Este artículo ilustra la caída de voltaje para una sola fase, su cálculo y algunas preguntas relevantes. Los sistemas monofásicos de dos hilos utilizan un suministro monofásico y se suministra un solo CA/CC a través de un cable.
La caída de voltaje para una línea eléctrica de CA monofásica depende de varios factores: la longitud de la línea, la resistencia conductiva de la línea, el ángulo de fase y la corriente que fluye a través de la línea o la corriente de carga. La corriente y la impedancia explican la caída de voltaje entre dos extremos de la línea monofásica.
Caída de voltaje para monofásico: preguntas frecuentes
¿Cómo calcular la caída de voltaje para una sola fase?
Por monofásico, podemos pensar tanto en CA como en CC. Si bien el suministro de CA puede ser monofásico o multifásico, el suministro de CC siempre es monofásico. Las fases individuales de CA y CC tienen diferentes cálculos de caída de tensión.
We calcular la caída de tensión en una CC multiplicando la resistencia por dos veces la longitud × la corriente. Para la conexión de CA monofásica, multiplicamos el seno y el coseno del ángulo de fase respectivamente con la reactancia y la resistencia del cable, los sumamos y multiplicamos la cantidad por dos veces la longitud × la corriente.
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¿Qué es la caída de voltaje para una sola fase?
La caída de voltaje para una sola fase es la corriente multiplicada por la impedancia de la conexión. De acuerdo con el Código Eléctrico Nacional, la caída de voltaje total máxima del 5 % es aceptable para la eficiencia estándar.
Una conexión monofásica consta de dos cables, uno de fase y otro neutro. Mientras que la corriente pasa de la fuente a la carga a través del cable de fase, el cable neutro organiza una ruta de retorno para la corriente para que todo quede equilibrado. La caída de voltaje para una sola fase ocurre cuando la corriente comienza a fluir.
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Fórmula de caída de tensión monofásica
La Caída de voltaje Para fórmulas monofásicas para CC y CA son:
VDC = 2 x I x L x R/1000
V1φ = 2 x I ( R cosθ + X senθ) x L /1000
Donde I = corriente de carga, R = resistencia del cable, X = impedancia del cable, L = longitud del cable y θ = ángulo de fase (para CA)
Podemos encontrar el porcentaje de caída de voltaje dividiéndolo con el voltaje de suministro y multiplicándolo por 100. La razón por la que dividimos las fórmulas por 1,000 es que los valores típicos de impedancia se dan por cada 1,000 pies. De esta manera, los convertimos a ohmios por pie. Además, multiplicamos la longitud por 2 para obtener la longitud del cable bidireccional.
Fórmula de cálculo de caída de tensión trifásica
Un sistema trifásico siempre está alimentado por un suministro de CA. A diferencia de la energía monofásica, la energía trifásica utiliza cuatro cables, de los cuales tres son conductores y uno es neutro.
La caída de voltaje para un sistema trifásico es:
donde I= corriente de carga, R = resistencia del cable, X= impedancia del cable, L= longitud del cable y θ = ángulo de fase. La cantidad √3 en esta fórmula proviene de la relación de los voltajes fase a fase y fase a neutro en una conexión trifásica.
Sistema trifásico; “Fortis Alberta 25kV – Condado de Lethbridge, AB” by tonyglen14 está licenciado bajo CC BY 2.0
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Problema numérico
Una carga monofásica está conectada a una fuente monofásica de dos hilos de 230 V. La carga está ubicada a 200 pies de la fuente. La fuente de 230 v y la carga están conectadas por un cable de dos hilos. Cada conductor tiene una impedancia de (3+0.2j) por 1000 pies. La corriente de línea es de 8 A. ¿Cuál es el porcentaje de caída de voltaje y el voltaje en la terminal de carga?
El dibujo lineal simple de la configuración se muestra a continuación:
Debido a la impedancia R= 3+j0.2 ohmios e I= 8 A, habrá una caída de tensión al final de la línea, es decir, en el lado de la carga. Llamemos a la caída de voltaje como Vd y voltaje de carga como VL.
Entonces, caída de voltaje Vd= Voltaje de fuente- voltaje de carga = VS- VL, entonces VLV =S- Vd
VS= 230 V
Sabemos, caída de voltaje para monofásico = I x L x R/1000
Por lo tanto,
Vd= 4.8 V
Necesitamos multiplicar el voltaje vd por dos a medida que la corriente también fluye desde el cable neutro.
Entonces, la caída de voltaje porcentual 4.8 x 2/230 x 100 = 4.17 %
Y el voltaje terminal = (230- 9.6 ) = 220.4 V
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