14 - PROBLEMAS DE APLICACIÓN (continuación)
14.8 - Efecto térmico de las corrientes de cortocircuito
Efecto térmico de una corriente de cortocircuito, de breve duración.
Sometemos los conductores del problema 1 (ver
figura 14.8a) a un cortocircuito, suponiendo que la potencia de cortocircuito en 500 kV es infinita, y los transformadores son de 15% de impedancia, resulta:Icc = 5.83 kA
La corriente determinada es simétrica, y de amplitud constante, la amplitud puede variar cuando se está cerca de generadores este efecto depende del tiempo, de la relación entre corriente subtransitoria y permanente, y se evalúa con un factor m (
figura 14.8b).Otro factor n en cambio tiene en cuenta la asimetría de la corriente de cortocircuito, debida a la componente unidireccional y que depende de la relación entre valor de pico máximo de la corriente y amplitud de la componente alterna (
figura 14.8b).Cuando se esta lejos de los generadores m = 1; cuando el cortocircuito dura un tiempo de 1 seg. se considera n = 0, y por lo tanto la corriente eficaz simétrica representa la corriente térmica también.
Las características físicas del cable son:
calor específico = 0.218 kcal/kg grado C.; densidad = 2.7 kg/dm3
resistividad = 0.0325 ohm mm2/m; alfa = 0.0036 1/grado C.
Los limites de temperatura del conductor se indican en la tabla de
figura 14.8c, la figura 14.8d indica la densidad de corriente en función de la temperatura inicial y la máxima. Una corriente que dura 1 seg. llevará a los conductores (no olvidemos que son 2) que se encuentran a la temperatura de 40 grados C. a los 42, y para alcanzar los 180 grados C el cortocircuito debe durar 52.5 seg. (y no se debe perder calor), fórmulas 4.9 4.10.Si en cambio se trata de barras de aluminio como para el problema 2, las características físicas son:
resistividad = 0.0278 ohm mm2/m; alfa = 0.004 1/grado C.
la corriente que dura 1 seg. sobreeleva la temperatura en menos de 0.5 grado C., y 10 segundos 4.2 grados C.