Corrente de curto circuito

[elfo106]

Boa tarde,

Alguém me pode explicar por favor como se calcula a corrente de curto circuito de um equipamento?

Obrigado!

[luisilva78]

De um equipamento não estou a ver. O que é normal é calcular a corrente de cc de uma rede de distribuição de energia e basicamente tem a ver com a impedância que está a montante do local onde se está a calcular essa corrente de curto-circuito.

[elfo106]

Vou dar um exemplo. Talvez não tenha exposto bem a minha dúvida.

Os disjuntores para além de ser possível escolher a corrente e a curva, também têm a corrente de curto circuito (6kA, 10kA, etc)

Como é que sei qual devo escolher em cada situação?

[luisilva78]

Então era o que eu estava a dizer no outro post. Tem que calcular a impedância da rede, desde o ponto em que está o quadro até à origem e com esse valor calcular a corrente de curto-circuito máxima. Também tem que calcular a corrente de curto-circuito mínima para definir a curva do aparelho de protecção.
Já agora, esse valor de corrente que está associado ao disjuntor, não é a corrente de curto-circuito, mas sim o Poder de Corte (PdC), e basicamente é a maior corrente que o disjuntor é capaz de cortar em segurança.

[elfo106]

Obrigado pelo esclarecimento e correção.

Vou pesquisar sobre a formulação necessária para os cálculos e caso tenha alguma dúvida mais concreta no cálculo volto a postar aqui se não se importar.

[luisilva78]

Encontrei este documento que achei bastante interessante e tem a resposta a essa e a outras perguntas.

Boas leituras.

[elfo106]

Obrigado!

[Faiante]

Olá meu caro "elfo106"

Presumo que quando se refere a um equipamento, se esteja a referir a um transformador.
Caso seja este o tipo de equipamento que descreve, existem diversos tipos de fórmulas pelas quais poderá optar por:

Cálculo de Correntes de curto-circuito de um transformador
Nota: - Convém nunca esquecer que o curto-circuito tanto pode ocorrer no lado do secundário (BT) como no lado do primário (MT).
Poderá também ocorrer na rede MT assim como num quadro de (BT) ou numa instalação de utilização.
Não nos podemos esquecer que um transformador (equipamento) pode funcionar em regime de sobrecarga cerca de 10% da sua intensidade nominal.

S= em kvA / 692 = raiz de 3 x 400 Volts - isto dá a In.
Depois, do valor encontrado multiplicar pela Ucc (tensão de curto circuito do transformador) e, assim obterá a ICC desse equipamento (transformador).
Uma fórmula empírica que regra geral ajuda a calcular a Icc no imediato no primário do transformador será:
Potência do Transformador x 0,03. Em que Sn será a potência do transformador em KVA e 0,03 resulta de um coeficiente, antigamente muito aplicado pelos eletrotécnicos de então.
Este coeficiente de 0,03, era admitido, como um curto-circuito resultante do lado do primário que, julgava-se na altura que não ultrapassava os 30 % do valor da intensidade nominal do transformador ou equipamento.
Daí que, muitas das vezes, se utilize esta fórmula expedita na execução de cálculos rápidos.
Trata-se pois de uma fórmula prática em que se multiplica o total de KVA do transformador por 0,03

Tomemos como exemplo

Logo 800 KVA x 0,03 = 24 KA

630 x 0,03= 18,9 KA

Esta fórmula apenas serve, como acima ficou dito, para um cálculo expedito, embora, eu, não utilize nem aconselhe, pois que na verdade existem outras fórmulas mais recentes de dimensionamento para o cálculo de Icc.
Vejamos então quais:
In (2) lado do secundário = 630 KVA =Sn x 1000 ou 103 /692 = √3. 400 Volts
In (1) lado do primário = 630 KVA / √3. U primário (30 KV)
lado (MT) com curto-circuito simétrico Icc = Scc /√3 x Un = 1.73 x 30 KV)
Tomemos como exemplo uma rede de média tensão de tensão nominal 30 KV ou 30 x 1000.
De potência infinita, com uma potência de curto-circuito estimada em 500 MVA, e um
transformador de potência nominal de 630 KVA.
Logo pelo, pelo exemplo referido atrás para 630 kVA o valor da ucc% é igual a 4%.
Face ao que ficou demonstrado, os tais 0,03 acima indicados já não servem.

Outras fórmulas de cálculo de Icc

Icc (2) = 100/Ucc x In = 100 /Ucc . P /√3.U(2)
Icc (1) = 100 /Ucc. P /√3 . U(1) = Icc (2) .U(2) / U(1)
Outra das fórmulas de cálculo para determinar a Icc será através do método da impedância.

Calculando as impedâncias:

Rede a montante Scc = 500 MVA

Impedância da rede Z rede = (Un)2 x / Scc x 10 -3
Impedância do transformador Z trf= (Un)2 X Ucc (%)/ Sn(trf) x 100
Impedância total Zt = Impedância da rede a montante + Impedância do transformador

Calculando a corrente de curto-circuito simétrico no barramento:
Icc = Un / √3 x Zt

Poder de corte do aparelho de proteção (Pdc):
O (Pdc) da proteção contra curto-circuitos ao nível das saídas da rede distribuição ou quadro geral de entrada de uma instalação de energia elétrica de Baixa Tensão (BT), ou de um quadro parcial, deverá, apresentar, um poder de corte superior à corrente de curto-circuito trifásica simétrica previsível nesse ponto.

Para o caso de querer calcular a corrente de curto-circuito a que deve obedecer um disjuntor, deverá tal como foi informado em posts anteriores
pelo colega "luisilva78" a impedância do circuito, depois calcular a Icc mínima nesse ponto.

Para efeito, deve aplicar a fórmula abaixo.

Icc mínimo = 0,95 x U / 1.5 x (R 20 graus fase + R 20 graus de neutro)

Icc=0,95*U/1.5 ((Lf*(resistividadef)+(Ln*(resistividaden/Secçãon))

Onde:

U - tensão dependendo da tensão de alimentação em que 230 Volts será em circuitos monofásicos e 400 Volts em circuitos trifásicos;
Lf - Comprimento fases
Resistividadef - resistividade dos condutores de fase
Secçãof - Secção dos condutores de fase
Ln - Comprimento neutro
Resistividaden - resistividade dos condutores de neutro
Secção n - Secção dos condutores de neutro, sempre que este condutor não for igual a metade da secção fase

Espero ter ajudado.

Cptos

JAG

[luisilva78]

Caro "Faiante",

Não li o post todo, no entanto na parte que li encontrei alguns erros.
Por exemplo, um disjuntou não obedece a uma corrente de curto-circuito. O disjuntor corta (ou não) essa corrente.
A "corrente de curto-circuito trifásica simétrica" não é a corrente de curto-circuito mínima, como é dito. A corrente que tem que ser calculada é a corrente de curto-circuito máxima pode ser a de "curto-circuito trifásica simétrica" ou não, dependendo se o circuito é trifásico ou monofásico.
Por último (desta parte) a corrente de curto-cicuito mínima serve para verificar se o cabo está protegido contra curto-circuitos pela protecção e permite definir a curva de disparo do disjuntor (B, C, D, etc.).

[Faiante]

Boa noite meu caro "luisilva78"

Muito obrigado pelo reparo feito, não me leve a mal mas, depois de ler o post na totalidade, constato que em algum lado tenha mencionado
ou feito qualquer referência a curvas de disparo.
Também não está escrito em lado nenhum nem mencionado que o disjuntor apenas serve para corte dos curtos-circuitos, também serve para
proteger a canalização contra sobrecargas.

No entanto estou sempre a aprender com os melhores. Grato pela sua explicação.

Despeço-me com a mais elevada estima e consideração. Sempre ao dispor do amigo e conte sempre comigo.


Cptos

JAG

[luisilva78]

Boa noite meu caro "luisilva78"

Muito obrigado pelo reparo feito, não me leve a mal mas, depois de ler o post na totalidade, constato que em algum lado tenha mencionado
ou feito qualquer referência a curvas de disparo.
Também não está escrito em lado nenhum nem mencionado que o disjuntor apenas serve para corte dos curtos-circuitos, também serve para
proteger a canalização contra sobrecargas.

No entanto estou sempre a aprender com os melhores. Grato pela sua explicação.

Despeço-me com a mais elevada estima e consideração. Sempre ao dispor do amigo e conte sempre comigo.


Cptos

JAG

Não percebi o que é que este post acrescenta ao esclarecimento da dúvida de cálculo da corrente de curto-circuito, nem qual era o objectivo.

[Faiante]

Olá amigo "luisilva78"

Sempre me fora ensinado para me juntar aos bons e ser como eles.

Creio não me enganar que para um bom entendedor meia palavra basta.

Tenha uma boa noite, durma bem e aconselhe-se com o travesseiro que é um bom conselheiro, para verificar no post por mim colocado, onde me
enganei.
Todavia, terei todo o interesse que o amigo desenvolva mais este tópico acrescentando algo ao que fora dito em relação às correntes de
curto-circuito. Caso saiba de mais informação sobre este assunto poderá sempre acrescentar ao que desenvolvi.

Por agora é tudo. muito obrigado pela sua prestimosa atenção.

Grato amigo "luisilva78". Sempre ao seu dispor.



Cptos

JAG

[luisilva78]

Não sei onde me expliquei mal no post anterior, mas respondendo à sua:

(...)
verificar no post por mim colocado, onde me enganei.
(...)

Esta parte do seu post está errada:

(...)
Para o caso de querer calcular a corrente de curto-circuito a que deve obedecer um disjuntor, deverá tal como foi informado em posts anteriores
pelo colega "luisilva78" a impedância do circuito, depois calcular a Icc mínima nesse ponto.

Para efeito, deve aplicar a fórmula abaixo.

Icc mínimo = 0,95 x U / 1.5 x (R 20 graus fase + R 20 graus de neutro)

Icc=0,95*U/1.5 ((Lf*(resistividadef)+(Ln*(resistividaden/Secçãon))

Onde:

U - tensão dependendo da tensão de alimentação em que 230 Volts será em circuitos monofásicos e 400 Volts em circuitos trifásicos;
Lf - Comprimento fases
Resistividadef - resistividade dos condutores de fase
Secçãof - Secção dos condutores de fase
Ln - Comprimento neutro
Resistividaden - resistividade dos condutores de neutro
Secção n - Secção dos condutores de neutro, sempre que este condutor não for igual a metade da secção fase

Não é a Icc mínima que se calcula, mas sim a Icc máxima. Se tivesse confirmado a informação postada, por exemplo com o texto que eu indiquei, tinha chegado à conclusão que a fórmula correcta é:

curto-circuito.PNG (23.36 KiB) Visto 7990 vezes

Também é indicado para que é utilizada a fórmula:

PdC.PNG (30.49 KiB) Visto 7990 vezes

Também é indicado para que serve a corrente de curto-circuito mínima, mas não vou continuar a postar imagens, uma vez que já indiquei qual é a fonte e quem quiser pode ir lá consultar.

Imagino que o colega "Faiante" poderá dizer que foi responsável por centenas de projectos ao longo da sua carreira profissional e utilizou sempre a fórmula indicada, no entanto lamento informar que esteve errado durante este tempo todo e que colocou em risto todas essas instalações, pessoas e animais que possam estar em contacto com ela.

Cumprimentos.

[asmith]

A questão do elfo106 era para saber como se chega ao poder de corte de um dusjuntor e sim é pelo Icc máximo. Ou seja o poder de corte tem de ser superior ao Icc máximo.

Na prática tens os de 3kA 6kA 10kA etc, por exemplo se tiveres uma habitação mesmo ao lado do PT por exemplo provavelmente vais ter um PdC de 10kA se tiveres mais afastado podes conseguir 6kA ou 3kA.

Se pegares no disjuntor de 3kA e instalares num local com um Icc máximo de 7500A o disjuntor vai ficar preto destruído no momento da atuação, já vi isto ao vivo.

Antes e do que ouvi muitos projetistas usavam 3kA para habitação e 6kA 10kA para industria, o que na realidade pode não cumprir as regras.
Agora até bipolares em habitação já vi...

[elfo106]

Não se zanguem por minha causa

Pois a minha questão é mesmo essa. Como saber quando devo usar disjuntores com poder de corte de 6kA ou 10kA.

As várias formulas existentes requerem alguns dados que não é normal sabermos e não me parece que quando alguém faz um projeto de um quadro eléctrico para uma residência, saiba os detalhes do transformador que a alimenta para poder fazer o cálculo.