Sistema de distribución americano

     El sistema de distribucion americano, consiste en tener una tension de entre 110 y 127 V generalmente para todos los electrodomesticos y de entre 220 y 240 V para aquellos electrodomesticos de mayor potencia. Para la industria se utilizan tensiones de entre 440 y 480 V.

     Para distribuir en baja tension pueden utilizarse transformadores monofasicos para potencias no muy elevadas, cuyo secundario tiene una toma media y los dos extremos. Entre la toma media hay una tension y entre los extremos de la toma media hay el doble de esa tension. Asi pues, se pueden encontrar redes de 110/220 V, de 115/230 V o de 120/240 V, estas ultimas, las tipicas en USA.

Distribución monofásica trifilar.

     Tambien se utilizan transformadores de distribucion trifasicos. El secundario del transformador tiene las tres bobinas conectadas en estrella, es decir, cada bobina tiene un extremo unido a un punto comun (el neutro) y el otro extremo es la fase que se distribuye junto al neutro. La relacion de tensiones fase-neutro y fase-fase es de raiz cuadrada de 3 (1,7320508).

Esquema del secundario de un transformador trifásico con sus tres bobinas conectadas en estrella.

Las tensiones tipicas son 110/190 V, 115/200 V, 120/208 V y 127/220 V para utilizacion domestica, y de 254/440 y 277/480 V para utilizacion en la mediana y gran industria. En Estados Unidos, las tensiones trifasicas son de 120/208 V, 240 V y 277/480 V.

Tensiones entre conductores activos, y entre estos y tierra, en una red trifásica a 4 hilos a 127/220 V.

Posibles derivaciones en una red trifásica a 4 hilos a 127/220 V.

     Existen tambien distribuciones trifásicas en triangulo. Se conectan las bobinas del secundario del transformador en triangulo, siendo la tensión de cada bobina de 240 V, disponiendo una de ellas de una toma media, que se conecta a tierra. A partir de un transformador con esta conexión, se puede realizar una distribución a 4 hilos de la que se pueden realizar derivaciones trifásicas a 240 V y derivaciones monofásicas a 120 V, 240 V y 120/240 V como si de una red monofasica trifilar se tratara.

Esquema de un transformador trifasico para distribuir trifásica a 240 V y monofásica a 120/240 V.

Tensiones entre conductores activos, y entre estos y tierra, en una red trifásica a 120/240 V.

Posibles derivaciones en una red trifásica a 120/240 V.

     Este sistema las desventajas que tiene es que no es posible alimentar a demasiadas cargas monofásicas a 120 V, ya que se produciría un importante desequilibrio. Por contra, si que puede ser útil en aquellos casos en los que interesa alimentar a muchas cargas trifásicas y pocas monofásicas. Ademas, una de las fases tiene una tensión respecto a tierra de 208 V, mientras que con una red trifasica en estrella a 127/220 V por ejemplo, se pueden alimentar las mismas cargas, y las tres fases tienen 127 V respecto a tierra, que hace que sea mas segura en caso de electrocución.

     En la indústria se utilizan tensiones de entre 440 V y 480 V, pero la finalidad de las lineas que tengan estos voltajes es el suministro eléctrico a maquinaria industrial. Para los usos domesticos dentro de la industria (como por ejemplo, las oficinas) se utiliza paralelamente otra red que puede ser monofásica a 120/240 V o trifásica 127/220 V, por ejemplo, según las necesidades y la potencia de estas. El transformador que da estas tensiones, puede estar conectado a la red de 440 V o puede estar conectado en la red de AT (alta tension), junto con el transformador que da los 440 V. Hay que tener en cuenta que no es nada raro que en la indústria se contrate la energia en AT, colocando los contadores en la parte de AT.

Red de usos generales derivada mediante transformadores o autotransformadores de la red de usos industriales.

Red de usos generales distribuida en paralelo con la red de usos industriales.

Sistema de distribución europeo

     El sistema de distribucion europeo, tiene su origen en Alemania, ya que en otros paises como Francia o España, utilizaban (o utilizan) el americano. Consiste en unificar en una sola red de distribucion una tensión para viviendas y para industrias, elevando considerablemente la tension dentro de viviendas y manteniendo unos valores de tensión aceptables para la indústria, y asi nacen los 220/380 V, que tambien pueden ser 230/400 o 240/415 V.

Tensiones entre conductores activos, y entre estos y tierra, en una red trifásica a 4 hilos a 220/380 V.

     La distribucion siempre es trifasica, aunque existen algunos paises que para pequeñas demandas utilizan redes monofasicas de 220/440 V.

Ventajas e inconvenientes

     La ventaja del sistema aleman es que al distribuir a 220/380 V, los cables de la red de distribucion de la calle pueden ser mas delgados que si fueran 127/220 V. Sin embargo, las ventajas del sistema americano es que en viviendas, oficinas y otros lugares de ambito domestico se trabaja con tensiones mas seguras que los 220 V, como 120 o 127 V.

     Cuando se utiliza el sistema americano, para electrodomesticos de mayor potencia podemos disponer tambien de 220 V, pero esos 220 V seran mas seguros que los 220 V de una red de 380 V, ya que la tension que tienen las fases respecto a tierra (la que nos afecta en caso de electrocucion) es de 127 V y no de 220 V, por lo tanto, menos peligrosa.

     En la industria, al trabajar con 440 V, las lineas pueden transportar mayor potencia que con 380 V. Si se necesita conectar algún receptor a 127 o 220 V, solamente es necesario disponer de otra red que de dichas tensiones, tal como se ha explicado más arriba. Ademas, el hecho de disponer de dos redes en paralelo, nos permite dentro de la industria usar una tensión lo más segura posible para usos domesticos y al mismo tiempo nos da liberdad a la hora de escojer una tension para la maquinaria, ya que si usamos una única red de 220/380 V, tenemos una tension elevada respecto a tierra para usos domesticos y al mismo tiempo la tension entre fase y neutro destinada a usos domesticos que limita la tensión entre fases, destinada a maquinaria