Początkowy prąd zwarciowy

Początkowy prąd zwarciowy – wartość skuteczna składowej okresowej prądu zwarciowego w pierwszej chwili zwarcia.

Podstawowy wzór służący do obliczenia symetrycznego, początkowego prądu zwarcia trójfazowego ma postać:

$I_{K}^{''}={\frac {cU_{n}}{{\sqrt {3}}Z_{K}}},$

gdzie:

$U_{n}$ – napięcie znamionowe sieci na poziomie którego doszło do zwarcia,

$Z_{K}$ – zastępcza zwarciowa impedancja (domyślnie dla sieci składowej symetrycznej),

$c$ – współczynnik korekcyjny zastępczej siły elektromotorycznej obwodu zwarciowego.

Wartość ta odgrywa ważną rolę w obliczeniach zwarciowych i jest jedną z wielkości charakteryzujących zwarcie. Analogiczną definicję wprowadza się dla miejsca zwarcia. Wartość skuteczna składowej okresowej prądu zwarcia w pierwszej chwili zwarcia jest nazywana początkowym prądem zwarcia.

Na podstawie wartości początkowego prądu zwarciowego, wyznacza się pozostałe wielkości charakteryzujące przebieg prądu zwarciowego (wielkości zwarciowe).

W zależności od przeznaczenia obliczeń zwarciowych wyznacza się:

• Największy spodziewany prąd zwarciowy początkowy $I_{K}^{''}$ – który stanowi podstawę doboru obciążalności zwarciowej urządzeń.
• Najmniejszy spodziewany prąd zwarciowy początkowy $I_{Kmin}^{''}$ – obliczany w celu sprawdzenia czułości zabezpieczeń, np. dla sprawdzenia czy „samoczynne wyłączanie zasilania” dla celów ochrony przeciwporażeniowej następuje w wymaganym czasie.

W przypadku największej spodziewanej wartości początkowego prądu zwarcia oblicza się inne parametry charakteryzujące przebieg prądu zwarciowego (Prąd zwarciowy udarowy, prąd zwarciowy zastępczy cieplny). Natomiast w drugim przypadku zazwyczaj wystarcza wyznaczenie najmniejszego spodziewanego prądu zwarciowego początkowego. Mówiąc o prądzie zwarciowym początkowym ma się na myśli największy spodziewany prąd zwarciowy początkowy, a jeżeli chodzi o najmniejszy spodziewany prąd zwarciowy początkowy, należy to wyraźnie podkreślić.

Dobór współczynnika korekcyjnego

Współczynnik korekcyjny zastępczej siły elektromotorycznej obwodu zwarciowego $c$ stanowi podstawę obliczania prądu zwarcia trójfazowego. Wartość współczynnika dobierana jest w zależności od napięcia znamionowego sieci, w której rozważa się zwarcie oraz od tego, czy chodzi o maksymalny czy minimalny prąd zwarcia. Jego wartości wynoszą:

• dla napięcia znamionowego $U_{n}$ wynoszącego 400V lub 230V:
  • $c_{min}=0{,}95;$
  • $c_{max}=1;$
• dla niskiego napięcia znamionowego $U_{n}$ innego niż 400 V lub 230 V:
  • $c_{min}=1;$
  • $c_{max}=1{,}05;$
• dla wysokiego napięcia:
  • $c_{min}=1{,}05;$
  • $c_{max}=1{,}1;$

Zobacz też

• moc zwarciowa
• prąd zwarciowy cieplny
• współczynnik asymetrii prądu zwarciowego

Bibliografia

• PiotrP. Kacejko PiotrP., Zwarcia w systemach elektroenergetycznych, JanJ. Machowski, RyszardR. Kowalik, wyd. 2, Warszawa: WNT, 2009, ISBN 978-83-204-3583-2, OCLC 751402667 . Brak numerów stron w książce
• Jackowiak M., Lubośny Z., Wojciechowicz W.: Zbiór zadań z obliczeń prądów zwarciowych w sieciach elektroenergetycznych, Skrypt Politechniki Gdańskiej, Gdańsk 1995.
• IEC 60909-0:2001. Short – circuit current calculation in three – phase a.c. systems. Part 0: Calculation of currents.
• Musiał E.: Prądy zwarciowe w niskonapięciowych instalacjach i urządzeniach prądu przemiennego. Biul. SEP INPE „Informacje o normach i przepisach elektrycznych” 2001, nr 40, s. 3–50.