La planificaci\u00f3n, el dise\u00f1o y la operaci\u00f3n de los sistemas el\u00e9ctricos, requiere de minuciosos estudios para evaluar su comportamiento, confiabilidad y seguridad. Estudios t\u00edpicos que se realizan son los flujos de potencia, estabilidad, coordinaci\u00f3n de protecciones, c\u00e1lculo de corto circuito, etc. Un buen dise\u00f1o debe estar basado en un cuidadoso estudio que se incluye la selecci\u00f3n de voltaje, tama\u00f1o del equipamiento y selecci\u00f3n apropiada de las protecciones.<\/p>\n
La mayor\u00eda de los estudios necesitan de un complejo y detallado modelo que represente al sistema el\u00e9ctrico, generalmente establecido en la etapa de proyecto. Los estudios de corto circuito son t\u00edpicos ejemplos de \u00e9stos, siendo esencial para la selecci\u00f3n de equipos y el ajuste de sus respectivas protecciones.<\/p>\n
Las dimensiones de una instalaci\u00f3n el\u00e9ctrica y de los materiales que se instalan, as\u00ed como la determinaci\u00f3n de las protecciones de las personas y bienes, precisan el c\u00e1lculo de las corrientes de cortocircuito en cualquier punto de la red. Un estudio de corto circuito tiene la finalidad de proporcionar informaci\u00f3n sobre corrientes y voltajes en un sistema el\u00e9ctrico durante condiciones de falla. Pero, \u00bfqu\u00e9 es y c\u00f3mo se origina un corto circuito?<\/p>\n
Un corto circuito es un fen\u00f3meno el\u00e9ctrico que ocurre cuando dos puntos entre los cuales existe una diferencia de potencial se ponen en contacto entre s\u00ed, caracteriz\u00e1ndose por elevadas corrientes circulantes hasta el punto de falla. Se puede decir que un corto circuito es tambi\u00e9n\u00a0 el establecimiento de un flujo de corriente el\u00e9ctrica muy alta, debido a una conexi\u00f3n por un circuito de baja impedancia, que pr\u00e1cticamente siempre ocurren por accidente. La magnitud de la corriente de corto circuito es mucho mayor que la corriente nominal o de carga que circula por el mismo. A\u00fan en las instalaciones con las protecciones m\u00e1s sofisticadas se producen fallas por corto circuito.<\/p>\n
En condiciones normales de operaci\u00f3n, la carga consume una corriente proporcional al voltaje aplicado y a la impedancia de la propia carga. Si se presenta un corto circuito en las terminales de la carga, el voltaje queda aplicado \u00fanicamente a la baja impedancia de los conductores de alimentaci\u00f3n y a la impedancia de la fuente hasta el punto de corto circuito, ya\u00a0 no oponi\u00e9ndose la impedancia normal de la carga y gener\u00e1ndose una corriente mucho mayor.<\/p>\n
El objetivo del estudio de corto circuito es calcular el valor m\u00e1ximo de la corriente y su comportamiento durante el tiempo que permanece el mismo. Esto permite determinar el valor de la corriente que debe interrumpirse y conocer el esfuerzo al que son sometidos los equipos durante el tiempo transcurrido desde que se presenta la falla hasta que se interrumpe la circulaci\u00f3n de la corriente.<\/p>\n
Un aspecto importante a considerar en la operaci\u00f3n y planificaci\u00f3n de los sistemas el\u00e9ctricos es su comportamiento en condiciones normales, sin embargo tambi\u00e9n es relevante observarlo en el estado transitorio; es decir, ante una contingencia. Esta condici\u00f3n transitoria en las instalaciones se debe a distintas causas y una gran variedad de ellas est\u00e1 fuera del control humano.<\/p>\n
Ante ello los equipos y\/o sistemas pueden sufrir da\u00f1os severos temporales o permanentes en condiciones de falla. Por lo tanto, es necesario definir equipos y esquemas de protecci\u00f3n adecuados al momento de dise\u00f1ar las instalaciones, de tal forma que se asegure el correcto desempe\u00f1o de la red el\u00e9ctrica, apoyada por los dispositivos de monitoreo, detecci\u00f3n y se\u00f1alizaci\u00f3n.<\/p>\n
Debido\u00a0 a lo indicado, se hace indispensable realizar estudios de corto circuito para determinar los niveles de corriente ante fallas, las cuales permiten obtener informaci\u00f3n necesaria para seleccionar correctamente la capacidad de los equipos en funci\u00f3n de los requerimientos m\u00ednimos que deben cumplir y as\u00ed soportar los efectos de las contingencias. Sin embargo, la presencia de fallas es una situaci\u00f3n indeseable en un sistema el\u00e9ctrico, pero lamentablemente no se pueden prever pues se presentan eventualmente teniendo diversos or\u00edgenes, por lo que ante estas condiciones, se debe estar en posibilidad de conocer las magnitudes de las corrientes de corto circuito en todos los puntos de la red.<\/p>\n
En general, se puede mencionar que un estudio de corto circuito sirve para:<\/p>\n
Determinar las capacidades interruptivas de los elementos de protecci\u00f3n como son interruptores, fusibles, entre otros.<\/p>\n
Realizar la coordinaci\u00f3n de los dispositivos de protecci\u00f3n contra las corrientes de corto circuito.<\/p>\n
Permite realizar estudios t\u00e9rmicos y din\u00e1micos que consideren los efectos de las corrientes de corto circuito en algunos elementos de las instalaciones como son: sistemas de barras, tableros, cables, etc.<\/p>\n
Calcular las mallas de puesta a tierra, seleccionar conductores alimentadores.<\/p>\n
Debemos entender que la duraci\u00f3n del corto circuito es el tiempo en segundos o ciclos durante el cual, la corriente de falla se presenta en el sistema. El fuerte incremento de calor generado por tal magnitud de corriente, puede destruir o envejecer los aislantes del sistema el\u00e9ctrico, por lo tanto, es de vital importancia reducir este tiempo al m\u00ednimo mediante el uso de las protecciones adecuadas.<\/p>\n
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