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Calcule el desequilibrio de una alimentación trifásica a partir de tres tensiones entre fases, con el método de desviación máxima de NEMA y el método de componente de secuencia inversa de IEC.
Desequilibrio de tensión
1,336%
Compruebe los valores para ver un resultado.
El resultado principal usa el método NEMA de desviación máxima aplicado a motores; la cifra IEC es la relación de secuencia negativa utilizada en EN 50160.
NEMA unbalance = 100 × max |V − Vavg| ÷ VavgIEC u2 = √((1 − √(3 − 6β)) ÷ (1 + √(3 − 6β))) × 100
Las tensiones entre líneas de 400 V, 404 V y 394 V presentan un desequilibrio del 1,336% según NEMA y del 1,454% según el método IEC de secuencia negativa.
Consejo: Tome las tres medidas al mismo tiempo, en el mismo punto y con el mismo instrumento.
El desequilibrio de tensión mide cuánto difieren entre sí las tres tensiones entre fases de una alimentación. El método NEMA expresa la mayor desviación respecto de la media como porcentaje de esa media; el método IEC calcula la relación entre las componentes de secuencia inversa y directa. Con 400, 404 y 394 V, la cifra NEMA es 1,336 % y la IEC, 1,454 %.
desequilibrio = máx |V − Vmedia| ÷ Vmedia × 100
Calcule la media de las tres tensiones entre fases, determine qué medida se aleja más de ella y exprese esa desviación como porcentaje. NEMA MG 1 utiliza esta cifra para reducir la potencia nominal admisible de los motores.
u2 = √((1 − √(3 − 6β)) ÷ (1 + √(3 − 6β))) × 100
Con β = (VAB4 + VBC4 + VCA4) ÷ (VAB2 + VBC2 + VCA2)2. Esta expresión obtiene la relación de componente de secuencia inversa a partir de las tres magnitudes, según describe IEC 61000-4-30. Es la cifra para la que EN 50160 y los códigos de red establecen límites.
Los dos métodos dan cifras próximas para desequilibrios pequeños, pero no idénticas. Un límite escrito para uno no se aplica al otro. Tome las tres medidas simultáneamente, en el mismo punto y con el mismo instrumento.
La media es 399,3 V y la medida más alejada, 394 V, queda 5,333 V por debajo: 1,336 % según NEMA. La relación de componente de secuencia inversa es 1,454 %.
Desequilibrio de tensión 1,336 % Abrir en la calculadora
La media es 460 V y la desviación máxima, 7 V, por lo que el desequilibrio NEMA es 1,522 %. Un motor alimentado así funciona a mayor temperatura que con una alimentación equilibrada, porque un pequeño desequilibrio de tensión provoca uno de corriente mucho mayor.
Desequilibrio de tensión 1,522 % Abrir en la calculadora
Las medidas de 415, 408 y 396 V dan 2,543 % según NEMA y 2,724 % según IEC. Para la mayoría de las redes de baja tensión, EN 50160 prevé que la componente de secuencia inversa, calculada en intervalos de 10 minutos, se mantenga dentro del 2 % en el 95 % de los valores de una semana. Conviene registrar una lectura como esta a lo largo del tiempo.
Desequilibrio de tensión 2,543 % Abrir en la calculadora
Dos tensiones permanecen en 400 V y la tercera baja según los valores indicados. Se muestran ambos métodos.
| Tercera tensión entre fases (V) | NEMA (%) | IEC (%) |
|---|---|---|
| 398 | 0,33 | 0,33 |
| 396 | 0,67 | 0,67 |
| 394 | 1,01 | 1,00 |
| 392 | 1,34 | 1,34 |
| 390 | 1,68 | 1,67 |
| 388 | 2,02 | 2,01 |
| 385 | 2,53 | 2,52 |
| 380 | 3,39 | 3,36 |
| 375 | 4,26 | 4,21 |
| 370 | 5,13 | 5,07 |
| 360 | 6,90 | 6,79 |
Para la calidad de la alimentación, EN 50160 prevé que el desequilibrio de secuencia inversa se mantenga dentro del 2 % en el 95 % de los valores de 10 minutos de una semana en la mayoría de las redes. Para motores, NEMA MG 1 desaconseja funcionar por encima del 5 % y prevé reducir la potencia nominal admisible a partir del 1 %.
Un motor de inducción presenta baja impedancia a la tensión de secuencia inversa, por lo que unos pocos puntos porcentuales de desequilibrio de tensión pueden causar un desequilibrio de corriente varias veces mayor. La corriente adicional calienta los devanados y acorta la vida del motor.
Principalmente, una distribución desigual de cargas monofásicas entre las fases; en redes débiles también pueden influir las líneas largas o una toma de regulación defectuosa. Equilibrar las cargas monofásicas suele ser la corrección más económica.
Un ZEM mide continuamente la tensión eficaz de cada fase. Así, el desequilibrio puede seguirse durante una semana en vez de juzgarse por una sola serie de medidas.
