O que é: o estudo de curto-circuito calcula as correntes de falta (trifásica, bifásica e monofásica à terra) em cada ponto do sistema, pelos métodos da IEC 60909 ou ANSI. Serve para dimensionar a capacidade de interrupção (kA) da proteção, verificar a suportabilidade térmica e mecânica dos equipamentos e ajustar relés, disjuntores e fusíveis.
Através de análises minuciosas, determinamos as magnitudes das correntes de falta (curto-circuito) que podem ocorrer em diferentes pontos do seu sistema elétrico. Este estudo é fundamental para:
O estudo de curto-circuito calcula as correntes de falta que podem circular em cada ponto da instalação quando ocorre um defeito (trifásico, bifásico ou monofásico à terra). Esses valores definem a capacidade de interrupção (kA) dos disjuntores, a suportabilidade dos cabos e barramentos e os ajustes da proteção. É a base de todo projeto de proteção e de segurança elétrica.
No Brasil e na Europa usa-se a IEC 60909, que calcula as correntes de curto a partir de uma fonte de tensão equivalente no ponto de falta. Nos EUA usa-se o método ANSI/IEEE (C37). A IEC 60909 fornece a corrente de curto simétrica inicial (Ik”), o valor de pico (ip), a corrente de interrupção e a corrente de curta duração (Ith), cada uma usada para uma verificação diferente.
A corrente simétrica (Ik”) é o valor eficaz da componente CA no instante da falta. A corrente assimétrica inclui a componente CC (DC offset) que aparece nos primeiros ciclos e eleva o valor de pico (ip), que pode chegar a cerca de 2,5× a corrente simétrica em redes muito indutivas. O pico é o que define o esforço eletrodinâmico sobre barramentos e a capacidade de fechamento dos disjuntores.
Icu é a capacidade de interrupção última (máxima corrente que o disjuntor interrompe uma vez); Ics é a capacidade de serviço (corrente que ele interrompe repetidamente mantendo-se operacional); e Icw é a corrente suportável de curta duração (1 s, para disjuntores de potestade seletiva). A corrente de curto calculada no ponto deve ser menor que o Icu/Ics do disjuntor escolhido.
A corrente de curto mínima (geralmente falta monofásica resistiva no ponto mais distante) é a que precisa sensibilizar a proteção para que ela atue. Se a proteção não enxergar a corrente mínima, a falta não é eliminada. Por isso o estudo calcula tanto a corrente máxima (para suportabilidade) quanto a mínima (para sensibilidade da proteção).
Como calcular a corrente de curto-circuito?
Monte o diagrama de impedâncias da rede (fonte, transformador, cabos), reduza ao ponto de falta e aplique a fonte de tensão equivalente da IEC 60909 para obter Ik”. A nossa plataforma faz o cálculo por barra automaticamente.
Qual corrente de curto uso para especificar o disjuntor?
Use a corrente de curto simétrica máxima no ponto de instalação e compare com o Icu/Ics do disjuntor; verifique também o pico (ip) para a capacidade de fechamento.
O estudo de curto-circuito é obrigatório?
É indispensável para dimensionar a proteção e comprovar a suportabilidade dos equipamentos, sendo exigido em projetos elétricos e na base do estudo de energia incidente (arc flash).
Dá para calcular o curto-circuito por barra?
Sim. O cálculo de curto-circuito por barra (IEC 60909) está disponível na nossa ArcFlash Platform.
O cálculo determina a corrente que circula quando a isolação entre condutores, ou entre fase e terra, falha. Pela IEC 60909, modela-se a rede por suas impedâncias e aplica-se uma fonte de tensão equivalente no ponto de falta, obtendo a corrente de curto-circuito simétrica inicial.
O curto trifásico envolve as três fases e costuma produzir a maior corrente de falta — dimensionante para a capacidade de interrupção. O curto fase-terra (monofásico) depende do aterramento e é decisivo para o ajuste da proteção de neutro/terra.
Motores de indução e síncronos, ao perderem a tensão durante a falta, injetam corrente no ponto de curto-circuito; ignorá-la subestima a solicitação sobre a proteção.
Cada disjuntor/fusível tem uma capacidade de interrupção nominal (kA). O estudo compara a corrente de falta em cada ponto com a capacidade do dispositivo: se a falta superar o kA, é preciso substituí-lo ou reforçar a proteção a montante.
| Tipo de falta | Condutores | Aplicação no estudo |
|---|---|---|
| Trifásica | Três fases | Maior corrente; dimensiona a capacidade de interrupção (kA) |
| Bifásica | Duas fases | Cenário intermediário; verificação de seletividade |
| Monofásica à terra | Uma fase e terra | Depende do aterramento; ajuste da proteção de neutro/terra |
São duas referências consagradas. A IEC 60909 usa uma fonte de tensão equivalente no ponto de falta e fatores de correção; a abordagem ANSI trata as redes de impedância de forma própria. O estudo pode ser conduzido por qualquer das duas.
Por envolver as três fases simultaneamente, normalmente produz a maior corrente de falta, dimensionando a capacidade de interrupção. Ainda assim, a falta fase-terra é calculada à parte por depender do aterramento.
Sim. Compara a corrente de curto-circuito de cada ponto com a capacidade de interrupção (kA) do dispositivo e avalia a suportabilidade dos equipamentos, indicando substituições quando necessário.
Não. São estudos distintos, embora o de curto-circuito seja entrada para o de arco elétrico. Aqui o foco é a corrente de falta, a proteção e a suportabilidade.
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