La corriente de cortocircuito prospectiva ( PSCC ), corriente de falla disponible o corriente de generación de cortocircuito es la corriente eléctrica más alta que puede existir en un sistema eléctrico particular en condiciones de cortocircuito . Está determinada por el voltaje y la impedancia del sistema de suministro. Es del orden de unos pocos miles de amperios para una instalación eléctrica doméstica estándar , pero puede ser tan baja como unos pocos miliamperios en un sistema de voltaje extra bajo separado (SELV) o tan alta como cientos de miles de amperios en grandes sistemas de energía industrial. El término se utiliza en ingeniería eléctrica en lugar de electrónica . [1]
Los dispositivos de protección, como los disyuntores y los fusibles, deben seleccionarse con una capacidad de interrupción que supere la corriente de cortocircuito prevista, si se pretende que protejan el circuito de forma segura contra una falla . Cuando se interrumpe una corriente eléctrica importante, se forma un arco y, si se supera la capacidad de ruptura de un fusible o disyuntor, no se extingue el arco. La corriente continuará, lo que provocará daños en el equipo, incendio o explosión.
Al diseñar instalaciones eléctricas domésticas, la corriente de cortocircuito disponible en las tomas eléctricas no debe ser ni demasiado alta ni demasiado baja. El efecto de una corriente de cortocircuito demasiado alta se analiza en la sección anterior. La corriente de cortocircuito debe ser aproximadamente 20 veces la capacidad nominal del circuito para garantizar que la protección del circuito derivado elimine una falla rápidamente. Es necesaria una desconexión rápida, porque durante un cortocircuito de línea a tierra, el potencial de la clavija de conexión a tierra en la toma de corriente puede aumentar en relación con la tierra local (piso de concreto, tubería de agua, etc.) hasta un voltaje peligroso, que debe apagarse rápidamente por seguridad. Si la corriente de cortocircuito es inferior a esta cifra, se deben tomar precauciones especiales para asegurarse de que el sistema sea seguro; estas suelen incluir el uso de un dispositivo de corriente residual (también conocido como interruptor de falla a tierra) para una protección adicional.
La corriente de cortocircuito disponible en las tomas de corriente se suele comprobar al inspeccionar nuevas instalaciones eléctricas para asegurarse de que la corriente de cortocircuito se encuentra dentro de límites razonables. Una corriente de cortocircuito alta en la toma de corriente también indica que la resistencia del panel eléctrico a la toma de corriente es baja, por lo que no habrá una caída de tensión inaceptablemente alta en los cables bajo carga normal.
La ruta de resistencia es la resistencia total que vuelve a pasar a través del transformador de suministro; para medirla, un ingeniero utilizará un "medidor de impedancia de bucle de falla a tierra". La aplicación de un voltaje bajo permite que una pequeña corriente pase desde el enchufe a través de la tierra hasta el transformador de suministro y el tablero de distribución. La resistencia medida se puede utilizar para calcular la corriente de cortocircuito.
En los sistemas de transmisión de energía y los sistemas de energía industriales, la corriente de cortocircuito se calcula a menudo a partir de las impedancias de la placa de identificación de los equipos conectados y la impedancia del cableado de interconexión. En el caso de sistemas de distribución radial simples con solo unos pocos elementos, es posible realizar un cálculo manual, pero en general se utiliza software informático para sistemas más complejos. Cuando hay máquinas rotativas (generadores y motores) en el sistema, se puede evaluar el efecto variable en el tiempo de su contribución a un cortocircuito. La energía almacenada en un generador puede contribuir con mucha más corriente a un cortocircuito en los primeros ciclos que más adelante; esto afecta la capacidad de interrupción seleccionada para los disyuntores y fusibles. Un generador aislado puede estar especialmente diseñado para garantizar que pueda generar suficiente corriente en un cortocircuito para permitir que los dispositivos de protección contra sobrecorriente subordinados funcionen correctamente.
Cuando un sistema industrial se alimenta de una red eléctrica, se puede especificar el nivel de cortocircuito en el punto de conexión, a menudo con valores mínimos y máximos o valores que se esperan después del crecimiento del sistema. Esto permite que un cliente industrial calcule sus niveles de falla interna dentro de su planta. Si la corriente de cortocircuito prevista de la fuente de la red eléctrica es muy grande en comparación con el tamaño del sistema del cliente, se supone un "bus infinito", con impedancia interna efectiva cero; el único límite para la corriente de cortocircuito prevista son entonces las impedancias después del "bus infinito" definido.
En los sistemas eléctricos polifásicos, generalmente se examinan fallas de fase a fase, de fase a tierra (tierra) y de fase a neutro, así como un caso en el que las tres fases están en cortocircuito. Debido a que las impedancias de los cables o dispositivos varían entre fases, la corriente de cortocircuito prevista varía según el tipo de falla. Los dispositivos de protección del sistema deben responder a los tres casos. El método de componentes simétricos se utiliza para simplificar el análisis de fallas asimétricas en sistemas trifásicos. [2]