Uno de los cálculos más necesario para determinar desde la configuración básica de un equipo, hasta para proseguir con otros estudios eléctricos más complejos, es el estudio de corto circuito. Existen varios métodos de cálculo para realizar este estudio de forma escrita o por programación computacional. Existe también software para realizar este estudio. Dado que hacer los cálculos de manera “manual” puede ser un poco engorroso, y muchas de las herramientas de software son licenciadas, Eaton ofrece a la comunidad un software de uso gratuito para realizar el cálculo de cortocircuito.
El software de Eaton utiliza el método de los kVA equivalentes y las acotaciones de NFPA70 en su versión 2014. El mismo además simula ramales en serie. Para ramales en paralelo se debe realizar una simulación aparte para cada ramal en paralelo.
Otro detalle es que el software maneja sistemas trifásicos o monofásicos. Pero no combinación de ambos
Es importante mencionar que el software maneja los siguientes elementos:
a) Transformadores
b) Fuente de cortocircuito (compañía de distribución)
c) Aporte de motores
d) Ramal por cable con canalización metálica o bien PVC
e) Ramal por ducto barra.
Algunas funcionalidades interesantes del software es que es posible etiquetar las barras por medio de etiquetas. Es posible imprimir etiquetas para dichos equipos, siendo esto alineado con el artículo 110 de NFPA70. Es posible también imprimir en PDF el unifilar de la simulación a realizar. Como último detalle es posible hacer uso de la sección de “dimensionamiento del fusible”. En esta sección se despliegan indicaciones del NFPA70 y del catálogo de Eaton Bussmann, para la selección correcta de protecciones tipo fusible, según la ubicación de la instalación en la que nos- encontremos.
En el siguiente enlace es posible ingresar al software de manera “Web”, pese a que es posible descargarlo para sistemas “Android” o “IOS”: Fault current calculator (eaton.com)
Tenemos para este ejemplo, un sistema de un transformador que alimenta a dos tableros conectados en serie. Como se muestra en la “Imagen 1”. En un mismo tablero tenemos una protección principal de 800A (Device 1) y la protección ramal de 100A que alimenta al segundo tablero (Device 2). El segundo tablero no cuenta con protección principal, y vamos a analizar únicamente la posible falla en uno de sus ramales de 50A (Device 3). En este ejemplo vamos a determinar la corriente de corto circuito para ambos tableros.
Podemos apreciar que justo en el secundario del transformador la falla es de 19.77kA. Para encontrar la falla en “Device 1”, asumiremos que este primer tablero se conecta con el transformador por medio de 50m de ducto barra de 800A. El cálculo agregando este elemento a la simulación se aprecia en la “Imagen 3”. Donde se aprecia que la falla en el primer tablero, o bien en el “Device 1” es de 16.43kA aprox
Es importante recordar que el “Device 2” se encuentra en el mismo tablero que “Device 1”, por tanto comparten corriente de falla en ese punto. La protección “Device 3” se encuentra en un segundo tablero. Que se conectará por 150 pies de conductor #1/0 AWG por fase. Agregamos este recorrido al software para tener el valor de falla en la protección ”Device 3”. Se puede apreciar en la “Imagen 3” que la falla en el segundo tablero o bien en “Device 3” es de 8.3kA aprox.
Es importante aclarar. Que este cálculo realizado por FC2, es sobre la corriente de corto circuito simétrica. La misma puede ser generalizada como la corriente de cortocircuito aproximada del proyecto, en caso de que no existan fuentes síncronas de cortocircuito en la instalación, esto según IEEE 551 en su versión 2.3. Otro detalle es que el factor de potencia debe ser sobre 0.8 para tomar este cálculo como un método confiable. Esto debido a que para elevados X/R, la corriente asimétrica pico de los primeros ciclos, puede ser más elevada a la que se declaran los SCCR re los componentes.
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