¿Por qué solo hay 3 cables en esta línea de alimentación?

Cuando estaba en Alaska, vi una línea de alto voltaje, pero no vi el neutro.

¿Esto se debe a que el agua es lo suficientemente conductora como para usarla como neutral? ¿O son solo dos fases?

Donde vivo, Colorado, todas las líneas eléctricas tienen los dos cables neutros en la parte superior.

La mayor parte de la transmisión de alto voltaje a larga distancia se realiza en configuración Delta trifásica, que requiere solo tres cables.

Esto ahorra el costo del cuarto cable, utilizado para la línea neutral. También evita problemas de corrientes desequilibradas que fluyen a través del cuarto cable o la tierra, ya que en la configuración Delta cualquier desequilibrio de corriente en una fase se comparte automáticamente en las otras dos fases, lo que genera pérdidas menores.

Si se utiliza la configuración Wye trifásica con cuatro cables, generalmente es solo a distancias cortas en la estación generadora y en las instalaciones del usuario final. La conversión en cada extremo generalmente se logra mediante transformadores Wye-Delta.

En la foto inferior de este conjunto, los cables en la parte superior de las torres no se muestran bien, excepto que uno de ellos tiene una bola marcadora para alertar a los aviadores. Estos cables superiores están conectados a la parte superior de las torres sin aisladores y actúan para desviar los golpes de iluminación hacia la estructura de las torres más cercanas, y luego hacia la tierra a través de barras de tierra, en lugar de golpear los cables de alimentación y provocar sobretensiones de corriente y voltaje en el cuadrícula.

Además, en la foto inferior, los seis cables comprenden dos líneas de transmisión Delta trifásicas independientes de tres cables cada una.

Es probable que esta transmisión sea trifásica en la configuración Delta, a diferencia de la configuración Wye (Y). Delta no tiene una línea neutral, mientras que Wye sí. Enlace de Wikipedia a circuitos trifásicos balanceados Como puede ver, la conexión Wye tiene una línea neutral, mientras que Delta no.

La transmisión de CA a larga distancia es normalmente trifásica sin neutro.

En el extremo receptor, un transformador trifásico reduce el voltaje del "rango de varios kV" a niveles domésticos normales (quizás un poco más alto si alimenta un sistema intermedio). Para los hogares, se toma un neutro del lado de salida del transformador pero, en la transmisión a larga distancia, el primario del transformador (que recibe la energía) no necesita un neutro.

En mi país, y probablemente en muchos otros países, hay un cable a tierra en la parte superior de cada pilón. Este cable a tierra está ahí por razones de protección contra rayos . Solo para la transmisión de potencia, todo lo que necesita son las tres fases, porque la tierra se utiliza como potencial de referencia. Para la transmisión a larga distancia tampoco hay una necesidad estricta de un cable neutro. Si no hay nada malo, nunca fluye corriente en la línea neutral.

Las líneas de alta tensión (las que se encuentran en torres enormes con aisladores largos) son casi sin excepción corriente alterna Delta trifásica, dos grupos independientes si la torre tiene 6 cables. No se necesita neutral ni tierra. Los dos cables en la parte superior de la torre en Colorado no están relacionados con la distribución de energía.

El único lugar donde la compañía eléctrica cuelga cables neutros es en circuitos de bajo voltaje a hogares y pequeñas empresas; estos son típicamente los únicos consumidores de energía no trifásica que la mayoría de las personas encuentran.

La transmisión de potencia trifásica no necesita un cable neutro. Eso es parte de su atractivo. Reduce la cantidad de material utilizado para hacer las líneas de transmisión en 1/4

Los voltajes están desfasados ​​120 grados, digamos que A conduce B por 120, B conduce C por 120, C conduce A por 120.

La matemática de eso es que A + B + C suman 0 y, por lo tanto, no necesitan un cuarto cable neutro.

Cuando me enseñaron estas cosas en la escuela en los años 70, AFAICR los diagramas eran todos estrella / estrella; tal vez todavía estábamos entusiasmados con la "National Grid" del Reino Unido, por lo que esto podría haberse enseñado a 16 años, pero probablemente lo cubrí en Física a los 17-18 años. Entonces nuestra explicación puede haber sido simplificada :-)

Los circuitos de 3 o 4 hilos de potencia trifásica de wikipedia muestran que el neutro es opcional en estrella / estrella e innecesario en delta. Ese cambio de fase de 120 grados es la técnica utilizada, y wikipedia cubre la teoría en circuitos equilibrados

Podría demostrar esto si tiene una hoja de cálculo que puede dibujar tres gráficos lineales simultáneos, creando tres columnas que contengan sin (x), sin (x + 2pi / 3), sin (x-2pi / 3) (algunos pi de largo) , y trazándolos.

Esta escuela de Física muestra los gráficos de las matemáticas que, en mi humilde opinión, son más claros que los diagramas de wikipedias.

Donde vivo, Colorado, todas las líneas eléctricas tienen los dos cables neutros en la parte superior.

No, no lo hacen. Lo que muestra su imagen son dos cables para pararrayos en la parte superior de la torre. Luego hay dos grupos trifásicos separados a cada lado de la torre.

Las líneas de transmisión no sirven a una diversidad de cargas; Sirven subestaciones. No sirven ninguna carga monofásica en absoluto.

El genio de Tesla es que descubrió que la potencia trifásica de 120 grados podría conectarse en una configuración "delta" sin que nada explotara. Esto solo requiere 3 cables, a diferencia de los 4 requeridos por el "wye" trifásico o bifásico.

Las grandes cargas industriales (como las subestaciones) no necesitan neutral para nada, por lo que delta se utiliza para ahorrar alambre.

Cuando ve un cuarto o séptimo cable en las líneas de transmisión, es un atractor de rayos para mantener el rayo alejado de los conductores.

Delta Power es ideal para la distribución de alta potencia; se reduce a tres fases "wye" o dividida cerca del cliente. También se sabe que la industria usa 480 delta, aunque 480 wye / 277 por pierna es más versátil.

Una ventaja de 480 delta es que se puede suministrar como un sistema aislado ; a veces es importante, por ejemplo, si se va a rectificar a CC.

La línea de transmisión nunca se conectó en estrella o en triángulo, depende de la fuente en la que está conectada, ya que todos los generadores están conectados en estrella en la red del sistema de alimentación, debido a sus ventajas como menos aislamiento (ventaja principal) y solo un relé de falla a tierra simple, el 90 por ciento de se detecta una falla. pero los generadores están diseñados para ser balanceados, por lo que todo depende de la carga si la carga está balanceada, entonces no hay ningún problema porque la corriente de neutro es cero, por lo que no usamos cable neutro. Pero en caso de un gran desequilibrio como (fallas asimétricas), la tierra se usa para el flujo de corriente de secuencia cero porque todos los transformadores y generadores tienen una conexión a tierra neutra. Es por eso que solo se necesita un cable neutro para satisfacer la carga monofásica (propósito de distribución)

Hay una capacitancia entre las líneas eléctricas trifásicas y el suelo debajo de las líneas eléctricas.
Si todas las líneas están a la misma distancia del suelo, cada una producirá la misma capicitancia durante el ciclo trifásico. En estas torres normalmente no verá un cuarto cable. Si las líneas se colocan en la torre verticalmente, de modo que cada línea no esté igualmente distante del suelo, entonces la capacitancia de línea / tierra será diferente para cada fase. Esto se sentirá nuevamente en el generador como un desequilibrio. Ese cuarto cable se coloca en la parte superior de la torre (a veces 2 de ellos) también está en el potencial de tierra, para que la capacitancia entre la línea superior y la tierra sea más igual a la capacitancia entre las líneas inferiores y la tierra. Recuerde que es el potencial o voltaje entre los conductores lo que crea capacitancia. Es la corriente que fluye en los conductores lo que causa la inductancia. PD. Consulte la ley de OHMS para la corriente alterna.