Aunque las redes de distribución son generalmente
trifásicas, la mayor parte de los aparatos son monofásicos. En función de las
necesidades de cada usuario de BT, se pueden producir desequilibrios en la
tensión. El caso más peligroso es el del corte del neutro, que puede llevar a
una subida de potencial peligrosa para los aparatos previstos para funcionar a
tensión simple y que entonces se ven sometidos a una tensión próxima a la
tensión compuesta (figura 1).
Figura 1: Corte del neutro con receptores
monofásicos
Considerando el esquema de la figura 2, donde Z1, Z2 y Z3
representan las impedancias equivalentes por fase del conjunto de cargas aguas
abajo del punto de ruptura del neutro.
Si las fases están perfectamente equilibradas, el sistema
de tensiones no se perturba.
En caso de desequilibrio de las cargas, el punto neutro
se desplaza y las tensiones fase-neutro se aproximan a la tensión compuesta en
las fases menos cargadas, mientras que para las fases más cargadas (pequeña
impedancia) pasan a ser inferiores que la tensión simple.
Figura 2: Esquema equivalente de una red de
BT con corte del conductor neutro
Utilizando el teorema de superposición, se puede
demostrar que:
La tensión aplicada en los bornes de un
receptor monofásico en la fase 3, por ejemplo, será:
Se puede calcular V3N para las siguientes
impedancias:
Z1
= R
Z2
= 2 R
Z3
= 10 R
(Se toman cargas
resistivas para simplificar los calculos)
Aplicando la
fórmula 1, se tiene:
Entonces obtenemos:
De donde:
De igual forma, se determina:
Vn: es la tensión simple nominal
Lo que pone de manifiesto que pueden producirse averías en
los receptores monofásicos más sensibles, así como averías sucesivas, seguidas
por la evolución de fenómenos que agravan los desequilibrios (Z3 aumenta con las averías y V3N aumenta en consecuencia);
siendo este un fenómeno de avalancha.
Estos riesgos son, por tanto, un motivo suplementario
para equilibrar correctamente las cargas en las redes de BT.
Este es también el motivo, por el cual es necesario disponer
de interruptores que corten las fases simultáneamente con el corte del
conductor neutro, ver post: “Dimensionado, protección y corte del conductor
neutro en instalaciones de BT” en el siguiente link:
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Protección y corte del conductor neutro en instalaciones
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Comentarios y cuestiones diversas sobre regímenes de
neutro
Excelente documento Andrés, como siempre gran trabajo. Por eso recalcar la importancia del mantenimiento en las CGP de las distribuidora.
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