Cortocircuito

Un cortocircuito es la conexión voluntaria o accidental de dos puntos (o más) de un circuito eléctrico entre los cuales existe una diferencia de potencial, por un conductor de baja resistencia. Da lugar a una corriente de cortocircuito y, en general, a un aumento de la temperatura de los conductores.

Ingenieria Eléctrica

En una red de distribución eléctrica , los cortocircuitos se pueden clasificar:

Según su duración

autoextinguible, si la avería desaparece por sí sola en muy poco tiempo, sin que se activen los dispositivos de protección ( fusible o disyuntor ),
fugaz, si la falla solo desaparece después de uno o más cortes breves de energía sin requerir intervención,
semipermanente, si la falla solo desaparece después de uno o más cortes de energía largos (unas pocas decenas de segundos) sin requerir intervención,
permanente, si la avería provoca un disparo definitivo y requiere la intervención de personal para reanudar el servicio;

Según su origen

mecánicos (conductores rotos, conexión eléctrica establecida entre dos conductores por un cableado deficiente, una herramienta olvidada, una rama o un animal, por ejemplo),
sobretensión eléctrica de origen interno (sobretensión de conmutación) o atmosférica (relámpago),
degradación del aislamiento resultante del calor, la humedad, el envejecimiento o una atmósfera corrosiva;

Según su ubicación

interno o externo a una máquina, en una línea aérea o subterránea;

Dependiendo de la naturaleza de la conexión

Cortocircuito claro cuando dos puntos en cortocircuito se tocan directamente entre sí,
Cortocircuito imperante cuando los dos puntos en cortocircuito están conectados por un medio imperante (por ejemplo, un eje).

Además de estas características, una red trifásica se puede distinguir de los cortocircuitos:

monofásico (80% de los casos), donde una fase y el neutro o la tierra están conectados entre sí;
bifásico (15% de los casos), donde dos fases están conectadas juntas;
trifásico (5% de los casos), donde las tres fases están conectadas entre sí;
Tierra bifásica (o bi-tierra ), donde dos fases y la tierra están conectadas entre sí .

Si se produce un cortocircuito en una línea no protegida por un disyuntor , o si se elimina con demasiada lentitud, puede haber consecuencias vinculadas al calentamiento rápido de los conductores, como fusión del aislamiento sintético, pérdida de fuego, destrucción. de equipos eléctricos y telefónicos. Por lo tanto, es esencial protegerse contra este tipo de incidentes .

Circuitos voluntarios cortos

Los cortocircuitos son muy útiles para que los ingenieros eléctricos prueben máquinas eléctricas o transformadores, por ejemplo

Los cortocircuitos en el marco de estas pruebas son realizados por especialistas conscientes del riesgo eléctrico, y son a priori seguros para un usuario informado ( técnicos , técnicos superiores , ingenieros, etc.), ni para los dispositivos eléctricos sometidos a las pruebas. El punto principal es no exceder los valores de corriente nominal y / o máxima especificados por el fabricante.

Teoría

Las fallas de los sistemas trifásicos se agrupan en dos categorías: simétricas y asimétricas.

Una falla simétrica afecta a las tres fases por igual. Estas son las fallas trifásicas. Por lo tanto, el cálculo de la corriente de falla es relativamente simple porque utiliza el diagrama unifilar de la red. En la teoría del cálculo de las corrientes de falla , esta corriente se divide en tres componentes:

una corriente subtransitoria, la primera en aparecer, que también es la más fuerte;
una corriente transitoria, apareciendo entre el régimen subtransitorio y el régimen permanente;
una corriente permanente.

Una falla asimétrica trae un desequilibrio entre las fases. Estas son las fallas más frecuentes. El cálculo de la corriente de falla utiliza los componentes simétricos de la transformación de Fortescue .

Físico

Poner en cortocircuito una fuente de voltaje equivale a imponer una corriente infinita en un cable o dispositivo eléctrico. Esto generará un calor muy fuerte y la destrucción del dispositivo en cuestión.

Justificación

Según la ley de Ohm , en corriente continua tenemos:

{\ Displaystyle U = RI}

Con

Voltaje U
R la resistencia en cuestión
Yo la corriente que fluye a través de la resistencia.

Podemos reescribir la ecuación como

{\ Displaystyle {\ frac {U} {R}} = I}

para R> 0.

Para un voltaje dado, cuanto menor sea la resistencia (un cable de cobre, por ejemplo), mayor será la corriente. Que matemáticamente está escrito:

{\ Displaystyle \ lim _ {R \ rightarrow 0} {\ frac {U} {R}} = I = \ infty}

En la práctica, la resistencia cero solo existe en el caso de materiales superconductores , de lo contrario el efecto Joule del cable se manifiesta, según la ecuación:

{\ Displaystyle P = RI ^ {2} = UI}

Si I es muy grande y U> 0.

El efecto Joule que debe disipar el cable (y por tanto el calor a disipar) es demasiado grande en comparación con la disipación de calor del cable y el hilo se funde o incluso se sublima . Asimismo, otros dispositivos eléctricos se derriten o subliman, no pudiendo disipar tanta energía .

Notas y referencias

cortocircuito, cortocircuitos , en el sitio web larousse.fr, consultado el 28 de septiembre de 2014
Definiciones lexicográficas y etimológicas de "Cortocircuito" de la tesorería computarizada del idioma francés , en el sitio web del Centro Nacional de Recursos Textuales y Léxicos
Elegir Comprensión, " Tipos de cortocircuito " , en installation-electrique.comprendrechoisir.com (visitada 04 de noviembre 2014 )
Understanding Choosing, " Prévention " , en installation-electrique.comprendrechoisir.com (consultado el 4 de noviembre de 2014 )