IEC 60865-2
Roberto Enrique Pinto
Corrientes de cortocircuito - Cálculo de efectos Parte 2: Ejemplos de cálculo 4 - Ejemplo 1: Efectos Mecánicos en una Instalación Instalación de 10 kV con Conductores Rígidos Simples Simples a ase ase para para e c cu o e es e e emp emp o es un uego uego e arra arras s r s co e Los conductores son barras continuas con soportes simples equidistantes. La disposición de los conductores se muestra en la siguiente figura:
con con un con con uc or por por ase. ase.
4.1 - Datos
I" k3 =
16
Factor para el cálculo del valor de cresta de la corriente de cortocircuito
=
1,35
Frecuencia del sistema - Sin reenganche automático
f =
Corriente simétrica inicial de cortocircuito trifásico
50
kA
Hz
Número de vanos
>=
Dist Distan anci cia a entr entre e e es de so orte ortes s
l=
1
m
Distancia entre ejes de conductores
a=
0,2
m
Medida de un subconductor en la dirección perpendicular a la de la fuerza
b=
60
mm
0,06
m
Medida de un subconductor en la dirección de la fuerza
d=
10
mm
0,01
m
m' =
1,62
kg/m
3
Conductor rectangular de AlMgSi0,5
Masa por unidad de longitud Módulo de Young Tensión mecánica correspondiente al límite elástico
E = R p0.2 =
70.000 N/mm2 70.000.000.000 N/m2 up 120 180 N/mm3
4.2 - Fuerza máxima sobre el conductor central principal Valor de cresta de la I"k3 para cortocircuito trifásico equilibrado
i p3 =
30,5
Distancia entre ejes de subconductores
a 1s =
0,2
a/d =
20
kA
30.547
A
b/d =
6
Factor relativo a la distancia equivalente de un conductor
k 12 =
0,99
Distancia equivalente entre los conductores principales
am =
0,202
m
[6]
F m3 =
800
N
[2]
Momento de inercia de la sección de un conductor principal
J = 0,000000005
m
Módulo resistente de la sección de un conductor principal
Z = 0,000001000
m
Fuerza máxima sobre el conductor central principal
4.3 - Tensión mecánica del conductor y fuerzas en los soportes 4.3.1 - Método simplificado 4.3.1.1 - Tensión de flexión del conductor 4 3
Relación entre la tensión dinámica y estática de un conductor principal
V =
1,0
Tabla 2
Relación entre tensiones mecánicas de un conductor principal, con y sin recierre
V r =
1,0
Tabla 2
= tot = m =
0,73
Tabla 3
q=
1,5
Factor correspondiente a la tensión mecánica de un conductor principal Tensión mecánica resultante en un conductor Factor de deformación (sección transversal rectangular) Con el menor valor de Rp0.2
q . R p0.2 =
tot <= q . R p0.2
73,0 N/mm2
[9.12] Tabla 4
180,0 N/mm3 [13]
VERIFICA
. . . - uerza e ex n en os sopor es Con el máximo valor de Rp0.2 Relaciones entre las fuerzas dinámicas y estáticas sobre los soportes y Vr Factor relativo a la fuerza sobre un soporte Fuerza dinámica de flexión sobre soprtes externos (valor de cresta)
tot / (0,8 . R p0,2 ) = V F V r = A = F dA =
0,507
Tabla 2
1,97 0,4 631
Tabla 3 N
[15]
Factor relativo a la fuerza sobre un soporte Fuerza dinámica de flexión sobre soprtes internos (valor de cresta)
1,1
B = F dB =
1.736
Tabla 3 N
[15]
4.3.2 - Método detallado 4.3.2.1 - Frecuencia propia fc y factores VF, Vr y Vs Factor para la estimación de la frecuencia propia
3,56
= f c =
52,33
f c / f =
1,05
Relaciones entre las fuerzas dinámicas y estáticas sobre los soportes
V F =
1,8
Figura 4
Relación entre la tensión dinámica y estática de un conductor principal
V =
1,0
Figura 4
Relación entre tensiones mecánicas de un conductor principal, con y sin recierre
V r =
1,0
Figura 4
Frecuencia propia de un conductor principal Relación de frecuencias
Tabla 3 Hz
[16]
4.3.2.2 - Tensión de flexión del conductor Tensión mecánica resultante en un conductor Con el menor valor de Rp0.2
73,0 N/mm2
tot = m = q . R p0.2 = tot <= q . R p0.2
73.002.242 N/mm2
[9.12]
3
180,0 N/mm
[13]
VERIFICA
4.3.2.3 - Fuerza de flexión en los soportes Fuerza dinámica de flexión sobre soprtes externos (valor de cresta)
F dA =
576
N
[15]
Fuerza dinámica de flexión sobre soprtes internos (valor de cresta)
F dB =
1.584
N
[15]
4.3.3 - Conclusiones mp Fuerza dinámica de flexión sobre soprtes externos (valor de cresta)
tot = m = F dA =
Fuerza dinámica de flexión sobre soprtes internos (valor de cresta)
F dB =
Tensión mecánica de flexión resultante en un conductor
ca o
ea a o
73,0 N/mm2
73,0 N/mm2
631
N
576
N
1.736
N
1.584
N
