Cálculo da Corrente de Curto Circuito

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Curso: Técnico em Eletrotécnica 
2º semestre 2019 
Professora: Suzy Nogueira 
Corrente de Curto – Circuito 
Instalações Elétricas 
Corrente de Curto - Circuito 
 A determinação das correntes de curto-circuito nas instalações 
elétricas de baixa e alta tensões de sistemas industriais é 
fundamental para a elaboração do projeto de ajuste das proteções e 
coordenação dos seus diversos elementos; 
 As correntes de curto-circuito adquirem valores de grande 
intensidade, porém com duração geralmente limitada a frações de 
segundo; 
 São provocadas normalmente, pela perda de isolamento de algum 
elemento energizado do sistema elétrico; 
 O valor da corrente de curto- circuito, está situado entre 10 a 100 
vezes a corrente nominal. 
Corrente de Curto-circuito (Icc ) 
 É considerado como fonte de corrente de curto-circuito todo 
o componente elétrico ligado ao sistema que passa a 
contribuir com a intensidade da corrente de defeito, como é 
o caso dos geradores, condensadores síncronos e motores de 
indução. 
Formas de onda das Icc 
 As correntes de curto-circuito ao longo de todo o período de 
permanência da falta assumem formas diversas quanto à sua 
posição em relação ao eixo dos tempos: 
 
 Corrente simétrica de curto-circuito : É aquela em 
que o componente senoidal da corrente se forma 
simetricamente em relação ao eixo dos tempos. 
 
Formas de onda das Icc 
 Corrente assimétrica de curto-circuito : É aquela em que o 
componente senoidal da corrente se forma de maneira assimétrica 
em relação ao eixo dos tempos e pode assumir as seguintes 
características: 
a) Corrente parcialmente assimétrica : neste caso, a assimetria é de 
forma parcial. 
b) Corrente totalmente assimétrica : Neste caso, toda a onda senoidal 
se situa acima do eixo dos tempos. 
c) Corrente inicialmente assimétrica e posteriormente simétrica : 
Neste caso, nos primeiros instantes de ocorrência do defeito, a 
corrente de curto-circuito assume a forma assimétrica para, em 
seguida, devido aos efeitos atenuantes, adquirir a forma simétrica. 
Formas de onda das Icc 
APLICAÇÃO DAS Icc 
CURTO-CIRCUITO TRIFÁSICO 
Ajuste dos dispositivos de proteção contra sobrecorrentes; 
Capacidade de interrupção dos disjuntores; 
Capacidade térmica de cabos e equipamentos; 
Capacidade dinâmica dos equipamentos; 
Capacidade dinâmica de barramentos, 
 CURTO-CIRCUITO FASE-TERRA 
Ajuste mínimo dos dispositivos de proteção contra sobrecorrente; 
 Seção mínima dos condutores de uma malha de terra; 
 Limite das tensões de passo e toque; 
Dimensionamento do resistor de aterramento (Sistema IT). 
 
Localização das fontes das Icc 
 Os principais processos envolvidos na Icc são: 
 Defeitos ocorridos nos terminais do gerador ou muito 
próximos a ele, em que a corrente apresenta particularidades 
próprias em diferentes estágios do processo, e o segundo 
refere-se aos defeitos ocorridos longe dos terminais do 
gerador, que é o caso mais comum das plantas industriais, 
normalmente localizadas muito distantes dos parques 
geradores que, no Brasil, são em sua grande maioria 
hidráulicos. 
Icc nos terminais dos geradores 
 No gerador síncrono, a corrente de curto-circuito, cujo valor 
inicial é muito elevado, mas que vai decrescendo até alcançar o 
regime permanente. Assim, pode-se afirmar que o gerador é 
dotado de uma reatância interna variável, compreendendo 
inicialmente uma reatância pequena até atingir o valor constante, 
quando o gerador alcança seu regime permanente. 
Icc distante dos terminais dos 
geradores 
 Com o afastamento do ponto de curto-circuito dos terminais 
do gerador, a impedância acumulada das linhas de transmissão 
e de distribuição é tão grande em relação às impedâncias do 
gerador que a corrente de curto-circuito simétrica já é a de 
regime permanente acrescida apenas do componente de 
corrente contínua. 
 Nas instalações elétricas alimentadas por fontes localizadas 
distantes, a corrente alternada de curto-circuito permanece 
constante ao longo do período, neste caso, a corrente inicial 
de curto-circuito é igual à corrente permanente. 
Icc distante dos terminais dos 
geradores 
 A corrente de curto-circuito assimétrica apresenta dois 
componentes na sua formação, ou seja: 
 Componente simétrico: É a parte simétrica da corrente de curto-
circuito. 
 Componente contínuo: É a parte da corrente de curto-circuito de 
natureza contínua. 
Icc distante dos terminais dos 
geradores 
 Com base nas curvas da Figura anterior, podem-se expressar 
os conceitos fundamentais : 
 Corrente alternada de curto-circuito simétrica : É o 
componente alternado da corrente de curto-circuito que 
mantém em todo o período uma posição simétrica em relação 
ao eixo do tempo. 
 Corrente eficaz de curto-circuito simétrica 
permanente (Ics) : É a corrente de curto-circuito simétrica, 
dada em seu valor eficaz, que persiste no sistema, após 
decorridos os fenômenos transitórios. 
Icc distante dos terminais dos 
geradores 
 Corrente eficaz inicial de curto-circuito simétrica 
(Icis): É a corrente, em seu valor eficaz, no instante do defeito. 
O gráfico da Figura anterior esclarece a obtenção do valor de Icis 
em seus vários aspectos. Quando o curto-circuito ocorre longe 
da fonte de suprimento, o valor da corrente eficaz inicial de 
curto-circuito simétrica (Icis) é igual ao valor da corrente eficaz 
de curto-circuito simétrica (Ics), conforme se mostra na mesma 
figura. 
Icc distante dos terminais dos 
geradores 
 Impulso da corrente de curto-circuito (Icim): É o 
valor máximo da corrente de defeito, dado em seu valor 
instantâneo, e que varia conforme o momento da ocorrência 
do fenômeno. 
 Potência de curto-circuito simétrica (Pcs) 
 É a potência correspondente ao produto de tensão de fase 
pela corrente simétrica de curto-circuito. Se o defeito for 
trifásico, aplicar a este fator 
 Observar, no entanto, que a tensão no momento do defeito é 
nula, porém a potência resultante é numericamente igual ao 
que se definiu antes. 
 
Fórmula da Corrente de Curto-Circuito 
METODOLOGIA GERAL DO CÁLCULO 
 A determinação da corrente de curto-circuito, em qualquer ponto 
da instalação elétrica, é baseada nas IMPEDÂNCIAS envolvidas no 
sistema. 
 A premissa simplificadora é que se calculará a corrente de curto-
circuito desconsiderando a impedância equivalente do sistema 
formado pela geração/transmissão/distribuição. Ou seja, apenas 
serão consideradas as seguintes impedâncias: 
 Impedância dos Transformadores; 
 Impedâncias dos Motores e Geradores; 
 Impedâncias dos Cabos e Barramento. 
 Portanto, o primeiro passo para a realização dos cálculos das 
correntes de curto-circuito é transformar a instalação em seu 
equivalente em impedâncias, o qual pode ser obtido através do 
diagrama unifilar da instalação. 
Diagrama Unifilar Diagrama em bloco 
Análise da Corrente de Curto - Circuito 
 Para realizar a análise, temos que representar o sistema 
elétrico da indústria (transformadores e condutores 
elétricos) em circuitos unifilares representados por 
impedância (Z=R+jωl), conforme mostra a figura anterior; 
onde os valores de R (Resistência) e Z (impedância) para o 
transformador são retirados da tabela I e dos condutores 
elétricos são retirados da tabela 22 R(Resistência) e XL (ωl) 
(reatância indutiva) (Dimensionamento Pirelli). 
Tipos de Corrente de Curto - Circuito 
 Dentre estes curto -circuitos o pior caso é o curto – circuito 
trifásico (produz a maior intensidade nominal de corrente de 
curto – circuito). 
Corrente de Impulso 
 Nomomento do curto – circuito, a corrente sofre uma alteração 
brusca de intensidade e após um determinado instante de tempo 
ela retorna ao seu estado nominal. Para isso temos um fator de 
correção denominado fator de impulso, que é referente a 
assimetria da corrente ao período transiente. 
 
FATOR DE ASSIMETRIA /Impulso(Fi) 
 Em virtude da constante de tempo da componente contínua 
depender da Resistência (R) e Reatância (X) medida desde a fonte 
até o ponto de defeito, há uma relação entre aos valores eficazes 
das correntes simétricas e assimétricas, dado pela seguinte 
equação: 
 
 
 
 O Fi pode ser calculado para diferentes valores da constante de 
tempo e do tempo. Como R e X deverão ser valores conhecidos, é 
usual, se definir um tempo e calcular Fi em função da relação 
X/R. Na literatura é recomendado utilizar t=4,16ms, que 
corresponde a ¼ do ciclo de 60Hz, ou seja, o valor de pico do 
primeiro semiciclo da corrente assimétrica (corrente de impulso) 
Impedância do Transformador 
Impedância dos Condutores 
Impedância dos Condutores 
Barramento de cobre 
 
SEQUÊNCIA DE CÁLCULOS 
Exemplo de Cálculo de Impedância 
 Calcule o valor da Impedância para os seguintes 
transformadores: 
A) Transformador – 150 kVA 
B) Transformador – 500 kVA 
C) Cabo :1x120mm2/fase; Comprimento de 12m 
R=0,1868mΩ/m 
X=0,1076mΩ/m 
Exemplo de Aplicação 
Curto circuito no Quadro de Distribuição Geral -QDG 
 
Dado o circuito da Figura a seguir, determine qual a intensidade 
de corrente de curto circuito que o disjuntor de proteção 
deverá suportar. 
Transformador de 1MVA- 380V