¿Cuáles son las ventajas del mayor voltaje en las instalaciones eléctricas?

El voltaje estándar para las tomas de corriente cambia en todo el mundo. Si bien la mayoría de los países de las Américas tienen un voltaje de 110-127V, otros continentes usan principalmente 220-240V. Sin embargo, esto solo se aplica a los sectores residencial y comercial ligero. En grandes edificios comerciales e industriales, las instalaciones eléctricas utilizan voltajes aún más altos, como 277 / 480V y 347 / 600V.

La potencia instantánea entregada por un circuito eléctrico es el producto del voltaje y la corriente. Suponiendo que la carga se mantiene constante, un voltaje de suministro más alto permite una corriente más baja. Al diseñar una instalación eléctrica, la selección de voltaje nominal implica una compensación entre corriente y voltaje: cuando uno aumenta, el otro disminuye.


Asegúrese de que el diseño de su instalación eléctrica sea seguro y eficiente.


Beneficios de reducir la corriente en circuitos eléctricos

La maquinaria de procesamiento industrial consume mucha más energía que los electrodomésticos y equipos de oficina. Si en este caso se usa un voltaje bajo, como 120V, se requiere una corriente muy alta para entregar suficiente energía.

  • Por ejemplo, un electrodoméstico de 900 vatios solo consume 7,5 amperios de corriente a 120 V, pero una máquina industrial de 150 kW consumiría 1250 A a 120 V.
  • Una corriente tan alta requiere conductores muy grandes, desperdiciando cobre y haciendo que la instalación sea mucho más costosa.
  • Por otro lado, una fuente de alimentación de 600 V reduce la corriente a un valor mucho más manejable de 250 A.
  • Si el equipo de 150 kW usa voltaje trifásico, la corriente nominal se reduce aún más a 144A, mientras que requiere un conductor adicional.

También considere que los disyuntores y otras protecciones se dimensionan en función de la corriente. Por ejemplo, un interruptor de 1250 A es considerablemente más caro que un interruptor de 250 A. Los dispositivos de protección más grandes también son más voluminosos y pesados, lo que hace que su instalación sea más compleja.

Las reducciones de corriente no solo ahorran cableado y componentes eléctricos; considere que las pérdidas en un conductor son proporcionales al cuadrado de la corriente. En otras palabras, duplicar la corriente aumenta las pérdidas de calor en cuatro, mientras que la mitad de la corriente reduce las pérdidas a 1/4. En un sitio industrial grande con miles de pies de circuitos eléctricos, los ahorros de corriente reducida pueden ser significativos.

Por supuesto, existe un límite inferior a cuánto se puede reducir la corriente, ya que implica un aumento de voltaje. Un voltaje más alto requiere más aislamiento y medidas de protección adicionales para el personal. Un conductor que transporta 100 A a 120 V es mucho menos amenazante que uno con 12 A a 1000 V, incluso si ambos entregan 12 kilovatios.

Manejo seguro de alto voltaje

¿Cuáles son las ventajas del mayor voltaje en las instalaciones eléctricas?

Una instalación de alto voltaje requiere dos elementos clave para ser segura: un aislamiento adecuado según el nivel de voltaje y medidas de aislamiento físico para evitar contactos accidentales. Por supuesto, la instalación también debe cumplir con el Código Eléctrico Nacional y cualquier código de construcción local que se aplique.

Para garantizar una seguridad continua, el aislamiento debe probarse a intervalos regulares; el aislamiento dañado aumenta el riesgo de una falla de arco, lo que amenaza al personal y al equipo. Además, el aislamiento se deteriora más rápido cuando se expone a temperaturas extremas y agentes químicos. La prueba se realiza con un dispositivo llamado megaohmímetro, que aplica un voltaje de prueba al aislamiento para medir su desempeño. La diferencia con un multímetro convencional es que el megaohmímetro aplica un voltaje de prueba mucho más alto, que es adecuado para altos niveles de aislamiento.

Las líneas de transmisión y distribución utilizan voltajes mucho más altos que los hogares y las empresas, precisamente porque necesitan transportar grandes cantidades de energía. Una línea de transmisión de bajo voltaje sería prohibitivamente cara y muy poco práctica, requiriendo muchos kilómetros de conductores grandes.

  • El voltaje se aumenta en las plantas de energía a un nivel adecuado para la transmisión y luego se reduce en las subestaciones para la distribución.
  • Los transformadores de polos realizan el último paso hacia abajo para uso residencial y comercial.
  • Los usuarios industriales a menudo reducen el voltaje de transmisión con sus propias subestaciones, debido a su alta demanda de electricidad.

Para lograr una instalación que sea a la vez segura y eficiente, la mejor recomendación es contratar servicios profesionales de ingeniería eléctrica desde el inicio del proyecto. Pueden especificar la tensión más adecuada para cada aparato y equipo, con las correspondientes protecciones eléctricas.

Recomendaciones finales

La electricidad es el método de suministro de energía más rápido y eficiente conocido por la civilización moderna, pero su capacidad también lo hace peligroso cuando no se maneja en la propiedad. Al diseñar instalaciones eléctricas, el aumento de voltaje reduce la corriente, lo que permite conductores y dispositivos de protección más pequeños. Sin embargo, el diseño también debe tener en cuenta los riesgos de un voltaje más alto con medidas de protección y aislamiento adecuadas, combinadas con pruebas periódicas.

Se recomiendan encarecidamente medidas de eficiencia energética, ya que reducen la potencia total consumida por una instalación eléctrica. Para un voltaje dado, esto permite conductores y dispositivos de protección más pequeños. Por ejemplo, una lámpara HID de gran altura consume más de 450 vatios, mientras que un producto LED equivalente normalmente consume menos de 150 W; una capacidad de circuito dada puede servir tres veces más lámparas en este caso si son LED.