El balanceo de cargas consiste en repartir los consumos monofásicos entre las tres fases de una instalación trifásica para que la corriente que circula por cada fase sea lo más parecida posible. Una instalación equilibrada se calienta menos, pierde menos energía y evita sobrecargas en una sola fase y en el neutro.
Cómo realizar un balanceo de cargas en instalaciones trifásicas
Por qué importa el equilibrio
En un sistema trifásico perfectamente equilibrado, las corrientes de las tres fases son iguales y están desfasadas 120°, por lo que se anulan en el neutro y la corriente de este es prácticamente cero. Si una fase está mucho más cargada que las otras:
- El neutro conduce corriente y puede sobrecargarse.
- La fase más cargada se calienta y puede hacer saltar su protección mientras las otras tienen margen.
- Aumentan las pérdidas en cables y transformadores.
- Los motores trifásicos reciben tensiones desiguales, se calientan y se desgastan antes.
Cómo medir el desequilibrio
- Con una pinza amperimétrica, mide la corriente de cada fase (L1, L2 y L3) con la instalación funcionando en su régimen normal. Mejor a varias horas del día.
- Calcula la media: Imedia = (I1 + I2 + I3) / 3.
- Calcula el desequilibrio de cada fase respecto a la media y quédate con el mayor:
Desequilibrio (%) = (|Ifase − Imedia| / Imedia) × 100
Ejemplo
Las corrientes medidas son 40 A, 25 A y 31 A:
- Media: (40 + 25 + 31) / 3 = 32 A.
- Desviaciones: 40 → 25 %; 25 → 21,9 %; 31 → 3,1 %.
- Desequilibrio: 25 %, por la fase de 40 A.
Como orientación, se suele buscar que el desequilibrio no pase del 10 al 15 %, aunque lo recomendable depende del tipo de instalación y de sus equipos. También puedes medir la corriente del neutro: si es alta, hay desequilibrio o cargas no lineales.
Cómo equilibrar
- Lista todas las cargas monofásicas (circuitos de alumbrado, tomas, equipos) y su corriente aproximada.
- Repártelas entre L1, L2 y L3 de forma que la suma en cada fase sea parecida, empezando por las más grandes.
- Cambia la fase de alimentación de los circuitos necesarios en el cuadro, trasladando el magnetotérmico a otra fase del peine. El cableado interno del circuito no cambia.
- Mantén los circuitos que comparten un neutro agrupados en la misma fase y no mezcles fases en un mismo circuito.
- Vuelve a medir y comprueba que el desequilibrio ha bajado.
Los equipos trifásicos (motores, hornos industriales) están equilibrados por naturaleza; el problema suele estar en las cargas monofásicas de alumbrado, oficinas o tomas de corriente.
Armónicos y neutro
Los equipos electrónicos (fuentes de alimentación de ordenadores, iluminación LED, variadores) generan armónicos que se suman en el neutro, incluso con las fases equilibradas. En instalaciones con muchos equipos de este tipo conviene comprobar la corriente del neutro y, si hace falta, dimensionarlo con la misma sección que las fases.
Aviso de seguridad
Mover circuitos entre fases en un cuadro es un trabajo que debe hacer un instalador autorizado, con la instalación sin tensión. Las medidas con pinza en un cuadro con tensión también requieren personal cualificado y equipos adecuados.
Preguntas frecuentes
¿Qué es el balanceo de cargas?
Repartir las cargas monofásicas entre las tres fases para que las corrientes sean parecidas.
¿Qué pasa si las fases están desequilibradas?
Circula corriente por el neutro, la fase más cargada se calienta y aumentan las pérdidas. Los motores trifásicos también sufren.
¿Cómo se mide el desequilibrio?
Midiendo la corriente de cada fase con una pinza amperimétrica y comparándola con la media.
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