Hjemmel og kilde
Allmenn elektroteknikk med transformatorens kortslutningsspenning. Krav til vernets bryteevne og til utkobling er beskrevet i NEK 400 delnorm 43 og delnorm 41. Nettselskapet oppgir kortslutningsytelsen i tilknytningspunktet.
Ik ved trafoen: merkestrøm delt på kortslutningsspenning
For en transformator er den maksimale trepolte kortslutningsstrømmen omtrent In / uk, der In er trafoens merkestrøm og uk er kortslutningsspenningen som desimaltall.
Merkestrømmen finner du med In = S / (√3 × U). For en 500 kVA trafo på 400 V: In = 500 000 / (1,732 × 400) = 722 A.
Med uk = 4 prosent blir Ik = 722 / 0,04 = 18 050 A, altså cirka 18 kA rett på trafoklemmene. Et vern som står der må ha en bryteevne over dette. Bryteevnen står på vernet som Icn eller Icu i kiloampere, og et vern med for lav bryteevne er ikke et vern — det er en lysbue som venter på anledningen.
Ik ute i anlegget: spenning delt på sløyfeimpedans
Ute i anlegget dempes strømmen av kabelen. Den enpolte kortslutningsstrømmen mot jord regnes med Ik = c × U0 / Zs, der U0 er fasespenningen mot jord, Zs er hele sløyfeimpedansen og c er en spenningsfaktor — 0,95 brukes for minimumsberegning.
Eksempel: Zs er målt til 0,80 ohm i enden av en kurs. Ik = 0,95 × 230 / 0,80 = 273 A.
Er kursen sikret med et 16 A B-vern, som slår ut magnetisk et sted mellom 3 og 5 ganger merkestrømmen, altså mellom 48 og 80 A, er 273 A rikelig. Er kursen derimot sikret med et 32 A C-vern, som kan kreve opp mot 10 ganger merkestrømmen, altså 320 A, kobler ikke vernet momentant — og da er du avhengig av at det termiske elementet gjør jobben innenfor kravtiden.
Hvorfor begge tallene må stå i dokumentasjonen
Den høyeste kortslutningsstrømmen dimensjonerer bryteevne og den termiske tåleevnen til kabelen. Den laveste avgjør om utkoblingskravet er oppfylt i det svakeste punktet i anlegget.
Regner du bare det høyeste tallet, får du et anlegg som tåler kortslutning nær tavla, men som kanskje ikke kobler ut ved en jordfeil i enden av en lang kurs. Regner du bare det laveste, kan du sette inn et vern som ikke tåler å bryte når feilen kommer nær kilden.
Kortslutningsytelsen i tilknytningspunktet får du fra nettselskapet. Den er utgangspunktet for hele kjeden, og den endrer seg når nettet bygges om — derfor hører datoen og kilden med i dokumentasjonen, ikke bare tallet.
Vanlige spørsmål
Hva er uk på en transformator?
Kortslutningsspenningen, oppgitt i prosent på trafoens merkeskilt. Den forteller hvor stor andel av merkespenningen som må til for å drive merkestrøm gjennom en kortsluttet trafo, og den er direkte bestemmende for hvor stor kortslutningsstrømmen blir: lav uk gir høy kortslutningsstrøm.
Hvorfor brukes faktoren 0,95 i minimumsberegningen?
Fordi spenningen kan være lavere enn nominell når feilen inntreffer, og fordi lederne er varme etter drift. Faktoren gir et konservativt anslag, slik at du ikke dokumenterer utkobling basert på en gunstig dag.
Kan jeg måle Ik i stedet for å regne den?
Du måler sløyfeimpedansen og regner Ik av den — det er slik instrumentet gjør det. Måling gir fasit for anlegget slik det står, mens beregning er det eneste alternativet i prosjekteringsfasen, før kabelen er lagt.
Les videre
- Utkoblingstid: regnestykket bak sekundkravet — Ik avgjør om vernet kobler ut innenfor kravtiden — det er neste steg i samme kjede.
- Sløyfeimpedans Zs: beregning, måling og temperatur — Zs er nevneren i minimumsberegningen; her regnes og måles den i detalj.
- Transformator: kVA-behov, strøm og kortslutningsstrøm — Trafoens merkestrøm og uk er utgangspunktet for den høyeste kortslutningsstrømmen.
- Jordfeilbryter — Vernet som fanger strømmen som forsvinner ut av kursen, og hvorfor den av og til slår ut grunnløst.
- Kabeltverrsnitt: tre krav, og det groveste vinner — Strømføringsevne, spenningsfall og kortslutningståleevne — regnet hver for seg, det groveste vinner.
- Kortslutningsbidrag fra solcelleanlegg: to helt ulike regnestykker — Isc er nesten lik Impp på DC-siden, og vekselretteren gir bare 1,0 til 1,5 × In på AC-siden.
- Motorstart og spenningsdipp: formelen og de to tavlene — Dipp = S_start delt på (S_k + S_start). Startstrømmen er 5 til 8 ganger merkestrømmen.