He estado monitoreando el voltaje en mi propia casa (México 120V 60Hz). He estado graficando los valores cada minuto y estoy empezando a notar que durante la mañana el voltaje llega a 127, y durante el día (4pm) puede llegar a 118V, ¿por qué sucede esto?
El efecto es bastante similar a cuando enciendo el microondas por períodos cortos, sin embargo, estas variaciones de 118V a 127V ocurren lentamente durante las 24 horas del día.
Respuestas:
TL, DR; Lo que está viendo es principalmente el resultado del intercambio de caída de carga reactiva, con caídas de voltaje de carga secundaria en los transformadores y las líneas.
Cuando los generadores funcionan en paralelo como lo hacen para abastecer las redes nacionales, hay dos mecanismos en juego que en gran medida pasan desapercibidos para la población local.
Quizás el más crítico es el reparto de carga de caída de velocidad. En realidad, es bastante inteligente y bastante simple: cada generador en paralelo está programado para tener la misma desaceleración predecible desde sin carga hasta la carga completa. De esta manera, si algo grande comienza en la red, todos los generadores responden aproximadamente por igual, compartiendo la carga en proporción a sus capacidades de carga completa.
Hay un poco más de esto, por supuesto. En una gran red, algunos generadores, como las plantas nucleares, serán estaciones de carga base y difícilmente responderán a estos cambios. En el otro extremo están las estaciones de pico como las turbinas de gas natural, que pueden reaccionar fácilmente muy rápidamente a cambios realmente grandes en la carga de la red. Este tipo de configuración hace el mejor uso de ambos recursos.
Pero este truco de regulación de velocidad no ayuda con la carga reactiva . En resumen, para aquellos no iniciados, la carga reactiva consiste esencialmente en esos intercambios de corriente de ida y vuelta entre cargas capacitivas e inductivas que no dan como resultado la entrega de potencia real.
Pero podemos usar un truco similar al usar un regulador de caída de voltaje en la salida de cada generador en la red. Desde sin carga hasta carga completa, cada generador tendrá aproximadamente la misma caída en el voltaje de salida. La gente vive y trabaja en ciclos diarios, y a medida que se inicia un montón de cargas inductivas operadas por motor, el voltaje de la red baja un poco para mantener el equilibrio. Por lo general, esto golpea más fuerte al comienzo de la noche, con un aumento notable alrededor de la hora del desayuno (generalmente).
Estos dos sistemas funcionan en conjunto para garantizar que ninguna unidad del sistema absorba una cantidad de carga real o reactiva que no pueda manejar (al menos hasta que ocurra algo realmente inesperado). Por supuesto, se incurren en pérdidas adicionales en los pasos entre usted y la red, pero no puedo darle proporciones exactas sin información detallada del equipo.
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Su servicio de energía generalmente intentará generar a voltaje constante. La red de distribución de energía de las líneas eléctricas y los transformadores tendrá cierta resistencia y esto provocará una caída de voltaje a lo largo de la red. La caída de voltaje será proporcional a la corriente consumida y esto varía a lo largo del día. A partir de su monitoreo de voltaje, debe poder determinar los períodos de alto uso en su localidad. (Esto no será tan fácil si la compañía de servicios públicos enciende y apaga los generadores de hora pico).
La otra cosa que puede suceder es que la frecuencia de la red puede caer ligeramente de 60 Hz (en su área) durante la carga máxima. Si esto ocurre, la compañía de servicios públicos tiene que correr un poco más rápido que 60 Hz durante los períodos de carga ligera para compensar esto; de lo contrario, los relojes alimentados por la red eléctrica perderán tiempo. Es decir, rastrearán la frecuencia de la red y perderán y ganarán tiempo durante el día, pero en promedio mantienen su precisión.
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Lo más probable es que su utilidad no regule perfectamente el voltaje. El voltaje es de 120 V nominales ; en la práctica, los dispositivos estarían diseñados para tolerar un rango de 110-130 V o más. Si se encuentra cerca de una gran carga industrial (fábrica), eso podría explicar algunas de las variaciones. Algunas centrales eléctricas son más fáciles de regular que otras.
Hay efectos que causarán una caída de voltaje local dentro de su propia casa, pero las variaciones que está viendo son mayores que las que produciría a menos que tenga problemas de cableado graves.
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La respuesta más simple es que la demanda de energía es menor cuando la gente está dormida. Menos demanda de energía significa menos demanda actual. Una menor demanda de corriente provoca pérdidas de transmisión más bajas, esto permite que el voltaje aumente (hacia su valor "sin carga").
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