Tipos de cortocircuitos En los circuitos trifásicos se pueden presentar diferentes clases de cortocircuitos, según sean entre fases, entre fases y tierra. En el esquema 1 nos muestra el tipo de cortocircuito entre líneas de un sistema trifásico y también el caso de corto circuito de dos líneas en un sistema monofásico. Esquema 1. Tipos de cortocircuito entre fases. En el siguiente esquema 2, podemos apreciar que las dos fases pueden estar en cortocircuito y a la vez con derivación a tierra, o también las fases independientes derivadas a tierra. Esquema 2. Tipos de cortocircuito entre fases y tierra. Cómo calcular cortocircuitos Siguiendo la Ley de Ohm tenemos que la intensidad de corriente es directamente proporcional al voltaje aplicado e inversamente proporcional a su resistencia según la formula siguiente: I= V / R , V= I x R Siendo: I = Intensidad, V= Voltaje, R = Resistencia En el caso de aplicarse la Ley de Ohm para el caso que nos interesa que sería el de instalaciones de usuarios de la red de distribución eléctrica, la aplicaremos siguiendo el anexo 3 de la guía técnica de aplicación de Baja Tensión. El cálculo de las corrientes de cortocircuito y la protección de la instalación para dichas sobreintensidades, siempre debe realizarse al final, una vez calculada la instalación según los criterios tradicionales: Cálculo por calentamiento. Cálculo por caída de tensión. Elección de protección térmica. Elección de protección diferencial. También tenemos que tener en cuenta los factores siguientes: Valor de la corriente de cortocircuito. Tiempo de actuación de las protecciones. Corriente de cortocircuito máxima y mínima. Fórmulas de aplicación en el cálculo Normalmente es difícil de conocer la impedancia del circuito de alimentación en la red eléctrica, esto es la impedancia del transformador, red de distribución y acometida. Por lo que se pueden aplicar una fórmula 3 simplificada según se recomienda en la guía técnica de aplicación de baja tensión. Las formulas 1 y 2 a aplicar siguiendo la Ley de Ohm son las siguientes: VFase VFase IccMax = —————– IccMin = ——————Rcc + ∑ RL Rcc +2 ∑ RL Siendo: IccMax = intensidad de corriente de cortocircuito máxima IccMin = intensidad de corriente de cortocircuito mínima RL = resistencia de cortocircuito de línea Rcc = resistencia de cortocircuito del transformador Fórmulas 3 y 4: V2 x Ucc Rcc = —————-— SN L RL = ρ —————– S Siendo: V, VFase = tensión de fase SN = potencia nominal del transformador Ucc = tensión de cortocircuito del mismo S = sección de fases L = longitud de fases ρ = resistividad del conductor Como se ha indicado anteriormente, desconoceremos como es la red de distribución, de manera que calcularemos la corriente de cortocircuito con la expresión formula 5 que indica la Guía del REBT en su anexo 3. Fórmula 5: 0,8 x U Icc =—————R Siendo: R = resistencia del conductor de fase entre el punto considerado y la alimentación U = tensión de alimentación fase neutro (230 V) Icc = intensidad de cortocircuito máxima en el punto considerado Normalmente el valor de R deberá tener en cuenta la suma de resistencias de los conductores entre la Caja general de Protección y el punto considerado en el que se desea calcular el cortocircuito que podría ser el punto donde se emplaza el cuadro con los dispositivos generales de mando y protección. Para el cálculo de R se considerará por simplificación que los conductores se encuentran a una temperatura de 20ºC, para obtener así el valor máximo posible de Icc. La resistividad del conductor se considerará también a la misma temperatura de 20ºC. Ejemplo de cálculo de cortocircuito en el cuadro general de una vivienda Tenemos una vivienda con grado de electrificación básico y se quiere calcular la intensidad de cortocircuito (Icc) en el punto del cuadro general de protecciones. Dicha vivienda está alimentada por una derivación individual DI es de cobre y de 10 mm2 de sección con una longitud de 15 metros. Además se conoce que la línea general de alimentación LGA es de cobre y tiene una sección de 95 mm2 y una longitud entre la caja general de protección CGP y la centralización de contadores de 25 m. Para su cálculo comenzamos calculando la resistencia de fase de la LGA y de la DI. Calculo de la Resistencia de fase RLGA y RDI mediante la fórmula 4: L RL = ρ ————S La resistividad del cobre a 20ºC de temperatura es ρ = 0,018 Ω mm2/m. En el caso de utilizar conductores de aluminio, y tomando la temperatura para 20ºC tenemos el siguiente valor de la resistividad del aluminio: ρ = 0,029 Ω mm2/m El siguiente paso es el de calcular la suma de resistencias (∑ RL) total de las fases: ∑ RL = 2 (RLGA + RDI) = 2(0,0047 Ω + 0,027 Ω) = 0,0634 Ω Por lo tanto la intensidad de cortocircuito (Icc) aplicando la fórmula 5 será la siguiente: Icc = (0,8 x U)/ R = (0,8 x 230 V)/ 0,0634 Ω = 2902 A
