Corriente de cortocircuito prevista

La corriente de cortocircuito potencial ( PSCC ), corriente de falla disponible o corriente de cortocircuito es la corriente eléctrica máxima que puede existir en un sistema eléctrico determinado en condiciones de cortocircuito . Está determinada por la tensión y la impedancia del sistema de suministro. Es del orden de unos pocos miles de amperios para una instalación eléctrica doméstica estándar , pero puede ser tan baja como unos pocos miliamperios en un sistema de tensión extra baja separada (SELV) o tan alta como cientos de miles de amperios en grandes sistemas de alimentación industrial. El término se utiliza en ingeniería eléctrica, no en electrónica . ^{[ 1 ]}

Los dispositivos de protección, como disyuntores y fusibles, deben seleccionarse con una capacidad de interrupción superior a la corriente de cortocircuito prevista, para que protejan el circuito de forma segura ante una falla . Cuando se interrumpe una corriente eléctrica elevada, se forma un arco eléctrico, y si se supera la capacidad de interrupción de un fusible o disyuntor, este no lo extinguirá. La corriente continuará, lo que provocará daños en los equipos, incendios o explosiones.

Al diseñar instalaciones eléctricas domésticas, la corriente de cortocircuito disponible en las tomas de corriente no debe ser ni demasiado alta ni demasiado baja. El efecto de una corriente de cortocircuito excesiva se analiza en la sección anterior. La corriente de cortocircuito debe ser aproximadamente 20 veces la capacidad nominal del circuito para garantizar que la protección del circuito derivado elimine rápidamente una falla. Es necesaria una desconexión rápida, ya que durante un cortocircuito entre línea y tierra, el potencial del pin de tierra en la toma de corriente puede elevarse con respecto a la tierra local (suelo de hormigón, tubería de agua, etc.) a un voltaje peligroso, que debe desconectarse rápidamente por seguridad. Si la corriente de cortocircuito es inferior a esta cifra, se deben tomar precauciones especiales para garantizar la seguridad del sistema; estas suelen incluir el uso de un dispositivo de corriente residual (también conocido como interruptor de falla a tierra) para una protección adicional.

La corriente de cortocircuito disponible en las tomas de corriente se suele comprobar al inspeccionar nuevas instalaciones eléctricas para asegurar que se encuentre dentro de límites razonables. Una corriente de cortocircuito elevada en la toma también indica que la resistencia entre el panel eléctrico y la toma es baja, por lo que no se producirá una caída de tensión excesiva en los cables bajo carga normal.

La resistencia de circuito es la resistencia total que pasa por el transformador de alimentación; para medirla, un técnico utilizará un medidor de impedancia de bucle de falla a tierra. La aplicación de un bajo voltaje permite que una pequeña corriente circule desde el enchufe a través de tierra hasta el transformador de alimentación y el cuadro de distribución. La resistencia medida se puede utilizar para calcular la corriente de cortocircuito.

En los sistemas de transmisión de energía y los sistemas de energía industrial, la corriente de cortocircuito se calcula a menudo a partir de las impedancias nominales de los equipos conectados y la impedancia del cableado de interconexión. Para sistemas de distribución radiales sencillos con pocos elementos, el cálculo manual es factible, pero generalmente se utiliza software informático para sistemas más complejos. Cuando hay máquinas rotativas (generadores y motores) en el sistema, se puede evaluar el efecto variable en el tiempo de su contribución a un cortocircuito. La energía almacenada en un generador puede aportar mucha más corriente a un cortocircuito en los primeros ciclos que posteriormente; esto afecta la capacidad de interrupción seleccionada para los interruptores automáticos y fusibles. Un generador aislado puede diseñarse especialmente para garantizar que pueda suministrar suficiente corriente en un cortocircuito para permitir que los dispositivos de protección contra sobrecorriente secundarios funcionen correctamente.

Cuando un sistema industrial se alimenta de una red eléctrica, se puede especificar el nivel de cortocircuito en el punto de conexión, a menudo con valores mínimos y máximos, o valores previstos tras el crecimiento del sistema. Esto permite al cliente industrial calcular sus niveles de fallo internos en su planta. Si la corriente de cortocircuito prevista procedente de la red eléctrica es muy elevada en comparación con el tamaño del sistema del cliente, se asume un "barra infinita", con impedancia interna efectiva cero; el único límite para la corriente de cortocircuito prevista son entonces las impedancias posteriores a la "barra infinita" definida.

En los sistemas eléctricos polifásicos, generalmente se examinan fallas entre fases, entre fase y tierra, y entre fase y neutro, así como el caso de cortocircuito entre las tres fases. Debido a que las impedancias de los cables o dispositivos varían entre fases, la corriente de cortocircuito prevista varía según el tipo de falla. Los dispositivos de protección del sistema deben responder a los tres casos. El método de componentes simétricas se utiliza para simplificar el análisis de fallas asimétricas en sistemas trifásicos. ^{[ 2 ]}

• reactor limitador de corriente

• "Cálculos de corriente de cortocircuito para sistemas de energía industriales y comerciales" (PDF) . Plainville, Connecticut: GE Industrial Systems (ahora ABB ). Abril de 1989. Consultado el 6 de septiembre de 2017 .