fase

Una fase es un conductor único que transporta corriente alterna como parte de un sistema polifásico de distribución de energía. En los sistemas trifásicos, el estándar industrial más común, tres conductores separados transportan corriente que alcanza su pico en diferentes momentos del ciclo de CA, espaciados 120 grados. Esta temporización escalonada es la característica definitoria: las tres corrientes no alcanzan sus valores máximos simultáneamente, lo que hace que el sistema sea eficiente y estable.

La diferencia de voltaje entre dos conductores de fase cualesquiera en un sistema trifásico es típicamente 400V, 480V o 600V, dependiendo del país de instalación y la clase de equipo. El voltaje de cualquier fase a tierra (la referencia neutra o de tierra) es menor, generalmente 230V o 277V. Las cargas monofásicas se pueden conectar entre cualquier fase y neutro; los motores trifásicos y los equipos industriales pesados se conectan a través de las tres fases para aprovechar la entrega continua de energía que proporcionan los sistemas polifásicos.

Desequilibrio de fase y pérdida de fase

La carga desigual en las tres fases crea desequilibrio, donde las corrientes ya no alcanzan su pico por igual. Esto provoca desequilibrio de voltaje, sobrecalentamiento en los motores y eficiencia reducida. La pérdida de fase, donde un conductor falla o se desconecta, es más grave: los motores trifásicos se detendrán o girarán hacia atrás dependiendo de qué fase falle, y los relés de protección deberían disparar el sistema para evitar daños.

El término 'fase' también describe la relación de temporización en sí. El ángulo de fase, medido en grados, cuantifica la distancia entre dos señales de CA en sus ciclos. Un desfase de 90 grados significa que una señal alcanza su pico mientras la otra cruza cero. En los sistemas de energía, esta relación afecta el factor de potencia y la potencia reactiva consumida por cargas inductivas como motores y transformadores.

La distribución trifásica domina el suministro industrial porque entrega potencia constante sin las pulsaciones de los sistemas monofásicos, requiere conductores más ligeros para la misma capacidad de potencia y permite un funcionamiento eficiente de la maquinaria rotativa. Los sistemas monofásicos persisten para uso comercial ligero y residencial, donde el menor costo de instalación supera la penalización de eficiencia.