Kortslutningsstrømkapacitet (SCCR)

Short Circuit Current Rating (SCCR) angiver kortslutningsstrømmodstanden for elektriske anlæg og elskabe i henhold til nordamerikanske sikkerhedsstandarder. SCCR-værdien angiver, hvilken maksimal kortslutningsstrøm et elektrisk udstyr sikkert kan modstå under fastlagte betingelser.

I forbindelse med UL-kravene

NFPA 79 foreskriver under visse betingelser anvendelse af en overspændingsbeskytter (Surge Protection Device, SPD), især hvis sikkerhedsrelevante styrekomponenter kan blive påvirket af overspænding.

Kravene til sådanne overspændingsbeskyttelsesanordninger er fastlagt i UL 1449. Overspændingsbeskyttelsesanordningen (SPD) kan enten monteres direkte i elskabet eller i den forudgående elektriske installation, forudsat at de gældende normative krav er opfyldt.

SCCR – Kortslutningsstrømsmodstand til det nordamerikanske marked

For industrielle kontrolskabe i USA er fastlæggelsen og mærkningen af kortslutningsstrømstolerancen (Short Circuit Current Rating, SCCR) et vigtigt sikkerhedskrav. Med udgivelsen af National Electrical Code (NEC) fra 2005 blev der i artikel 409 indført tilsvarende krav til industrielle kontrolpaneler. Også i Canada gælder der krav til kortslutningsstrømmodstanden, som følger af de gældende standarder og forskrifter i landet.

Formålet med disse bestemmelser er at øge den elektriske sikkerhed ved maskiner og anlæg og at mindske farerne ved kortslutninger, især ved dannelse af fejlbue.

SCCR-værdien angiver, hvilken maksimal forventet kortslutningsstrøm et elskab sikkert kan modstå under fastlagte betingelser. Den angivne kortslutningsstrømsmodstand skal mindst svare til den kortslutningsstrøm, der er tilgængelig på installationsstedet, for at det elektriske udstyr er egnet til de fejlstrømme, der kan forventes der.

Sammenhængen mellem SCCR og UL 508A

Kravene til kortslutningsstrømstændighed for industrielle kontrolskabe er fastlagt i National Electrical Code (NEC), artikel 409. For at tage højde for disse krav ved konstruktion og vurdering af industrielle kontrolpaneler er standarden UL 508A blevet suppleret med bilag SB (Supplement SB).

Dette bilag beskriver en standardiseret metode til bestemmelse af kortslutningsstrømkapaciteten (SCCR). Her tages der især hensyn til de anvendte komponenters kortslutningsstrømkapacitet samt egenskaberne ved de eksisterende beskyttelsesanordninger.

For et elskab, der er certificeret i henhold til UL 508A, fastsættes og angives SCCR-værdien i overensstemmelse med de gældende krav. På den måde kan det kontrolleres, om det UL-certificerede elskab er egnet til den kortslutningsstrøm, der forekommer på anvendelsesstedet. Dette er en vigtig forudsætning for den elektriske sikkerhed og den myndighedsmæssige godkendelse i USA.

Hvordan beregnes kortslutningsstrømværdien (SCCR)?

Driftsherren af en maskine eller et anlæg er ansvarlig for, at de gældende arbejdsmiljøbestemmelser overholdes. Dette indebærer også, at det anvendte elektriske udstyr har en tilstrækkelig kortslutningsstrømfasthed.

For hvert relevant industrielt kontrolskab skal der derfor fastsættes en separat SCCR-værdi (Short Circuit Current Rating), som skal mærkes i overensstemmelse med de gældende forskrifter. De enkelte kontrolskabers kortslutningsstrømstolerance spiller desuden en vigtig rolle ved vurderingen af den samlede maskine eller anlæg. Her gælder som udgangspunkt, at den komponent med den laveste kortslutningsstrømstolerance kan begrænse SCCR-værdien for det samlede system.

Ud over en omfattende individuel undersøgelse og vurdering af den pågældende skabskonstruktion findes der to yderligere metoder til at bestemme SCCR-værdien:

Coordinated Selection – Samordnet komponentvalg

Ved »Coordinated Selection« anvendes komponenter fra én og samme producent, der er tilpasset hinanden, til opbygningen af et industrielt elskab. Disse komponenter er specielt beregnet til at blive brugt sammen og er tilpasset hinanden med hensyn til deres elektriske egenskaber samt deres kortslutningsadfærd.

Producenterne stiller til dette formål godkendte og dokumenterede komponentkombinationer til rådighed, hvis kortslutningsstrømmodstand (SCCR) er blevet påvist under definerede betingelser. Produktlister, udvælgelsestabeller og speciel projekteringssoftware letter konstruktionen og gør det nemmere at beregne SCCR-værdien.

En væsentlig ulempe ved denne fremgangsmåde er den begrænsede fleksibilitet i valget af komponenter. For at kunne anvende de dokumenterede kortslutningsværdier skal de kombinationer og anvendelsesbetingelser, som producenten har godkendt, overholdes. Anvendes der alternative komponenter, kan det være nødvendigt at foretage en ny vurdering af kortslutningsstrømfastheden.

SCCR-beregning ved fremstilling af elskabe i henhold til UL 508A

UL 508A tilbyder med sit tillæg SB (Supplement SB) en standardiseret metode til bestemmelse af kortslutningsstrømmodstanden (SCCR) for industrielle elskabe. Derved kan producenterne fastlægge SCCR-værdien allerede under konstruktionsfasen, uden at de er nødt til at udføre en omfattende og kostbar individuel kortslutningsprøvning for hvert enkelt elskab.

En afgørende fordel ved denne metode er den store fleksibilitet i forbindelse med planlægningen af elskabe. Producenter kan kombinere forskellige komponenter i overensstemmelse med deres kunders tekniske krav, forudsat at de gældende bestemmelser i UL 508A overholdes.

Vigtigt: I modsætning til »Coordinated Selection« er det ved denne metode tilladt at anvende komponenter med forskellige kortslutningsstrømstærkheder. Ved beregningen af SCCR-værdien for hele elskabet er det som udgangspunkt den komponent med den laveste kortslutningsstrømstærke, der er afgørende. Under visse forudsætninger kan egnede beskyttelsesanordninger og godkendte komponentkombinationer dog bidrage til en højere vurdering.

Hvad sker der, hvis kortslutningsstrømmodstanden er mindre end den mulige fejlstrøm?

Hvis det ved bestemmelsen af kortslutningsstrømmen viser sig, at den testede komponent ikke har den krævede kortslutningsmodstand, kan den under visse omstændigheder alligevel monteres. Til dette formål er det nødvendigt, at der installeres en passende overstrømsbeskyttelsesanordning i det pågældende anlæg. En sådan anordning afbryder strømkredsen, hvis en på forhånd fastsat strømstyrke overskrides i et bestemt tidsrum. Også her skal bestemmelserne i bilag SB til UL 508A overholdes.

Mærkning af kortslutningsstrømmodstand (SCCR)

National Electrical Code (NEC) foreskriver, at kortslutningsstrømmodstanden (SCCR) for industrielle elskabe skal være mærket på en varig og letlæselig måde. Den pågældende værdi er normalt angivet på elskabets typeskilt.

Mærkningen skal være anbragt på en sådan måde, at SCCR-værdien entydigt kan fastslås ved installation, inspektion og vedligeholdelse. For kontrolskabe i henhold til UL 508A skal de normative krav til anbringelse og udformning af typeskiltet desuden overholdes.

Vigtigt: Kravet om angivelse af kortslutningsstrømmodstanden gælder uanset, om kontrolskabet er forsynet med et UL-mærke. En UL-certificering erstatter således ikke den påkrævede SCCR-mærkning.

Vigtigt at bemærke: Regionale forskelle i SCCR-kravene

Denne artikel beskriver begrebet »Short Circuit Current Rating« (SCCR) og de dermed forbundne krav til industrielle elskabe i henhold til National Electrical Code (NEC) i USA.

NEC er ikke en selvstændig føderal lov, men et landsdækkende sæt regler for sikker opførelse af elektriske anlæg. Dets juridiske bindende karakter følger af, at det er indarbejdet i de enkelte delstaters og de kompetente lokale myndigheders forskrifter.

Der kan dog være regionale forskelle: delstater, amter og byer kan anvende forskellige udgaver af NEC eller fastsætte supplerende krav. Ved vurdering og godkendelse af elektriske anlæg er det som regel den respektive kompetente myndighed, den såkaldte Authority Having Jurisdiction (AHJ), der er afgørende.

Tyske maskin- og anlægsproducenter, der ønsker at eksportere deres produkter til USA, bør derfor i god tid sætte sig ind i de gældende bestemmelser på det påtænkte anvendelsessted. Dette gælder især fastlæggelse, dokumentation og mærkning af kortslutningsstrømsmodstanden (SCCR) samt eventuelle yderligere krav til det elektriske udstyr.

Samarbejdet med en erfaren partner som Breimer-Roth kan bidrage til, at der i god tid tages højde for regionale særlige forhold, og at elskabe udformes i overensstemmelse med standarderne for det nordamerikanske marked.