Sobrecarga
Se
entiende por sobrecarga una intensidad que sobrepasa la intensidad de empleo o
la intensidad nominal, y que es producida por condiciones normales de
funcionamiento.
Así
entendemos por sobrecargas, por ejemplo:
·
Los fenómenos
transitorios de la conexión y desconexión
·
Las puntas de
arranque de los motores
·
Puntas momentáneas
de consumo de máquinas-herramienta
·
Etc.
Algunas
de estas sobrecargas son inevitables y deben poder ser soportadas por los
diversos elementos que constituyen la red. Otras son evitables pero, otras son
evitables, pero, por razones diversas (económicas, de continuidad del servicio,
de seguridad, etc.) convendrá poder soportarlas un tiempo prudencial, limitado
por la necesidad de evitar daños irreversibles o significativos.
La
limitación de este tiempo es función de las protecciones.
Falta o defecto
Es la
que se produce como resultado de alguna anomalía en el circuito, como por
ejemplo un fallo de aislamiento. Así hablamos de corriente de falta o corriente
de defecto.
A
menudo las faltas o defectos se presentan siendo de poca entidad y/o de forma
esporádica intermitente, pudiendo pasar desapercibidas, pero no obstante
representar un peligro potencial, como por ejemplo riesgo de contacto personal
directo.
Otras
veces evolucionan rápidamente degenerando en un cortocircuito y causando daños
importantes.
En
general, las situaciones de falta o defecto deben despejarse en cuanto se
detectan, es decir, cuando antes mejor.
Cortocircuito
Entendemos
por cortocircuito el contacto entre dos puntos de un circuito, de distinta
polaridad, mediante una unión conductora de impedancia de valor despreciable.
En
general, un cortocircuito constituye el caso extremo de una situación de falta
o de defecto, y a menudo va acompañado de un arco eléctrico.
Los
efectos térmicos o dinámicos de la corriente de cortocircuito pueden llegar a
ser altamente destructivos. Luego ante un cortocircuito, la necesidad de
limitarlo y/o despejarlo lo más rápidamente posible, es imperiosa.
Figura 1
En
otras palabras:
El
valor I ² t equivale a la energía que se manifestaría durante el cortocircuito
si el circuito tuviera una resistencia de 1 Ω .
Para
la evaluación de los efectos térmicos se utiliza el concepto o valor I ² t. Este valor es un índice de la energía que
circula por el circuito durante el tiempo t en que se manifiesta el
cortocircuito.
Si
durante el cortocircuito la corriente evoluciona según una curva i (figura 1),
la magnitud I es el valor eficaz de i
durante el tiempo t. Expresado matemáticamente:
Nota.-
Cuando hablamos de la I ² t de un elemento resistente (línea, cable, relé
térmico, etc.) nos referimos a la energía que es capaz de soportar sin sufrir
daños irrecuperables o significativos.
El
valor I ² t se expresa en A ² s (Amper al cuadrado, segundo)
Figura 2
Para
la evaluación del efecto dinámico puede servir de guía la consideración de que
la fuerza de atracción (en kp) entre dos barras de longitud l, separadas una
distancia d (figura 2), y recorridas por corrientes I1 e I2,
vale:
En el
caso de que I1 = I2 = I tendremos:
En el
caso que I1 e I2 sean de sentido opuesto, la atracción se
convierte en repulsión.
El
cortocircuito al que corresponde la máxima intensidad no tiene porqué ser
necesariamente el más destructivo. Esta máxima intensidad corresponde a una
impedancia cero en el punto de cortocircuito, es decir un contacto enteramente
franco, sin arco. Cuando en el punto de cortocircuito aparece un arco, este
tiene una cierta resistencia que reduce la correspondiente corriente de
cortocircuito a un valor inferior al máximo considerado primero, no obstante y
precisamente por la presencia del arco, esta variante puede ser más destructiva
que la primera.
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