Diámetro del hilo neutro y diámetro de los cables de fase (corriente de 3 fases)

Lo que sucede en el caso de una carga generadora simétrica y no armónica es que las corrientes fundamentales se cancelan entre sí cuando se agregan para formar la corriente neutral, esto es un resultado de los 120 grados Compensación entre las fases. (Piense en ello como la corriente que fluye de lo caliente a otro caliente y regresa de esa manera en lugar de volver al neutro). Sin embargo, hay dos casos en los que esto no se cumple: carga asimétrica y armónicos de triplen.

En el peor caso de carga asimétrica posible, la ampacidad nominal del circuito se coloca completamente en una sola fase. Suponiendo que la carga no genere armónicos, esto significa que la corriente neutra es igual a la carga en el circuito, lo que permite el uso de cables neutros y de igual tamaño, y el interruptor en el lado caliente para proteger todo el cableado del circuito adecuadamente. . (Poner la ampacidad nominal en dos fases tampoco cambia las cosas).

Lo que es peor, sin embargo, es cuando tienes cargas generadoras de armónicos distribuidas en las fases. Si bien lo fundamental y la mayoría de los armónicos se cancelan, los armónicos impares que también son múltiplos de 3 (3, 9, 15, etc., llamados "armónicos de triplen" en el mundo eléctrico) no se cancelan ni , lo que lleva a una situación en la que la corriente neutral efectiva es más alta de lo esperado: puede ser incluso mayor que la ampacidad del circuito, ya que estos armónicos provienen de las cargas en las tres fases y regresan a la neutral. Las altas corrientes resultantes pueden sobrecargar el neutro solo, lo que conlleva un riesgo de incendio y la necesidad de un neutro doble o de gran tamaño para contrarrestar esto.

(También pueden sobrecalentar el tipo común de transformador de distribución de energía delta-estrella, pero eso no es ni aquí ni allá para este problema).

Para la alimentación trifásica, normalmente NO hay corriente en el cable neutro si las corrientes de fase son iguales. Solo hay corriente en neutro si una fase no es la misma corriente que las otras 2 fases. He realizado varias instalaciones de paneles de servicio principales donde se ejecutaron 2 cables neutros, también conocidos como "doble neutro". Esto es para tener en cuenta algún desequilibrio en la carga de las 3 fases.

Dado que las corrientes de fase se desplazan 120 grados, es un poco diferente. Si la carga es simétrica, entonces la corriente cero fluirá en neutral. Si solo se conecta una fase, entonces la corriente neutra será la misma que la corriente de fase. Esta es también la corriente máxima que fluirá en el neutro, por lo que si el neutro tiene la misma secuencia cruzada que la fase, es una forma adecuada.

  

INFO ADICIONAL L1 / L2 / L3 no tiene que ser igual. Sé que un edificio con, por ejemplo, 3 planos se puede conectar al "mundo exterior" con un cable trifásico y cada fase se conecta a un plano diferente. En tal escenario, las corrientes de fase difieren pero la neutralidad es común. ¿El hilo neutro no conduce la suma de todas las corrientes de 3 fases entonces?

Las conexiones neutrales individuales a cada plano llevan la corriente de retorno al tablero de distribución del edificio. Si las cargas están exactamente equilibradas, las corrientes neutrales estarán desfasadas 120 ° entre sí y se sumarán a cero. El amperímetro que se muestra en la Figura 1 leerá cero.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Figura 1. Los planos de Alice, Bob y Charlie se alimentan desde diferentes fases del suministro trifásico entrante del edificio.

Por otro lado, considera la situación de los tres pisos cuando Alice y Bob están de vacaciones y Charlie es el único apartamento ocupado. Normalmente, sus cargas se equilibrarían razonablemente bien, pero ahora Charlie es el único que extrae energía de la fase a la que está conectado. Toda su corriente debe volver al transformador a través del cable neutro. Por lo tanto:

• La lectura en AM1 no será cero. Será el mismo que el actual en su piso de L3.
• Suponiendo que el cableado L3 está clasificado para la capacidad máxima, el cable neutro debe ser del mismo calibre que el cable de la fase de suministro, ya que tendrá que llevar la misma corriente máxima.

Las corrientes en las tres fases están desfasadas 120 grados entre sí. Si las tres corrientes son iguales, la suma que fluye en el cable neutro será cero debido a las diferencias de fase.