Ejemplo de cálculo de sección por el criterio de la intensidad de cortocircuito (Método simplificado)

El REBT (RD 842/2002) trajo aparejada la obligación de justificar los cálculos de la corriente de cortocircuito en los circuitos para asegurar la adecuada actuación de las protecciones. El siguiente ejemplo pretende orientar en los pasos a seguir para comprobar el correcto dimensionamiento de las secciones de conductor por este criterio.

Emplearemos en este caso el método simplificado de cálculo (suponiendo que desconociéramos la impedancia del circuito de alimentación: impedancia del transformador, red de distribución y acometida).

Consideremos el siguiente esquema de suministro en BT desde centro de transformación hasta un circuito interior para uso general C2 (toma de corriente) de una vivienda.

Cortocircuito máximo

La intensidad de cortocircuito máxima en el circuito para uso general se producirá con la menor impedancia de los conductores y por tanto en su origen en bornes del cuadro general de mando y protección. Este valor nos servirá para saber que no se supera el poder de corte del PIA (pequeño interruptor automático) de cabecera de 16 A en el cuadro general de mando y protección (CGMP).

La GUÍA-BT-ANEXO 3 que publicó el Ministerio de Ciencia y Tecnología tras ver la luz el vigente REBT nos facilita una fórmula de cálculo para obtener la intensidad de cortocircuito considerando que la tensión de suministro cae aproximadamente un 20 % cuando aparece el defecto (la caída de tensión de suministro es entendible al hacerse más relevante la impedancia de la alimentación).

Se toma el defecto fase-neutro como el más desfavorable* y se considera despreciable la reactancia inductiva de los cables. La resistencia de los conductores para el cálculo será a 20 ºC (menor que a mayores temperaturas de funcionamiento pues como sabemos todo conductor se calienta por la circulación de la corriente y su resistencia aumenta). De esta forma, al emplear valores mínimos de impedancia en las líneas, siempre nos resultará el cortocircuito más elevado posible.

*(La GUIA-BT-ANEXO 3 habla de fase-tierra como defecto más desfavorable pero no puede ser dado que en un sistema TT como el tratado, tanto en el citado anexo como en el ejemplo que nos ocupa, la corriente no retornaría por el neutro de la LGA (cuya resistencia de ida y vuelta se considera), sería de baja intensidad por ser normalmente las resistencias de las tomas de tierra altas respecto a las resistencias de los conductores del bucle y además el defecto sería despejado… por el interruptor diferencial y no por el PIA del circuito).

Icc = 0,8 Uf / ∑R

Donde:

Icc: intensidad de cortocircuito en el punto considerado
Uf: tensión fase-neutro 
∑R: suma de las resistencias de los conductores del circuito de defecto (ida + vuelta) desde la alimentación (punto A en este caso) hasta el punto considerado en el que se desea calcular el cortocircuito (punto B).

Calculemos la resistencia de los conductores implicados en la línea general de alimentación y en la derivación individual:

Vemos que nuestra protección puede soportar el poder de corte requerido puesto que según el REBT debe soportar un mínimo de 4500 A (ITC-BT 17, pto. 1.3.).

Cortocircuito mínimo

Calculamos ahora el valor de la mínima intensidad de cortocircuito para cerciorarnos que se supera el umbral de activación del relé tiempo-independiente del interruptor automático que protege el circuito.

Necesitamos entonces saber la impedancia máxima, que se producirá en extremo del circuito (defecto franco en el receptor). Emplearemos, por tanto, valores de resistividad máxima, considerando las reactancias de las líneas también.

Los valores de reactancia, salvo indicación más precisa, se pueden considerar en torno a 0,08 Ω/km (valor que avala la norma francesa UTE C 15-105 para tendidos independientemente de la sección, naturaleza del conductor y disposición de los conductores).

El valor de la resistividad del cobre a 90 ºC (cables termoestables como el Afumex 1000 V (AS) de la LGA) y a 70 º C (cables termoplásticos como el Afumex Duo (AS) de la DI o el Wirepol Flex del circuito de uso general) se obtienen sencillamente aplicando la fórmula de la UNE 20003: