Frecuencias tens
Canadá Tensión trifásica y frecuencia
El mes pasado, terminamos hablando de la relación entre la tensión de pico y la tensión eficaz (o RMS). Comprobamos que la tensión eficaz será siempre 0,707 la de pico, y la tensión de pico será siempre 1,414 la de valor eficaz. Esta relación se mantiene independientemente de la frecuencia de la onda sinusoidal. Pero, al cambiar la frecuencia, la tensión total aplicada a un circuito por ciclo puede diferir sustancialmente. Para visualizar esta diferencia, tendremos que introducir otra unidad de medida: los voltios por hercio.
La figura 1 muestra un ciclo de una onda sinusoidal de 50 y 60 Hz, 460 V CA, con tensiones de pico de 650 V. La curva de 60 Hz termina un ciclo en unos 16,66 milisegundos, mientras que la curva de 50 Hz requiere 20 milisegundos. Si observas la sección positiva de las dos curvas, observa que el área bajo la curva azul es mayor que el área bajo la curva roja. Lo mismo ocurre con la parte negativa, aunque no es tan evidente. Durante un periodo de un segundo, ambas producirán tensiones totales idénticas en el circuito, pero la tensión total por ciclo (Hz) será mayor en la curva de 50 Hz, ya que el número de ciclos es sólo 5/6 del de la curva de 60 Hz.
Tensión trifásica
Electricidad de red por países incluye una lista de países y territorios, con los enchufes, tensiones y frecuencias que suelen utilizar para suministrar energía eléctrica a los aparatos, equipos e iluminación de baja tensión que suelen encontrarse en hogares y oficinas. (Para la maquinaria industrial, consulte los enchufes y tomas de corriente industriales y polifásicos). Algunos países disponen de más de un voltaje. Por ejemplo, en Norteamérica el suministro de la mayoría de los locales es bifásico más neutro, con 240 voltios entre las fases y 120 voltios entre cualquiera de las fases y el neutro. La mayoría de los enchufes se conectan a este último de 120 V y al neutro. Si se conecta entre las fases, se dispone de 240 V para los grandes electrodomésticos. A menudo se exigen enchufes diferentes para distintos niveles de tensión o corriente.
La tensión, la frecuencia y el tipo de enchufe varían, pero las grandes regiones pueden utilizar normas comunes. La compatibilidad física de las tomas puede no garantizar la compatibilidad de la tensión, la frecuencia o la conexión a tierra (masa), incluidos enchufes y cables. En algunas zonas, pueden seguir existiendo normas más antiguas. Los enclaves extranjeros, las instalaciones gubernamentales extraterritoriales o los edificios frecuentados por turistas pueden admitir enchufes que no se utilicen de otro modo en un país, para comodidad de los viajeros.
Fórmula tensión-frecuencia
A continuación se ofrece un resumen completo de todos los países del mundo y sus respectivos enchufes/tomas de corriente y voltajes/frecuencias utilizados para los electrodomésticos. La tabla muestra que, en la mayoría de los países, la tensión de red oscila entre 220 y 240 voltios (50 ó 60 Hz); los países que funcionan con 100-127 voltios son muy pocos. La lista también revela que los tipos A y C son los enchufes eléctricos más utilizados en todo el mundo.
Si se desplaza por la página, observará que la mayoría de los países tienen una norma de enchufe y voltaje bien definida. Sin embargo, muchos países latinoamericanos, africanos y asiáticos utilizan una variopinta colección de enchufes, a menudo incompatibles, y a veces también el voltaje difiere de una región a otra. Obviamente, esto hace que sea muy difícil para los viajeros evaluar qué tipo de adaptador de enchufe o transformador necesitarán para su viaje. Siempre que la situación de la electricidad en un país requiere información adicional, el nombre del país en cuestión aparece resaltado en rojo. Ese enlace le llevará a una descripción detallada.
Relación tensión-frecuencia
Este gráfico incluye información sobre los voltajes y frecuencias que se encuentran en todo el mundo. Cada país aparece con los voltios y la frecuencia (también denominada Hertz o Hz y se refiere a ciclos por segundo) habituales en cada zona geográfica. Hay aproximadamente 40 países que utilizan 60 Hz, mientras que el resto suele funcionar con corriente de 50 Hz. La corriente monofásica es principalmente para uso residencial (como la de los propietarios de viviendas y la que se encontraría en un hotel), mientras que la corriente trifásica proporciona una energía más estable y resistente para la mayoría de las aplicaciones industriales, como plantas de fabricación, instalaciones comerciales, centros de datos, torres de telecomunicaciones, hospitales, procesamiento de alimentos y centrales eléctricas de servicios públicos.
Algunas aplicaciones utilizan tensiones más altas especializadas (como 4160 V o 13.400 V), pero éstas son más específicas y suelen implicar transformadores, por lo que no se incluyen. Al considerar un generador de energía de reserva, tenga en cuenta que la frecuencia a menudo puede ser cambiada por un técnico experto en generación de energía o un contratista eléctrico, pero normalmente se ve una pérdida de rendimiento en la mayoría de los grupos electrógenos cuando se convierte de 60 hertzios a 50 hertzios. Esto se debe principalmente a que hay que reducir las revoluciones del motor y realizar ajustes, por lo que la potencia total en kW o kVA será menor. Lo contrario también es cierto: a veces puede ganar kW cuando convierte de 50 Hz a 60 Hz porque acelera las RPM del motor.