Moc zwarciowa

Moc zwarciowa – fikcyjna wielkość informująca o wielkości początkowego prądu zwarciowego. Zdefiniowana jest jako iloczyn początkowego prądu zwarciowego i napięcia znamionowego według następującej zależności:

$S_K^{{\text{'}}^{\prime }}=\sqrt{3}{U}_n{I}_K^{{\text{'}}^{\prime }},$

gdzie:

$I_K^{{\text{'}}^{\prime }}$ – początkowy prąd zwarciowy,

$U_n$ – napięcie znamionowe międzyprzewodowe.

Fikcyjność tak określonej wielkości wynika z faktu, że wielkości znamionowego napięcia międzyprzewodowego oraz początkowego prądu zwarciowego nie występują nigdy jednocześnie. W trakcie zwarcia, gdy pojawia się prąd zwarciowy, napięcie zwarciowe jest zwykle dużo mniejsze od znamionowego, a w samym miejscu zwarcia bezpośredniego (metalicznego) napięcie to jest równe zero.

Znając moc zwarciową w określonym miejscu w sieci, można – zgodnie z twierdzeniem Thevenina – cały poprzedzający układ zasilania zastąpić jedną siłą elektromotoryczną i jedną szeregową impedancją zwarciową (systemu):

$Z_{KQ}^{{\text{'}}^{\prime }}=\frac{c_{max}{U}_n^2}{S_K^{{\text{'}}^{\prime }}}.$

Moc zwarciowa cząstkowa

Moc zwarciowa cząstkowa danego elementu (np. odcinek linii lub transformatora) nazywamy taką moc zwarciową, jaka występuje w przypadku, gdy zewrze się zaciski wyjściowe tego elementu, a do zacisków wejściowych przyłoży napięcie trójfazowe symetryczne, równe znamionowemu napięciu tego elementu.

Moc zwarciowa cząstkowa odcinka linii wyraża się wzorem:

$S_{KL}^{{\text{'}}^{\prime }}=\frac{U_n^2}{X_{L(1)}}.$

Moc zwarciowa cząstkowa transformatora wyraża się wzorem:

$S_{KT}^{{\text{'}}^{\prime }}=\frac{S_{rT}}{u_{KT}},$

gdzie:

$U_n$ – znamionowe napięcie sieci w danym punkcie systemu,

$X_{L(1)}$ – reaktancja odcinka linii dla składowych zgodnych,

$S_{rT}$ – moc znamionowa transformatora,

$u_{KT}$ – względne napięcie zwarcia transformatora.

W przypadku szeregowego połączenia elementów systemu elektroenergetycznego odwrotność wypadkowej mocy zwarciowej jest równa sumie odwrotności mocy cząstkowych elementów, natomiast w przypadku równoległego połączenia elementów moc zwarciowa wypadkowa jest równa sumie ich mocy zwarciowych cząstkowych.

Bibliografia

• Szablon:Cytuj
• 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.