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¿Por qué la corriente alterna es mejor para la transmisión de energía a larga distancia que la corriente continua?

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Materiales de Estudio

Porque no lo es. De hecho, la CA no es inherentemente mejor para la transmisión de energía a larga distancia que la CC. Y esta es la razón por la cual HVDC (CC de alto voltaje) se usa en gran parte de Europa para enlaces de energía entre países y submarinos:

De la página de Wikipedia sobre corriente continua de alto voltaje (el rojo son los enlaces HVDC existentes)

Lo que es bueno para la transmisión de energía a larga distancia son los altos voltajes. Cuanto mayor sea el voltaje, menores serán las pérdidas resistivas en el cable. Es por eso que la energía de la red se transmite a muchos cientos de miles de voltios, y solo se reduce a los 120 V o 230 V a los que está acostumbrado cuando está cerca de su edificio.

La CA es mucho más fácil (por lo tanto, más barata) de subir y bajar el voltaje que la CC, y se puede hacer de manera más eficiente (típicamente, actualmente) que los sistemas de CC, mucho más costosos y complejos, de incremento/reducción. Es por eso que la CA se utiliza para la transmisión de energía de red a nivel nacional.

PERO, AC tiene una desventaja en comparación con DC: pérdidas inductivas y capacitivas. Cuanto mayor es la inductancia y la capacitancia de un trozo de cable, más difícil es seguir intentando cambiar la dirección del flujo de electrones, que es lo que hace la CA a 50 o 60 veces por segundo. DC, por otro lado, tiene la corriente que fluye en una dirección todo el tiempo, por lo que no se ve obstaculizada por esta inductancia y tiene pérdidas capacitivas insignificantes.

Los cables rectos en el aire tienen muy poca inductancia y pérdidas capacitivas. En las distancias a las que se transmite la energía de la red, hay algunas pérdidas cuando se usa CA, pero las pérdidas son pequeñas. Un sistema de CC tendría mejores eficiencias de transmisión ya que tiene menores pérdidas, pero sería más costoso y menos eficiente en las etapas de aumento/reducción.

Sin embargo, los cables submarinos son una historia diferente. Los cables submarinos tienen una inductancia y capacitancia mucho más alta (debido a la interacción del campo magnético y eléctrico con el agua). Un cable de CA submarino tendría pérdidas capacitivas e inductivas mucho mayores, por lo que los cables de CC de alto voltaje siempre se utilizan para la transmisión de energía submarina a larga distancia.

Entonces, para resumir, la CC es intrínsecamente mejor para la transmisión de energía a larga distancia, pero los sistemas elevadores/reductores son costosos y menos eficientes que la CA. Pero AC tiene sistemas elevadores/reductores más baratos y eficientes. En general, qué sistema se prefiere depende de una combinación del costo total de la unidad de energía entregada: a menudo es más barato generar un poco más de energía para contrarrestar las mayores pérdidas de transmisión. Debido a esto, las redes nacionales usan CA, mientras que los cables submarinos y de larga distancia entre países usan CC.

Hay margen de mejora en la tecnología de aumento/reducción de CC, cada avance en la tecnología de semiconductores de potencia significa que la transmisión de potencia de CC se vuelve ligeramente mejor. En algún momento, es factible que la corriente continua supere a la corriente alterna. Eso podría estar un poco lejos todavía, pero es casi inevitable.

Nota al margen: hay otras razones por las que se prefiere la CA a la CC que no tienen nada que ver con cuál es mejor para la transmisión de energía. Los motores de CA se pueden construir para aprovechar la transmisión de energía de CA, que es particularmente útil para la industria, donde simplemente puede conectar un motor económico al suministro trifásico. Pero incluso aquí, los motores de CC están ganando popularidad gradualmente debido a los avances tecnológicos.

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