Equilibrar las cargas eléctricas es una parte importante de la disposición de los circuitos en un sistema de cableado doméstico . Generalmente lo hacen los electricistas cuando instalan un nuevo panel de servicio (caja de interruptores), vuelven a cablear una casa o agregan 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 de manera uniforme entre los dos lados, de modo que la carga, o consumo de energía, sea más o menos la misma en ambos lados.
Se produce una carga desequilibrada cuando se genera una cantidad de energía significativamente mayor en un lado del panel que en el otro. Esto puede ocasionar un sobrecalentamiento de los componentes eléctricos y posiblemente una sobrecarga del panel.
Conceptos básicos del servicio eléctrico
La mayoría de las casas tienen un tipo de servicio eléctrico llamado monofásico, trifilar . El servicio proviene de la utilidad a través de dos cables sin conexión a tierra ("calientes") que transportan 120 voltios cada uno, más un solo cable a tierra ("neutro"). Los cables se conectan al panel de servicio de la casa , y cada cable caliente proporciona energía de 120 voltios a una de las dos barras de bus calientes en el panel. Los interruptores automáticos para los diversos circuitos domésticos (llamados circuitos derivados) encajan en el panel y se conectan eléctricamente a una o a ambas barras de bus calientes. Un interruptor de circuito unipolar se conecta a una sola barra de bus 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 servicios públicos, cada circuito derivado tiene uno o dos cables calientes y un cable neutro. La energía eléctrica deja el panel a lo largo de los cables calientes y regresa al panel en el neutro. A partir de ahí, la energía vuelve a la red pública a través del servicio neutral de la red pública.
Amperaje del circuito
Cada interruptor tiene una clasificación de amperaje que indica la carga máxima que el circuito puede manejar antes de que el interruptor se apague para evitar daños por una sobrecarga.
Los interruptores unipolares generalmente tienen una capacidad nominal de 15 o 20 amperios. Los interruptores de dos polos suelen oscilar entre 30 y 50 amperios o más. La clasificación de amperaje es el principal factor utilizado para equilibrar las cargas en el panel de servicio. Otro factor es el tipo de equipo eléctrico (electrodomésticos, enchufes, iluminación, etc.) que reciben los circuitos y cuando ese equipo se usa normalmente. Por ejemplo, un refrigerador funciona las 24 horas del día, los 365 días del año y necesita la mayor potencia para mirar el motor del compresor. Por el contrario, un ventilador para toda la casa (abanico de ático) tiene una potencia relativamente constante y solo se usa durante el clima cálido y generalmente por la noche o temprano en la mañana.
Circuit Balance
Para comprender cómo funciona el equilibrado, 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 cofre congelador que consume 7 amperios. Ambos electrodomésticos funcionan todo el tiempo, durante todo el año. Para equilibrar la carga de los dos circuitos, los interruptores deben estar en diferentes barras de bus calientes, o "patas", del panel de servicio. De esta forma, el amperaje de los dos circuitos se cancela entre sí cuando la potencia vuelve a la utilidad en el neutro. En este caso, la corriente en el neutro sería 1 amp: 8 - 7 = 1.
Si ambos dispositivos extrajeron 8 amperios, la corriente en el neutro sería 0. El objetivo es tener la corriente en el neutro lo más baja posible, por razones de seguridad, eficiencia energética y otras (ese es un tema importante para otro artículo). )
Por otro lado, si colocas ambos circuitos en la misma pata del panel, las cargas de los dispositivos se sumarían, lo que daría como resultado que volvieran 15 amperios de corriente en el neutro. Eso sería una carga desequilibrada y preferiblemente evitada.
Colocación del interruptor
La pierna o las piernas de las que se extrae cada circuito dependen de dónde se encuentre el interruptor en el panel. En la mayoría de los paneles, las ranuras de los interruptores en cada lado del panel se alternan entre las barras de bus calientes (patas). Si dos interruptores unipolares están en el mismo lado y están apilados 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 pata 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, cuando está diseñando circuitos para la casa, el objetivo es tener aproximadamente el mismo amperaje en ambas patas del panel.