8.4 : O Circuito Y-To-Y

Em um sistema estrela-estrela balanceado de quatro fios, o arranjo envolve fontes e cargas de tensão senoidal conectadas em estrela, conectadas através de um fio neutro que liga os nós neutros da fonte e da carga. A impedância de carga é conectada em cada fase da carga. A fonte conectada em estrela pode ser conectada à carga conectada em estrela em arranjos de quatro e três fios. Um sistema trifásico é considerado equilibrado quando a carga em cada fase é igual, levando a um fluxo de corrente e ângulo de fase uniformes em todos os estágios. Por outro lado, num sistema desequilibrado, variações na impedância da carga ou nas tensões da fonte resultam em correntes de linha desiguais.

A análise da configuração do circuito estrela-estrela de quatro fios é relativamente simples. Nesta configuração, cada impedância da carga trifásica é conectada diretamente à sua respectiva tensão de fase da fonte trifásica. Assumindo uma sequência de fases positiva e condições equilibradas, as tensões de fase são fundamentais na análise do sistema. Essas tensões de fase influenciam diretamente as tensões em cada impedância de carga.

A corrente no fio que conecta o nó neutro da fonte ao nó neutro da carga é:

A Lei de Tensão de Kirchhoff, quando aplicada a cada fase de um circuito trifásico balanceado, confirma que a soma das tensões em qualquer circuito fechado é zero. Isto leva a correntes de linha de igual magnitude, mas com mudanças de fase de 120 graus entre elas. Essas correntes efetivamente somam zero em qualquer ponto, o que justifica porque o fio neutro não transporta corrente em condições equilibradas.

Em um sistema estrela-estrela desequilibrado, variações na impedância da carga ou nas tensões da fonte resultam em correntes de linha desiguais. Cada fase do sistema é tratada como um circuito monofásico para calcular sua corrente de linha. No entanto, as correntes para as restantes fases requerem análise individual em vez de dedução baseada apenas na sequência de fases, uma vez que cada fase pode ser influenciada exclusivamente pelas suas condições elétricas específicas.