridad en todos los órdenes, que técnica y fisiologicamente seria muy superior a la actual AC
Naturalmente muchos admidadores del "Gran Tesla" tendrian que "moderar" el reconocimiento hacia el "gran genio",.. "inventor" "creador",.. gran "adalid" en el desarrollo de la civilizacion,.. "precursor" en la creacion de la energia gratuita,.. etc,. Etc,. En realidad siempre dije que fué un gran bluff,... un gran egoista que por intereses propios dejó sus trabajos con la DC del Sr. Edison, "tan solo" por una buena oferta economica ofrecida por la competencia,... colaborando en un nuevo proyecto para el desarrollo AC con el Sr. Westinghouse,.. e implementarla con nuevas patentes para su distribución y comercializacion con la generacion de corriente y motores en AC,.. en vez de profundizar en el estudio y desarrollo de la DC en motores (ya existentes) referencia Faraday,... éntre otros.
No creo que,... la Tesla Corporation Ltd. admitiera tal maniqueismo es decir,.. (para maniqueos solo están éllos) que ahora el "malo" fuera el Sr. Westinghouse, y el "bueno" el Sr, Edisón, tras 20 años de publicidad subliminal y cuasi gratuita en Internet y otros medios audio visuales,.. si seria demasiado admitir que en realidad el alumbrado eléctrico fué gracias a que éste hombre Edison creo la lámpara de incandescencia,... sin élla, el "sabio" Tesla quizás habria inventado el motor de AC,.. pero a la luz de una vela...
¡Gracias! por su aportación.
Creo que la CC es más peligrosa que la CC, por los efectos de la electrolisis en los humores corporales.
Coincidimos en la calificación de los inventores Edison y Tesla. Considero que:
Edisón fue un inventor-trabajador.
Tesla fue inventor-especulador-soñador.
Al decir Utd. Cual es mas peligrosa,.. no lo dejó claro, repitio CC pero entiendo que queria decir que la continua es mas peligrosa que la alterna, sobre todo por el nefasto y rápido efecto de la electrolisis, en ese sentido estoy de acuerdo con Utd. Pero,.. en mi respuesta, donde digo que la CC tiene un componente de seguridad mayor, técnica y fisiologicamente, me estaba refiriendo a la ausencia de creacion de los campos electromagneticos de baja frecuencia generados principalmente en el transporte de la CA ... éstos campos eran considerados prácticamente "inocuos" para la salud hasta hace poco tiempo, sin embargo las últimas investigaciones medico - biologicas ya están demostrando todo lo contrario,... tienen a medio y largo plazo, incidencia negativa sobre la salud de las personas.
Yo lo que no veo, es el futuro en alterna, los inconvenientes que tu pones son los clasicos de hace 100 años tus conocimientos sobre rectificar la generacion de alterna, para producir continua creo que debes repasarlos (sin ánimo de ofensa) el tema es diferente y mas complejo, a titulo orientativo te diré que ántes de los generadores de alterna, ya existian los mas "naturales" de continua, vease por ejemplo la dinamo,.. pero en definitiva, es un tema apasionantemente tecnico,. que ya era hora se comenzara a implementar y debatir en las Universidades como alternativa a la nefasta alterna,... la implementacion de la continua no lo impide la técnica,.. lo impiden otros intereses - Super You
Está bien.... Pero discrepamos. Como no bajemos las necesidades energéticas actuales (las que a pesar de los leds, por ejemplo; van camino a aumentar, hasta que nos quedemos sin petróleo, por ejemplo .. ;) ..) va a ser Imposible abastecer a 7.000 u 10.000 millones de personas. Por ejemplo...a qué voltajes Transmitir la CC..? para luego disiparla hasta obtener voltajes inferiores o transformarla hacia voltajes mayores..? O distribuir cientos de voltajes diferentes con innumerables conductores recorriendo las ciudades..? ... El cobre es finito (tal vez más que el petróleo...solo que el cobre se "transforma" y el petróleo se acabará dentro de poco. No olvidemos...= - Mario Gomez
"Otra" de las razones por las que triunfó la AC fue debido a la "no pérdida" de energía por calor en los cables, porque al poderse transformar fácilmente solo hacía falta 1 voltaje geberalizado....y más tarde, porque "Hay Poco Cobre" y se necesitaba para fabricar bombas y balas... por lo que también "se aumento" el voltaje transmitido. - Mario Gomez
Precisamente en otra pregunta aparece lo que alguien quiere vender como novedad pero, resulta que ya existía, el transformador rotativo de CC! En cambio el transformador de CA es una máquina estática más eficiente. Pero con la electrónica de potencia la cosa cambia, ya en los años 70 los trenes que se fabricaban en España llevaban un conversor electrónico para reducir los 3000V CC de la catenaria a trifásica en BT. Saludos - David Tupak
Lo sé...fui electricista de ferrocarriles durante 10 años...aunque es lo de menos; más valen los más de 40 que llevo en el tema Electricidad. Por supuesto que habían Dinamos..y más luego Generatrices de CC ..presidente para alimentar los campos de los Alternadores...pero fue presisamente, debido a que el desgaste de las escobillas, el chisporroteo que desgasta a las delgas, la poca eficiencia en la corrección de la desviación del campo magnético que tenían los campos auxiliares, etc demostró la mayor eficiencia electromecánica de los alternadores; más allá de las propias virtudes para la transformación. - Mario Gomez
Pero esa mayor eficiencia que dices en AC de los motores de los ferrocarriles., si de accuerdo pero,.. es válida SOLO para los motores pequeños, ¿que pasa con los grandes?... ¿porque los grandes son en DC ? ..... como los de los barcos y otras grandes maquinarias. - Super You
No...los de tracción de ferrocarriles, también son de DC... 1.000 HP. Pero se utilizan de DC porque es más fácil controlar su potencia regulando sus campos y rotores electrónicamente que si fuesen de AC...y hacerlo mecánicamente. A pesar de su gran desgaste en escobillas y delgas. - Mario Gomez
Querras decir AC... donde dices en el primer parrafo DC ... 1.000 hpbien lo del control de potencia pero, creo que no solo son IMPRESCINDIBLES tecnicamente en DC debido al control de potencia, porque yo me refiero a motores mucho mas potentes, digamos de 20.000 hp o mas..... y cierro el kiosko porque me caigo de sueño encima del teclado, son las 4 de la madrugada y ya está bien por hoy,...... bye,..bye,. - Super You
Los trenes siempre habían utilizado motores de continua, pero hoy en día también se montan con alterna, ya que el control de los motores de alterna ha evolucionado mucho. Saludos - David Tupak