Definition der Kurzschlussstromstärke und Kennlinien in Generator-Schaltgeräten gemäß IEEE- & IEC-Norm

Nennwert - Systemkurzschlussunterbrechungsstrom

Der Nennwert - Systemkurzschlussunterbrechungsstrom bezieht sich auf den maximalen Systemkurzschlussstrom, der im Moment der Kontakttrennung auftritt. Ein Generatorkreuzschalter muss in der Lage sein, diesen Strom unter den in den relevanten Normen festgelegten Bedingungen zu unterbrechen. Dieser spezielle Strom tritt in einem Schaltkreis auf, in dem die Netzfrequenz-Wiederherstellungs-Spannung mit der Nennspannung des Generatorkreuzschalters übereinstimmt und die Übergangswiederherstellungs-Spannung dem in den Normen definierten Wert entspricht.

Dieser Nennstrom wird durch zwei Schlüsselparameter definiert: a) Effektivwert (r.m.s.) der Wechselstromkomponente Isc: Dieser Wert repräsentiert die effektive Größe der Wechselstromkomponente des Kurzschlussstroms und ist entscheidend für die Bestimmung der thermischen Belastung des Kreuzschalters und anderer Komponenten während eines Kurzschlusses. b) Gleichstrom-Zeitkonstante des Nennwert-Systemkurzschlussunterbrechungsstroms: Sie charakterisiert die Abklingrate der Gleichstromkomponente des Kurzschlussstroms, was Auswirkungen auf die mechanischen und elektrischen Kräfte hat, die während des Unterbrechungsprozesses auf die Kontakte des Kreuzschalters wirken.

Eine typische asymmetrische Systemkurzschlussstromkurve wird in der Abbildung dargestellt. Hier ist eine detaillierte Aufschlüsselung der dargestellten Elemente:

• AA’ und BB’: Diese Linien stellen den Umschlag des Stromwellenbildes dar und zeigen die oberen und unteren Grenzen der Stromstärke über die Zeit während des Kurzschlusses an.

• BX: Die Nulllinie des Stroms markiert die Punkte, an denen der Strom die Nullachse kreuzt, was für die Analyse des Verhaltens des Kreuzschalters während des Unterbrechungsprozesses wichtig ist.

• CC’: Dies ist die Mittellinie des Strom-Umschlags, die einen Bezugspunkt für das Verständnis der Gesamt-Trendlinie und Symmetrie des Stromwellenbildes bietet.

• EE’: Bezeichnet den Moment der Kontakttrennung, einen kritischen Moment im Betrieb des Kreuzschalters, wenn er beginnt, den Kurzschlussstrom zu unterbrechen.

• Imc: Stellt den Spitzenwert des Einschaltstroms dar, der der maximale Strom ist, den die Kontakte des Kreuzschalters erleben können, wenn sie auf einen Kurzschluss schließen.

• Iaccs: Kennzeichnet den Spitzenwert der Wechselstromkomponente des Stroms zum Zeitpunkt der Kontakttrennung (EE’), was den Wechselstrombelastung des Kreuzschalters in diesem kritischen Moment hervorhebt.

• Idccs: Zeigt die Gleichstromkomponente des Stroms zum Zeitpunkt der Kontakttrennung (EE’) an, die zur Gesamtasymmetrie des Kurzschlussstroms beiträgt und die Unterbrechungsleistung des Kreuzschalters beeinflusst.

Quelle: IEC/IEEE 62271 - 37 - 013