Si tiene una red bifásica y necesita convertirla a monofásica para que funcione correctamente con equipos como cargadores de vehículos eléctricos o inversores solares, en este artículo explicamos cómo hacerlo utilizando un transformador de aislamiento monofásico."
¿Cómo convertir una red bifásica en monofásica? 1) ¿Qué es una red bifásica y cómo se diferencia de una monofásica?
Igual que una red monofásica, una red bifásica es una red de 2 conductores entre las cuales hay una tensión de 230V (suele haber además un tercer conductor de tierra). La diferencia es que en una red bifásica ninguno de los 2 conductores esté conectado a tierra (0V). Ambos conductores pueden ser identificados como 'fase' y suelen tener una tensión respeto a tierra de 132V y no hay ningún 'neutro'. En cambio en una red monofásica uno de los conductores está conectado a tierra (0V), este conductor se denomina el 'neutro'.
¿Cómo convertir una red bifásica en monofásica? 2) El origen de la red bifásica
Habitualmente una red bifásica 230V proviene de una red trifásica 230V o 230V+N (230V entre fases), las cuales están todavía presentes en los cascos antiguos de muchas ciudades. Las 2 fases de la red bifásica están conectadas a 2 de las 3 fases de la red trifásica 230V. Puede haber además un conductor de tierra pero no siempre está presente.
En cambio la red monofásica proviene normalmente de una red trifásica 400V+N (400V ente fases, 230V entre fase y neutro). Uno de los conductores (la fase) de la red monofásica está conectado a uno de las fases de la red trifásica, el otro conductor (el neutro) está conectado al neutro de la red trifásica. Además hay un conductor de tierra.
¿Cómo convertir una red bifásica en monofásica? 3) Problemas al utilizar redes bifásicas para equipos monofásicos
Actualmente muchos aparatos electrónicos monofásicos necesitan que la red de alimentación tenga un neutro, o sea que uno de los conductores esté conectado a tierra y/o a nivel de tensión 0V, en caso contrario dan una señal de alarma o directamente no funcionan. Quiere decir que necesitan estar conectados a una red monofásica y no funcionan en una red bifásica. Esto ocurre especialmente en el caso de cargadores para vehículos eléctricos, inversores de energía solar o incluso aire acondicionados.
¿Cómo convertir una red bifásica en monofásica? 4) Pasos para convertir una red bifásica en monofásica con un transformador
No es posible conectar uno de los conductores de la red bifásica a tierra, causaríamos un corto circuito. Necesitamos crear una nueva red, galvánicamente aislada de la red bifásica. Para esto se utiliza un transformador de aislamiento monofásico 230V/230V. El transformador tiene una entrada de 230V y una salida de 230V, por lo tanto obtendremos la misma tensión en la salida que en la entrada. No obstante, la salida del transformador estará galvánicamente aislada de la entrada y de cualquier otro potencial. Por lo tanto podremos conectar sin problemas uno de los conductores de la salida a tierra, este conductor será el neutro y estará a 0V de potencial, el otro conductor será la fase y tendrá 230V respeto al neutro y tierra. De esta forma hemos obtenido una red monofásica 230V.
Si la red bifásica ya tenía un conductor de tierra, podemos usar este mismo conductor como tierra de la nueva red monofásica. En cambio si la red bifásica no dispone de tierra, tenemos obtener una toma de tierra por ejemplo mediante la instalación de una pica de tierra.
Red bifásica con tierra:
Red bifásica sin tierra:
¿Cómo convertir una red bifásica en monofásica? 5) Transformadores para convertir una red bifásica en monofásica
En Trafo Direct ofrecemos varias gamas de transformadores que puede utilizar para convertir una red bifásica en monofásica:
Transformador de control y aislamiento gama PD
Gama disponible en potencias de 40VA (referencia PD40) hasta 5000VA (5kVA) (referencia PD5000)
Entradas: 230-400(-460)V, Salidas: 115-230V
Grado de protección: IP20
Plazo de entrega: En stock para entrega inmediata
Transformador aislamiento monofásico gama TKW
Gama disponible en potencias de 3,15kVA (referencia TKW3.15) hasta 50kVA (referencia TKW50)
Entrada: 230V, Salida: 230V
Grado de protección: IP23 (en envolvente metálico para intemperie)
Plazo de entrega: 2..3 semanas (a veces hay stock de las potencias hasta 10 kVA)
Transformador aislamiento monofásico gama TKZ
Gama disponible en potencias de 3,15kVA (referencia TKZ3.15) hasta 50kVA (referencia TKZ50)
Entrada: 230V, Salida: 230V
Grado de protección: IP54 (en envolvente metálico para intemperie)
Plazo de entrega: 2..3 semanas
¿Cómo convertir una red bifásica en monofásica? 6) Las protecciones del transformador
Dado que la red en la salida del transformador de aislamiento esté galvánicamente aislada de la red bifásica en la entrada, cualquier fuga a tierra en la salida del transformador no será detectada por el interruptor diferencial original de la instalación eléctrica. Por esta razón es necesario instalar un nuevo interruptor diferencial (generalmente de 30mA) en la salida del transformador, que protegerá toda la red monofásica conectada a la salida.
También es necesario instalar un magnetotérmico en la salida del transformador que protege el transformador contra cortocircuitos y sobrecargas en la nueva red monofásica. Debe tener un calibre acorde a las cargas y el dimensionamiento de la nueva red monofásica y nunca superior a la intensidad nominal In del transformador.
Se debe además instalar un magnetotérmico o fusible en la entrada del transformador como protección contra cortocircuitos en el mismo transformador. Se recomienda que este sea de curva 'D' (en caso de magnetotérmico) o bien de curva lenta (en caso de fusibles) con calibre 2 In (2 veces la intensidad nominal del transformador) para evitar que actúe en el momento de conexión del transformador debido a la punta de conexión causada por la magnetización del núcleo.
¿Cómo convertir una red bifásica en monofásica? 7) ¿Y si mi red bifásica es de 220V entre fases?
No hay ningún problema en utilizar un transformador de aislamiento monofásico 230V/230V en una red bifásica de 220V. Simplemente en la salida del transformador obtendremos 220V. Generalmente todas las cargas que necesitan una tensión monofásica de 230V funcionan sin problemas a 220V.