Cortocircuito y verificación de equipos
Niveles de fallo IEC 60909, coordinación por nodo y verificaciones de resistencia
Esta columna necesita un esquema para poder calcular
Todos los estudios de aquí (flujo de carga, cortocircuito, armónicos, cables…) ejecutan el motor real sobre datos de ingeniería reales, así que primero debe existir un esquema. Todavía no hay ninguno; por eso, en lugar de una página vacía, aquí tienes cómo empezar.
Acometida de 10 kV (200 MVA de cortocircuito) → transformador de 1250 kVA (Dyn11) → cabecera de BT → barra → 5 salidas más una rama ATS de incendio/emergencia. Carga calculada 1000 kW, cosφ 0,85, factor de potencia objetivo 0,95.
Cargar el esquema de ejemplo y empezar a calcular →El esquema y sus parámetros se cargan en tu navegador; puedes sustituir los datos por los tuyos en cualquier momento.
El modo calculadora calcula las pocas salidas que solo dependen de los parámetros que usted introduce. Todo lo que realmente necesita el sistema completo (flujo de carga de toda la red, acoplamiento con otros equipos) se marca como «necesita esquema» y no se da ningún número.
El modo calculadora aún no está disponible para esta columna: use uno de los caminos de abajo.
Nada se rellena ni se inventa: si deja vacío un campo obligatorio, el área de resultados dice «no disponible».
En el taller: coloca equipos, conéctalos y elige modelos; eso se convierte en el esquema de tu proyecto (planos / BOM / informe exportables).
Abrir el taller →Usa el chat de la esquina inferior derecha o Contacto: ajustamos el ejemplo a los parámetros de tu instalación.
Nota: cada número procede del motor. Sin esquema, aquí no se inventa nada.
Definiciones, unidades y por qué el número importa para la selección y la cotización. Con búsqueda, agrupadas por tema y contraídas por defecto.
Cada signo ? de esta página abre la misma explicación en el lugar — sin cambiar de página.
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Corriente de cortocircuito simétrica inicial en el punto de falla (IEC 60909-0): la corriente eficaz que la red entrega en una falla trifásica franca, con la fuente de tensión reemplazada por el equivalente c·Un/√3.
Por qué importa: Es el número con el que se compara la capacidad de cada dispositivo — Icw, capacidad de ruptura y la verificación térmica del cable se leen contra Ik. Subestime Ik y el tablero que cotice quedará destruido en la primera falla; sobreestímelo y el cliente pagará por aparamenta que no necesita.
Corriente de cortocircuito monofásica a tierra (IEC 60909-0), calculada a partir de la impedancia de secuencia cero Z0 además de Z1 y Z2.
Por qué importa: Dimensiona la protección de falla a tierra y la capacidad nominal de aguante del neutro / trayectoria de puesta a tierra. Dependiendo del grupo de conexión del transformador y del esquema de puesta a tierra, Ik1 puede ser menor o mayor que la Ik trifásica, por lo que nunca debe suponerse igual a esta.
Corriente de cortocircuito de cresta ip = κ·√2·I″k (IEC 60909-0): el valor instantáneo más alto de la corriente de falla, alcanzado aproximadamente medio ciclo después de su inicio.
Por qué importa: Es el número que genera la fuerza electrodinámica sobre barras colectoras, abrazaderas de cables y terminales de dispositivos. Compárelo con la capacidad nominal de cresta Ipk — cotizar solo Ik deja sin verificar la resistencia mecánica del tablero.
Factor de cresta κ = ip / (√2·I″k): la relación entre la primera cresta y el valor eficaz, calculado en IEC 60909-0 a partir de la relación R/X de la impedancia equivalente.
Por qué importa: Es lo que convierte una corriente de cortocircuito en una fuerza mecánica. Una red inductiva (cables de BT, transformadores) lleva κ hacia 2,0 y eleva la fuerza de cresta, por lo que ip no puede derivarse solo de Ik.
Relación entre la reactancia equivalente y la resistencia equivalente vistas desde el punto de falta (IEC 60909-0).
Por qué importa: Fija dos cosas a la vez: el factor de cresta κ (y por tanto ip) y la tasa de decrecimiento de la componente de continua. Una X/R elevada (alimentadores de baja tensión inductivos, fuentes de generador) da tanto una cresta mayor como un transitorio de continua más largo, que el interruptor automático debe interrumpir.
Factor de tensión c para el cálculo de cortocircuito (IEC 60909-0 Tabla 1): la relación entre la tensión supuesta en el punto de falla y la tensión nominal — c > 1 para corrientes máximas, c < 1 para corrientes mínimas (para BT: 1,05 / 0,95; para AT: 1,10 / 1,00).
Por qué importa: Es el margen de seguridad explícito del cálculo. El factor de corriente máxima determina las capacidades nominales de los dispositivos que se cotizan; el factor de corriente mínima determina la sensibilidad de la protección. Usar el equivocado desplaza Ik varios por ciento de una forma que resulta invisible en el informe a menos que el factor se imprima.
Componente aperiódica (CC) de la corriente de cortocircuito, i_dc = √2·I″k·e^(−ωt·R/X) (IEC 60909-0): la componente continua decreciente que se superpone a la componente simétrica.
Por qué importa: Es la corriente adicional que el interruptor automático debe interrumpir en el momento de la separación de contactos, y es la razón por la que la capacidad de ruptura requerida es superior a I″k para faltas rápidas (próximas al generador). En una oferta aparece como la capacidad de ruptura nominal para ese % de componente CC.
Tiempo de despeje de la protección: el tiempo total desde el inicio de la falta hasta la extinción del arco — detección del relé + retardo intencional + tiempo de operación del interruptor automático.
Por qué importa: En un estudio de arco eléctrico la energía incidente es casi proporcional al tiempo de despeje, y a partir de él se selecciona la categoría de EPI. Reducir a la mitad el tiempo de despeje normalmente reduce a la mitad la energía y puede bajar un escalón el EPI requerido — lo que constituye un concepto directo de coste operativo.
Potencia aparente de cortocircuito de la red aguas arriba en el punto de conexión, Ssc = √3·Un·I″k, o la impedancia equivalente de la fuente detrás de ella.
Por qué importa: Es el único dato de entrada que indica cuán "rígida" es la red. Sin él no puede calcularse ninguna cifra de corriente de falta, por lo que debe solicitarse a la empresa distribuidora (o tomarse de una hipótesis declarada) antes de poder cotizar cualquier aparamenta.
Corriente nominal de corta duración admisible: la corriente eficaz que un conjunto de aparamenta puede soportar durante un tiempo corto declarado (habitualmente 1 s o 3 s) sin sufrir daños (IEC 61439-1 / IEC 62271-1).
Por qué importa: Es el criterio de aceptación del tablero: la regla de diseño es Icw ≥ Ik en el mismo punto. Un tablero ofrecido con Icw inferior a la Ik calculada simplemente no puede utilizarse, cualquiera que sea el precio.
Corriente nominal de corta duración admisible de cresta: la corriente de cresta que el conjunto y sus barras colectoras soportan sin deformación (IEC 61439-1). La norma relaciona Ipk con Icw mediante un multiplicador que depende de la corriente nominal de corta duración — use el valor de la tabla de la norma, no una suposición.
Por qué importa: Es la contraparte dinámica de Icw y debe ser ≥ ip. Debido a que ambas se citan juntas y son fáciles de confundir, una cotización que solo proporcione una de ellas está incompleta.
Dos valores nominales de resistencia diferentes del mismo cuadro de distribución. Icw es un valor TÉRMICO: la corriente eficaz que el conjunto soporta durante 1 s (o 3 s) sin sobrecalentarse. Ipk es un valor MECÁNICO: la corriente de cresta que las barras colectoras y sus soportes resisten sin deformarse.
Por qué importa: Se comparan con dos magnitudes calculadas diferentes: Icw con Ik, Ipk con ip. Comparar Icw con ip (o Ipk con Ik) es un error frecuente y costoso: o sobredimensiona el cuadro o lo deja infradimensionado.
Tensión de impedancia de cortocircuito de un transformador: la tensión primaria, en porcentaje de la tensión nominal, que hace circular la corriente nominal por el devanado secundario en cortocircuito (IEC 60076-1).
Por qué importa: Fija el nivel de falla en BT (aproximadamente I″k ≈ In / uk) y, al mismo tiempo, la caída de tensión bajo carga. Es un compromiso real de cotización: un uk mayor reduce el nivel de falla (aparamenta aguas abajo más económica) pero aumenta la caída de tensión y las pérdidas. Cotice siempre uk junto con la potencia del transformador.
Valor por unidad: una magnitud expresada como fracción de un valor base elegido (1,00 pu = tensión nominal o potencia nominal), el lenguaje estándar de los estudios de sistemas de potencia.
Por qué importa: Permite comparar un tablero de BT de 0,4 kV y una red de 110 kV en un mismo eje y un mismo gráfico. La tensión de 0,95–1,05 pu es la banda de aceptación habitual, por lo que cualquier cifra por unidad en un informe puede leerse directamente contra el criterio.
Desequilibrio de tensión: cuánto se aparta un conjunto de tensiones trifásicas de la simetría, expresado como la relación entre la componente de secuencia negativa (o de secuencia cero) y la componente de secuencia positiva.
Por qué importa: Los motores y los convertidores se desclasifican y se sobrecalientan con una alimentación desequilibrada; los límites los fija la norma o el fabricante de la máquina (como referencia: IEC 61000-2-2 da un 2 % para redes de BT), por lo que debe indicarse el límite aplicable. Reducirlo suele implicar redistribuir las cargas monofásicas o redimensionar el neutro.