¿Cuáles son las ventajas de la alta tensión en las instalaciones eléctricas?

El voltaje estándar para las tomas de corriente cambia en todo el mundo. Mientras que la mayoría de los países de las Américas tienen un voltaje de 110-127 V, otros continentes usan principalmente 220-240 V. 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 277/480 V y 347/600 V.

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 del voltaje nominal implica un compromiso entre la corriente y el 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 los Circuitos Eléctricos

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

  • 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 encareciendo mucho la instalación.
  • Por otro lado, una fuente de alimentación de 600V reduce la corriente a un valor mucho más manejable de 250A.
  • Si el equipo de 150 kW utiliza tensión trifásica, la corriente nominal se reduce aún más a 144 A, requiriendo un conductor extra.

Considere también que los disyuntores y otras protecciones se dimensionan en función de la corriente. Por ejemplo, un disyuntor de 1250A es considerablemente más caro que un disyuntor de 250A. 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 en cableado y componentes eléctricos, considere que las pérdidas en un conductor son proporcionales a la corriente al cuadrado. En otras palabras, duplicar la corriente aumenta las pérdidas de calor por 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 la corriente reducida pueden ser significativos.

Por supuesto, hay un límite inferior de 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 de la alta tensión en las instalaciones eléctricas?

Una instalación de alta tensión requiere de dos elementos clave para ser segura: un aislamiento adecuado según el nivel de tensión 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 corresponda.

Para garantizar la seguridad continua, el aislamiento debe probarse a intervalos regulares; el aislamiento dañado aumenta el riesgo de una falla de arco, amenazando 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 megóhmetro, que aplica un voltaje de prueba al aislamiento para medir su rendimiento. La diferencia con un multímetro convencional es que el megóhmetro aplica un voltaje de prueba mucho más alto, lo cual 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 costosa y muy poco práctica, y requeriría muchos kilómetros de grandes conductores.

  • El voltaje se eleva 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 poste realizan el paso final hacia abajo para uso residencial y comercial.
  • Los usuarios industriales suelen reducir la tensión de transmisión con sus propias subestaciones, debido a su alta demanda de electricidad.

Para lograr una instalación segura y eficiente, la mejor recomendación es contar con servicios profesionales de ingeniería eléctrica desde el inicio del proyecto. Pueden especificar el voltaje más adecuado para cada electrodoméstico y equipo, con las protecciones eléctricas correspondientes.

Recomendaciones finales

La electricidad es el método de entrega de energía más rápido y eficiente conocido por la civilización moderna, pero su capacidad también la hace peligrosa cuando no se maneja adecuadamente. 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 adecuadas de aislamiento y protección, combinadas con pruebas periódicas.

Se recomiendan encarecidamente las 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; en este caso, una capacidad de circuito dada puede alimentar tres veces más lámparas si son LED.