Cortocircuito: Calculadora y Método Básico para Cálculo Preciso

El método de cálculo punto a punto o bus infinito permite determinar las corrientes de cortocircuito disponibles con un grado razonable de precisión en diversos puntos de los sistemas de distribución eléctrica, tanto trifásicos (3Ø) como monofásicos (1Ø).

Este método se utiliza cuando no se dispone de la corriente de cortocircuito primaria. En este caso, se puede asumir una corriente de cortocircuito primaria ilimitada, conocida como «barras infinitas», o trabajar con una corriente primaria limitada disponible. Esto ofrece flexibilidad al ingeniero, permitiéndole adaptarse a diferentes escenarios eléctricos.

Contenido:

Pasos para el calculo de cortocircuito método bus infinito o punto a punto

Paso 1: Determinar los Amperios de Plena Carga del Transformador

Para obtener los amperios de plena carga del transformador, se puede utilizar la información de la placa de características, las siguientes fórmulas o consultar la Tabla 1:

Transformador 3Ø:

Transformador 1Ø:

Paso 2: Calcular el factor Multiplicador del Transformador

El multiplicador del transformador se calcula utilizando la siguiente fórmula:

La impedancia del transformador (%Z) se puede obtener de la placa de características o de la Tabla 1.

Tener presente que los transformadores certificados por UL (Norma 1561) de 25 kVA o más tienen una tolerancia de ±10% en la impedancia. Por lo tanto, para el peor escenario de alta corriente, multiplique %Z por 0.9. Para el peor escenario de baja corriente, multiplique %Z por 1.1.

Es preferible obtener la impedancia del transformador del fabricante, por experiencia esta cambia mucho de acuerdo a la marca.

Paso 3: Determinar la Corriente de Cortocircuito del Transformador

Para calcular la corriente de cortocircuito en el secundario del transformador, se utiliza la siguiente formula:

Las tensiones de la red pueden variar ±10% para alimentación general y ±5.8% para servicios de iluminación de 120 V.

Para el peor escenario de alta corriente de cortocircuito, multiplique los valores por 1.1 o 1.058. Para el peor escenario de baja corriente, multiplique por 0.9 o 0.942.

Paso 4: Calcular el Factor «f»

El factor «f» se calcula para determinar la corriente de falla en función de la longitud del conductor, el tipo de falla y la configuración del sistema:

Fallas trifásicas (3Ø):

Fallas monofásicas Línea a Línea (L-L):

Fallas monofásicas Línea a Neutro (L-N):

Donde:

L: Longitud del conductor hasta el punto de falla (en pies).
C: Constante tomada de la Tabla 2 para conductores o Tabla 3 para busways.
n: Número de conductores por fase (ajusta el valor de «C» para conductores en paralelos).
I: Corriente de cortocircuito disponible al inicio del circuito.
V: Tensión o voltaje del circuito.

La corriente de falla L-N es mayor que la corriente de falla L-L en los terminales secundarios de un transformador monofásico con derivación central.

A corta distancia de los terminales, la corriente de falla L-N se ajusta en función de la relación de vueltas entre primario y secundario. Para el caso de un transformador con derivación central, utilice el ajuste IL−N=1.5×IL−L en los terminales del transformador.

Paso 5: Calcular el Multiplicador «M»

El multiplicador «M» se calcula utilizando la siguiente fórmula:

Paso 6: Calcular la Corriente de Cortocircuito Simétrica RMS en el Punto de Falla

La corriente simétrica RMS de cortocircuito en el punto de falla se calcula utilizando el valor de M:

Recuerde que el valor M reduce la corriente inicial en función del factor de longitud y resistencia del circuito.

Contribución de los Motores:

La contribución de los motores, si es significativa, debe sumarse a las corrientes de cortocircuito en todas las ubicaciones de falla. Como una regla práctica, se puede estimar multiplicando la corriente total de los motores por un factor de 4 a 6.

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