Cortocircuito

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CORTO CIRCUITO (FALLAS
´
´
SIMETRICAS
Y ASIMETRICAS)

1.1. Introducci´on
Una falla es cualquier evento que interfiere con el flujo normal de corriente, colocando al
sistema en un punto de operaci´on fuera de lo normal.
La mayor´ıa de las fallas dan origen a corrientes circulantes por trayectorias no previstas y
de magnitudes elevadas. En sistemas de baja potencia y baja tensi´on, las fallasson provocadas
generalmente por la p´erdida del nivel de aislamiento el´ectrico de los elementos activos. En los
sistemas de alta tensi´on, la mayor´ıa de las fallas son producidas por descargas atmosf´ericas que
dan como resultado el flameo de aisladores y la aparici´on de nuevas rutas de corriente a trav´es
del aire ionizado. La elevada tensi´on de la descarga atmosf´erica crea caminos de aireionizado
entre los conductores de la l´ınea de transmisi´on y la torre met´alica, los cuales son visibles como
arcos el´ectricos. Estos se convierten en caminos entre el conductor y tierra. Una vez ionizado el
aire, este se convierte en un camino de baja impedancia que continua sirviendo de ruta alterna
para la corriente el´ectrica, a´un despu´es de desaparecer la sobretensi´on originada por lasdescarga
atmosf´erica. Las altas tensiones de las l´ıneas de transmisi´on son incapaces de ionizar el aire y
producir arcos, pero son suficicntes para mantener el arco una vez que este existe. Por esta raz´on,
estos arcos el´ectricos, una vez formados, permanecen bajo condiciones normales de operaci´on
y se hace necesario extinguirlos de alguna manera para recuperar el estado que el sistema ten´ıaantes de la descarga atmosf´erica.
Una vez establecido el paso a tierra, la baja impedancia resultante permite que la falla
sea alimentada por el sistema (que comprenden todos los elementos con capacidad de entregar
energ´ıa como son los generadores sincr´onicos, los generadores as´ıncronos, los accionanamientos alimentados por convertidores est´aticos, los motores sincr´onicos y los motoresas´ıncronos).
La apertura de los interruptores para aislar la porci´on de la l´ınea que ha fallado del resto del
sistema, interrumpe el flujo de corriente en la trayectoria ionizada y permite que se presente la

desionizaci´on.
Por lo general, los interruptores se reconectan (cierre de contactos) en un intervalo de aproximadamente 20 ciclos para que se lleve a cabo la desionizaci´on, sin que se restablezcael arco.
La experiencia en la operaci´on de l´ıneas de transmisi´on muestra que una reconexi´on ultrarr´apida de los interruptores resulta exitosa despues de ocurrir la mayor´ıa de las fallas. Cuando no es
asi, frecuentemente se trata de fallas permanentes, en las que es imposible la reconexi´on.
Cuando el corto circuito es de larga duraci´on, los dispositivos de regulaci´on tales como losreguladores de tensi´on y los reguladores de potencia-frecuencia, pueden tener una influencia
considerable sobre los fen´omenos transitorios.
Adem´as de las descargas atmosf´ericas, existen otros tipos de eventos que originan interrupciones transitorias o prolongadas en el servicio de energ´ıa el´ectrica, tales como: acciones de
vandalismo, p´erdidas de aislamiento, aver´ıas en los pararrayos, fallashumanas, aisladores defectuosos, factores ambientales, defectos en las torres, falsa sincronizaci´on, aver´ıas en los elementos de sujeci´on, contactos entre los elementos activos y animales o ramas, contacto entre
conductores debido a vientos fuertes, entre otros.
La ubicaci´on del punto de corto circuito dentro de la red decide si las m´aquinas sincr´onicas
van a influir m´as o menos sobre eldesarrollo de la falla.
La duraci´on del corto circuito depende sobre todo de los dispositivos de protecci´on y de los
aparatos de corte empleados en la red.
Las fallas permanentes son causadas por l´ıneas que caen a tierra, por cadena de aisladores
que se rompen debido a las cargas de hielo, por da˜nos permanentes a las torres y por fallas de
los pararrayos.
La experiencia muestra que entre el 70...