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Tensión de línea y de fase en sistemas trifásicos

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La tensión de línea y la tensión de fase son dos formas distintas de medir tensión dentro de un sistema trifásico.

En una distribución trifásica con neutro encontramos cinco conductores:

  • Tres Fases (L1, L2, L3).
  • Un Neutro (N).
  • Una Tierra (PE).

La tensión depende de los dos puntos entre los que la definimos.

Tensión de fase ()

En una fuente conectada en estrella, la tensión de fase, , también llamada tensión simple, es la que existe entre una fase y el neutro. Si hablamos de una carga, la tensión de fase es la aplicada a cada rama y depende de si está conectada en estrella o en triángulo.

  • Valor Estándar (Europa): 230 V.
  • Uso: Es la que usamos para alimentar cargas monofásicas: enchufes, ordenadores, luces, bobinas de relés pequeños.

Tensión de línea ()

La tensión de línea es la que existe entre dos fases distintas. También se llama tensión compuesta.

  • Valor Estándar (Europa): 400 V.
  • Uso: Es la que alimenta las cargas de potencia: motores trifásicos, soldadoras, grandes hornos.

El factor √3

¿De dónde sale el 400? Si una fase tiene 230V y la otra también… ¿La diferencia no debería ser 0V o 460V? No, porque están desfasadas 120 grados. No alcanzan el pico a la vez.

La relación geométrica entre estos dos vectores forma un triángulo que se resuelve con la raíz cuadrada de 3.

Si hacemos el cálculo con el estándar europeo actual:

Por eso decimos nominalmente 400V.

Antiguamente en España teníamos redes de 127V / 220V.

  • Fase-Neutro: 127V (para luces).
  • Fase-Fase: 220V (para fuerza). Hoy en día el estándar ha subido a 230V / 400V para poder transportar más potencia con los mismos cables.

¿Por qué aparecen 400 V?

Mucha gente piensa: “Si L1 tiene 230V y L2 tiene 230V… la diferencia debería ser cero”. Eso sería cierto si fueran tensiones idénticas y estuvieran en fase. Pero están desfasadas 120 grados.

Al restarlas como fasores obtenemos otra senoide cuyo valor eficaz es veces mayor: 400 V. Su valor de pico es aproximadamente 566 V.

Seguridad en la medida

Tanto 230 V como 400 V pueden provocar lesiones graves o mortales. No abras ni midas un cuadro en tensión si no tienes la formación, la autorización, el procedimiento y el equipo adecuados.

Nunca asumas que un cable es Neutro por el color. Mide siempre. Si conectas un aparato de 230V (como tu portátil) entre dos fases (400V) por error, explotará instantáneamente.