¿MONOFÁSICO O TRIFÁSICO?, CÓMO ELEGIR EL SISTEMA ELÉCTRICO ADECUADO

Tipos de Acometidas Eléctricas en Baja Tensión

Aunque no siempre es así, muchas veces se tiene la opción de alimentar la instalación eléctrica con un sistema monofásico o utilizar una red trifásica. Esto no necesariamente significa que se cuente con equipos que requieran de este último sistema para funcionar; en diferentes ocasiones he recurrido a las acometidas trifásicas sin que sea obligatorio usar dicho sistema.

En varios países, incluido Colombia, se disponen cuatro sistemas admisibles para acometidas en Baja Tensión:

1. Monofásico bifilar

2. Monofásico trifilar

3. Bifásico trifilar

4. Trifásico tetrafilar

Excluiré de mi análisis a los sistemas monofásicos bifilares, ya que a diferencia de los otros tres, este solo permite un valor de tensión eléctrica, que en este caso es 120 V.

Dicho lo anterior, unificaré como si fueran el mismo al sistema monofásico trifilar y el bifásico trifilar, ya que en el fondo así es. La diferencia es que en el primer caso la alimentación proviene de un transformador monofásico, mientras que se usa el otro nombre para diferenciarlo cuando la acometida proviene de un transformador trifásico; ambos brindan la posibilidad de dos tensiones eléctricas y los valores son próximos y aceptables en ambos casos. Por ejemplo, 120/240 V para uno y 120/208 V para el otro, en pocas palabras, ambos cumplen la misma función.

Análisis de costos entre un sistema monofásico y uno trifásico

Alguien podría pensar que los sistemas monofásicos trifilares son más económicos que los trifásicos tetrafilares, y esto tiene un poco de lógica ya que en el primer caso se usan tres conductores (dos fases y un neutro), mientras que el otro requiere de tres fases y un neutro, es decir, un conductor más.

Lo anterior deja de tener sentido cuando consideras que un sistema trifásico tetrafilar utiliza menor intensidad de corriente que uno monofásico trifilar para alimentar la misma potencia. Tomemos como ejemplo una carga de 30 kVA y una tensión eléctrica de 240 V. Las corrientes aproximadas para cada caso serían:

• Monofásico trifilar: 125 A

• Trifásico tetrafilar: 72 A

De acuerdo con esto, al seleccionar el conductor eléctrico apropiado y sin realizar correcciones por temperatura, agrupamiento de conductores, etc., para simplificar un poco el asunto, tendría los siguientes calibres:

• Monofásico trifilar: 2 AWG (d=33,62 mm)

• Trifásico tetrafilar: 6 AWG (d=13,29 mm)

Utilizando un listado de precios de lista vigente hoy para uno de los fabricantes de conductores eléctricos más populares en Colombia, tendría que el precio de conductores por metro lineal de cada acometida sería el siguiente:

• Monofásico trifilar: $66.354

• Trifásico tetrafilar: $36.972

Para el ejemplo dado, se puede observar que los conductores eléctricos del sistema trifásico tetrafilar resultan un 45% más económicos que los del sistema monofásico trifilar.

Si consideramos una acometida de 40 m de longitud, tendríamos un costo de:

• Monofásico trifilar: $2.654.160

• Trifásico tetrafilar: $1.478.880

En ambos casos consideré conductores de cobre con aislamiento THHN o THWN y una temperatura máxima de operación de 90°C; debido a lo anterior, en un edificio de apartamentos los costos pueden incrementarse considerablemente pues en lugar de una son varias acometidas.

Conclusiones y recomendaciones

Es importante tener en cuenta que, si bien el sistema trifásico tetrafilar puede resultar más económico en cuanto a los conductores eléctricos, también implica ciertos costos adicionales como un tablero de distribución de mayor precio, una tubería de mayor sección transversal, y también podrían aumentar los costos de mano de obra. En todo caso, el diseñador eléctrico debe analizar cada caso en particular para tomar la mejor decisión y encontrar el equilibrio entre costos y eficiencia.

En resumen, no siempre es más barato un sistema monofásico que uno trifásico, por lo que se debe realizar un análisis técnico/económico adecuado antes de decidir qué tipo de sistema utilizar.