La corriente de cortocircuito de salida soportada por el SAI se ha convertido en un tema candente desde el 14 de febrero de 2016, cuando entró en vigor la enmienda A1:2013 a la norma internacional IEC 62040-1:2008, que se refiere a los requisitos generales y de seguridad del SAI.
Esta enmienda introduce requisitos específicos para la corriente de salida de cortocircuito admisible del SAI. En particular, obliga a los fabricantes de SAI a garantizar un valor mínimo, dependiendo de la capacidad del SAI para poder comercializarlo. Además de las implicaciones prácticas introducidas con esta enmienda, intentemos comprender qué es la corriente de cortocircuito y por qué es tan importante.
La posible corriente de cortocircuito es un dato fundamental para diseñar sistemas eléctricos capaces de garantizar la seguridad incluso en las peores condiciones de fallo. Por lo tanto, para garantizar la seguridad de todo el sistema, los diseñadores tendrán que asegurarse de que la corriente de cortocircuito del SAI es mayor que el nivel de corriente de fallo del centro. Para lograr el nivel de seguridad requerido, es necesario tener en cuenta todos los componentes.
Mirar solamente a la posible corriente de cortocircuito de la fuente puede ser un error, ya que no estaríamos considerando la acción reductora llevada a cabo por la impedancia de la conexión entre dicha fuente y el bypass. A lo largo de toda la ruta de corriente, entre la entrada del bypass y la salida del SAI, hay varios componentes y dispositivos por los que circula una corriente de cortocircuito. Su diseño establece indirectamente el límite máximo de la corriente de cortocircuito.
Entre estos podemos mencionar los cables, los dispositivos seccionadores, los dispositivos estáticos (Silicon Controlled Rectifiers, SCR) y posibles fusibles.
Los efectos de la corriente de cortocircuito pueden ser electrodinámicos o térmicos. Los efectos térmicos consisten en una disipación del calor en los conductores por el efecto Joule y, ya que las corrientes de cortocircuito son mucho más elevadas que la corriente nominal, el componente se sobrecalienta y se degrada.
Por otro lado, los efectos electrodinámicos son acciones mecánicas atrayentes o repulsivas entre los componentes y son función del cuadrado del pico de corriente. Cuando se necesita la máxima protección del dispositivo, es necesario el uso de fusibles de alta velocidad. Este tipo de fusible es capaz de limitar el pico de corriente de cortocircuito potencial siempre que supere un determinado nivel.
Una solución válida para lograr un nivel de corriente de cortocircuito más alto es aumentar el tamaño del fusible a expensas de la protección SCR. En esta situación, en el raro caso de que ocurra un cortocircuito justo en la salida SAI, será necesario reemplazar tanto el SCR como los fusibles.
En este punto, hemos considerado todos los componentes en un escenario con un solo SAI. No obstante, cuando el sistema eléctrico se compone de más de un SAI conectado en paralelo, sigue siendo necesario considerar la corriente de cortocircuito soportable en la salida SAI, y en este caso la corriente máxima de cortocircuito potencial es igual al 80 % del valor de SAI individual multiplicado por el número de SAI en el sistema en paralelo (sin considerar ninguna redundancia). El 80 % es un margen de seguridad que tiene en cuenta que puede haber una distribución imperfecta de la corriente de cortocircuito debido a asimetrías en las conexiones del equipo.
Con solo leer la breve explicación anterior está claro que la corriente de cortocircuito soportada por un SAI es un tema complejo y delicado al mismo tiempo.
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