La energía desde la estación generadora hasta el centro de carga se transmite mediante un sistema trifásico de 3 hilos. La comparación entre la transmisión de potencia trifásica y la transmisión de potencia monofásica se realiza asumiendo que la potencia a transmitir, el voltaje, la distancia y la pérdida son iguales.
Desde el punto de vista económico, es importante considerar el peso del conductor requerido para ambos casos. El peso del conductor requerido es directamente proporcional a la distancia e inversamente proporcional a la resistencia del conductor.
Sea P1 = Potencia transmitida usando 1 fase
P2 = Potencia transmitida utilizando 3 fases
Por lo tanto,
P1 = VI1CosØ
Donde V = Voltaje RMS al que se transmite la potencia
I1 = corriente RMS que fluye en 1 fase
CosØ = Factor de potencia
Supondremos que el factor de potencia para 1 fase y 3 fases es el mismo para propósitos de comparación.
P2 = Potencia transmitida utilizando 3 fases
= 1.732VI2CosØ
I2 = corriente RMS que fluye en 3 fases
Como se supone que la potencia transmitida en 1 fase y 3 fases es la misma,
P1 = P2
VI1CosØ = 1,732VI2CosØ
Entonces, I1 = 1.732I2 …………………………(1)
De la ecuación (1), es bastante claro que la corriente que fluye en el sistema monofásico es 1,732 veces mayor que la corriente que fluye en el sistema trifásico para transmitir la misma potencia.
De nuevo, Pérdida en sistema monofásico = 2xI12R1 (Como hay dos conductores)
Pérdida en sistema trifásico = 3xI22R2 (Como hay tres conductores)
Donde R1 = Resistencia por conductor en sistema monofásico
R2 = Resistencia por conductor en sistema trifásico
Suponiendo que la pérdida sea la misma,
Pérdida en sistema monofásico = Pérdida en sistema trifásico
Entonces, 2xI12R1= 3xI22R2
R1/R2= 3I22/2I12
De la ecuación (1),
R1/R2= 1/2 …………………….(2)
De la expresión anterior, vemos que la resistencia en el caso de un sistema trifásico es mayor, lo que significa menos área de sección transversal del conductor necesaria para transmitir energía desde la estación generadora al centro de carga en comparación con el sistema monofásico.
Entonces,
Peso de Conductor en 3 fases / Peso de Conductor en 1 fase
= (No. de conductores en 3 fases / No. de conductores en 3 fases) x (R1 / R2)
= 3R1/2R2
De la ecuación (2),
Peso de Conductor en 3 fases / Peso de Conductor en 1 fase
= 3 / 4
Por lo tanto, observamos que para transmitir la misma cantidad de potencia a una distancia fija con una pérdida de línea fija, necesitamos solo el 75 % de la cantidad de conductor que se requeriría para una sola fase en un sistema trifásico. Por lo tanto, se ahorra un 25% de material conductor al usar un sistema trifásico para transmitir energía.
Publicaciones relacionadas:
Principio de funcionamiento del transistor 
Clasificación del transformador en kVA 
Protección contra sobreflujo del transformador 
Condición de carga del transformador 
flujómetro 
¿Por qué se usa voltaje y corriente sinusoidales, por qué no cuadrados u otros? 
Diferencia entre átomo y molécula 
Motor paso a paso 
¿Por qué conductores de rotor sesgados en un motor de inducción? 
Concepto de cambiadores de tomas en transformadores 
Factor de distribución 
Ventajas y desventajas de los armónicos en el sistema de potencia
