A ligação em estrela é um tipo de ligação frequentemente utilizado na engenharia eléctrica, especialmente para aplicações trifásicas. Caracteriza-se por uma disposição das fases em forma de estrela, na qual as cargas são ligadas a um ponto comum, o chamado condutor neutro. Este circuito elétrico permite uma distribuição estável de tensão, corrente e potência e é frequentemente utilizado na distribuição de energia e em transformadores.
Na ligação em estrela, três condutores de fase são ligados cada um a uma extremidade de uma carga. As outras extremidades das três cargas são reunidas no condutor neutro comum , também conhecido como ponto estrela. Isto resulta numa topologia em forma de estrela. Cada carga está localizada entre um condutor de fase e o condutor neutro. As tensões aplicadas a estas cargas são designadas por tensões de fase.
Entre dois condutores exteriores existe a chamada tensão de condutor, que é maior do que a tensão de fase. Aplica-se a seguinte relação:
UL=3⋅USU_L = sqrt{3} cdot U_SUL=3⋅US
ULU_LUL representa a tensão do condutor e USU_SUS a tensão de fase. O símbolo”cdot” representa a multiplicação. Numa ligação em estrela simétrica, as tensões de fase são as mesmas, assim como as correntes de fase, se as resistências das cargas individuais forem idênticas.
Para além da ligação em estrela, existe também a ligação delta, na qual as cargas são ligadas sob a forma de um triângulo fechado. Ao contrário da ligação em estrela, os pontos de ligação das cargas são ligados diretamente uns aos outros, criando um triângulo. Ambos os tipos de ligação são utilizados em circuitos eléctricos, tais como motores eléctricos ou transformadores.
Uma diferença importante reside nas tensões e correntes aplicadas. Na ligação em triângulo, a tensão de fase corresponde à tensão na carga, enquanto que na ligação em estrela, a tensão de fase é aplicada à carga. Com resistência idêntica por fase, as correntes de fase na ligação em estrela são iguais às correntes do condutor de fase.
As tensões, correntes e resistências na ligação em estrela podem ser facilmente calculadas. Com a mesma carga – ou seja, as mesmas resistências em todas as fases – as correntes são as mesmas. Neste caso, falamos de uma carga simétrica. A corrente no condutor neutro é então zero, uma vez que as correntes se anulam mutuamente.
O nível da corrente depende da respectiva resistência através da qual flui. Quanto menor for a resistência, maior será a corrente. O valor das resistências nos strings individuais é decisivo para a distribuição da corrente na rede.
A ligação em estrela desempenha um papel central na transformação da energia eléctrica. No fornecimento de energia, é frequentemente utilizada em conjunto com transformadores para transportar energia eléctrica de forma eficiente a longas distâncias. A ligação em estrela é particularmente vantajosa, uma vez que podem ser realizadas as mesmas tensões para os consumidores e podem ser fornecidos diferentes níveis de tensão.
A combinação da ligação em estrela e em triângulo permite que os motores funcionem inicialmente em estrela (menor consumo de corrente) durante o arranque e posteriormente em triângulo (binário total). Estas soluções são típicas para aplicações industriais com corrente trifásica.
O conteúdo mais importante relacionado com a ligação em estrela inclui a estrutura com condutores de fase, condutores neutros, resistências e o cálculo de tensões e correntes. A ligação em estrela oferece-lhe uma forma estável e segura de distribuir energia sob as mesmas condições de ligação.
Devido à sua versatilidade, é utilizado tanto em redes industriais como privadas e representa uma das bases mais importantes da engenharia eléctrica. As suas aplicações vão desde simples circuitos eléctricos até complexos sistemas de transformação.
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