De verwachte kortsluitstroom (Engels: prospective short-circuit current of PSCC) is de maximale stroom die door een kortgesloten elektrisch circuit kan lopen. De waarde is ook bekend als onder de (Engelse) termen available fault current of short-circuit making current. Zoals elke stroom houdt de kortsluitstroom zich netjes aan de wet van Ohm. Daarom bepaalt de voedingsspanning in een circuit samen met de impedantie de verwachte kortsluitstroom.

Waarom wil ik de verwachte kortsluitstroom weten?

Om onderdelen zoals (automatische) zekeringen of andere stroomonderbrekers te kunnen selecteren die een schakeling moeten beveiligen moet u deze waarde weten. Deze onderdelen moeten namelijk de kortsluitstroom kunnen geleiden en deze betrouwbaar kunnen onderbreken. Als de verbreekcapaciteit van de zekering te klein is kan de kortsluitstroom het onderdeel vernielen of er kan een vlamboog ontstaan. In beide gevallen werkt de stroomonderbrekers niet goed en kunnen gevaarlijke situaties ontstaan.
 
Open loop voltage and short-circuit current
Meten van de open-lus spanning (links) en de gesloten-lus kortsluitstroom (rechts).

Wat is dan de uitschakelstroom?

De verbreekcapaciteit van een beveiliging is niet hetzelfde als de uitschakelwaarde of nominale stroom. Bijvoorbeeld de SN201 L C32-L 1+N polige miniatuur circuit breaker (MCB) van ABB heeft een nominale uitschakelstroom (In) van 32 A en een verbreekcapaciteit (Icn) van 4.5 kA (bij 230 / 400 VAC). Dit omdat de kortsluitstroom afhangt van de capaciteit van de voedingsbron en niet van de maximale stroom door de belasting die beveiligd wordt.

Hoe de kortsluitstroom te meten

De kortsluitstroom van een elektrische installatie kan gemeten worden met een PSC-tester. Dat is een relatief eenvoudig te gebruiken instrument dat de kortsluitstroom van een circuit kan berekenen, uitgedrukt in ampères of in kiloampères. Het volstaat om de ‘Test’ knop van het instrument in te drukken om een waarde te verkrijgen, maar het correct aansluiten vereis kennis van wat precies gemeten moet worden.
 
Measuring the prospective short-circuit current PSCC
De PSC-tester belast het circuit met een bekende stroom om de impedantie ervan te berekenen.

Wat doet een PSC-tester?

Een PSC-tester meet eerst de onbelaste (open-circuit) spanning op de aansluitingen (VS). Vervolgens wordt gedurende korte tijd een kleine belasting ingeschakeld zodat een bekende stroom (IT) door het circuit vloeit. De waarde van deze belasting hangt af van het gekozen meetbereik en kan variëren van bijvoorbeeld 2 A tot 25 A of meer. De meettijd varieert ook met het meetbereik en is meestal enkele tientallen milliseconden. Aan het eind van dit artikel staan tabellen met enkele praktische waarden.

Met de belasting ingeschakeld meet de tester opnieuw de spanning V op de aansluitingen. Door de interne impedantie (ZLN) van het circuit zal V een beetje lager zijn dan VS. De impedantie ZLN van het circuit is dan gelijk aan (VS - V) / IT. Aannemend dat ZLN constant is berekent de tester de waarde van de kortsluitstroom als VS/ZLN.

Wat is een Aardfoutimpedantietest?

PSC-testers kunnen ook de aardfoutimpedantie (earth fault loop impedance, ZS or ZE) meten of de aardkortsluitstroom (prospective fault current PFC or PEFC) berekenen. Deze aardfoutimpedantie is de impedantie van het circuit tussen de fase- en aardgeleider in geval van kortsluiting tussen de twee. Een lage impedantie resulteert in een hoge kortsluitstroom waardoor een beveiliging zeer snel uit zal schakelen. Dit zorgt er dan weer voor dat het potentiaalverschil tussen de aarde van een apparaat en de aarde waarop je staat laag blijft.


Aan een wandcontactdoos gemeten word de aardfoutimpedantie ZS genoemd; als gemeten wordt op de aansluiting van het apparaat is het ZE. Daaruit volgt ZS = ZE + RL + RE, waarbij RL en RE de respectievelijke impedantie van de fase- en aardgeleiders tussen lichtnet en de wandcontactdoos zijn.
 
Measuring the prospective earth fault current PFC
Berekening van de aardimpedantie ZS (or ZE) of de aardkortsluitstroom P(E)FC.

Bereken de PFC

De aardfoutimpedantie wordt op dezelfde manier gemeten als de korstsluitstroom, maar hier zal de teststroom, weer afhankelijk van het gekozen bereik, veel kleiner zijn, in de orde van tientallen milliampères. Ook wordt de meting uitgevoerd tussen de fase- en aardaansluiting en niet tussen fase en nul. P(E)FC wordt berekend door VS / ZLE.

Hoe ziet dat er in het echt uit?

Hier is een video waarin de PeakTech 2715 Loop en PSC Tester in gebruik te zien is.
 
 
De tabellen hieronder laten de meetparameters van de PeakTech 2715 zien zoals deze in de handleiding vermeld staan.
Aardloopweerstand
Bereik Resolutie Testtijd Nauwkeurigheid
20 Ω 0.01 Ω 25 A / 20 ms ±2% of F.S ±5d
200 Ω 0.1 Ω 2.3 A / 40 ms ±2% of F.S ±5d
2000 Ω 1 Ω 15 mA / 280 ms ±2% of F.S ±5d
 
Verwachte kortsluitstroom
Bereik Resolutie Testtijd Nauwkeurigheid
200 A 0.1 A 2.3 A / 40 ms ±2% of F.S ±5d
2 kA 1 A 25 A / 20 ms ±2% of F.S ±5d
20 kA 10 A 25 A / 20 ms ±2% of F.S ±5d

Nota Bene

  • Als de PSCC- en PFC-waarden verschillen, gebruik dan de hoogste waarde bij de selectie van beveiligingsonderdelen;
  • Werken aan installaties onder netspanning kan dodelijk zijn. We hebben gewaarschuwd!