Calculadora de corriente de falla
Esta calculadora de corriente de falla obtiene la corriente de falla disponible en las terminales del secundario de un transformador a partir de su capacidad en kVA, el voltaje del secundario, las fases y el porcentaje de impedancia. La calculadora de corriente de falla devuelve la corriente de cortocircuito en amperios y kA, la corriente a plena carga del transformador, el multiplicador 100 ÷ %Z y los MVA de cortocircuito.
Resultados
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Qué muestra la calculadora de corriente de falla
Cuando ocurre un cortocircuito franco, la corriente queda limitada sobre todo por la impedancia de la fuente. La calculadora de corriente de falla usa los datos de placa del transformador para obtener la corriente a plena carga y luego la divide entre la impedancia en por unidad para obtener la corriente de falla disponible en las terminales del secundario. Este es el valor del peor caso que comparas con la capacidad interruptiva de breakers y fusibles y con la capacidad de cortocircuito de tableros y equipos.
Fórmula de corriente de falla
Obtén la corriente a plena carga y luego escálala con el porcentaje de impedancia:
El término 100 ÷ %Z es el multiplicador: un transformador de 5.75% entrega 17.39 veces su corriente a plena carga en una falla franca en sus terminales.
Ejemplo de la calculadora de corriente de falla
Un transformador trifásico de 500 kVA y 480 V con 5.75% de impedancia:
La corriente de falla disponible es de 10.46 kA y los MVA de cortocircuito son 8.7. Los breakers del tablero principal necesitan una capacidad interruptiva mayor de 10.46 kA, así que 14 kA o más es la opción mínima.
Cómo usar la calculadora de corriente de falla
Ingresa la capacidad del transformador en kVA, el voltaje del secundario entre líneas, las fases y el porcentaje de impedancia de la placa. Presiona Calcular para leer la corriente de falla disponible en amperios y kA. El método supone una fuente de la compañía eléctrica infinita, así que da la corriente más alta que el transformador puede entregar. Los puntos aguas abajo ven menos porque los conductores agregan impedancia.
Cómo leer la corriente de falla disponible
El resultado es la corriente de falla simétrica RMS en el secundario del transformador con una fuente infinita. Tómalo como el techo: la impedancia de la compañía eléctrica y cada pie de conductor reducen la corriente más abajo. Las capacidades interruptivas y de resistencia de los equipos deben igualar o superar la corriente de falla disponible donde se ubica el equipo. El NEC 110.24 exige marcar la corriente de falla máxima disponible en el equipo de acometida en inmuebles que no sean viviendas, con la fecha del cálculo.
Cuándo usar una calculadora de corriente de cortocircuito
- Revisar la capacidad interruptiva de breakers y fusibles
- Marcar el equipo de acometida con la corriente de falla disponible
- Elegir tableros por capacidad de cortocircuito
- Hacer una primera revisión antes de un estudio completo de cortocircuito
- Comparar opciones de transformador con distinta impedancia
Errores comunes con la calculadora de corriente de falla
- Usar el voltaje de línea a neutro. Ingresa el voltaje del secundario entre líneas.
- Usar un %Z típico. Lee la placa; la impedancia varía mucho entre unidades.
- Ignorar la tolerancia. La impedancia de placa puede ser cerca de 7.5% menor de lo indicado, lo que eleva la corriente.
- Ignorar los motores. Las grandes cargas de motores se suman a la corriente de falla en los primeros ciclos.
Consejos para el cálculo de cortocircuito
- Usa el resultado de bus infinito como una primera revisión segura de las capacidades de los equipos.
- Haz un estudio completo cuando el resultado quede cerca de la capacidad de un dispositivo.
- Vuelve a calcular cuando la compañía eléctrica cambie el transformador o la acometida.
Cómo calcular la corriente de falla aguas abajo
El método de bus infinito de esta calculadora de corriente de falla da la corriente máxima en el secundario del transformador. Después, los ingenieros llevan ese valor por el sistema con el método punto a punto: cada tramo de conductor agrega resistencia y reactancia, y la corriente en el siguiente tablero baja. Los alimentadores largos importan mucho. Un transformador de 75 kVA y 208 V con 3% de impedancia ofrece 6,939 A en sus terminales, pero un tramo de 100 ft de alimentador delgado puede reducir eso a la mitad o más en un tablero derivado. La aportación de los motores funciona al revés: los motores de inducción en marcha devuelven corriente a una falla durante los primeros ciclos, a menudo tomada como unas cuatro veces su corriente a plena carga, así que las plantas con grandes cargas de motores la suman al valor del transformador. Para estudios de arco eléctrico, usa software que modele todo el sistema, ya que la corriente de arco es menor que el valor de falla franca y el tiempo de liberación define la energía incidente.
Cálculo de corriente de falla y capacidades de los equipos
Todo dispositivo de sobrecorriente tiene una capacidad interruptiva, la corriente más alta que puede interrumpir con seguridad. Los breakers residenciales suelen tener 10 kA, los tableros comerciales 22 kA, 42 kA o 65 kA, y el equipo de acometida alimentado por transformadores grandes puede necesitar 100 kA o más. Si la corriente de falla disponible supera la capacidad, el dispositivo puede fallar de forma violenta. Las combinaciones con capacidad en serie y los fusibles limitadores de corriente permiten colocar dispositivos de menor capacidad aguas abajo, pero solo en combinaciones probadas y listadas por el fabricante. Usa el resultado junto con las cifras de carga de la calculadora de kVA a amperios para documentar el servicio normal y el de falla de cada tablero.
Tabla de corriente de falla de transformador a 480 V
Corriente de falla disponible en las terminales del secundario de transformadores trifásicos de 480 V con 5.75% de impedancia y una fuente infinita:
| Transformador | Corriente a plena carga | Corriente de falla disponible |
|---|---|---|
| 75 kVA | 90.2 A | 1,569 A |
| 150 kVA | 180.4 A | 3,138 A |
| 300 kVA | 360.8 A | 6,276 A |
| 500 kVA | 601.4 A | 10,459 A |
| 750 kVA | 902.1 A | 15,689 A |
| 1,000 kVA | 1,202.8 A | 20,918 A |
| 1,500 kVA | 1,804.2 A | 31,378 A |
| 2,000 kVA | 2,405.6 A | 41,837 A |
Preguntas frecuentes: Calculadora de corriente de falla
¿Cómo se calcula la corriente de falla de un transformador?
Obtén la corriente a plena carga con los kVA y el voltaje, luego divide entre el porcentaje de impedancia y multiplica por 100. En trifásico, la FLA es igual a kVA × 1,000 ÷ (1.732 × V).
¿Por qué menos impedancia significa más corriente de falla?
La impedancia limita la corriente. Un transformador de 2.5% entrega 40 veces su corriente a plena carga en una falla franca, mientras que uno de 5.75% entrega 17.39 veces.
¿Es esta la corriente de falla en mi tablero?
Es el máximo en las terminales del transformador. La longitud de los conductores y la impedancia de la compañía eléctrica reducen la corriente en los tableros más lejanos, así que un estudio punto a punto da un valor más bajo y más exacto.
¿Qué significan los MVA de cortocircuito?
Son los kVA divididos entre la impedancia en por unidad, una forma rápida de comparar qué tan robusta es una fuente. Un transformador de 500 kVA y 5.75% tiene un nivel de cortocircuito de 8.7 MVA.