¿Por qué no hay tomas de corriente domésticas trifásicas, o algún interés en las trifásicas para la alimentación doméstica (red eléctrica) o algo relativamente de baja potencia?

Coste.

• Un sistema de distribución trifásico requeriría cuatro cables para cada casa: las tres fases y una conexión neutral. La fase única solo requiere dos.
• Se requeriría un tablero de conexiones trifásico.
• Se necesitarían cuatro cables más tierra en el cableado doméstico.
• Se necesitarían conectores de cinco polos.

Figura1.Conectorestrifásicos:europeosynorteamericanos.

  

...yparecequelasúnicastomasdecorrientetrifásicasexistentesestándestinadasaequiposindustrialesdeultraaltapotencia.

Porlogeneral,valelapenaporencimadeunpardekWsilapotenciatrifásicaestádisponible,comoocurreenlamayoríadelosedificiosindustrialesycomerciales.

  

Laprincipalrazónporlaquecreoquelatrifásicaseríamejor,esquepodríarectificarseenunaalimentacióndeCCmáslimpia.Laalimentacióntrifásicaproporcionaenergíademaneraconsistente,mientrasquelamonofásicasereducerepetidamentea0voltiosantesdevolverasubir.

Estoescierto.

  

3-fasenaturalmenteharíamenosruidoenlafuentedealimentación,porloquepodríamostenerunaenergíamáslimpiaconcondensadoresmáspequeños.

Estopuedenosercierto.Enlosdiodosmonofásicosytrifásicos,losdiodossoloseconducencercadelpicodelaformadeondadelvoltajecuandoelvoltajeentranteexcedeelvoltajedelcapacitor.Estodacomoresultadopulsosdecorrienteencadafaseycausaarmónicosimparesenlaformadeondaactual.

Figura2.UnvariadorVFDquemuestralosrectificadores,unfiltroparareducirelruido,losseistransistoresdeconmutaciónaPWM,lacorrientealmotortrifásico.Fuente: ECMWeb .

Los variadores de frecuencia (VFD) utilizan ese principio para rectificar la red y generar internamente un suministro de CC de alto voltaje. Como dijo, el valor del condensador puede ser mucho menor cuando se usa un suministro trifásico que con un suministro monofásico. Los VFD están comúnmente disponibles en el rango de 1 kW a cientos de kW.

  

Posiblemente podría ser más seguro, ya que la tensión de CA podría ser más baja (en caso de que dos personas estuvieran cortocircuitadas por una persona), pero aún así podría tener una potencia de salida de CC más alta con un rectificador trifásico, y posiblemente otra cosas.

Eso suena atractivo, pero la ventaja de un voltaje más alto es que las corrientes se reducen y las caídas de voltaje y las pérdidas de energía a lo largo de los cables se reducen. Además, todavía necesitamos algunas cargas de alta potencia, como calentadores de agua en calentadores de inmersión, lavadoras y lavaplatos.

  

Hago pedales de guitarra como un hobby, y el ruido de la fuente de alimentación es bastante molesto.

Figura 3. Un transformador trifásico.

No es tan molesto como para requerir un transformador trifásico. ¡No creo que nadie haga verrugas de pared trifásicas! ; ^)

  

Entonces, ¿por qué es que las tomas de corriente domésticas no son trifásicas en ningún lugar del mundo, ni siquiera tienen interés en ellas?

Costo fijo.

Para los hogares, una consideración importante es el costo del cableado. Si tiene dos cables de cobre más para llevar a cada toma, se vuelve más caro. El medidor de energía sería mucho más complejo y costoso también. Habría tres veces los fusibles en el tablero de fusibles (lo que también tendría que ser mucho más grande), etc ...

Además, dadas las corrientes relativamente bajas requeridas para los electrodomésticos, simplemente no es necesario.

La rectificación de CC "más limpia" que mencionas se puede obtener con una sola fase con solo usar condensadores más grandes de todos modos. Y los transformadores para una fase son mucho más sencillos de fabricar que para tres fases, y necesita menos diodos para rectificarlos.

Desde un punto de vista de seguridad, las tres fases no proporcionan mejoras. No permitiría usar voltajes de CA más bajos (¿por qué lo haría?). Y simplemente multiplica los riesgos de cablear mal mucho .

Lo último: ¿cómo lidiar con el cableado de una lámpara simple? ¿Tiene algún circuito complejo para repartir la carga en las tres fases? ¿Elegir una sola fase para cada lámpara, tratando de equilibrar el número de lámparas por igual para cada fase? ¿Te imaginas lo complejo que sería cablear una casa, entonces?

Honestamente, creo que es bueno que tengamos que lidiar con una sola fase.

Creo que nuestro sistema de distribución de energía aquí en Nueva Zelanda está diseñado de manera similar a la mayoría del primer mundo.

• La potencia trifásica de 50Hz se entrega a un transformador que normalmente suministra un par de calles.
• El voltaje de fase a neutro es de 240V, y el voltaje de fase a fase es de 440V. (Soy consciente de que algunos países, especialmente EE. UU., Usan 110V / 60Hz en lugar de 240V / 50Hz)
• Cada casa está conectada a una fase y es neutral.
• Las instalaciones con requisitos de potencia muy altos pueden optar por tener una conexión trifásica. Esto es básicamente para mantener la carga en las fases equilibrada. Las cargas no equilibradas alteran los transformadores y crean una corriente diferencial en el cable neutro (no hay una corriente de cable neutro para una carga perfectamente equilibrada). Además, es probable que los clientes de carga pesada utilicen motores eléctricos grandes, y hay ventajas de los motores trifásicos en comparación con los monofásicos.

¿Cuáles son las desventajas de una conexión trifásica?

• El enchufe familiar monofásico de 3 clavijas (fase, neutro, tierra) se convierte en un enchufe de 5 clavijas (3 fases, neutro y tierra).
• Distribución interna más costosa debido a los cables adicionales necesarios.
• Medición más cara. Me parece recordar haber visto 3 medidores separados en locales que tenían energía de 3 fases, pero eso fue hace unos años.
• Los aparatos simples (por ejemplo, tostadoras, secadores de pelo, calentadores) se vuelven mucho más complejos. En general, una versión trifásica necesitaría tres elementos.

Tiene razón en que la potencia trifásica rectificada es más suave que la monofásica, y los condensadores de suavizado serían más pequeños. Pero la fluctuación sería a 300Hz, que es una frecuencia más audible que podría ser una desventaja.

No creo que muchas autoridades de distribución de energía estén interesadas en usar un voltaje más bajo por razones de seguridad. Quieren mantener el voltaje alto para minimizar las pérdidas y mantener bajos los tamaños de los cables. Nuestra red de 240v tendría que bajar a menos de 100v para estar completamente segura.

En nuestro país, tenemos la posibilidad de elegir siempre que desee una red de entrada doméstica de 1 fase (1x25A) o 3 fase (3x20A). El precio es más alto para 3x20A, luego, generalmente, se reparten esas 3 fases de manera equitativa en su casa, o se conecta la carga de 3 fases. Tenga en cuenta que la cocina de la cocina tiene la posibilidad de conectarlo a una red trifásica, ya que tiene una potencia nominal de 7 kW. Cuando entran en juego corrientes altas, no hay salidas domésticas adecuadas, ya que están calificadas a 16A. Por lo general, hay una caja de conexión, donde hay una conexión fija entre la casa y los cables de carga.

3ph es el mejor para la red (mejor balance en las cargas en las fases), también es útil en motores eléctricos (1ph no puede arrancar un motor sin un poco de 'ayuda' - > capacitor, mientras que 3phase puede autoiniciar un motor asíncrono ).
Aquí (Italia) 3 fase, desde poco tiempo, está disponible sin costo adicional de 1 ph (solo 27 € para reemplazar el medidor para un hogar), antes tenía una tarifa mensual que era más alta. De todos modos, casi todas las casas aquí tienen servicio de 1 ph debido al "costo tradicional más alto". Solo unos pocos edificios nuevos diseñados para bombas de calor y estufas eléctricas comienzan a poner 3ph.

  

Entonces, ¿por qué las tomas de corriente domésticas no son trifásicas en ninguna parte del   ¿Mundo, o incluso interés en él?

Es is disponible en muchos lugares del mundo como entrega estándar, incluso a residencias. Aquí, en América del Norte, la mayoría de las empresas de servicios públicos le permitirán tenerlo si lo solicita, pero la mayoría de las veces requerirán que pague por el cableado adicional necesario para llegar a la fuente de 3 fases más cercana, y eso es casi siempre un costo prohibitivo. Es decir, miles o incluso decenas de miles de dólares. Por lo general, también viene con algo más con lo que los usuarios residenciales no tienen que lidiar, un Medidor de demanda y posiblemente un medidor de Factor de energía, ambos de los cuales significan penalizaciones si no se cumplen los valores predeterminados. Cuando las personas lo investigan, el 99,99% de ellos no lo hacen.