Umspannwerk

IEC 60909 Kurzschlussstrom-Rechner

Dreiphasige initial symmetrische (I"k), Spitzen- (ip), Ausschalt- (Ib) und stationäre (Ik) Kurzschlussströme. Netzeinspeisung, Transformator, Kabel und Motorbeiträge.

IEC 60909-0:2016 IEC 60076-1 IEC 60947-2 EN 50160

Voreinstellungen

Netzeinspeisung (Netzwerkimpedanz)

Netz-Fehlerleistung Sk" (MVA)

Netz X/R-Verhältnis

Spannungsfaktor c

Un (kV)

c_max = 1,10 für max Ik (IEC Tabelle 1)

Transformator

Transformator Nennleistung (MVA)

Kurzschlussspannung ukr% (bei Nenn-MVA)

Kupferverluste pkr (kW)

Transformator X/R-Verhältnis

pkr leer lassen um R_T aus ukr% und X/R abzuleiten

Kabel / Feeder Beitrag

Kabelbeitrag einbeziehen

Kabel R pro Phase (Ω/km)

Kabel X pro Phase (Ω/km)

Kabellänge (m)

Parallelle Leiter pro Phase

Lokale Motorlast

Motorbeitrag einbeziehen

Motor Nennleistung (MVA)

Motor Subtransiente Reaktanz Xm (%)

Motor X/R-Verhältnis

Betriebsmittelbeanspruchungsprüfung

Schaltgerät symmetrische Bemessung (kA)

Kontakttrennzeit (ms)

—

Gesamt-Fehlerimpedanz (Ω)

—

I"k — Initial symmetrisch (kA)

—

ip — Spitzen-Kurzschluss (kA)

—

Ib — Ausschaltstrom (kA)

—

Ik — Stationär (kA)

—

κ — Spitzenfaktor

—

Sammelschiene X/R

Impedanzaufschlüsselung

Netz R (Ω) —

Netz X (Ω) —

Transformator R (Ω) —

Transformator X (Ω) —

Kabel R (Ω) —

Kabel X (Ω) —

Gesamt R (Ω) —

Gesamt X (Ω) —

Impedanzdiagramm (Ω)

Exportieren

Netzwerkimpedanz ▸

Zq = c · Un² / Sk"   (IEC 60909-0 §4.2.2)

Die Netzeinspeiseimpedanz Zq repräsentiert die Quellenstärke.

Transformatorimpedanz ▸

ZT = ukr% · Un² / SrT   (IEC §4.2.4)

Die Transformatorimpedanz wird durch ukr% bei Nennstrom definiert.

Spitzen-Kurzschlussstrom ▸

ip = κ · √2 · I"k   (IEC §4.3.1)
κ = 1,02 + 0,98 · e^(−3R/X)

ip ist der erste Peak des Kurzschlussstroms.

Betriebsmittelbeanspruchungsprüfung ▸

Ib ≤ Icw (symmetrische Bemessung)
ip ≤ 2,5 · Icw (NS-Geräte)

Schaltgeräte werden für symmetrischen Ausschaltstrom (Icw) und Spitzen-Einschaltstrom bemessen.

Normen & Referenzen ▸

• IEC 60909-0:2016

• IEC 60076-1

• IEC 60947-2

• EN 50160

Häufig gestellte Fragen

Was repräsentiert der Spannungsfaktor c? +

Der Spannungsfaktor c berücksichtigt die Abweichung der Netzspannung von Nennwert während eines Fehlers.

Wie wird der Spitzenfaktor κ berechnet? +

IEC 60909-0 §4.3.1 gibt κ = 1,02 + 0,98 · e^(−3R/X).

Wann sollte ein Kabelbeitrag einbezogen werden? +

Kabelbeitrag ist wichtig für Fehler am Ende langer Feeder.

Was ist der Unterschied zwischen Ib und Ik? +

Ib (symmetrischer Ausschaltstrom) ist der Strom bei Kontakttrennzeit.

Was ist die 2,5× Regel für NS Schaltgerät Spitzenbemessung? +

IEC 60947-2 Tabelle H.1 definiert einen Spitzenfaktor von 2,5 für NS-Schaltgeräte.

Wie tragen Motoren zum Kurzschlussstrom bei? +

Asynchronmotoren injizieren Kurzschlussstrom aufgrund ihrer subtransienten Reaktanz Xm.