El delta de pata alta (también conocido como pata salvaje, pata de aguijón, pata bastarda, pata alta, pata naranja, pata roja, pata de perro delta) es un tipo de conexión de servicio eléctrico para instalaciones eléctricas trifásicas . Se utiliza cuando se desea suministrar energía tanto monofásica como trifásica desde un transformador trifásico (o banco de transformadores). La energía trifásica está conectada en la configuración delta y el punto central de una fase está conectado a tierra. Esto crea un suministro monofásico de fase dividida (L1 o L2 al neutro en el diagrama de la derecha) y trifásico (L1-L2-L3 a la derecha). Se llama "pata naranja" porque el cable tiene un código de color naranja. [1] Por convención, el tramo alto generalmente se establece en el terminal central (fase B) en el panel involucrado, independientemente de la designación L1-L2-L3 en el transformador.
Suministro
El servicio delta de tramo alto se suministra de dos formas. Uno es por un transformador trifásico (o tres transformadores monofásicos), que tiene cuatro cables que salen del secundario, las tres fases, más un neutro conectado como toma central en uno de los devanados. Otro método (la configuración delta abierta) requiere dos transformadores. Un transformador está conectado a una fase del circuito de distribución primario aéreo para proporcionar el lado de 'iluminación' del circuito (este será el más grande de los dos transformadores), y un segundo transformador está conectado a otra fase en el circuito y su secundario. está conectado a un lado del secundario del transformador de 'iluminación', y el otro lado de este transformador se saca como el 'tramo alto'. Los voltajes entre las tres fases son iguales en magnitud, sin embargo, las magnitudes de voltaje entre una fase particular y el neutro varían. El voltaje de fase a neutro de dos de las fases será la mitad del voltaje de fase a fase. La tensión restante de fase a neutro será √ 3 /2, la tensión de fase a fase. Entonces, si AB, BC y CA son todos de 240 voltios, entonces AN y CN serán ambos de 120 voltios, pero BN será de 208 voltios.
Otros tipos de suministros trifásicos son las conexiones en estrella, las conexiones delta sin conexión a tierra o las conexiones delta [2] con conexión a tierra en las esquinas (configuración de rama "fantasma"). Estas conexiones no suministran energía monofásica dividida y no tienen un tramo alto.
Explicación
Considere el lado de bajo voltaje de un transformador conectado en triángulo de tramo alto de 120/240 V, donde la fase 'b' es el tramo 'alto'. Las magnitudes de voltaje de línea a línea son todas iguales:
Debido a que el devanado entre las fases 'a' y 'c' tiene una toma central, los voltajes de línea a neutro para estas fases son los siguientes:
Pero el voltaje fase-neutro para la fase 'b' es diferente:
Esto se puede probar escribiendo una ecuación KVL , usando notación de ángulos , comenzando desde el neutro conectado a tierra:
o:
Ventajas
Si no se usa el "tramo alto", el sistema actúa como un sistema monofásico dividido, que es una configuración de suministro común en los Estados Unidos.
Se puede suministrar energía trifásica y monofásica desde un solo banco de transformadores.
Cuando la carga trifásica es pequeña en relación con la carga total, se pueden usar dos transformadores individuales en lugar de los tres para un transformador "delta completo" o trifásico, proporcionando así una variedad de voltajes a un costo reducido. Esto se denomina "tramo alto de delta abierto" y tiene una capacidad reducida en relación con un delta completo. [3] [4] [5]
Desventajas
En los casos en que la carga monofásica es mucho mayor que la carga trifásica, el equilibrio de carga será deficiente. Generalmente, estos casos son identificados por tres transformadores que suministran el servicio, dos de los cuales tienen un tamaño significativamente menor que el tercero, y el tercer transformador más grande tendrá una toma de tierra central.
Uno de los voltajes de fase a neutro (generalmente la fase "B") es más alto que los otros dos. El peligro de esto es que si se conectan cargas monofásicas al tramo alto (sin que la persona que realiza la conexión sepa que ese tramo tiene un voltaje más alto), se suministra un exceso de voltaje a esa carga. Esto puede causar fácilmente una falla en la carga.
Por lo general, existe un límite de carga de tramo alto a neutro cuando solo se utilizan dos transformadores. [6] La página de un fabricante de transformadores sugiere que la carga de tramo alto a neutro no exceda el 5% de la capacidad del transformador. [7]
Aplicaciones
A menudo se encuentra en instalaciones más antiguas y rurales. Este tipo de servicio generalmente se suministra usando 240 V línea a línea y 120 V línea a neutro. De alguna manera, el servicio delta de tramo alto proporciona lo mejor de ambos mundos: un voltaje de línea a línea que es más alto que los 208 V habituales que tienen la mayoría de los servicios trifásicos, y un voltaje de línea a neutro (en dos de las fases) suficiente para conectar electrodomésticos e iluminación. Por lo tanto, los equipos grandes consumirán menos corriente que con 208 V, lo que requerirá tamaños de cables e interruptores más pequeños. Las luces y los electrodomésticos que requieren 120 V se pueden conectar a las fases 'A' y 'C' sin requerir un transformador reductor adicional.
Incluso cuando no está marcado, generalmente es fácil identificar este tipo de sistema, porque la fase "B" (circuitos # 3 y # 4) y cada tercer circuito posterior será un interruptor tripolar o un vacío.
La práctica actual es dar servicios separados para una sola fase y cargas trifásicas, por ejemplo, 120 V split-fase (iluminación, etc.) y 240 V a 600 V de tres fases (para grandes motores). Sin embargo, muchas jurisdicciones prohíben más de una clase para el servicio de un local, y la elección puede reducirse a 120/240 fase dividida, 208 monofásica o trifásica (delta), 120/208 trifásica (estrella). , o 277/480 trifásico (estrella) (o 347/600 trifásico (estrella) en Canadá).
Ver también
Referencias
- ^ Código eléctrico nacional (NEC), ANSI / NFPA 70, edición de 2017, sección 110.15
- ^ "Sistemas delta con conexión a tierra en esquina (fase B con conexión a tierra)" (PDF) . Schneider Electric . Consultado el 30 de julio de 2012 .
- ^ "Transformer Basics Chapter 3" . Federalpacific.com. Archivado desde el original el 30 de mayo de 2012 . Consultado el 30 de julio de 2012 .
- ^ Nick Fowler (1 de enero de 2005). Manual de cálculos de electricista . ISBN 978-0-07-143654-0. Consultado el 30 de julio de 2012 .
- ^ Traister, John E; Maher, Bradford (1999). Guía ilustrada del Código Eléctrico Nacional de 1999 . ISBN 978-1-57218-075-8. Consultado el 30 de julio de 2012 .
- ^ Fowler, Nick (2011). Manual de cálculos para electricistas 2ª edición . McGraw-Hill. págs. 3-5. ISBN 978-0-07-177017-0.
- ^ Pacífico federal Archivado el 30 de mayo de 2012 en la Wayback Machine.
- sea.siemens.com
- NFPA 70: Código Eléctrico Nacional, 2005 Ed.
- NFPA 70: Código Eléctrico Nacional, 2015 Ed.
- Square D de Schneider Electric Boletín 2700DB0202R2 / 09 de febrero de 2009, sistemas delta con conexión a tierra en esquina (fase B con conexión a tierra), clase 2700