Was sind die verschiedenen Kurzschlussströme?
Mit elec calc™ können verschiedene Kurzschlüsse berechnet werden. Diese Daten sind relevant. Je nach Anlage, Erdungssystem und Kurzschlussstelle weiß man a priori nicht, welcher Kurzschluss am schädlichsten sein wird. Deshalb müssen die Schutzvorrichtungen des Systems so dimensioniert werden, dass sie gegen alle Arten von Ausfällen funktionieren.
Dieser Artikel beschreibt die verschiedenen Arten von Ausfällen, um die berechneten Werte besser zu verstehen:
– Ik3: dreiphasiger Kurzschluss
Die drei Phasen desselben Stromkreises haben zufällig Kontakt zueinander. Typische Beispiele, die zu diesem Ausfall führen können, sind u. a. zufällige Stürze auf den Kabeln oder das Vergessen eines Metallwerkzeugs auf nicht isolierten Leitern. Normalerweise geht es hier um den maximalen Wert für jede Art.
Dreiphasiger Kurzschluss
– Ik2: zweiphasiger Kurzschluss
Zwei Phasen haben zufällig Kontakt zueinander. Die Ursachen können dem Ausfall in einem Dreiphasensystem ähnlich sein, obwohl es möglich ist, dass ein Leiter sich von seinem Befestigungspunkt trennt und sich neben dem näheren Punkt positioniert. Es kann auch nur Schmutz zwischen zwei Leitern geben, was also die Isolationsfähigkeit schwächt.
Isolierter und geerdeter zweiphasiger Kurzschluss
– Ik1 und If: einphasiger Kurzschluss und Außenleiter-Erde
In diesem Fall sind beide Arten vereint, ein Außenleiter kann Kontakt zum Neutralleiter oder zur Erdungsleiter haben. Je nach Erdungssytem werden die Berechnungen anders durchgeführt. Dieser Kurzschluss ist der üblichste. Er kann durch verschiedene Faktoren verursacht werden, wie z. B. zufällige Trennungen eines Leiters, Eindringen von Schmutz, was zum Isolationsverlust führt, oder Mäuse, die den Kabelaußenmantel beschädigen.
Kurzschluss zwischen Außenleiter und Erde
Kurzschlussstrom
Teilkurzschlussströme in Leitern und Erde
Um das besondere Merkmal des IT-Systems zu unterstreichen, stellt der Kurzschlusswert einen zweiten Kurzschluss des Ausfalls dar, da der erste Ausfall nicht das Fließen der Fehlerströme impliziert (obwohl es um einen Ausfall geht, der so schnell wie möglich behoben werden muss).
Werte der Kurzschlussströme
Neben den verschiedenen Arten von Kurzschlüssen sind die Stromwerte auch nicht immer die gleichen. Dies liegt daran, dass das Verbindungsnetz sich in Bezug auf Spannung und Ladung ständig verändert. Dies führt beim Ausfall zur Schwankung des Kurzschlussstroms innerhalb eines Bereiches von Maximal- und Minimalwerten.
Maximale Kurzschlussströme
Sie entsprechen dem Stromnetz mit mehr Leistung am Anschlusspunkt. In diesem Fall haben die geeigneten Kurzschlussströme die höchsten Werte und die Schäden sind dann also erheblicher. So sollten die Schutzvorrichtungen, außer dem Normalbetrieb, diesen Werten widerstehen können, um ständige Unterbrechungen oder Schäden an anderen Ausrüstungen zu verhindern.
Minimale Kurzschlussströme
Hierbei hat das Stromnetz eine niedrigere Leistung, liegt aber selbstverständlich in einem angemessenen Bereich. Die Kurzschlussströme sind niedriger. Auch in bestimmten Fällen ist deren Größenordnung mit derjenigen der Überlasten vergleichbar. Jedenfalls bleibt ein Kurzschluss, auch wenn er nur klein ist, immerhin ein Ausfall in der Anlage, der sofort behoben werden muss. Die Schutzvorrichtungen müssen von daher gegen solche Ausfälle funktionieren. Andernfalls verbreitet sich die Wirkung des Kurzschlusses an anderen Stellen der Anlage und führt dabei zu Schäden an dieser.
Kurzschlussberechnung mit elec calc™
elec calc™ berechnet all diese Arten von Kurzschlüssen nach der Methode der Symmetrischen Komponenten, die in der Normenreihe IEC-60909 umfasst ist. Dabei werden alle Faktoren der Kurzschlüsse sowie weitere Besonderheiten, die in anderen lokalen Normen vorgeschrieben sind, angewandt. Jede Kurzschlussberechnung wird in Echtzeit aktualisiert, wobei die Anlage und die Bauteile überprüft werden, um die Schutzvorrichtungen richtig zu dimensionieren, die bestehenden Schutzvorrichtungen zu überprüfen und die Parameter zum Auswählen der geeigneten Bauteile im herstellerübergreifenden Katalog zu berücksichtigen.
Artikel geschrieben von Ricardo Martín Sobrino, technischer Experte bei Trace Software International.
