Curto-Circuito Simétrico vs Assimétrico

Ao examinarmos um circuito elétrico, observamos que, ao conectar uma carga ao sistema, uma impedância de maior valor será da própria carga, determinando assim a corrente nominal do circuito.

No entanto, quando ocorre um curto-circuito, a corrente resultante será significativamente maior que a corrente nominal. Isso acontece devido à drástica redução da impedância no circuito, uma vez que a carga não limita mais a circulação da corrente de curto. Nas condições normais de operação, o ângulo da tensão e o ângulo da corrente estão praticamente em fase, característica típica de circuitos onde a impedância é predominantemente resistiva. No entanto, no momento do curto-circuito, a predominância da impedância indutiva causa uma posição angular de aproximadamente 90° entre a tensão e a corrente.

Determinação da Corrente de Curto-Circuito

Através da análise do circuito durante a falta e da aplicação de métodos baseados em equações diferenciais, é possível determinar uma fórmula utilizada para o cálculo da corrente de curto-circuito.

Esse projeto revela dois componentes principais da corrente no momento da falta:

• Componente AC : Representa a parte simétrica da corrente de curto-circuito e é descrita por uma descoberta que define seu comportamento ao longo do tempo.

• Componente DC : É responsável pela assimetria inicial da corrente de curto-circuito. Como esse componente é representado por uma função exponencial decrescente, seu valor é elevado nos instantes iniciais e gradualmente se reduz até se aproximar do eixo da corrente.
  
  

A partir desses dois componentes, determina-se a corrente de curto-circuito eficaz, utilizada na concepção de equipamentos elétricos e na definição de parâmetros de proteção.

Curto-Circuito Simétrico e Assimétrico

Na análise da corrente de curto-circuito, identificamos duas classificações principais:

1. Curto-Circuito Simétrico : Ocorre quando os semi-ciclos positivos e negativos da corrente possuem simetria em relação ao eixo do tempo.

1. Curto-Circuito Assimétrico : Caracteriza-se por uma assimetria nos semi-ciclos positivo e negativo, influenciada pela presença do componente DC.

Fatores de Assimetria

Para determinar a assimetria da corrente de curto-circuito, utilizamos duas abordagens distintas:

1. Fator de Assimetria para Valor Eficaz : Essa pesquisa permite avaliar a relação entre reação e resistência quando apenas os valores da corrente de curto-circuito simétrico e assimétrico são conhecidos.

2. Fator de Assimetria para Valor do Pico : Geralmente, calcula-se esse fator no intervalo de meio ciclo, que representa a condição mais crítica do curto-circuito.

A assimetria do curto-circuito é influenciada pelo ângulo da falta e pela relação entre reatância e resistência do circuito. Quanto maior a reatância em relação à resistência, maior será a assimetria do curto-circuito, sendo essa condição mais comum em regiões próximas a geradores, onde a indutância do sistema é elevada.

Importância da Análise da Assimetria

A avaliação da relação entre reatância e resistência é essencial para a projeção de diversos equipamentos elétricos, como transformadores de corrente (TCs) de proteção, interruptores e transformadores de potência. Um estudo adequado dessas parâmetros garante que os equipamentos sejam corretamente dimensionados para suportar as condições do sistema e responder de maneira eficaz às falhas.