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Calculadora de Corriente de Falla

Calcule la corriente de falla disponible en los terminales del transformador según NEC 110.24. Incluye la reducción por impedancia del conductor para estimaciones del lado de la carga.

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Cómo Calcular la Corriente de Falla Disponible

¿Qué Es la Corriente de Falla Disponible?

La corriente de falla disponible (también llamada corriente de cortocircuito o corriente de falla conectada) es la corriente máxima que puede circular a través de un cortocircuito en un punto determinado del sistema eléctrico. Se determina principalmente por la impedancia y el voltaje nominal del transformador. Conocer la corriente de falla disponible es fundamental para seleccionar equipos con la capacidad adecuada (tableros, interruptores, desconectadores) y para el análisis de peligro de arco eléctrico según NFPA 70E.

NEC 110.24 — Requisito de Etiquetado

El NEC 110.24 requiere que el equipo de servicio con clasificación nominal de 600V o menos esté marcado con la corriente de falla disponible. La marca de campo debe indicar la fecha en que se realizó el cálculo y actualizarse cuando los cambios en el sistema eléctrico afecten la corriente de falla disponible.

La Fórmula

Corriente de Falla Trifásica Conectada: I_falla = (kVA × 1000) / (√3 × V × Z)

Donde kVA = capacidad del transformador, V = voltaje secundario línea a línea, Z = impedancia %Z del transformador (en por unidad, ej. 5% = 0.05)

Efecto de la Impedancia del Conductor

A medida que los conductores son más largos, su resistencia reduce la corriente de falla disponible en el extremo de la carga. Esta calculadora aproxima la corriente de falla del lado de la carga sumando la resistencia de ida y vuelta del conductor a la impedancia de la fuente del transformador. Esta es una simplificación — el análisis completo de cortocircuito considera tanto los componentes R como X, la contribución de los motores y la impedancia de la fuente de la compañía eléctrica.

Ejemplo de Cálculo Paso a Paso

Escenario: Transformador de 75 kVA, secundario de 240V, impedancia del 5%.

  1. I_falla = (75 × 1000) / (1.732 × 240 × 0.05) = 75000 / 20.784 = 3,608 A
  2. Corriente a plena carga = (75 × 1000) / (1.732 × 240) = 180.4 A
  3. Relación falla/carga = (3608 / 180.4) × 100 = 2,000% (lo que equivale a 100 / 5% — el inverso de la impedancia)

Consejos Prácticos

  • La corriente de falla en los terminales del transformador es el valor más alto (más conservador) — úselo para las clasificaciones de los equipos.
  • Los transformadores con menor impedancia producen corrientes de falla más altas — siempre verifique el %Z de la placa de datos.
  • El NEC requiere actualizar la etiqueta de corriente de falla cada vez que se modifique el sistema eléctrico.
  • Para estudios de arco eléctrico, utilice el método IEEE 1584 con la corriente de falla conectada y la corriente de falla de arco.

Referencias de Código

NEC 110.24, IEEE C37.010, NFPA 70E

Preguntas Frecuentes

¿Por qué es importante la corriente de falla para la selección de equipos?
Todo equipo eléctrico tiene una clasificación de corriente de cortocircuito (SCCR o clasificación AIC). Si la corriente de falla disponible supera la clasificación del equipo, este puede fallar de forma catastrófica durante un evento de falla. El NEC requiere que los equipos estén clasificados para o protegidos contra la corriente de falla disponible en su ubicación.
¿El NEC 110.24 se aplica a todas las instalaciones?
El NEC 110.24 se aplica a equipos de servicio industriales y comerciales con clasificación nominal de 600V o menos. No se aplica a unidades de vivienda de una y dos familias. Sin embargo, los cálculos de corriente de falla siguen siendo valiosos para la seguridad contra arco eléctrico en viviendas.
¿Cómo afecta la longitud del conductor a la corriente de falla?
La resistencia del conductor añade impedancia en serie con la impedancia del transformador, reduciendo la corriente de falla disponible en el extremo de la carga. Conductores más largos y cables de menor calibre tienen mayor resistencia, lo que resulta en una corriente de falla significativamente menor en los tableros aguas abajo.
¿Cuál es la diferencia entre corriente de falla conectada y corriente de falla de arco?
Una falla conectada es un cortocircuito sólido con impedancia cero — produce la corriente de falla máxima posible. Una falla de arco tiene impedancia en el punto del arco, por lo que produce menos corriente que la falla conectada. Los estudios de arco eléctrico utilizan la corriente de falla de arco (típicamente 38-89% de la falla conectada) para determinar los niveles de energía incidente.