A resposta em primeiro lugar: corrente de falta = corrente nominal ÷ tensão de impedância
A corrente de curto-circuito nos terminais de baixa tensão de um transformador de distribuição não é algo que se consulta em uma curva — é uma divisão simples. A corrente de curto-circuito simétrica (em regime permanente) é:
Isc = In ÷ Uk% = (S ÷ (√3 × U)) ÷ (Uk ÷ 100)
onde S é a potência nominal (kVA), U a tensão nominal de baixa tensão (kV) e Uk% a tensão de impedância (curto-circuito). Considere um transformador de 1.000 kVA, 10 ÷ 0,4 kV com Uk = 6%: a corrente nominal de baixa tensão é 1.000.000 ÷ (1,732 × 400) = 1.443 A, portanto a corrente de falta é 1.443 ÷ 0,06 = 24,1 kA. O pico assimétrico do primeiro ciclo é aproximadamente 2,55 × esse valor = 61 kA. Todo disjuntor principal de baixa tensão, barramento e cabo deve ser dimensionado para interromper e suportar esse número — é por isso que você calcula antes de comprar, não depois. Se você ainda está escolhendo o kVA em si, comece pelo guia de dimensionamento com uma fórmula; para os quadros de manobra e alimentadores que devem suportar essa falta, consulte Como Dimensionar um Sistema de Distribuição.
Etapa 1 — Encontre a corrente nominal
A corrente nominal (plena carga) em qualquer enrolamento é a potência dividida por √3 e pela tensão. No lado de baixa tensão de uma unidade de 10/0,4 kV:
In = S ÷ (1,732 × 0,4)
| Potência (kVA) | Corrente nominal de BT a 0,4 kV (A) |
|---|---|
| 400 | 577 |
| 630 | 909 |
| 800 | 1.155 |
| 1.000 | 1.443 |
| 1.250 | 1.804 |
| 1.600 | 2.309 |
| 2.000 | 2.887 |
Etapa 2 — Divida por Uk% (a tensão de impedância)
Uk% é a tensão — como porcentagem da nominal — que deve ser aplicada ao enrolamento de alta tensão para circular a corrente nominal com os terminais de baixa tensão em curto. É a impedância interna do transformador e é a única alavanca que define a corrente de falta. Para transformadores de distribuição padrão, normalmente é 4%–6% (a partir de 2026):
| Uk% | Multiplicador de falta (1 ÷ Uk) | 1.000 kVA → falta em BT (kA) |
|---|---|---|
| 4% | 25 × In | 36,1 |
| 5% | 20 × In | 28,9 |
| 6% | 16,7 × In | 24,1 |
| 8% | 12,5 × In | 18,0 |
Um Uk% menor significa menores perdas e regulação de tensão mais rígida, mas uma corrente de falta maior — portanto, seus quadros de baixa tensão ficam mais caros. Este é o mesmo trade-off entre impedância e perdas que impulsiona os graus S11/S13/S20; consulte a comparação de graus de perdas para ver como a impedância e as perdas em vazio se movem juntas.
Etapa 3 — Adicione o pico assimétrico
Os 24,1 kA acima são o valor RMS simétrico. Durante o primeiro semiciclo, um offset CC pode elevar o pico instantâneo para cerca de 2,55 × o valor simétrico (IEC 60909 / IEC 60076-5 aplicam esse fator para transformadores de distribuição). Para a unidade de 1.000 kVA / 6%, o pico é ≈ 61 kA. Disjuntores e barramentos são especificados tanto para a capacidade de interrupção RMS quanto para a corrente de pico (fechamento), portanto especifique ambos no pedido.
A regra de suportabilidade: IEC 60076-5 (GB 1094.5)
A IEC 60076-5 exige que um transformador suporte os efeitos térmicos e dinâmicos (mecânicos) de um curto-circuito externo sem danos, por uma duração de 2 segundos por padrão (algumas especificações estendem isso para 3 s em unidades maiores). Os dois modos de falha são distintos: térmico — o cobre aquece até um limite definido sob a corrente de falta — e dinâmico — as forças eletromagnéticas entre enrolamentos, que aumentam com o quadrado da corrente de pico, esmagam ou distorcem fisicamente o enrolamento. Essa lei do quadrado é o motivo pelo qual um Uk% baixo é uma faca de dois gumes: ele aumenta a corrente de falta, e a força aumenta com I², então a margem de projeto mecânico importa mais do que a térmica. Isso é exatamente o que uma fábrica competente verifica com um teste rotineiro de suportabilidade a curto-circuito — ou, para unidades críticas, um teste de tipo completo.
Como especificar (e o que colocar no pedido)
- Potência nominal, relação de tensão e grupo de ligação (ex.: 1.000 kVA, 10/0,4 kV, Dyn11).
- Uk% no tape nominal (ex.: 6%) e a tolerância que você aceita — a IEC 60076-1 permite ±10% sobre a impedância declarada.
- Duração do curto-circuito (2 s padrão) e o nível de falta prospectivo do sistema nos terminais de alta tensão.
- Que os quadros de baixa tensão devem interromper o Isc calculado — tipicamente um disjuntor de BT de 36 kA ou 50 kA, dependendo do Uk%.
Errar o Uk% e o nível de falta significa subdimensionar os quadros (um disjuntor que não consegue interromper 24 kA é um perigo) ou pagar a mais por uma baixa impedância que você não precisa. Envie-nos sua potência e o nível de falta prospectivo de alta tensão e calcularemos a corrente de falta exata de BT, escolheremos um Uk% que equilibre a regulação com o custo dos quadros e cotaremos unidades correspondentes — a óleo ou a seco — com o relatório de teste de suportabilidade a curto-circuito conforme IEC 60076-5.
Tabela prática: corrente de falta em BT para tamanhos comuns (10/0,4 kV, Uk = 6%)
| Potência (kVA) | Corrente nominal de BT (A) | Isc simétrico (kA) | Pico ≈ 2,55 × (kA) |
|---|---|---|---|
| 400 | 577 | 9,6 | 24,5 |
| 630 | 909 | 15,2 | 38,6 |
| 800 | 1.155 | 19,3 | 49,1 |
| 1.000 | 1.443 | 24,1 | 61,3 |
| 1.600 | 2.309 | 38,5 | 98,1 |
| 2.000 | 2.887 | 48,1 | 122,7 |
Todos os valores acima assumem uma falta trifásica franca e sólida nos terminais de BT; os níveis de falta no mundo real são ligeiramente menores quando a impedância do cabo é adicionada. A tabela é sua verificação de especificação — se seus equipamentos de BT não conseguirem eliminar o número na terceira coluna, aumente o Uk% ou atualize os quadros antes de energizar.