Kortsluitstroom

Kortsluitstroom is de maximale elektrische stroom die kan vloeien wanneer een kortsluiting ontstaat in een elektrisch systeem, bijvoorbeeld doordat twee geleiders met verschillende potentiaal direct met elkaar contact maken. De grootte van deze stroom is sterk afhankelijk van de impedantie van de bronnen (transformatoren, generators) en van de impedantie van het netwerk waar het kort-sluitpunt zich bevindt. In wisselstroomsystemen kan de kortsluitstroom worden benaderd met het Thevenin-equivalent: I_sc = V_th / Z_th, waarbij V_th de open-circuit spanning is en Z_th de impedantie gezien vanaf de kortsluitplaats. Bij kortsluitingen is de impedantie meestal laag en bestaat de stroom uit een combinatie van weerstand en reactantie, waardoor de piekstroom aanzienlijk kan zijn.

Vormen van kortsluiting zijn onder meer één-fase-aarde, fase-naar-fase, dubbele fase-aarde en drie-fase kortsluiting. Drie-fase kortsluiting leidt doorgaans tot de hoogste foutstroom en vraagt om bijzondere aandacht bij ontwerp en beveiliging. De exacte waarde van I_sc varieert sterk: zij kan in sommige netten beperkt blijven tot enkele ampères, terwijl grotere netten met weinig bron-impedantie tientallen kiloampères kunnen laten voorkomen. De waarde wordt bepaald door de bronimpedantie en de verdeling van impedanties in het netwerk.

Beveiliging en betrouwbaarheid hangen nauw samen met de kortsluitstroom. Zekeringen en stroomonderbrekers moeten ontworpen zijn om de fout snel te onderbreken zonder onnodig normaal bedrijf te verstoren. Apparatuur heeft vaak een kortsluitstroomsrating en bescherming wordt afgestemd via relais en coördinatie. Het dimensioneren van kabels, transformatoren en beveiligingsinstellingen hangt af van de verwachte kortsluitstroom en relevante normen, zoals IEC-normen voor beschermingsapparatuur en netimpedanties. Kortsluitstroom is daarmee een centrale parameter in de elektrische ontwerp- en beveiligingspraktijk.