Verloop van de kortsluitstroom
Bij een driefasenkortsluiting hangt het verloop van de kortsluitstroom af van de locatie. De norm IEC 60909 hanteert de begrippen ‘ver van generator’ en ‘dichtbij generator’ als twee uitersten. In het eerste geval wordt de bijdrage van synchrone generatoren aan de kortsluitstroom in rekening gebracht en in het tweede geval niet.
Kortsluiting ver van generator
In het eerste voorbeeld bevindt de kortsluiting zich elektrisch gezien ver van een generator. Het valt op dat de stroom bij een kleine waarde begint en vervolgens een waarde bereikt van bijna tweemaal de amplitude van de kortsluitstroom. Deze hoogste stroomwaarde treedt op binnen de eerste periode van de kortsluitstroom en wordt de piekwaarde ip genoemd. De maximale waarde die ip kan aannemen kan worden bereikt als de kortsluiting begint op het moment van de spanningsnuldoorgang in de betrokken fase. In een driefasesysteem kan dit maar bij één fase tegelijk plaatsvinden. De hoogste topwaarde van de kortsluitstroom wordt ook wel de stootkortsluitstroom genoemd.
De effectieve waarde van de kortsluitstroom direct na het begin van de kortsluiting is de beginkortsluitstroom Ik”. De beginkortsluitstroom is de basis voor alle andere grootheden die een rol spelen bij de berekening van de kortsluitbelasting. In het voorbeeld is de top-topwaarde van de kortsluitstroom, bepaald door de onderlinge afstand van de lijnen die de positieve toppen en de negatieve toppen van de sinusvormige wisselstroom met elkaar verbinden, constant. De afstand van de omhullende lijnen ten opzichte van elkaar is gelijk aan 2√2 ⋅ Ik”
Kortsluiting ver van generator
Er is sprake van een exponentieel uitdempende gelijkstroomcomponent, die in de grafiek is aangegeven met de middelste gestreepte lijn. De waarde ervan is gelijk aan de gemiddelde waarde van de kortsluitstroom. De gelijkstroomcomponent zorgt voor een hoge eerste piek in de kortsluitstroom. De hoogte ervan hangt af van de locatie van de kortsluiting in het net.
Kortsluiting dichtbij generator
Het tweede voorbeeld geeft het verloop weer van de stroom tijdens een driefasenkortsluiting die elektrisch gezien dicht bij een generator plaatsvindt. Bij het vergelijken van beide figuren valt op dat het wisselstroomdeel tussen de omhullende lijnen in het eerste geval een constante en in het tweede geval een afnemende amplitude heeft. Een generator, die zich dicht bij de kortsluiting bevindt, heeft een relatief grote invloed op de kortsluitstroom. De impedantie van de generator neemt bij het genereren van zijn bijdrage aan de kortsluitstroom in de tijd toe, waardoor als gevolg hiervan de kortsluitstroombijdrage van deze generator afneemt.
Na verloop van tijd zal het overgangsverschijnsel in de kortsluitstroom zijn weggedempt en vloeit de stationaire kortsluitstroom Ik. Bij een kortsluiting ver van de generatoren neemt de effectieve waarde van de kortsluitstroom niet of nauwelijks af, zodat de stationaire kortsluitstroom gelijk verondersteld wordt aan de beginkortsluitstroom: Ik = Ik”.
Kortsluiting dichtbij generator
In distributienetten zijn vooralsnog de meeste kortsluitingen van het type ‘ver van generator’. Is er in het net sprake van grote motoren en decentrale opwekking, dan moet gerekend worden met de methode voor een kortsluiting ‘dichtbij generator’.
Samengevat uit paragraaf 10.1 van ‘Netten voor distributie van elektriciteit’.