Na engenharia elétrica, um sistema trifásico indica um sistema combinado de 3 circuitos de corrente alternada (para um sistema de produção, distribuição e consumo de eletricidade) que têm a mesma frequência.
Em comparação com as instalações monofásicas, em uma instalação trifásica o custo dos materiais e cabos elétricos é reduzido em 25% para a mesma quantidade de energia elétrica transformada e gerada.
Corrente trifásica é o fluxo de energia elétrica formado por três correntes alternadas monofásicas de mesma frequência e amplitude (e, portanto, valor efetivo) que apresentam uma certa diferença de fase entre si, em torno de 120 °, e são dadas em uma ordem determinado.
Para descobrir se sua instalação é monofásica ou trifásica, você pode fazer isso de duas maneiras:
- Observando o ICP (Chave Elétrica), eles podem ser diferenciados pelo número de alavancas, se possuir três ou mais alavancas é um sistema trifásico. Se você tiver apenas 2, é um sistema monofásico.
- Observando sua conta de luz. Se a potência contratada estiver entre 380 a 400 volts (V), trata-se de uma instalação trifásica.
Características da corrente trifásica
Cada uma das correntes monofásicas que compõem o sistema é designada pelo nome de fase.
Um sistema trifásico de tensões é considerado balanceado quando suas correntes são iguais e simetricamente defasadas. Quando qualquer uma das condições acima não for atendida, o sistema de tensão é um sistema desequilibrado ou um sistema desequilibrado. Este seria o caso de tensões diferentes nas diferentes fases ou defasagens diferentes entre elas.
Um sistema de cargas desequilibradas é o conjunto de impedâncias diferentes que fazem com que correntes de amplitudes diferentes ou com diferenças de fase entre elas diferentes de 120 ° fluam através do receptor, embora o sistema ou as tensões de linha sejam balanceados ou balanceados.
Existem dois tipos de conexão, triângulo e estrela. Em estrela, o neutro é o ponto de junção das fases.
Vantagens da corrente trifásica
O sistema de corrente trifásico apresenta uma série de vantagens, como a redução do consumo de energia elétrica nas linhas de transmissão de energia (fios mais finos do que em linha monofásica equivalente) e dos transformadores utilizados.
O sistema trifásico também apresenta alto desempenho dos receptores, principalmente dos motores elétricos, aos quais a linha trifásica é alimentada com potência constante e não pulsada, como no caso da linha monofásica.
Podemos listar resumidamente as seguintes vantagens dos sistemas de corrente trifásicos.
- A potência das máquinas trifásicas é sempre maior do que a das máquinas monofásicas do mesmo tamanho, cerca de 1,5 a mais. Assim, para um determinado tamanho e tensão, um alternador trifásico ocupa menos espaço e também é mais barato do que os monofásicos do mesmo tamanho.
- Para transmissão e distribuição, os sistemas trifásicos precisam de menos cobre ou menos material condutor do que um sistema monofásico simples dado em volts amperes e tensão, portanto a transmissão é muito mais econômica.
- É possível produzir campos magnéticos rotativos com enrolamentos estacionários usando o sistema trifásico. Por esse motivo, os motores trifásicos são de partida automática.
- Em um sistema monofásico, a potência instantânea é função do tempo e flutua. Essa flutuação de potência causa vibrações consideráveis em motores monofásicos. Portanto, o desempenho dos sistemas monofásicos é ruim. No entanto, a potência instantânea em sistemas trifásicos é constante.
- Os sistemas trifásicos fornecem uma saída estável.
- Uma alimentação monofásica pode ser obtida de circuitos trifásicos, mas trifásico não pode ser obtida de um motor monofásico.
- O fator de potência dos motores monofásicos é pobre em relação aos motores trifásicos equivalentes.
- Para máquinas de conversão, como retificadores, a tensão de saída em corrente contínua é mais uniforme se o número de fases for aumentado.
Em quais aplicações os sistemas trifásicos são usados?
Os geradores usados nas usinas são trifásicos, já que a conexão à rede elétrica deve ser trifásica (exceto para usinas de baixa potência). O trifásico é muito utilizado em indústrias, onde as máquinas são acionadas por motores para esta tensão.
Em uma instalação doméstica de energia solar fotovoltaica, o mais comum é que estejam conectadas a um sistema monofásico. No entanto, existem kits solares que fornecem uma corrente trifásica.
As grandes usinas solares são trifásicas porque a conexão com a rede elétrica deve ser trifásica.
Diagramas de tipos de conexão em sistemas trifásicos
A conexão de cargas na prática diária, por exemplo os enrolamentos de um motor elétrico ou de um transformador, pode ser feita de duas maneiras. Geralmente, nas máquinas existe uma caixa (bloco terminal) na qual é possível configurar o circuito por meio de jumpers, de forma a adaptar o funcionamento a tensões fase-fase de 400 ou 230 volts.
Diagrama de conexão em estrela (símbolo: Y)
Diagrama de conexão delta ou delta (símbolo: Δ)
Em alguns grandes motores assíncronos trifásicos projetados para trabalhar com os enrolamentos conectados em delta (portanto sujeitos à tensão entre as fases), é possível realizar uma partida estrela.
A configuração delta apresenta entre duas linhas (fases) uma impedância equivalente igual ao valor das impedâncias utilizadas (I), enquanto na configuração estrela o valor é maior que um fator raiz de 3.
Qual é o ponto neutro de um sistema trifásico?
Na configuração estrela, há um ponto central para onde um terminal de cada impedância converge. Este ponto é denominado neutro. O potencial elétrico presente no ponto neutro é a soma vetorial das tensões de fase, que em um sistema equilibrado e simétrico tem valor zero.
Se o sistema ficar desequilibrado ou as tensões se tornarem assimétricas, o ponto neutro se afasta do centro da estrela. Neste caso, as tensões fase-neutro não serão iguais.
Qual é o código de cores CEI?
A norma EN 60446 (Identificação de condutores por meio de cores ou códigos numéricos) criada pela ECI estabelece um código de cores preciso para cabos elétricos:
- Fase R ou L1: marrom
- Fase S ou L2: preto
- Fase T ou L3: cinza
- Neutro N: Azul
- Proteção / piso / tela: amarelo - verde
As indústrias de manufatura devem cumprir este código. Se uma linha for trifásica sem neutro, é permitido (mas não recomendado) usar a cor azul para as fases. Cabos trifásicos com um condutor cinza, marrom e preto (por exemplo) são comumente encontrados no mercado, que são unidos para uso em uma linha trifásica sem neutro.
Nos sistemas monofásicos, por fazerem parte de um sistema trifásico, o neutro é azul, a fase pode ser preta, marrom ou cinza e a proteção / terra amarelo-verde.
Essa distinção está em vigor desde 1990; portanto, em sistemas mais antigos, as cores podem não ser respeitadas.
