Calculo De Las Corrientes De Cortocircuito

Instalaciones eléctricas de baja tensión

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CÁLCULO DE LAS CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO

1 – Introducción, causas y consecuencias de los cortocircuitos................................. 3
Introducción
Origen de los cortocircuitos
Tipos de cortocircuitos
Consecuencias de los cortocircuitos

3
6
6
7

2 – Comportamiento de un circuito serieRL............................................................... 9
Comentarios:
Conclusiones:

10
12

3 – Fuentes y comportamiento transitorio de las corrientes de cortocircuito ............ 13
Fuentes que aportan al cortocircuito
Máquinas Síncronas
Máquinas Asíncronas
Definiciones
Comportamiento transitorio de las corrientes de cortocircuito
Conclusiones

13
13
16
17
18
20

4 – Impedancias equivalentes delos elementos eléctricos ...................................... 21
Impedancia en %
Conversión de impedancias
Red de distribución (UTE)
Transformadores de potencia
Conductores (cables y barras)
Generadores y motores síncronos
Motores asíncronos
Contribución de motores asíncronos al cortocircuito

22
23
23
24
25
26
27
29

5 – Cálculo de las corrientes de cortocircuitos......................................................... 30
Introducción
Procedimiento de cálculo de las corrientes de cortocircuito
Ecuaciones para los diferentes tipo de cortocircuitos
Observaciones

30
32
37
39

6 – Ejemplo de aplicación......................................................................................... 40
7 –Bibliografía.......................................................................................................... 47
Libros de Consulta:
Normas de Referencia:

47
47

3

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1–

Introducción, causas y consecuencias de los cortocircuitos

Introducción
En el diseño de las instalaciones eléctricas, se deben considerar no sólo las corrientes
nominales de servicio, sino también lassobrecorrientes debidas a las sobrecargas y a
los cortocircuitos.
El cortocircuito se define como una conexión de relativamente baja resistencia o
impedancia, entre dos o más puntos de un circuito que están normalmente a tensiones
diferentes.
Las corrientes de cortocircuitos se caracterizan por un incremento prácticamente
instantáneo y varias veces superior a la corriente nominal, en contraste con las deuna
sobrecarga que se caracteriza por un incremento mantenido en un intervalo de tiempo
y algo mayor a la corriente nominal.
Analizaremos un sistema simple compuesto por una fuente, una canalización eléctrica y
una carga pasiva, según el diagrama y el modelo equivalente que se representan a
continuación:

FUENTE

ZG

E

CARGA
PASIVA

CANALIZACIÓN
ELÉCTRICA

ZC

Icc

ILZL

cc

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En régimen:
IL =

E
ZG + ZC + Z L

, corriente de carga en condiciones normales

E , tensión eficaz de fase de la fuente
Z G , impedancia interna de la fuente

Z C , impedancia de la canalización eléctrica (cable o línea)

Z L , impedancia de la carga
La impedancia de la carga en un sistema siempre es muy superior a la delos
componentes (cables, fuentes, transformadores, etc.):

Z L >> Z G + Z C

IL ≅

E
ZL

La corriente de carga queda limitada esencialmente por la impedancia de carga.
En un cortocircuito franco (de impedancia cero):
I CC =

E
ZG + ZC

La corriente de cortocircuito queda limitada por las impedancias de los componentes
del sistema.

I CC >> I L

Las corrientes decortocircuito son muy superiores a las corrientes de carga en
condiciones normales de servicio, y producen esfuerzos térmicos y electrodinámicos
muy importantes sobre los distintos componentes de las instalaciones, pudiendo
provocar daños irreparables sobre los componentes de las instalaciones sino son
eliminadas rápidamente.
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Por lo tanto el...