transformadores

6. CORRIENTE INYECTADA A UN SISTEMA DE CONEXIÓN A TIERRA
Una de las principales variables en el diseño de un SCT es la corriente de falla, o fracción de ésta, que se
inyecta al SCT y que tiene como camino de retorno hacia al fuente el terreno. Como principales fallas que
pueden inyectar corriente al terreno se tiene la falla de una fase a tierra y de dos fases a tierra. Se ha hecho
costumbregeneralizada el estudio solo para el caso de una falla de una fase a tierra debido a que es la mas
probable de ocurrir, de hecho las estadísticas indican que la falla que ocurre con mas frecuencia en los
sistemas de transmisión y distribución de energía eléctrica es la falla de una fase a tierra. Por eso de aquí en
adelante cuando se hable de corriente de falla se sobreentiende que se estárefiriendo a la corriente de falla de
una fase a tierra.
Antes de la publicación de la norma IEEE 80-1986 se utilizaba para el diseño de SCT la máxima corriente
de falla de una fase a tierra obtenida en el punto de instalación del SCT. No se tomaba en cuenta los caminos
alternos de retorno representados por los cables de guarda y las conexiones metálicas entre el punto de la falla
y su punto deretorno a la fuente. A raíz de la profusa investigación llevada a cabo en la década de los años
70 se ha reconocido que ésta práctica conduce a diseños sobredimensionados. De acuerdo a la instalación
eléctrica(subestación, torre de transmisión, etc.) donde el SCT va a cumplir sus funciones, pueden existir
caminos alternos para el retorno por el terreno de la corriente de falla. Por esta razón sedeben diferenciar los
casos mas comunes para el camino de retorno de la corriente de falla:
Subestaciones con circuitos sin conductores de guarda
Subestaciones con circuitos con conductores de guarda
CASO 1: Subestaciones con circuitos sin conductores de guarda
En este tipo de instalaciones podemos considerar como ejemplo mas específico las subestaciones de
distribución donde entran y salencircuitos aéreos sin conductores de guarda. Generalmente éstas
subestaciones poseen transformadores en conexión ∆ - Υ con el neutro sólidamente conectado a tierra. Ver
figura 6.1.

Circuito de
Alta Tensión

Circuitos de
Baja Tensión

∆Υ

Fig. 6.1 Subestación de Distribución
Cuando una falla a tierra dentro de la subestación involucra un camino de retorno por medio de una
estructuraconductiva que esté conectada al SCT de la subestación, toda la corriente de falla retornará a través
de éste camino. Ver figura 6.2. Bajo esta condición no existe corriente de falla o fracción de ésta que se
inyecte al terreno, en consecuencia no existe un perfil de voltajes sobre el terreno que genere condiciones de
riesgo para las personas. Sin embargo si alguna persona está en contacto conlos conductores que transportan
la corriente de fallo puede sufrir quemaduras por el calor generado en éstos conductores, ya que
generalmente es el máximo valor de corriente de falla que se puede presentar en la subestación. Así mismo
los conductores que tienen la responsabilidad de transportarla deben tener la capacidad de soportarla, sin
perjuicio de sus características conductivas y/omecánicas. De igual manera las conexiones auxiliares
utilizadas para interconectar los equipos de la instalación al SCT y para la interconexión misma de los
conductores que conforman el SCT.

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Ifalla
Ifalla

Ifalla
Ifalla

Fig. 6.2 Falla de una fase a tierra dentro de la subestación
Si la falla de una fase a tierra ocurre fuera de la subeestación en la primera torre o poste de alguno delos
circuitos conectados en el lado de baja tensión de la figura 6.1, la corriente de falla no tienen otra alternativa
que retornar por el terreno por medio del SCT del poste o torre y del SCT de la subestación. Generalmente
ésta es la condición que genera la máxima corriente que retorna por el terreno, si la falla ocurre en torres o
postes subsiguientes se incrementa la impedancia...