¿No hay datos de cortocircuito disponibles? Pruebe un enfoque iterativo.

¿No hay datos de cortocircuito disponibles? Pruebe un enfoque iterativo.

Los datos de cortocircuito disponibles (corriente de falla) de la empresa de suministro eléctrico u otra fuente son una variable muy importante al realizar un estudio de arco eléctrico. La magnitud de la corriente de falla afecta la energía incidente por unidad de tiempo y, en última instancia, puede afectar la forma en que responde un dispositivo de protección contra sobrecorriente aguas arriba. En general, cuanto mayor sea la corriente de falla, más rápido se disparará el dispositivo. Cuanto menor sea la corriente de falla, bueno, ya se hace una idea, más lento puede dispararse.

Una parte muy crítica de todo esto es qué magnitud de corriente se necesita para que el dispositivo de sobrecorriente se dispare instantáneamente. Instantáneo en el mundo de la energía eléctrica significa “sin demora intencional”, aunque habrá una pequeña demora debido a la apertura de los contactos y la extinción del arco. Esta “demora” suele ser de solo unos pocos ciclos eléctricos. Si un dispositivo se dispara instantáneamente, eso significa que la duración del arco estaría limitada a unos pocos ciclos. Sin embargo, si la magnitud de la corriente de falla cae por debajo de la función instantánea del dispositivo, el dispositivo entrará en la región de demora temporal, lo que es malo para un arco eléctrico porque la duración será mucho mayor, lo que dará lugar a una mayor energía incidente calculada.

Dado que la corriente de falla es tan importante, ¿qué sucede si estos datos no están disponibles, no son confiables o están sujetos a cambios? No es inusual contactar a la compañía eléctrica para obtener la corriente de falla disponible de su sistema y obtener una respuesta como: 50,000 amperios, 20,000 amperios o algún otro "número redondo", o nada en absoluto. Si la respuesta termina con muchos ceros, es hora de rascarse la cabeza. ¿Es realmente ese valor? Probablemente no. Además, la corriente de falla puede cambiar dependiendo de la configuración de la compañía eléctrica en un momento dado. ¿Qué sucede si un transformador o una línea se desconectan? La corriente de falla será menor. No hay respuestas perfectas para estos problemas, pero aquí hay una solución alternativa que he estado defendiendo durante años. Es un enfoque iterativo.

Se comienza con el cálculo de la corriente de falla máxima de un cortocircuito de barra infinita. Muchos dirán que un enfoque de fuente infinita NO es el peor de los casos. Eso es INCORRECTO. La respuesta correcta es que el enfoque de barra infinita PUEDE NO ser el peor de los casos. Pero podría ser el peor de los casos si la duración del arco no cambia.

Como ejemplo, supongamos que el servicio está en el secundario de 480 voltios de un transformador 5.75% de 1500 kVA. Si se utiliza un cálculo de barra infinita, la corriente de falla calculada en el secundario sería de 31 374 amperios. Comience con ese valor y ejecute el estudio de arco eléctrico. Observe todas las ubicaciones donde la clasificación de arco preferida es suficiente, es decir, si 8 cal/cm² se debe utilizar, tenga en cuenta todas las ubicaciones donde funciona esa clasificación de arco.

A continuación, reduzca la corriente de falla de 31 374 amperios en incrementos de 5 o 101 TP3T. Vuelva a ejecutar el estudio. Probablemente verá que la energía incidente disminuye en las distintas ubicaciones. Reduzca la corriente de falla una y otra vez...

En algún momento, después de una reducción de más, notará que la energía incidente aumenta drásticamente. Esto significa que la corriente de falla de la fuente ahora es demasiado baja, lo que hace que los dispositivos de sobrecorriente se disparen en la región de retardo de tiempo. Cuanto mayor sea la duración del arco, mayor será la energía incidente.

Si bien no es una solución perfecta, el enfoque iterativo se puede utilizar para determinar un rango de corrientes de falla de la fuente/servicio público que darán como resultado que la clasificación de arco del EPP sea suficiente para la energía incidente calculada.