kortslutning

Udstyr beregnet til at afbryde en kortslutning har en kortslutningsbrydeevne, der er større end den største kortslutningsstrøm. Ledere, der fører en kortslutningsstrøm, bliver opvarmet, og ledere med XLPE-isolation kan opvarmes op til grænsetemperaturen på 250 ᴼC. Metoden til undersøgelse af, om grænsetemperaturen overskrides under en kortslutning, er fastlagt i DS/HD 60364-4-434 fra Dansk Standard.

Metoden benytter den fysiske størrelse specifik energi, hvor følgende udsagn skal være opfyldt.

K ² ∙ S ² > Ik ² ∙ t

Hvor

• K er en konstant for den valgte leder, som aflæses i tabel 43A DS/HD 60364
• S er lederens tværsnit
• Ik er kortslutningsstrømmen
• t er udkoblingstiden for henholdsvis sikringen eller kredsbryderen

I eltavlerne er der placeret kobberskinner til fordeling af strømme til eltavlens afgange. Disse skinner vil under en kortslutning blive udsat for magnetiske kræfter, og derfor er skinnerne fastgjort med passende afstand, både mellem skinnerne hver især og mellem den enkelte skinnes fastgørelsespunkter.

Optræder der en kortslutning i en eltavle, vil der sandsynligvis optræde en lysbue. Sandsynligheden vurderes ud fra mærkestrømmen på beskyttelsesudstyret og kortslutningsstrømmens størrelse.

Lysbuer kan optræde under alle forhold. Man kan ikke sætte en præcis grænse, men man kan skele til følgende definition:

• Hvor mærkestrømmen for beskyttelsesudstyret er mindre end 63 A og kortslutningsstrømmen er mindre en 10 kA, er sandsynligheden for, at en lysbue optræder, lille.
• Hvor mærkestrømmen for beskyttelsesudstyret er højere end 63 A og kortslutningsstrømmen er højre end 10 kA, er sandsynligheden stor for, at en lysbue vil optræde.

Hvor der i kortslutningsstedet optræder en lysbue, vil der ske omfattende skader. Den energi, lysbuen udleder, bestemmes enten efter IEEE 1581, international standard eller BGUV 5188E, Tysk standard. Elektrikere skal benytte korrekt arbejdstøj, der opfylder EN61482 fra Dansk Standard efter klasse 1 eller 2, som beskytter mod den energi, lysbuen udsender.

• Klasse 1: 158 kJ, svare til ca. 4 cal/cm²
• Klasse 2: 318 kJ, svare til ca. 8 cal/cm²

Fx er 158 kJ en energimængde, der øjeblikkeligt antænder bomuld.

Graden af forbrænding afhænger af afstanden til lysbuen, som forudsættes at være en arbejdsafstand på 300 mm. I denne afstand vil personen påvirkes af varmestråling fra lysbuen og en lufttrykbølge forårsaget af lysbuen.

Trykbølgen skabes af lysbuens høje temperatur, som formodes at være omkring 19.000 ᴼC. Den høje varme forårsager, at dele af kobberskinnen opvarmes og går direkte på gasform og udvider sig mange gange.

Beregninger viser, at 1 cm³ kobber, som svarer til 0,1410 mol, udvider sig 3400 gange ved en temperatur på 2500 ᴼC. Ved en yderligere temperaturstigning til 19000 ᴼC vil gassens udvidelse nærme sig 100.000 gange. Denne udvidelse er årsagen til trykbølgen med fordampet og delvis flydende kobber på 19000 ᴼC, der blæses ud af tavlen.

Regelsættes for arbejde på installationer med spænding er omfattet af standarden EN50110-1.

• strøm
• kobber
• lysbue
• eltavle
• impedans