APUNTES DE CORTOCIRCUITO SIMETRICO 1

 

UN
NIVERSIDAD
D DE ORIENTE 
NÚ
ÚCLEO DE ANZOÁTEGUI 
ESSCUELA DE IN
NGENIERÍA YY CIENCIAS A
APLICADAS 
DEEPARTAMEN
NTO DE ELEC
CTRICIDAD 
AN
NÁLISIS DE SSISTEMAS DEE POTENCIA I 
CÓ
ÓDIGO: 0604
4843 
 
 

 
 
 
 
 

 

CORTTOCIRC
CUITO
O SIMÉTTRICO
O 
 
 
 
Prof. Luis Suárrez
 
 
 
 
 
 
Barccelona Febrero 2001

 

1. INTRODUCCIÓN 
Los  cortocircuitos  ocurren  en  sistemas  eléctricos aun  cuando  estén    bien  diseñados,  y 
causan  grandes  corrientes  transitorias  generalmente  mucho  mayor  que  la  corriente  de 
carga del sistema. Éstos dan lugar según la naturaleza del cortocircuito a sobretensiones y 
aumento de la temperatura por efecto joule I2R que son potencialmente perjudiciales. Los riesgos a explosiones e incendios son elevados. Por esta razón se intenta mitigar los efectos 
de las  corrientes de cortocircuitos en la sección del sistema eléctrico que presenta la falla a 
través  de  los  dispositivos  apropiados  de  interrupción,  capaces  de  funcionar  bajo  
condiciones de cortocircuito sin producir daño y  aislar únicamente la sección con falla, para 
no extender la avería. Cuanto más rápida es la operación de los dispositivos de interrupción, menor es el daño ocasionado por  la falla. 
El estudio de cortocircuito puede abarcar los siguientes puntos: 








Cálculo de las corrientes del cortocircuito (según ANSI o IEC). 
 
Dispositivos de Interrupción de las corrientes del cortocircuito  
 
Limitación  de  las  corrientes  del  cortocircuito,  es  decir,  con  dispositivos  como fusibles de Accionamiento muy rápido o con el uso de Limitadores de corriente de 
cortocircuito de tipo resistivo o inductivo. 
 
La  capacidad  de  corriente  de  cortocircuito  de  los  equipos  tales  como  los 
Transformadores,  Reactores Limitadores, Celdas,  Cables y  Conductores. 
 
La  capacidad  de  los  sistemas  interconectados  a  permanecer  en  sincronismo  aun 
cuando la sección fallada de sistema de potencia es aislada rápidamente. Se define como  corriente de cortocircuito como: 
Conexión accidental o intencional, de relativa baja resistencia o impedancia, en dos o más 
puntos en un circuito, que están normalmente a diferente tensión. 
 
 

2 
 

2. CIRCUITO RL 
El  análisis  transitorio  de  la  corriente  de  cortocircuito  de  un  circuito  conformado  por  una 
impedancia  pasiva  conectada  con  una  fuente  de  la  corriente alterna  proporciona  una 
percepción  inicial de la naturaleza de  las corrientes del cortocircuito. Considere el voltaje 
de una fuente sinusoidal monofásica en función del tiempo, dada por: 

e(t )  Emax  Sen(  t   )  

(2.1) 

Donde: 
e(t): Función de Voltaje, en V. 
Emax: Voltaje Máximo, en V. 

: frecuencia angular, en Rad/s. 
: Angulo de desfasaje, en Rad o en Grados. t: Tiempo, en s. 

Figura 2.1. Voltaje Sinusoidal  e(t )  

 

La fuente está conectada a una línea corta monofásica con una impedancia dada por: 

Z  R  j   L  

(2.2) 

Donde: 
Z: Impedancia Compleja en Ω. 

3 
 

L: Inductancia, en H. 
La Frecuencia angular  es dada por: 

  2   f  

(2.3) 

Donde: 
f: Frecuencia de la fuente en Hz. El periodo T de la forma de onda de voltaje en Hz‐1, esta dado por: 

T

1
f  

(2.4) 

 
 
Figura 2.2. Representación por fase de una falla balanceaba asumiendo inductancia 
constante. 
 
Para un sistema trifásico equilibrado, el modelo monofásico propuesto en la Figura 1 es una 
representación adecuada de un falla simétrica, debido a que al no circular corriente por en 
Neutro  se  puede  separar  el  circuito  trifásico  en  tres  circuitos  monofásicos independientes 
desfasados uno de otro 120 grados. 
Al cerrar el interruptor del circuito de la Figura 1 se produce un cortocircuito en el extremo 
de  los  terminales  de  la  línea.  Considerando  una  fuente  ideal  del  voltaje,  es  decir,  la 
impedancia  de  Thevenin  igual  a  cero,  la  corriente  del  cortocircuito  es  limitada  solamente ...