Cortocircuito en una Línea Eléctrica en B.T.

Cortocircuito  en una Línea Eléctrica   Consecuencias Clases    Etapas para el Cálculo   Cálculos y Protecciones  según el REBT

 

 

 

 Cortocircuito en una Línea Eléctrica

 

 

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  Consecuencias de los Cortocircuitos

 

 

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 Clases de Cortocircuitos

 

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  Etapas para el Cálculo 

   Se va a realizar un cálculo básico de las corrientes de cortocircuito en una línea eléctrica alejada de los alternadores (el caso más frecuente en B.T). Se calculará la corriente de cortocircuito que se producen en cada uno de los puntos indicados con una cruz roja X en la línea trifásica de la figura adjunta.

Se ha de obtener, además, para cada caso la intensidad de choque:

 

 

Impedancia aguas arriba:

 

Demostración de Impedancia aguas arriba aquí

 

 

Impedancia del transformador:

 

Demostración de Impedancia del trafo aquí

 

  

 

 

 Ejemplo 1

 Ejemplo 2

 Ejemplo 3

 

 

 

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 Cálculo de los dispositivos de Protección (REBT)

 

Protección contra sobreintensidades

Cálculo de la Corriente de Cortocircuito

ITC-BT-22

GUÍA-BT-22

GUÍA-BT-ANEXO 3

 

 

    u Cálculos de los dispositivos de protección.

 

    Se trata acontinuación el cálculo de las protecciones contra sobreintensidades (sobrecargas y cortocircuitos) en las líneas eléctricas de B.T. de acuerdo con el REBT. Para ello, es preciso calcular los dispositivos para la protección de:

 

     1º) Sobrecargas

     2º) Cortocircuitos.

 

    1º) Características de los dispositivos de protección contra las sobrecargas.

 

     Las características de funcionamiento de un dispositivo que protege un cable contra sobrecargas deben satisfacer las dos condiciones siguientes:


      1º)  IB ≤ In ≤ IZ

      2º)  I2 ≤ 1,45 IZ


      Donde:


      IB: es la intensidad utilizada en el circuito.
      IZ: es la intensidad admisible en la canalización según la norma UNE 20460, parte 5-523.
      In: es la intensidad nominal del dispositivo de protección (para los dispositivos de protección regulables, In es la intensidad de regulación escogida).
      I2: es la intensidad que asegura efectivamente el funcionamiento del dispositivo de protección. Se indica en la norma de producto o se puede leer en las instrucciones o especificaciones proporcionadas por el fabricante.

 

      Para interruptores automáticos (IA):
 

      I2 = 1,45 In (para interruptores domésticos)
      I2 = 1,30 In (para interruptores industriales)
 

     Para fusibles, la característica equivalente a la I2 de los interruptores automáticos es la denominada If (intensidad de funcionamiento)que es la corriente que asegura la fusión del fusible en un tiempo convencional de 1 o 2 h, que para los fusibles del tipo gG toma los valores siguientes:


      If = 1,60 In si In ≥16A
      If = 1,90 In si 4A < In<16A
      If = 2,10 In si In ≤ 4A

 

    2º) Características de los dispositivos de protección contra los cortocircuitos.

 

    Todo dispositivo que asegure la protección contra los cortocircuitos debe responder a las dos condiciones siguientes:


    1º) Su poder de corte (PdC) debe ser como mínimo igual a la corriente de cortocircuito máxima (ICCmáxima), supuesta en el punto donde está instalado. Se admite un dispositivo que posea un poder de corte inferior, con la condición de que otro aparato protector que tenga el necesario poder de corte sea instalado aguas arriba. En este caso, las características de los dispositivos deben estar coordinadas de tal forma que la energía que dejan pasar los dispositivos no sea superior a la que pueden soportar sin perjuicio, el dispositivo situado aguas abajo y las canalizaciones protegidas por estos dispositivos.

PdC > ICCmáxima

    2º) El tiempo de corte de toda corriente que resulte de un cortocircuito que se produzca en un punto cualquiera del circuito, no debe ser superior al tiempo que tarda en alcanzar la temperatura límite admisible por los conductores. Para los cortocircuitos de una duración (t) como máximo igual a cinco segundos, la duración necesaria para que una corriente de cortocircuito eleve la temperatura de los conductores al límite admisible en servicio normal al valor límite, puede calcularse, en primera aproximación, por la fórmula:

 

 Öt = k·S/I donde:

 

    Esta condición debe verificarse tanto para la Icc máxima (trifásico), como para la Icc mínima (fase-neutro al final de la línea). También se puede poner en la forma:

 

(I2 t )Línea  (I2 t )Conductor = K2 S2


    t = es la duración en segundos.
    S = es la sección en mm2.
    I = es la corriente de cortocircuito efectiva en A, expresada en valor eficaz.
    k = cte. para cada tipo de cable (conductor y aislamiento)

 

    Para las intensidades de cortocircuito de muy corta duración hay que referirse a las características I2t facilitadas por el fabricante.

 

    Esta condición 2, se puede transformar, en el caso de instalar un interruptor automático, en la condición siguiente, que resulta más fácil de aplicar y es generalmente más restrictiva:


Iccmín > Im


    Siendo:


    Iccmín =  corriente de cortocircuito mínima que se calcula en el extremo del circuito protegida por el interruptor automático.
    Im = corriente mínima que asegura el disparo magnético, por ejemplo, para un IA de uso doméstico y con curva C, se tiene: Im = 10 In.

 

Valor de la constante K según conductor y aislamiento:

 

 

 u Generalidades.

 

F Para la protección contra sobreintensidades en instalaciones domésticas, únicamente se utilizan interruptores automáticos.

 

F Para la protección contra sobrecargas en instalaciones industriales se puede utilizar tanto relés térmicos o equivalentes asociados con IA, como fusibles, aunque la protección proporcionada por el IA con relé térmico es mas eficiente que la proporcionada por el fusible.

 

F Por razones de seguridad, es posible omitir la protección contra sobrecargas en circuitos en los que una desconexión imprevista puede originar un peligro.
 

F Los dispositivos de protección contra cortocircuitos deben situarse en el punto en el que se produce un cambio, tal como una variación de la sección, naturaleza o sistema de instalación, y se produce una reducción del valor de la corriente admisible de los conductores, salvo cuando otro dispositivo situado aguas arriba posea una característica tal que proteja contra cortocircuitos aguas abajo del cambio.
 

F Los dispositivos de protección contra cortocircuitos podrán situarse aguas abajo del punto donde se produce el cambio de la sección, naturaleza o sistema de instalación, si la parte del cableado situada entre el punto del cambio y el dispositivo de protección cumple las tres condiciones siguientes:


    − No excede los 3 m de longitud;
    − Está instalado de manera que se minimice el riesgo de cortocircuito (por ejemplo reforzando el sistema de cableado contra las influencias externas).
    − Está instalado de manera que se minimice el riesgo de incendio o de peligro para las personas.

 

 

 

u Resumen.

 

 

 

 u Diagramas y Ejemplo.

 

Diagrama de las corrientes definitorias de la protección

 

 

 

 Principio de la protección de un circuito con interruptor automático

Principio de protección de un circuito con fusibles

 

 

  Curvas Características de un Interruptor Automático  

 

 

  Ejemplo 

 

 

 

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