martes, 18 de noviembre de 2014

Tensiones y corrientes de fase y de línea

En todo sistema trifásico se definen dos tipos de tensiones, tensión de fase y tensión de línea, y dos tipos de corrientes, corriente de fase y corriente de línea.

La tensión de fase, $V_{Fase}$, se define como la diferencia de tensión que aparece entre los bornes de una de las cargas conectadas al sistema trifásico. La tensión de línea, $V_{Linea}$, se define como la diferencia de tensión que aparece entre los conductores de la instalación.

Análogamente, la corriente de fase, $I_{Fase}$, se define como la corriente que circula por una de las cargas conectadas al sistema trifásico. La corriente de línea, $I_{Linea}$, se define como la corriente que circula a través de los conductores de la instalación.

Por otro lado, las cargas trifásicas pueden conectarse de dos formas diferentes: en triángulo y en estrella.

Estos dos hechos provocan, a veces, cierta confusión al referirse a los valores de tensiones de fase y de línea en las cargas trifásicas en función de la conexión que toman las cargas.

La figura 1 muestra la conexión de una carga trifásica en triángulo a una red trifásica de tensión $V_{Linea}$. Según las definiciones de tensiones de fase y línea se tiene que $$V_{Linea}=V_{Fase}$$ Por otro lado, la relación entre la corriente de fase y de línea toma el valor de $$I_{Linea}=\sqrt{3}\cdot I_{Fase}$$
Fig. 1 Conexión en triángulo. Tensiones y corrientes de fase y de línea.

La figura 2 muestra la conexión de una carga trifásica en estrella a una red trifásica de tensión $V_{Linea}$. Según las definiciones de tensiones de fase y línea se tiene que la tensión de línea toma el valor $$V_{Linea}=\sqrt{3}\cdot V_{Fase}$$ Por otro lado, la relación entre la corriente de fase y de línea toma el valor $$I_{Linea}=I_{Fase}$$
Fig. 2 Conexión en estrella. Tensiones y corrientes de fase y de línea.

Nota: La deducción de por qué el valor de la corriente de línea (para la configuración en triángulo) y la tensión de línea (para la configuración en estrella) se multiplica por $\sqrt{3}$ se obtiene del estudio de las tensiones simples y compuestas.

88 comentarios:

  1. Respuestas
    1. tienes razón opino lo mismo

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    2. buenas quisiera saber Porque el voltaje de lines es igual al voltaje de fase?

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    3. El voltaje de línea es igual al voltaje de fase sólo en configuración triángulo, tal y como puedes observar en el post.

      Si la conexión es en estrella, el voltaje de línea no coincide con el voltaje de fase.

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  2. no tenes la demostracion de la relacion? me haria falta... aun asi muy bueno el aporte

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    1. Hola Christian,

      La demostración es directa. Para ello bastará con realizar la suma vectorial de las tres tensiones de fase.

      El resultado que obtendrás es que la tensión de línea es raíz de tres veces mayor que la tensión de fase. Además también podrás observa que la tensión de línea está adelantada 30° respecto a la tensión de fase.

      Para demostrar el valor de las corrientes bastará con utilizar el principio de conservación de la energía aplicando el valor de tensión de línea y fase obtenidos previamente.

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  3. Conceptos que a veces, los profesionales, olvidamos de nuestros años de estudiantes. Está claro...nunca hay que dejar de estudiar. Interesantes recordatorios. Gracias.

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  4. Excelente, tengo una duda, la tension de linea es la tension nominal del transformador?

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    1. Cualquier máquina eléctrica (i.e. transformador) posee lo que se conoce por "placa de características". En ella se observar las tensiones de línea nominales para la(s) conexión(es) de la máquina.

      Espero haber respondido tu pregunta.

      Saludos.

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  5. Muchisimas gracias, mañana tebgo examen y tu blog me despejo grandes dudas que tenia...
    Buenisima explicacion y directo al punto

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  6. Excelente publicación, sigue así!

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  7. Hola amigo muy buena la info y bjenisimo que la compartas, pero creo que tienes un error conceptual...

    la tension de fase es la que existe entre una fase y el neutro o tension simple.... en argentina 220v para baja tension puede ser estrella con neutro o triangulo con tierra en fase 2 aunque se usa comunmente se usa la primera configuracion de sistema T T


    La tension de linea es aquella que existe entre dos fases tambien llamada compuesta... en argentina 380 volts para baja tension

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    1. Hola,

      Muchas gracias por tu comentario.

      Si lees con atención la entrada del blog, podrás observar que lo que tú indicas es una particularización de la explicación general que yo he expuesto.

      Por tanto no existe error conceptual alguno.

      Saludos.

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  8. Excelente, me quedo mucho mas claro. Gracias por el post.

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  9. Buen dia,

    Pregunta en la practica. Con amperimetro de gancho, para medición de corrientes por fase. Como considero la corriente total de un tablero trifasico 480/277? Es la sumatoria de las 3 corrientes de linea dividido entre 3? Es decir, el promedio?
    Agradezco de antemano tu respuesta.

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    1. hay dos faormulas una es para cargas equilibradas y la otra para desequilibrada... No es tan facil...

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    2. Hola,

      La corriente total en un cuadro trifásico la tienes que tomar por cada fase.

      Si dispones de una pinza amperimétrica, bastará con que midas la corriente de cada fase.

      Si el sistema está desequilibrado, las lecturas de corriente de cada fase serán distintas. Si el sistema es equilibrado, obtendrás valores de corriente muy similares para cada fase.

      Saludos.

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  10. Hola y en la practica como hago con el voltimetro y la pinza para sacar voltaje de fase y linea y corriente de linea y fase

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    1. En general, las corrientes y tensiones medidas en sistemas trifásicos son valores de línea.

      Sin embargo, en un sistema trifásico en estrella con acceso a neutro bastará con medir entre fase-neutro para obtener la tensión de fase.

      Si el sistema está en triángulo, la tensión de línea corresponde con la tensión de fase.

      Para las corrientes un razonamiento similar puede ser aplicado. En caso de un sistema en estrella equilibrado, la corriente de línea corresponde con la corriente de fase.

      Si el sistema se encuentra en triángulo y equilibrado, puedes observar la relación de la corriente de línea y fase en el post (es una relación raíz de 3).

      Saludos.

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  11. Cual es la relacion de tension e intensidad en la conexion Y-D

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    1. No sé si he entendido correctamente tu pregunta. Lo que quieres saber es cual sería la corriente en un sistema conectado en un extremo en estrella y en el otro en triángulo?

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  12. como mido con el amperímetro la intensidad de fase en TRIÁNGULO???

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    1. Hola,

      Deberás conectar el amperímetro en serie con la fase. Esta acción la podrás realizar sólo si tienes acceso a la fase. En caso contrario medirás corriente de línea.

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  13. Las relaciones de voltaje y corriente de fase con voltaje y corriente de linea solo son para sistemas equilibrados? (Ejemplo: Vlinea = raiz(3)*Vface)

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    1. Sí, ya que si el sistema es desequilibrado las relaciones ya no se cumplen.

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  14. Buenos dias, alguien de aqui me puede ayudar tengo este ejercicio

    3) Para un sistema en estrella aterrizado, determinar los volts de línea a tierra. Considere
    /Ia/=30A ; / Ib/=30A ; /Ic/=30A ; /Ra/=1Ω ; / Rb/=1Ω ; /Rc/=1Ω Rt=2Ω

    CREO QUE ES SENCILLO, PERO NO CONOSCO DEL TEMA
    ALGUIEN PODRIA GUIARME

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    1. No entiendo el ejercicio que planteas. ¿Estás calculando un cortocircuito a tierra? (En cualquiera de sus variantes).

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  15. Espectacular tu explicación, felicitaciones y muchas gracias

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  16. una pregunta, la corriente vista en las placas de datos de los transformadores es la corriente de linea o de fase ya que necesito ese dato para calcular el calibre de los conductores

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    1. La corriente en las placas de características siempre es la corriente de línea (la que puedes medir).

      Por otro lado, la medida de la corriente (de línea) también podrá corresponder con la corriente de fase en función de la conexión del transformador.

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  17. Como se halla la corriente en linea en un circuito en estrella

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    1. La corriente de línea y la corriente de fase en configuración estrella son exactamente la misma.

      Bastará que midas la corriente (de línea) para obtener la corriente de fase.

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  18. Buenas noches, Alguno podria explicarme estos problemas? Desde ya muchas gracias.
    Siendo la tensión entre cada una de las fases y neutro 100V (VRN=VSN=VTN=100V),
    calcular gráfica y analíticamente la tensión entre fases (VRS o VST o VTR).
    Siendo la tensión eficaz de fase Vf=60V y la frecuencia 60Hz: a_ Escriba las ecuaciones de Vr,
    Vs y Vt. b_ ¿Cuál será la tensión Vst? Deduzca su ecuación indicando módulo y fase.

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    1. Hola,

      Bastará con que dibujes del diagrama fasorial siguiendo las indicaciones que se te han proporcionado.

      Siento no poder ser más explícito, pero sólo con texto es muy tedioso responder a tu pregunta.

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  19. En una carga trifásica como mide la corriente de fase y la corriente de línea?

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    1. En una carga trifásica generalmente se mide la corriente de línea.

      Después, aplicas las relaciones de transformación y puedes obtener el valor de la corriente de fase.

      Todo depende de donde realices la medida de corriente.

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  20. Coneccion estrella triangulo con líneas trifásica de 380v , 50 hz, 1520 espiras y 400 espiras en cada fase del secundario circular tension de línea y face

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    1. Hola,

      Puedes aplicar la relación de transformación del transformador (función del número de espiras de los devanados) y después aplicar las relaciones de transformación de tensiones de línea y fases.

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  21. ¿Por qué los valores promedio de tensiones de linea y fase son cero?

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    1. Porque si calculas el valor medio de una onda senoidal pura, el valor medio es cero (el área positiva se cancela con el área negativa de la onda de tensión).

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  22. Hola que tal me gustaria ponerme en contacto contigo para resolver algunas dudas algun correo?

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    1. Hola,

      Puedes preguntar por aquí. Como ves, el blog no tiene publicidad alguna.

      La idea es que el intercambio de conocimiento sea lo más universal posible. Tu pregunta duda, puede ser útil a más personas.

      Si lo deseas puedes publicar tu pregunta aquí e intentaré resolverla lo más pronto que pueda.

      Saludos.

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  23. Entonces cuál es la relación que existe entre las tensiones de fase y de línea?

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    1. Como se indica en el artículo, la relación es raíz cuadrada de 3.

      Saludos.

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  24. cual es el valor de la intensidad de la corriente de fase en triangulo

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    1. estando las cargas equiloibradas,la corriente de fase en triangulo, es la corriente de linea sobre raiz de 3.

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    2. Me gustaría agradecer a "Unknown" por su comentario el 1 de noviembre de 2020 que resuelve la duda planteada.

      Saludos.

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  25. que formula puedo usar para resolver la corriente fase de una conexión estrella

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    1. Si conoces la corriente de línea puedes usar las relaciones expuestas en el artículo.

      Saludos.

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  26. En conexión estrella, el voltaje de fase a linea no altera el ángulo o lo altera en 30 grados??

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    1. Hola Raúl.

      Si, eso también sucede, pero en el artículo me he centrado en los valores de magnitud no en su valor vectorial.

      La solución a tu pregunta es sencilla. Bastará con dibujar el diagrama vectorial para ver que las tensiones compuestas son raíz de 3 más grandes que las tensiones simples y están 30 grados adelantadas.

      Saludos.

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  27. Gracias, tantos años sin repasar y esto ayuda mucho,

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  28. Hola,

    No entiendo tu comentario. Si lo deseas puedes formular una pregunta e intentaré responderla lo más rápido posible.

    Saludos.

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  29. Hola! me gustaria saber tu nombre y tu apellido, para poder citarte!

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  30. Un circuito trifasico permite mayor potencia con menor amperaje por fase

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    1. Es esto una pregunta o una afirmación que quieres que responda o rebata?

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  31. Buenas! ¿¿¿La corriente de fase es la corriente nominal del transformador monofásico???

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    1. La corriente siempre es función de la carga aplicada en el circuito.

      Resolví tu duda?

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  32. Cuando te dicen que un generador tiene una tensión en bornes 12990 V, se refieren a la tensión de línea, no a la de fase verdad?

    La de fase sería la tensión entre el borne del neutro y una fase, y la de línea entre los bornes de dos fases.

    Es así? Siempre tengo dudas con esto

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    1. A menos que se indique lo contrario, en un sistema trifásico los valores de tensión y corriente siempre son de línea. Esto es debido a que, en general, los equipos de medida dan las lecturas de los valores de línea y no de fase (es mucho más complicado e incluso a veces imposible medir un valor de fase).

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  33. Hola, perdona pero creo que la relación de tensiones en la carga trifásica en estrella está al revés. Si no me equivoco es tensión de fase = raiz de tres* tensión de linea :)

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    1. Hola,

      Creo que estás equivocado ya que la corriente de línea es raiz de tres la corriente de fase en un sistema en triángulo, tal y como se expone en esta entrada.

      En cualquier caso, gracias por tu aporte.

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  34. Desfasamiento de voltajes entre Línea y Fase ayuda con eso porfavor

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    1. Podrías ser un poco más específico con tu consulta, por favor?

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