Corriente Alterna Trifásica: Conexiones en Estrella y Triángulo

Los sistemas de corriente alterna trifásica son ampliamente utilizados en la producción, transporte y distribución de energía eléctrica, así como en aplicaciones industriales. Estos sistemas están formados por tres corrientes alternas monofásicas interconectadas, con el mismo valor eficaz, frecuencia, y desfasadas 120° entre sí. A cada una de estas corrientes se les denomina fase.

7.1. Conexión en Estrella

En la conexión en estrella, los tres finales de los bobinados UUU, VVV y WWW se conectan formando un punto común denominado punto neutro NNN (también representado como 0). Los tres principios XXX, YYY, y ZZZ de cada bobinado se conectan a los bornes del generador, desde donde parten los conductores de fase del sistema trifásico.

El punto N se conecta a otro borne para permitir la conexión del conductor neutro, si es necesario. En esta configuración se generan dos tensiones diferentes, debido a las relaciones entre las fases.

• Tensiones:
  La relación entre las tensiones de fase y las tensiones de línea es tal que se cumple la siguiente fórmula.
• Intensidades:
  Las intensidades en cada fase del sistema son iguales a las intensidades en la línea:If1=IL1,If2=IL2,If3=IL3If1 = IL1, \quad If2 = IL2, \quad If3 = IL3If1=IL1,If2=IL2,If3=IL3Si el sistema está equilibrado, las intensidades en las fases son iguales entre sí:If1=If2=If3=IfyIL1=IL2=IL3=ILIf1 = If2 = If3 = If \quad \text{y} \quad IL1 = IL2 = IL3 = ILIf1=If2=If3=IfyIL1=IL2=IL3=ILEsto significa que la corriente de fase IfIfIf es igual a la corriente de línea ILILIL, y la corriente en el conductor neutro es cero IN=0IN = 0IN=0. Por lo tanto, no es necesario el conductor neutro en un sistema equilibrado.Resumen:
  En un sistema equilibrado con conexión en estrella, la distribución de tensiones y corrientes es equilibrada entre las fases. La Figura 5.71 muestra el diagrama de tensiones.Figura 5.71: Diagrama de tensiones en estrella.

7.2. Conexión en Triángulo

En la conexión en triángulo, los tres bobinados se conectan de manera sucesiva: el principio de una fase se une al final de la siguiente fase, cerrando el ciclo. Esta conexión implica que la línea sólo necesita tres conductores, uno por cada fase del sistema.

• Tensiones:
  En esta conexión, la tensión de línea es igual a la tensión de fase:VL=VfVL = VfVL=Vf
• Intensidades:
  Las intensidades siguen una relación específica en la conexión en triángulo, y pueden ser diferentes a las de fase.Figura 5.72: Generador trifásico con conexión en triángulo.

7.3. La Carga en un Sistema Trifásico

En un sistema trifásico, la carga está formada por tres impedancias conectadas en estrella o en triángulo. La distribución de tensiones y corrientes sigue las mismas reglas dependiendo de la configuración de conexión.

El sistema será equilibrado si las impedancias de las fases son iguales.

Resumen

El sistema trifásico ofrece ventajas significativas en la distribución de energía, y las conexiones en estrella y triángulo permiten diferentes configuraciones según la necesidad de tensión y corriente. La conexión en estrella es útil cuando se desea un punto neutro y tensiones equilibradas, mientras que la conexión en triángulo se utiliza cuando se requiere mayor tensión entre las fases.