Kortsluttningsstrømmer

Kortsluttningsstrømmer kan beregnes manuelt, men kan og måles med en eurotester.

Ik2pmin/Ikmin

I en vanlig stikkontakt refererer man til Ikmin som Ik1pmin ved TN og Ik2pmin i IT/TT. Denne strømmen må være over I5 verdien til sikringen, ellers kan det starte en brann (veldig fort) og ødelegge utstyr siden sikringen ikke vil løse ut momentant.
Ik2pmin er den minste kortslutningstrømmen og defineres som kortsluttning/jordsluttning i enden av en kabel (topolt, mellom 2 faser) og er viktig å kjenne for alle kretser. Blir den for stor greier ikke vernet løse ut raskt nok. Vi kan beregne denne strømmen ved hjelp av formelen nedenfor.
Dersom du finner at kortslutningsstrømmen er under I5 verdien må sikringen erstattes med en annen karakteristikk som har lavere I5 verdi.

\[ Ik2pmin = { {0,95*U_n} \over {2 \times 1,2 \times (Z_{ytre} + (R_{fase} \times l)) } } = kA\]

Un - Nominell spenning
Zytre - Kan finnes i tabell 5.6b i montørhåndboka
Rfase - Kan finnes i tabell 5.6c i montørhåndboka
l - Lengden på kursen

Eksempel på beregning av Ik2pmin:

Dersom oppgitt Ik2pmin i fordeling er 1kA, hva blir da kortsluttningsstrømmen i enden av en kurs på 60 meter med 2,5mm2 kabel? Kursen er sikret med en 16A C-automat. Denne sikringen skal løse ut momentant ved alle strømmer over 10*In = 160A.

\[ \begin{align} Ik2pmin &= { {0,95 \times 230} \over { 2 \times 1,2 \times ( 91 + (7,41 \times 60) ) } } \\ &= {218,5 \over 1285,4} \\ &= 0,169 kA \\ &= 169 A \end{align}\]

Dersom vi kortslutter enden av kursen vil sikringen løse ut momentant (\(169A > 160A\)).
Men hvis vi kobler til en 25 meter skjøteledning til kursen, vil vi få en mye lavere strøm:

\[ \begin{align} Ik2pmin &= { {0,95 \times 230} \over { 2 \times 1,2 \times ( 91 + (7,41 \times 85) ) } } \\ &= {218,5 \over 1730,04} \\ &= 0,126 kA \\ &= 126 A \end{align}\]

Nå vil IKKE sikringen løse ut momentant dersom enden kortslutter. Det vil dermed gå 126A i 2,5mm2 en liten stund før sikringen løser ut.

Ik3pmaks

Ik3pmaks er den største kortslutningsstrømmen i en 3-faset krets. Den er definert som en allpolig kortsluttning som skjer i et ubelastet nett med en spenning som er 5% høyere enn nominell verdi.
Denne strømmen kan beregnes ved hjelp av formelen nedenfor.

\[ Ik3pmaks = { {1,1*U\_n} \over { \sqrt{3} \times ( Z\_{ytre} + (R\_{fase} \times l) ) } } = kA\]

Un - Nominell spenning
Zytre - Kan finnes i tabell 5.6b i montørhåndboka
Rfase - Kan finnes i tabell 5.6c i montørhåndboka
l - Lengden på kursen

Dersom oppgitt Ikmaks i fordeling er 3kA, må vi velge en sikring som har større bryteevne enn dette.
Siden kortsluttningsstrømmene blir lavere jo lenger ut i anlegget du kommer er vi innefor allerede her med kravet til bryteevne.
Nedenfor beregner vi kortsluttningsstrømmen på en 20 meter lang 10mm2 kurs. Kursen er sikret med en 50A C-automat og har en bryteevne på 10kA:

Ik3pmaks = (1,1*Un)/sqrt(3)*(Zytre+(Rfase*l))
Ik3pmaks = (1,1*230)/sqrt(3)*(49+(1,83*20))
Ik3pmaks = 253/85,6
Ik3pmaks = 2,95kA
Ik3pmaks = 2950A

Avsnitt 434.5.2 (NEK) krever at vernet løser ut innen:
\(t = { {k^2 \times s^2} \over i^2 } = s\)

\(s\) - Kvadrat på kabelen
\(i\) - Kortslutningsstrømmen i fordelingen
\(k\) - Konsonant basert på materiale.
Tabell 43A. Cu/pvc=115, Cu/pex,epr=143, Al/pvc=76, Al/pex,epr=94

t = (k^2 * s^2) / i^2 = s
t = (115^2 * 10^2) / 3000^2 = s
t = (13225 * 100) / 9000000 = s
t = 1322500 / 9000000 = 0,14s

Avsnitt 434.5.2 (NEK) sier at når utløserkravet er raskere enn 0,1 sekunder skal det kontrolleres at vernet gjennomslupne energi ikke overstiger det kabelen tåler. Dette går som regel bra, men i inntak med store kortsluttningsstrømmer kan dette bli et problem.

\(\underbrace{I^2 t}\_{\text{gjennomsluppet energi}} <= \underbrace{k^2 \times S^2}\_{\text{hva kabel tåler}}\)

For strømbegrensede vern, må dette leses av i tabeller/kurver da det ikke er mulig å beregne.
Se tabell 5.6d i montørhåndboka for en kurve som kan leses av for B og C.