Kurzschlussstromrechner — IEC 60909

Berechnen Sie die voraussichtlichen Kurzschlussströme (Ik3 max/min, Ik1 Ph-N, Scheitel, thermische Belastung) am Kabelende nach IEC 60909. Transformator-Bibliothek 100–2500 kVA, parallele Trafos und Leiter.

Dreiph. Isc max (kA) (kA) —

Dreiph. Isc min (kA) (kA) —

Einph. Isc Ph-N (kA) (kA) —

Scheitelstrom ip (kA) (kA) —

Gesamtimpedanz Zk (mΩ) (mΩ) —

Thermische Belastung Ik·√t (kA√s) —

Formule

QUELLE — TRANSFORMATOR ODER VORGELAGERTE ISC

  Z_trafo  =  u_k × U_LV² / S_r        (Ω, BT-Impedanz des Trafos)
  Z_quelle =  c × Un / (√3 × Isc_vor)  (bei manueller Eingabe)

  Variablen :
    u_k       Kurzschlussspannung des Transformators (%)
    S_r       Bemessungsleistung (VA)
    U_LV      Nennspannung sekundär (V)
    Isc_vor   Isc vor dem Kabel (kA, Netzbetreiber-Angabe)

  Beispiel : 630 kVA, u_k 4 %, 400 V → 0,04·400²/630000 = 10,16 mΩ.
  Die Quelle wird in R/X aufgeteilt (induktiv dominiert, X/R ≈ 5).
  Parallele Transformatoren teilen Z_quelle durch ihre Anzahl.


KURZSCHLUSSSTRÖME

  Ik3_max  =  c_max × Un / (√3 × Zk)          c_max = 1,05
  Ik3_min  =  c_min × Un / (√3 × Zk,θ)        c_min = 0,95, R warm
  Ik1      =  c_min × (Un/√3) / Z_schleife    Ph-N-Fehler (TN-System)

  Begründung : Ik3_max bemisst das Schaltvermögen Icu (Icu ≥ Ik3_max).
  Ik3_min und Ik1 (die schwächsten: c = 0,95 und warme Leiter) prüfen,
  ob die Schutzeinrichtung wirklich auslöst — Bedingung der automatischen
  Abschaltung nach IEC 60364-4-41.


KABEL · SCHEITEL · THERMISCH

  R_c = ρ·L / (S·n)     X_c = X'·L / n       (n Leiter je Phase)
  ip  = κ × √2 × Ik3_max     κ = 1,02 + 0,98·e^(−3R/X)
  Ith·√t = Ik3_max × √t                      (thermische Belastung, kA√s)

  Variablen :
    ρ    0,0175 (Cu) · 0,029 (Al)  Ω·mm²/m bei 20°C
    X'   0,08 mΩ/m  (typische längenbezogene Reaktanz BT-Kabel)
    t    Abschaltzeit der Schutzeinrichtung (s)

  Begründung : ip belastet Sammelschienen mechanisch (Einschaltvermögen).
  Ith·√t wird mit der Kabelfestigkeit k·S verglichen (I²t ≤ k²S²).


PRÜFUNGEN

  Ik3_max  ≤  Icu   (Bemessungs-Ausschaltvermögen des Schalters)
  ip       ≤  Ipk   (zul. Scheitel — Sammelschienen, Einschalten)
  Ik1_min  ≥  magnetische Auslöseschwelle (automatische Abschaltung)

Reference: IEC 60909-0:2016, IEC 60364-4-41

Der voraussichtliche Kurzschlussstrom ist die grundlegende Größe zur Auswahl von Leistungsschaltern (Icu / Icw), Sicherungen und Sammelschienen. IEC 60909-0 definiert die Impedanzmethode c·Un/√3·Zk — dieser Rechner setzt ihre vereinfachte Form für BT-Netze um.

Anwendung:

Wählen Sie Ihren Transformator aus der Liste (Leistung, u_k und BT-Impedanz sind vorausgefüllt), oder wählen Sie „Manuell”, um die vorgelagerte Isc in kA einzugeben (Netzbetreiber-Angabe).
Geben Sie ggf. an, wie viele Transformatoren parallel arbeiten.
Tragen Sie das Kabel ein: Material, Querschnitt, Länge und Leiter je Phase (parallele Kabel).
Legen Sie die Abschaltzeit der Schutzeinrichtung für die thermische Belastung fest.

Ergebnisse: Ik3 max (bemisst Icu) und Ik3 min (c = 0,95, warme Leiter), der Phase-Neutralleiter-Fehler Ik1 (Abschaltung im TN-System), der Scheitelstrom ip, die Gesamtimpedanz und die thermische Belastung Ik·√t zum Vergleich mit der Kabelfestigkeit k·S.

Annahmen: die Quelle wird in ein induktiv dominiertes R/X aufgeteilt (X/R ≈ 5); die Kabelreaktanz wird mit 0,08 mΩ/m angesetzt; das vorgelagerte HS-Netz wird vernachlässigt, sofern nicht in der vorgelagerten Isc enthalten. Für HS-Fehler oder eine genaue Selektivitätsstudie verwenden Sie die vollständige komplexe IEC-60909-Methode.

Kurzschlussstromrechner — IEC 60909

Kurzschlussstromrechner — IEC 60909

Standards

Related tools