El método de cálculo punto a punto o bus infinito permite determinar las corrientes de cortocircuito disponibles con un grado razonable de precisión en diversos puntos de los sistemas de distribución eléctrica, tanto trifásicos (3Ø) como monofásicos (1Ø).
Este método se utiliza cuando no se dispone de la corriente de cortocircuito primaria. En este caso, se puede asumir una corriente de cortocircuito primaria ilimitada, conocida como «barras infinitas», o trabajar con una corriente primaria limitada disponible. Esto ofrece flexibilidad al ingeniero, permitiéndole adaptarse a diferentes escenarios eléctricos.
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Pasos para el calculo de cortocircuito método bus infinito o punto a punto
Paso 1: Determinar los Amperios de Plena Carga del Transformador
Para obtener los amperios de plena carga del transformador, se puede utilizar la información de la placa de características, las siguientes fórmulas o consultar la Tabla 1:
Transformador 3Ø:
Transformador 1Ø:
Paso 2: Calcular el factor Multiplicador del Transformador
El multiplicador del transformador se calcula utilizando la siguiente fórmula:
Paso 3: Determinar la Corriente de Cortocircuito del Transformador
Para calcular la corriente de cortocircuito en el secundario del transformador, se utiliza la siguiente formula:
Paso 4: Calcular el Factor «f»
El factor «f» se calcula para determinar la corriente de falla en función de la longitud del conductor, el tipo de falla y la configuración del sistema:
Fallas trifásicas (3Ø):
Fallas monofásicas Línea a Línea (L-L):
Fallas monofásicas Línea a Neutro (L-N):
Donde:
- L: Longitud del conductor hasta el punto de falla (en pies).
- C: Constante tomada de la Tabla 2 para conductores o Tabla 3 para busways.
- n: Número de conductores por fase (ajusta el valor de «C» para conductores en paralelos).
- I: Corriente de cortocircuito disponible al inicio del circuito.
- V: Tensión o voltaje del circuito.
Paso 5: Calcular el Multiplicador «M»
El multiplicador «M» se calcula utilizando la siguiente fórmula:
Paso 6: Calcular la Corriente de Cortocircuito Simétrica RMS en el Punto de Falla
La corriente simétrica RMS de cortocircuito en el punto de falla se calcula utilizando el valor de M:
Ejemplo Práctico: Cálculo de Corriente de Cortocircuito con método bus infinito o punto a punto
Sistema:
- Transformador de 75 kVA con un voltaje de 480V en el lado primario y 208/120V en el lado secundario:
- La impedancia del transformador (%Z) es 3% (Dato del fabricante ABB).
- Longitud del conductor desde el transformador hasta el punto de falla: 100 pies.
- Conductor de cobre con un tamaño de 500 kcmil.
- Tensión en el secundario: 208V (L-L).
- Se considera una falla trifásica en el secundario.
Paso 1: Determinar los Amperios de Plena Carga
Primero, calculamos los amperios de plena carga del transformador:
Paso 2: Calcular el Multiplicador del Transformador
El multiplicador se calcula usando la impedancia del transformador:
Paso 3: Determinar la Corriente de Cortocircuito del Transformador
La corriente de cortocircuito en el lado secundario del transformador es:
Paso 4: Calcular el Factor «f»
Dado que se trata de una falla trifásica y la longitud del conductor es de 100 pies, calculamos el factor f, usando el valor C de la tabla 2 correspondiente para 500 kcmil de cobre, que es 22185:
Paso 5: Calcular el Multiplicador «M»:
Paso 6: Calcular la Corriente de Cortocircuito Simétrica RMS en el Punto de Falla
Finalmente, la corriente simétrica RMS en el punto de falla es:
Tabla 1. Impedancia y Corrientes de Cortocircuito de referencia en Transformadores
Tabla 2. Valores “C” para conductores individuales y múltiples
Tabla 3. Valores “C” para barras
