免费工具 · IEC 60909-0:2016 · 4种故障类型

IEC 60909 短路电流计算器

按照IEC 60909-0:2016 §4计算初始对称短路电流I"k、峰值短路电流ip、分断短路电流I_b和稳态短路电流I_k。用于断路器选型、保护继电器整定和母线设计。

预设
系统参数
系统电源（IEC §4.2.2）
I"kQ = c·Un / (√3·Zk) §4.2.2公式(6)
变压器（IEC §4.2.4）
包含变压器
Z_T = ukr% × Un² / S_N（IEC §4.2.4）
发电机（IEC §4.2.5）
包含发电机贡献
同步发电机次暂态电抗。
异步电动机（IEC §4.2.6）
包含电动机贡献
≥ 0.5 MVA电动机对I"k有贡献（IEC §4.2.6）。
电缆（可选）
包含电缆阻抗
设备校验
IEC 60947-2：将ip与额定电流2.5×比较。
短路电流结果（IEC 60909-0）
8.585
kA
I"k total
21.751
kA
ip peak
1.7916
—
κ factor
8.585
kA
Ib breaking
8.585
kA
Ik steady
12.545
—
X/R bus
Parameter Value
电压系数 c1.1
I"k — 初始对称短路电流 (kA)8.585 kA
ip — 峰值短路电流 (kA)21.751 kA
id.c. — 直流分量（触头分离时）(kA)2.702 kA
Ib — 分断短路电流 (kA)8.585 kA
Ik — 稳态短路电流 (kA)8.585 kA
κ — 峰值系数1.7916
故障点X/R12.545
故障类型系数1
Z_k总值 (Ω)1.4796 Ω
系统贡献 (kA) / Contributions
系统贡献 (kA)8.585 kA
设备校验
分断电流 Ib (kA)— kA
分断电流 (%)—%
峰值电流 ip (kA)— kA
峰值限制 2.5× (kA)— kA
Overall通过
Impedance Breakdown
ElementR (Ω)X (Ω)
Network0.08760.8756
Transformer0.030.5992
Total Zk0.11761.4749
IEC 60909-0:2016 — Key Equations
I"k = c · Un / (√3 · Zk) [§4.2.1 Eq 3 — initial symmetrical] Zk = Z_network + Z_T + Z_cable [series impedance] κ = 1.02 + 0.98 · e^(−3R/X) [§4.3.1 Eq 74] ip = κ · √2 · I"k [§4.3.1 — peak current] id.c.(t) = √2 · I"k · e^(−2πf·t·R/X) [DC offset decay] Ib = μ · I"k [§4.5 — breaking current; μ=1 network feed] Ik = λ · I"k [§4.6 — steady state; λ=1 network feed] I"k_SLG = 3V / (Z1+Z2+Z0) → mult = 3/(2+Z0/Z1) [§4.2.3]
Transformer: Z_T = ukr%/100 × Un²/S_N · (1 + jXR/√(1+XR²)) per §4.2.4
相关工具
继电器协调 — IEC 60255 母线额定 — IEC 60871 电弧闪光 — IEEE 1584 接地网格 — IEEE 80
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FAQ — IEC 60909-0:2016
电压系数c（IEC 60909-0 表1）考虑了额定电压与实际短路驱动电压之差。c_max（1.10）用于最大短路电流；c_min（低压0.95，中高压1.00）用于最小短路电流。
κ = 1.02 + 0.98·e^(−3R/X)（IEC §4.3.1），峰值电流ip = κ·√2·I"k。高压系统X/R高时κ≈2.0，对断路器机械承受能力至关重要。
I"k = t=0时的初始值。Ib = 触头分离时的分断电流（μ×I"k）。Ik = 暂态效应衰减后的稳态值。纯系统电源时：I"k = Ib = Ik。
在直接接地系统（Z0/Z1 ≤ 1）中，单相接地故障可能超过三相故障。在阻抗接地系统中，三相故障始终是最严重的。
uk%（铭牌上的ukr）是以额定电压百分比表示的短路电压，配电变压器通常为4–6%。Z_T = ukr%/100 × Un²/S_N。
I"k是IDMT继电器动作时间和IEEE 1584弧闪电流计算的基本输入。连接继电器协调和弧闪工具进行完整保护研究。