Prospektiv kortslutningsström
Den potentiella kortslutningsströmmen ( PSCC ), tillgänglig felström eller kortslutningsström är den högsta elektriska ström som kan existera i ett visst elektriskt system under kortslutningsförhållanden . Det bestäms av matningssystemets spänning och impedans . Den är i storleksordningen några tusen ampere för en vanlig elinstallation i hemmet, men kan vara så låg som några milliampere i ett separerat extra-lågspänningssystem (SELV) eller så högt som hundratusentals ampere i stora industrier kraftsystem.
Skyddsanordningar som brytare och säkringar måste väljas med en avbrottsklass som överstiger den potentiella kortslutningsströmmen, om de ska skydda kretsen på ett säkert sätt från ett fel . När en stor elektrisk ström bryts bildas en ljusbåge , och om brytkapaciteten för en säkring eller strömbrytare överskrids, kommer den inte att släcka ljusbågen. Strömmen fortsätter, vilket resulterar i skador på utrustning, brand eller explosion.
Bostads
Vid utformning av hushållskraftinstallationer bör kortslutningsströmmen som är tillgänglig på eluttagen inte vara för hög eller för låg. Effekten av för hög kortslutningsström diskuteras i föregående avsnitt. Kortslutningsströmmen bör vara cirka 20 gånger kretsens klassificering för att säkerställa att grenkretsskyddet åtgärdar ett fel snabbt. Snabb urkoppling behövs, eftersom jordstiftspotentialen på eluttaget kan stiga i förhållande till den lokala jorden (betonggolv, vattenrör etc.) under en kortslutning från linje till jord till en farlig spänning, som måste stängas av snabbt för säkerhets skull. Om kortslutningsströmmen är lägre än denna siffra måste särskilda försiktighetsåtgärder vidtas för att säkerställa att systemet är säkert; dessa inkluderar vanligtvis användning av en jordfelsbrytare (aka jordfelsbrytare) för extra skydd.
Den kortslutningsström som finns på eluttagen testas ofta vid besiktning av nya elinstallationer för att säkerställa att kortslutningsströmmen ligger inom rimliga gränser. En hög kortslutningsström på uttaget visar också att motståndet från elpanelen till uttaget är lågt, så att det inte blir ett oacceptabelt högt spänningsfall på ledningarna vid normal belastning.
Resistansvägen är det totala motståndet tillbaka genom matningstransformatorn; för att mäta detta använder en ingenjör en "jordfelsslingimpedansmätare". Tillämpningen av en låg spänning tillåter en liten ström att passera från uttaget tillbaka genom jord till matningstransformatorn och fördelningskortet. Det uppmätta motståndet kan användas för att beräkna kortslutningsströmmen.
Utility och industri
I kraftöverföringssystem och industriella kraftsystem beräknas ofta kortslutningsströmmen från märkskyltens impedanser för ansluten utrustning och impedansen för sammankopplande ledningar. För enkla radiella distributionssystem med endast ett fåtal element är handberäkning möjlig, men datorprogram används vanligtvis för mer komplexa system. Där roterande maskiner (generatorer och motorer) finns i systemet kan den tidsvarierande effekten av deras bidrag till en kortslutning utvärderas. Lagrad energi i en generator kan bidra med mycket mer ström till en kortslutning under de första cyklerna än senare; detta påverkar den avbrottsklassen för brytare och säkringar. En isolerad generator kan vara speciellt utformad för att säkerställa att den kan generera tillräckligt med ström vid en kortslutning för att tillåta underordnade överströmsskyddsanordningar att fungera korrekt.
Om ett industrisystem matas från ett elverk kan kortslutningsnivån vid anslutningspunkten specificeras, ofta med minimi- och maximivärden eller värden som kan förväntas efter systemtillväxt. Detta möjliggör beräkning av en industrikund av dess interna felnivåer inom sin anläggning. Om den potentiella kortslutningsströmmen från nätkällan är mycket stor jämfört med kundens systemstorlek, antas en "oändlig buss" med noll effektiv intern impedans; den enda gränsen för den potentiella kortslutningsströmmen är då impedanserna efter den definierade "oändliga bussen".
I flerfasiga elektriska system undersöks vanligtvis fas-till-fas, fas-till-jord (jord) och fas-till-neutrala fel, såväl som ett fall där alla tre faserna är kortslutna. Eftersom impedanser hos kablar eller enheter varierar mellan faserna, varierar den potentiella kortslutningsströmmen beroende på typ av fel. Skyddsanordningar i systemet måste svara på alla tre fallen. Metoden med symmetriska komponenter används för att förenkla analys av osymmetriska fel i trefassystem.
Se även
Vidare läsning
- "Kortslutningsströmberäkningar för industriella och kommersiella kraftsystem" ( PDF) . Plainville, Connecticut: GE Industrial Systems (nu ABB ). april 1989 . Hämtad 2017-09-06 .