Aktualisiert am: 22.01.12

Die Kurzschlußleistung eines Generators ist im Vergleich zur Netzeinspeisung wesentlich geringer und zudem in der Höhe nicht konstant. Der Einfluß der Verkettung der magnetischen Flüsse in Stator, Rotor und Erreger bewirkt einen zeitlich veränderlichen Kurzschlußstromverlauf. Bei Kurzschlußbeginn tritt ein relativ hoher Anfangskurzschlußstrom Ik'' auf, der nach ca. 15 - 25 ms in den transienten Kurzschlußstrom Ik' übergeht. Dieser klingt nach ca. 120 - 250 ms auf den Dauerkurzschlußstrom Ik ab. Beschrieben wird dieser Vorgang durch die subtransiente Reaktanz xd'', die transiente Reaktanz xd' und die synchronreaktanz xd. Der Dauerkurzschlußstrom würde weniger als der Generatornennstrom betragen, wenn nicht durch den Einfluß des Spannungsreglers im Generator eine Polradspannung erzeugt werden würde, die einen Dauerkurzschlußstrom von 2 - 5 x InG verursacht. Überstromschutzeinrichtungen, die für ihre Funktion auf hohe Kurzschlußströme angewiesen sind (z. B. Schmelzsicherungen, Leistungsschalter mit hohen Einstellbereichen), sind ggf. ungeeignete Schutzeinrichtungen für den Generatorbetrieb. Synchrongeneratoren erzeugen durch ihren konstruktiven Aufbau größere 1polige als 3polige Kurzschlußströme. Kurzschlußströme belasten nicht nur den Generator mechanisch (Stoßkurzschlußstrom, Wickelkopf) und thermisch (Wicklung), sie haben auch Rückwirkungen auf den Antriebsmotor. Bei Kurzschluß
in elektrischer Nähe des Generators kann dieser keine Wirkleistung mehr abgeben (Kurzschlußstrom ist überwiegend induktiv) und es erfolgt eine Entlastung des Antriebsmotors mit einem kräftigen Drehzahlanstieg. Ist der Kurzschlußort (elektrisch) weiter entfernt, wirken die ohmschen Anteile der Kabel als Wirklast und führen zu einer Überlastung des Motors. Insbesondere bei aufgeladenen Motoren kann dies zu Drehzahleinbrüchen auf 50 % und weniger führen. Der Spannungsregler ist dann nicht mehr in der Lage ausreichende Erregerleistung zu erzeugen; die Konsequenz ist ein drastischer Spannungseinbruch. Kurzschlußzeiten bei generatornahen Kurzschlüssen mit mehr als 1 s sollten deshalb aus Stabilitätsgründen vermieden werden. Da stromabhängig verzögerte Schutzeinrichtungen, wie z. B. Schmelzsicherungen, aufgrund der geringen
Dauerkurzschlußströme u. U. nicht mehr (oder nicht rechtzeitig) auslösen, sollten in Netzen, die durch Generatoren im Inselbetrieb versorgt werden, nur Leistungsschalter mit definierter Zeitverzögerung bzw. für Endstromkreise (Verbraucherstromkreise) strombegrenzende Leistungsschalter eingesetzt werden.