Equilibrar cargas eléctricas

Equilibrar cargas eléctricas es una parte importante de la disposición de los circuitos en un sistema de cableado doméstico. Por lo general, lo hacen los electricistas al instalar un nuevo panel de servicio (caja de interruptores), al volver a cablear una casa o al agregar múltiples circuitos durante una remodelación. En términos simples, un panel de servicio eléctrico tiene dos lados, y equilibrar la carga es una cuestión de dividir los circuitos uniformemente entre los dos lados para que la carga, o consumo de energía, sea aproximadamente la misma en ambos lados. Una carga desequilibrada se produce cuando hay mucha más potencia consumida en un lado del panel que en el otro. Esto puede provocar un sobrecalentamiento de los componentes eléctricos y, posiblemente, una sobrecarga del panel.

Conceptos básicos de servicio eléctrico

La mayoría de los hogares tienen un tipo de servicio eléctrico llamado monofásico de tres hilos. El servicio proviene de la utilidad a través de dos cables “calientes” sin conexión a tierra que transportan 120 voltios cada uno, más un solo cable “neutro” con conexión a tierra. Los cables se conectan al panel de servicio del hogar, y cada cable caliente proporciona una alimentación de 120 voltios a una de las dos barras colectoras calientes del panel. Los disyuntores para los diversos circuitos domésticos (llamados circuitos de derivación) se encajan en el panel y se conectan eléctricamente a una o ambas barras colectoras calientes. Un disyuntor de un solo polo se conecta a una sola barra colectora y proporciona 120 voltios a un circuito. Un interruptor de doble polo se conecta a ambas barras colectoras y suministra 240 voltios a un circuito. Al igual que los cables de servicio público, cada circuito de derivación tiene uno o dos cables calientes y un cable neutro. La energía eléctrica sale del panel a lo largo de los cables calientes y regresa al panel en el punto neutro. A partir de ahí, la energía vuelve a la red de servicios públicos a través del servicio de servicios públicos neutral.

Amperaje del circuito

Cada disyuntor tiene una clasificación de amperaje que indica la carga máxima que el circuito puede manejar antes de que el disyuntor se apague para evitar daños por sobrecarga. Los interruptores de un solo polo generalmente están clasificados para 15 o 20 amperios. Los interruptores de doble polo normalmente van de 20 a 50 amperios o más. La clasificación de amperaje es el factor principal utilizado para equilibrar las cargas en el panel de servicio. Otro factor es el tipo de equipo eléctrico (electrodomésticos, enchufes, iluminación, etc.).) servidos por los circuitos y cuando ese equipo se usa típicamente. Por ejemplo, un refrigerador funciona las 24 horas del día, los 365 días del año y necesita la mayor potencia para arrancar su motor compresor. Por el contrario, un ventilador de toda la casa o un ventilador de ático tiene un consumo de energía relativamente constante y se usa solo durante el clima cálido y generalmente por la noche o temprano en la mañana.

Balanza de circuitos

Para comprender cómo funciona el equilibrio, imagine que tiene dos circuitos de 120 voltios con interruptores unipolares. Un circuito suministra un refrigerador que consume 8 amperios; el otro circuito suministra un congelador de pecho que consume 7 amperios. Ambos aparatos funcionan todo el año. Para equilibrar la carga de los dos circuitos, los interruptores deben estar en diferentes barras colectoras calientes, o “patas”, del panel de servicio. De esa manera, el amperaje de los dos circuitos se cancela entre sí cuando la energía regresa a la utilidad en el punto neutro. En este caso, la corriente en el neutro sería 1 amperio: 8-7 = 1. Si ambos aparatos tiraban de 8 amperios, la corriente en el neutro sería 0. El objetivo es que la corriente en el punto neutro sea lo más baja posible, por seguridad, eficiencia energética y otras razones.

Por otro lado, si coloca ambos circuitos en la misma pata del panel, las cargas de los aparatos se sumarían, lo que daría como resultado 15 amperios de corriente en el neutro. Eso sería una carga desequilibrada y preferiblemente evitada.

Colocación del interruptor

La pierna o piernas de las que extrae cada circuito depende de dónde se encuentra el interruptor en el panel. En la mayoría de los paneles, las ranuras de los interruptores a cada lado del panel se alternan entre las barras colectoras calientes (patas). Si dos interruptores de un solo polo están en el mismo lado y se apilan uno encima del otro, se conectarán a diferentes patas. Si están en el mismo lado pero tienen una ranura entre ellos, se conectarán a la misma pierna. Los interruptores de doble polo ocupan dos ranuras adyacentes y se conectan a ambas patas. Cada pierna proporciona 120 voltios para un total de 240 para el circuito. Debido a esto, los interruptores de doble polo se equilibran automáticamente, sin importar dónde se encuentren en el panel. Por lo tanto, al diseñar circuitos para la casa, el objetivo es tener un dibujo de amperaje aproximadamente igual en ambas patas del panel.