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Die Formel und Funktionsweise
Dieser Rechner verwendet eine vereinfachte „Punkt-zu-Punkt“-Berechnungsmethode, die für einfache elektrische Systeme üblich ist. Das Kernprinzip ist das Ohmsche Gesetz, bei dem der Kurzschlussstrom ($I_{sc}$) durch Division der Systemspannung ($V$) durch die Gesamtimpedanz des Systems ($Z_{total}$) ermittelt wird.
$$I_{sc} = \frac{V_{LL}}{\sqrt{3} \times Z_{total}}$$
Dabei ist die Gesamtimpedanz die Summe aller Impedanzen im Stromkreis:
$$Z_{total} = Z_{Quelle} + Z_{Transformator} + Z_{Kabel}$$
Definition der Eingabewerte
- Systemspannung (V): Die Spannung zwischen zwei Außenleitern (Phase-zu-Phase) Ihres Systems.
- Transformator kVA: Die Nennleistung laut Typenschild des Transformators in Kilovoltampere.
- Impedanzspannung (%Z): Die relative Kurzschlussspannung des Transformators in Prozent – ein entscheidender Faktor zur Begrenzung des Fehlerstroms.
- Kabellänge (ft): Die Länge der Kabelstrecke vom Transformator bis zum potenziellen Fehlerort.
- Kabeltyp/Querschnitt: Die Größe und Beschaffenheit des Leiters, welche Widerstand und Reaktanz bestimmen.
- Netz-Kurzschlussstrom (kA): Der verfügbare Kurzschlussstrom der Einspeisung (EVU), falls bekannt. Ohne Angabe geht der Rechner konservativ davon aus, dass die Quellenimpedanz vernachlässigbar ist.
Bedienungsanleitung
- Geben Sie die Systemspannung, die Trafo-Leistung und die Kurzschlussspannung (%Z) vom Typenschild Ihres Geräts ein.
- Messen Sie die Länge der Kabelverbindung vom Transformator bis zu dem Punkt, für den Sie den Kurzschlussstrom benötigen.
- Wählen Sie den entsprechenden Kabeltyp und -querschnitt aus dem Dropdown-Menü.
- Klicken Sie auf „Berechnen“, um das Ergebnis in Kiloampere (kA) anzuzeigen.
Einschränkungen & Annahmen
Dieser vereinfachte Rechner ist ein hervorragendes Werkzeug für eine schnelle Abschätzung, weist jedoch wichtige Einschränkungen auf. Er nutzt die Punkt-zu-Punkt-Methode, die für einfache radiale Systeme geeignet ist. Motor-Rückspeisungen, parallele Strompfade oder komplexe Netztopologien werden nicht berücksichtigt. Für detaillierte, normgerechte Studien nutzen Sie bitte professionelle Berechnungssoftware und beauftragen Sie einen lizenzierten Ingenieur.
Eingaben, Grenzen und Prüfung des Batterie-Kurzschlussstroms
Eine Berechnung des Batterie-Kurzschlussstroms nutzt häufig die anfängliche Gleichstromnäherung Ik = Uoc ÷ (Ri + Rpfad). Das Ergebnis ist der prospektive Strom für den angegebenen Batteriezustand und Pfadwiderstand; allein sagt es weder Lichtbogenenergie noch Sicherungsabschaltzeit oder Strom nach Ansprechen eines Schutzes voraus.
- Leerlaufspannung setzen: Spannung der Batterie oder Reihenschaltung beim relevanten Ladezustand und bei der Temperatur verwenden, nicht nur den Nennwert.
- Innenwiderstand belegen: Hersteller-Pulsdaten oder dokumentierte Messung bei vergleichbarer Temperatur, Ladung und Zeitskala nutzen; Ah ist kein Widerstand.
- Gesamtpfad bilden: Zellverbinder, Schienen, Kabel, Kontakte, Steckverbinder und Widerstand der Schutzelemente bis zum Fehlerort addieren.
- Einheiten normieren: mΩ vor der Rechnung in Ω umwandeln; wegen des kleinen Gesamtwerts glaubwürdige Unter- und Obergrenzen statt Scheingenauigkeit bestimmen.
- Ausgabe bewerten: Strombereich mit Abschaltvermögen, Sicherungskennlinie, thermischer Leitergrenze und BMS-Reaktion vergleichen; nur in einem sicher ausgelegten Versuch validieren.
