Diferencias entre alta, media y baja tensión eléctrica

La electricidad es el tipo de energía más usado en la industria, los hogares y los centros de trabajo. Sin embargo, para que esta pueda ser aprovechada de la forma más eficiente y segura, ha de transportarse a través de un complejo sistema de distribución. 

La tensión eléctrica tiene un papel muy relevante en este sistema, ya que dependiendo del punto de transporte en el que se encuentre, deberá aumentar o disminuir. En este sentido, conocer cuáles son las diferencias entre alta, media y baja tensión permitirá una mejor comprensión de su distribución.

¿Qué es la tensión eléctrica y cuáles son sus aplicaciones?

La tensión eléctrica determina la diferencia de potencial eléctrico que existe entre dos puntos. Es decir, mide la fuerza con la que los electrones cargados (corriente) se mueven a través de un circuito.

Sus aplicaciones son muy variadas y están presentes en la vida cotidiana. Algunos ejemplos que se pueden mencionar son:

• Generación de luz a través de lámparas y focos. 
• Funcionamiento de una gran cantidad de aparatos electrodomésticos. 
• Carga de batería de dispositivos electrónicos, como teléfonos celulares, computadoras o tabletas. 
• En el sector del transporte, cada vez hay más automóviles que funcionan a través de electricidad. 
• La tensión eléctrica sirve para almacenar y distribuir la energía creada a través de paneles solares o generadores eólicos.

¿Para qué sirve conocer la tensión eléctrica?

Conocer la tensión eléctrica ayuda a entender mejor el funcionamiento de un circuito y de todos sus dispositivos. En este sentido, al momento de necesitar la solución para algún problema con un sistema eléctrico, es muy importante saber cómo funciona el circuito. 

Todos estos circuitos, ya sean domésticos (que suministran aparatos eléctricos) o industriales (para motores y maquinaria), cuentan con placas de identificación o diagramas técnicos. Estos ayudan a los profesionales a identificar los valores estandarizados, tanto de corriente como de tensión, con los que funcionan. De esta forma, sabiendo interpretar las lecturas se puede determinar si está presentando variaciones.

Por otro lado, es importante destacar que la tensión eléctrica puede tener variaciones en cada país. Conocerlas es de gran ayuda para proteger los aparatos eléctricos al ir de viaje.

Tipos de tensión eléctrica 

La electricidad puede ser producida de  diferentes formas (solar, térmica, hidráulica, nuclear, etc.). Independientemente de cómo se genere, es necesario transportarla hasta el lugar donde es requerida. Por lo general, la distancia entre estos generadores y el destino final es muy elevada, por lo que se precisa un sistema de distribución adecuado. 

En este apartado se pueden distinguir 3 tipos: alta, baja y media tensión. A continuación, se explican cada una de ellas y cuáles son sus aplicaciones más importantes.

¿Qué es la alta tensión eléctrica y cuáles son sus aplicaciones?

Durante el transporte de la electricidad siempre se generan pérdidas, las cuales dependen de la cantidad y distancia que va a recorrer. Entre más grande sea la tensión, la corriente para transportar la potencia requerida será menor. Por ende, las mermas se verán reducidas. 

Debido a esto, la alta tensión es la que se tiene que utilizar para realizar la distribución desde los generadores eléctricos hasta las subestaciones donde será transformada. En México, se considera alta tensión a nivel subtransmisión, cuando los niveles de tensión son mayores a 35 kilovolts (kV), pero menores a 220 kV.

Por otro lado, se considera alta tensión a nivel transmisión, cuando los niveles de tensión son iguales o mayores a 220 kV.

Características de la alta tensión

Algunas de las características que tiene este tipo de tensión son las siguientes:

• En estos niveles, el cableado es muy grueso y está aislado en torres metálicas. De esta forma, se evita el sobrecalentamiento o la incidencia de los fenómenos meteorológicos. 
• Únicamente debe ser manipulada por personal experto y capacitado. 
• Las instalaciones de alta tensión han de llevar un estricto programa de mantenimiento preventivo. 
• Se modifica en centrales mediante transformadores. 
• Los elementos que componen esta tensión ayudan a mantener la seguridad de las instalaciones y el personal:
  • Torres: Su estructura está diseñada para transmitir de modo eficiente la corriente entre dos puntos. 
  • Cableado: Está recubierto de material especializado y se encuentra bajo tierra. 
  • Transformadores: Se encargan de convertir la corriente eléctrica para poder ser distribuida de forma segura.

¿Qué es la media tensión y cuáles son sus aplicaciones?

El rango de la media tensión comprende niveles de tensión mayores a 1 kV, pero menores o iguales a 35 kV. La electricidad en esta etapa se genera en subestaciones eléctricas para, posteriormente, repartirse en centrales transformadoras. A partir de estas últimas, la energía se suministra a ciudades o empresas que demandan un gran consumo. En otras palabras, es un puente que conecta la alta y baja tensión. 

Al tener una gran eficiencia en su distribución, la media tensión es usada en un gran número de ámbitos, desde parques industriales hasta sector salud (hospitales) o servicios (centros educativos, aeropuertos, etc).

Características de la media tensión

Dentro de las particularidades que distinguen a la media tensión, estas son las más relevantes:

• La electricidad que llega a las subestaciones se reduce normalmente a 400 V.
• Las instalaciones pueden ser subterráneas o aéreas. Algunos ejemplos son las torres metálicas y los postes de cemento o madera. 
• Cualquier hogar o empresa puede adecuar sus instalaciones a la media tensión siempre que cumpla con los requisitos establecidos por la Comisión Federal de Electricidad.

¿Qué es la baja tensión eléctrica y cuáles son sus aplicaciones?

Una vez que la electricidad pasa por la alta y media tensión, llega hasta las centrales transformadoras para su uso. Se conoce como baja tensión a toda aquella que sea igual o inferior a 1 kV. Sus aplicaciones son muy variadas, ya que esta tensión es la que ocupan todos los aparatos eléctricos de uso en hogares y oficinas. En México, para el empleo doméstico normalmente es de 110 y 220 voltios, mientras que en la industria varía entre los 220 y 440 voltios. 

Características de la baja tensión

Estos son los rasgos característicos de este tipo de tensión:

• Entre la alta, baja y media tensión, es la menos peligrosa de todas. 
• Las instalaciones están protegidas por interruptores o reguladores. 
• La baja tensión también se utiliza en el alumbrado público. 
• Este tipo de instalaciones cuentan con alimentaciones de 3 hilos. Estos se conocen como fases (que puede ser 1 o 2), neutro y tierra.

¿Cómo regular la calidad de la tensión eléctrica?

Tras explicar los términos de alta, baja y media tensión, es importante saber que el voltaje que se recibe siempre será variable, lo que puede generar problemas en las instalaciones eléctricas y causar daños en cualquier dispositivo. Por ejemplo, con un voltaje bajo los aparatos quizás no funcionen; por el contrario, a mayor voltaje podrían sobrecalentarse. 

Por lo anterior, existen diferentes elementos creados para disminuir los problemas generados por los picos de voltaje. 

Reguladores de voltaje

Ayudan a estabilizar las oscilaciones producidas por el voltaje con el propósito de alargar el tiempo de vida de los equipos. 

UPS

Son aquellos dispositivos que se alimentan de corriente alterna y en su interior cambian a corriente directa. En la salida, invierten el tipo de corriente nuevamente (alterna). Esto hace que se acumule la energía en la batería interna y en caso de alguna falla, suministra energía a los aparatos conectados.

Existen 3 topologías de UPS:

• Tecnología stand-by: mantiene el mismo voltaje que suministra la compañía de electricidad (si varía la entrada, varía la salida). También conocida como no-break, únicamente es un respaldo en caso de corte de electricidad. 
• Tecnología interactiva: maneja el mismo sistema que la anterior, pero dentro del equipo hay un regulador, por lo que entrega un voltaje nivelado a la salida. Si se produce una falla, entra el back-up de baterías. Tiene doble función, ya que actúa como respaldo y como regulador de voltaje.
• Tecnología online de doble conversión: Se alimenta directamente de energía alterna, donde existe la doble conversión (alterna, directa, alterna). La salida no tiene ninguna variación, pues la batería interna es la que alimentará los aparatos. Es decir, además de entregar el voltaje siempre regulado, se tiene el respaldo en caso de falla eléctrica. Al tratarse de la más completa que existe, Industronic maneja este tipo de tecnología.

Supresor de picos 

Los picos o transitorios de voltaje son aumentos en la tensión eléctrica que pueden elevarse muy por encima del estándar. Estos se producen en nanosegundos y buscan el camino más rápido a la tierra. La función de estos dispositivos es atraer esos picos para que descarguen en las varillas que se instalan en los edificios. La electricidad es la forma de energía con más usos. De hecho, se hace presente en un gran número de actividades, que abarcan desde la industria hasta los hogares. Conocer los niveles de alta, baja y media tensión y saber de qué forma pueden afectar a los aparatos es importante también para prevenir sus fallas.