一、为什么要算短路电流

短路电流是配电系统最严酷的工况。算清它，才能：

• 校验断路器分断能力（Icu ≥ Ik）；
• 校验母线与电缆热稳定（I²t）；
• 校验设备动稳定（峰值 ip）；
• 做保护整定与选择性配合；
• 选短路容量匹配的变压器与开关。

二、短路电流的组成

低压系统短路电流主要来自：

• 系统/变压器阻抗（最主要，决定短路电流大小）；
• 线路阻抗（电缆/母线）；
• 电动机反馈电流（大电机在短路瞬间向故障点馈送电流，一般按额定电流的 4~6 倍估算，衰减快）。

三、计算方法

有名值法（低压常用）

把各元件阻抗折算到同一电压等级，串联求总阻抗：

Ik'' = U / (√3 × Z_total)

• 变压器阻抗：Zt = uk% × Un² / (100 × Sn)，Xt ≈ Zt，Rt 按铜损；
• 线路阻抗：R = ρL/S，X = x0 × L；
• 系统阻抗：由短路容量 Zs = Un²/Sk。
• 低压网络电阻不可忽略（与电抗相当），常用复数相加 Z = R + jX。

标幺值法（高压/系统计算常用）

取基准容量 Sb、基准电压 Ub，把各元件阻抗化为标幺值，串联后求短路电流标幺值，再折算有名值。便于多电压等级系统计算。

四、三相短路电流与峰值

• 对称短路电流有效值 Ik''（次暂态）：用于校验分断能力与热稳定；
• 短路峰值电流 ip = κ × √2 × Ik''，κ 为冲击系数（低压一般取 1.3~1.8，近变压器取大值），用于校验动稳定；
• 短路容量 Sk = √3 × Un × Ik''；
• 短路电流热效应 I²t 用于热稳定校验。

五、校验思路

1. 分断能力校验

Icu（或 Ics）≥ Ik''（安装点）。靠近变压器出口处短路电流大，末端小。

2. 动稳定校验

母线、开关、电缆支撑件承受的电动力：ip ≤ 设备额定峰值耐受电流 Icm。

3. 热稳定校验

S ≥ I × √t / k（见电缆篇），或 I²t ≤ 导体允许 I²t。t 含保护动作时间与分断时间。

4. 保护灵敏性校验

末端最小短路电流（两相短路或单相接地）应能使保护可靠动作：Ik.min ≥ 1.3 × 瞬时整定值。

5. 选择性校验

上下级在短路电流下按时间/电流/能量选择性配合（见选择性篇）。

六、计算步骤示例（思路）

• 画单线图，标注变压器、母线、电缆参数；
• 计算变压器阻抗（由 uk%、Sn）；
• 计算各段线路阻抗（R、X）；
• 求各关键点总阻抗 Z；
• 计算各点 Ik''、ip、Sk；
• 按各点 Ik'' 选/校验断路器分断能力；
• 校验母线、电缆热稳定与动稳定；
• 校验保护整定与选择性、灵敏性。

七、注意事项

• 低压系统电阻不可忽略，必须用阻抗模计算，不能只用 X；
• 电动机反馈在大电机多时不可忽略；
• 变压器阻抗用 uk% 而非额定电流；
• 短路持续时间要含保护动作 + 断路器燃弧时间；
• 最小短路方式（两相/单相接地）用于灵敏性校验，三相用于分断能力校验；
• 温度对电阻影响在精确计算时需修正。

八、常见误区

• 只算变压器出口，不算末端，末端断路器分断能力不足；
• 忽略线路阻抗，短路电流算得过大，设备选得过大浪费；
• 忽略电动机反馈，实际短路电流超出预期；
• 热稳定校验用错时间（漏掉保护延时）；
• 分断能力按额定电流选，事故时炸柜。

九、小结

短路电流计算是配电设计的"安全底线"。掌握阻抗计算 → 短路电流与峰值 → 分断/热稳/动稳/灵敏性/选择性五重校验的思路，再结合有名值法与标幺值法，就能为每一级开关、每一段导体选对参数，把系统建成既经济又安全的整体。