Calculadora corriente de cortocircuito

El cálculo de las corrientes de cortocircuito en una instalación eléctrica es sumamente importante para dimensionar correctamente los conductores y las protecciones. Suele ser engorroso y muchas veces se lo hace de manera aproximada empleando tablas.

Esta calculadora te ayudará a realizar esa determinación. Ingresa primero la Potencia del transformador en kVA y la Tensión de línea (en Voltios).

A continuación indica cuantos tramos de cables de distintas características hay entre la salida del transformador y el punto donde quieras calcular la corriente de cortocircuito (mínimo 1). Carga la cantidad en Tramos y pulsa “Cargar tramos”.

A continuación, para cada tramo, selecciona el Tipo de cable correspondiente del selector y su Longitud en metros.

Cuando hayas cargado todos los tramos, pulsa Calcular para obtener la Icc (corriente de cortocircuito) en bornes del transformador y al final de cada tramo.

Cálculo de las corrientes de cortocircuito

La intención de esta sección es mostrar las ecuaciones empleadas en el cálculo mas que explicar la teoría detrás del mismo.

Icc bornes del transformador

El primer paso es calcular la corriente de cortocircuito en los bornes de salida del transformador con la fórmula:

\boxed{I_{CCT} = \frac{S \times 100000}{\sqrt{3}\times V \times Z\%}}

Donde:

S es la potencia del transformador en kVA

V es la tensión de salida (en Voltios)

Z% es el porcentaje de impedancia del transformador

El porcentaje de impedancia standard es 5% aunque es un poco menor en transformadores de menor potencia y mayor en transformadores mas grandes.

Otro dato importante del transformador es su impedancia, Z_Trafo:

\boxed{Z_{Trafo} = \frac{Z\% \times V^2}{100 \times S} }

Donde:

Z_Trafo es la impedancia del transformador en mili Ohms

V es la tensión de línea.

S es la potencia del transformador en kVA.

Una vez determinados estos dos valores, se puede calcular el valor que tendrá la corriente de cortocircuito aguas abajo del transformador en un punto determinado conociendo el tipo de cable empleado y la distancia hasta ese punto.

Icc en un tramo de cable

Conociendo la Zt e Icct se puede calcular a cuanto disminuye la corriente de cortocircuito luego de circular por un tramo de cable.

Para ello es necesario conocer el tipo de cable, lo que definirá su resistencia R (en ohm/km) y su reactancia X (en ohm/km)(o también en mili ohm por metro).

Estos valores se obtienen de las hojas de datos de los cables. Yo utilicé las de Prysmian, que son bastante completas.

Con estos valores y conociendo la longitud del tramo de cable (L) se calculan la resistencia total del cable R_T y la reactancia total del cable, X_T:

R_T = R\times L

X_T = X \times L

Con los valores de R_T y X_T se puede determinar la Impedancia total de ese tramo de cable, Z_Cable

Z_{Cable} = \sqrt{R_T^2 + X_T^2}

Finalmente, la corriente de cortocircuito al final del tramo de cable de longitud L se obtiene con la siguiente ecuación:

\boxed{I_{CC} = \frac{I_{CCT}}{1+\frac{Z_{Cable}}{Z_{Trafo}}}}

Si hay varios tramos de cable, de impedancia Z₁, Z₂.. Z_n, la corriente de cortocircuito en el ultimo tramo es:

\boxed{I_{CC} = \frac{I_{CCT}}{1+\frac{Z_1+Z_2+..+Z_n}{Z_{Trafo}}}}

Cualquier sugerencia o consulta, o si detectas un problema con la calculadora deja un mensaje mas abajo en la sección de comentarios. Gracias!