El sistema eléctrico se define como el conjunto de instalaciones, conductores y equipos necesarios para la generación, el transporte y la distribución de la energía eléctrica. Se divide en tres subsistemas principales: generación, transporte y distribución.

Las redes de transporte de energía eléctrica conectan las centrales de generación de electricidad con las zonas de consumo, y su configuración mallada contribuye a garantizar el suministro fiable de la energía. Los alternadores de las centrales eléctricas producen la energía eléctrica a tensiones entre 6 y 30 kV (kilovoltios), tensión que se eleva mediante los transformadores a la salida de las centrales hasta las tensiones de transporte a larga distancia (220, 400 kV). El objeto de elevar la tensión a la que se transporta la electricidad es reducir las pérdidas eléctricas, que se manifiestan siempre que circula una corriente eléctrica por un cable. Cuanto más se eleva la tensión (voltios), más se reduce proporcionalmente la corriente eléctrica (amperios), enviando la potencia eléctrica (vatios) desde las centrales eléctricas a los lugares de consumo pero disminuyendo las pérdidas.

Alta, media y baja tensión

Cuando las redes de transporte se aproximan a grandes de centros de consumo (por ejemplo a las ciudades) se reduce la tensión a valores del orden de 66, 110 o 132 kV mediante subestaciones transformadoras, ubicadas alrededor de estos núcleos. Desde estas subestaciones parten líneas eléctricas que rodean el núcleo urbano y que alimentan a su vez a otras subestaciones reductoras. Estas subestaciones reducen las tensiones a valores de media tensión (10, 15, 20, 25 kV), desde donde parten las líneas eléctricas de distribución, que reparten la electricidad en los núcleos urbanos o rurales, y alimentan los centros de transformación. En los centros de transformación se transforma finalmente la electricidad a baja tensión (230, 400 V) para su uso final. Algunos consumidores, típicamente industriales, se conectan directamente en alta o media tensión. Sin embargo, los consumidores domésticos, locales, etc., se conectan en baja tensión. En España, legalmente se considera una instalación de baja tensión cuando su voltaje es inferior a 1.000 voltios en corriente alterna. Por encima de 1.000 voltios, la instalación eléctrica es de alta tensión, y le aplican distintas normas técnicas.

Frecuencia

Los sistemas eléctricos utilizan mayoritariamente la corriente alterna y funcionan históricamente con dos frecuencias distintas en el mundo, según países: así predomina la frecuencia de 50 Hz en Europa y la frecuencia de 60 Hz en Estados Unidos y países de influencia. Esto dificulta en algunos casos el intercambio transfronterizo de electricidad, como sucede por ejemplo en América del Sur, donde algunos países funcionan con frecuencia 50 Hz (Bolivia, Argentina) mientras sus vecinos lo hacen a 60 Hz (Perú, Brasil). También es una complicación para el uso de muchos aparatos eléctricos fabricados para una u otra frecuencia.

Instalaciones monofásicas y trifásicas

Los sistemas eléctricos se clasifican también según el número de conductores que se utilizan para transportar la electricidad. En corriente alterna, se distingue habitualmente entre instalaciones monofásicas y trifásicas:

• Instalaciones monofásicas: utilizan dos conductores activos para transportar la electricidad, denominados conductores de fase y de neutro. Se emplean cuando la potencia de la instalación eléctrica no es muy elevada, típicamente en viviendas, generalmente inferior a 15 kW (kilovatios).
• Instalaciones trifásicas: utilizan cuatro conductores activos, tres de fase y uno de neutro. La ventaja principal de un sistema trifásico frente a uno monofásico es que se puede transmitir más potencia eléctrica con menores pérdidas, y empleando menor sección de cobre en los conductores eléctricos. Además, en la generación de electricidad se utilizan alternadores trifásicos, por lo que la producción eléctrica trifásica es más sencilla. Y entre las aplicaciones más habituales de la energía eléctrica se encuentran los motores eléctricos, que también son más fáciles de construir y más eficaces energéticamente si son trifásicos.

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