# 三相短路电流估算计算器（IEC 60909）

按 IEC 60909 远端短路法估算三相对称短路电流：I"_k = c·U_n/(√3·|Z|)，i_p = κ·√2·I"_k。阻抗由变压器与线路串联累加；峰值系数 κ = 1.02 + 0.98·e^(−3R/X)。

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- **分类:** Math & Numbers

- **关键词:** 短路电流, 三相短路, IEC 60909, 故障分析, 峰值电流, 电压系数, 电气工程

## 概述

本计算器基于 IEC 60909 标准（远端短路法），用于快速估算三相对称短路电流。通过输入系统电压、电压系数以及变压器和线路的阻抗参数（电阻与电抗），即可自动计算出初始对称短路电流、峰值短路电流以及系统总阻抗，帮助电气工程师评估电气设备的耐受能力与保护装置的整定值。

## 输入项

- **系统电压 U_n (V)** (number): Nominal line-to-line system voltage at the fault location.
- **电压系数 c** (select): IEC 60909 voltage factor: 1.00 (worst-case tolerance), 1.05 (LV max), 1.10 (HV max).
- **变压器电阻 R_T (Ω)** (number): Optional. Transformer equivalent resistance referred to the fault side.
- **变压器电抗 X_T (Ω)** (number): Optional. Transformer equivalent reactance referred to the fault side.
- **线路电阻 R_L (Ω)** (number): Optional. Cable/line resistance from transformer to the fault point.
- **线路电抗 X_L (Ω)** (number): Optional. Cable/line reactance from transformer to the fault point.
- **小数位数** (number)

## 适用场景

- 在进行低压或高压配电系统设计，需要校验断路器和熔断器的分断能力时。
- 在电气设备选型阶段，需要确定开关柜、母线槽等设备的动稳定和热稳定电流时。
- 在继电保护整定计算中，需要快速估算最大或最小三相短路电流以设定保护阈值时。

## 工作原理

- 输入系统标称电压并选择符合 IEC 60909 标准的电压系数 c（如 1.00、1.05 或 1.10）。
- 输入变压器的等效电阻、电抗以及连接线路的电阻、电抗（若有）。
- 系统自动将变压器与线路阻抗串联累加得到总阻抗，并根据电阻与电抗的比值计算峰值系数。
- 依据标准公式计算出初始对称短路电流和峰值短路电流，并以 JSON 格式输出详细结果。

## 使用案例

- 工业厂区配电系统设计中的断路器额定极限短路分断能力（Icu）校验。
- 变电所低压出线端及电缆末端短路电流估算，用于保护装置灵敏度校验。
- 电气工程教学与方案初步设计阶段的快速阻抗与短路电流估算。

## 常见问题

### 电压系数 c 该如何选择？

依据 IEC 60909 标准，最大短路电流计算通常在低压系统选择 1.05，高压系统选择 1.10；最小短路电流计算或考虑最坏容差时可选择 1.00。

### 如果没有线路阻抗，只输入变压器阻抗可以计算吗？

可以。线路电阻和电抗为可选输入项，留空或填 0 时，计算器将仅基于变压器阻抗进行短路电流估算。

### 峰值系数 κ 是如何计算的？

峰值系数根据公式 κ = 1.02 + 0.98 * e^(-3R/X) 计算，其中 R/X 为系统总电阻与总电抗的比值。

### 该计算器适用于单相短路计算吗？

不适用。本计算器专为三相对称短路电流（远端短路）估算设计，不适用于单相接地或两相短路计算。

### 阻抗参数应该折算到哪一侧？

变压器和线路的等效电阻与电抗均应折算到故障点所在的电压侧（即输入的系统电压 U_n 侧）。

## 相关工具

- [斐波那契数列生成器](https://elysiatools.com/zh/tools/fibonacci-generator): 生成可自定义起始数字、长度和输出格式的斐波那契数列。包含黄金比例分析和数学属性。
- [质因数分解器](https://elysiatools.com/zh/tools/prime-factorization): 将任意整数分解为其质因数，包含详细分析和数学性质。
- [变压器阻抗折算计算器](https://elysiatools.com/zh/tools/transformer-impedance-transfer): 按 Z' = (N₁/N₂)²·Z = a²·Z 计算变压器阻抗折算。支持副边→原边与原边→副边两个方向，a 可直接输入或由 N₁/N₂ 推得；同时给出导纳 Y=1/Z 与折算后导纳。
- [排列 / 组合 / 子集生成器（支持重复元素）](https://elysiatools.com/zh/tools/combinatorial-generation): 生成多重集的排列、组合与子集，自动去重并按字典序输出：排列用 next_permutation，精确计数 n!/Π(mᵢ!)；组合生成不同的 k-子多重集，计数为 Π(1+x+…+x^mᵢ) 中 x^k 的系数（元素互异时即 C(n,k)）；子集枚举所有子多重集，计数 Π(mᵢ+1)（互异时 2ⁿ），含空集。最多 12 个元素，展示上限 200 条但计数始终精确；组合模式要求 1 ≤ k ≤ n。经典例：\[A, A, B\] 的排列 → 3!/2! = 3 个（AAB、ABA、BAA）；\[A, A, B\] 的子集 → (2+1)(1+1) = 6 个。
- [量纲分析单位约分导师](https://elysiatools.com/zh/tools/dimensional-analysis-unit-cancellation-tutor): 将单位换算拆成逐步 factor-label 约分：显示分子/分母单位如何消去，自动识别倒置换算因子，并对维度不一致与学生数值答案给出教学反馈。
- [完全数判定器](https://elysiatools.com/zh/tools/perfect-number-checker): 判定 n 是否为完全数（等于其真因子之和，即 σ(n) = 2n）。对 n（≤ 10¹²）做试除因子分解，由素数幂的 σ 公式求出 σ(n) 与真因子和，分类为亏数/完全数/盈数，给出充裕指数 σ(n)/n；对完全数还原欧几里得–欧拉形式 2^(p−1)·(2^p − 1)，并列出 10¹² 以内的全部七个偶完全数。真因子个数 ≤ 200 时可列出真因子表。
- [PERT 网络分析器（期望工期/方差/完工概率）](https://elysiatools.com/zh/tools/pert-network-analyzer): 对 2–20 个活动做 PERT 三点估计分析（每行：名称、乐观 a、最可能 m、悲观 b、紧前活动）：te = (a+4m+b)/6，σ² = ((b−a)/6)²；在 te 上运行 CPM 得关键路径、期望项目工期 TE 与项目方差（关键路径上 σ² 之和）；给出目标工期 T 时按正态近似计算 Z = (T−TE)/σ 与完工概率 Φ(Z)。a≤m≤b 违规、循环依赖按业务拒绝；σ≈0 的确定性网络按确定性处理。经典例：A(2,4,6)、B(3,5,7)、C(2,3,10)、D(4,6,8, B C) → TE = 15，σ² = 1.3333，T = 16 时概率 ≈ 80.7%。
- [埃拉托色尼筛法（素数列表生成器）](https://elysiatools.com/zh/tools/sieve-of-eratosthenes): 用埃拉托色尼筛法生成不超过 n（≤ 10⁷）的全部素数，可选只取区间 \[m, n\] 内的素数。输出展示筛法机制：基素数（p² ≤ n）、划去操作次数与实际合数个数，素数列表最多显示 200 个但计数始终精确。经典例：n = 100 时以基素数 2、3、5、7 划掉 74 个合数，剩 25 个素数；π(1000) = 168。

## 示例

- [Web Python 图像处理示例](https://elysiatools.com/zh/samples/web-image-processing-python): Web Python 图像处理示例，使用 PIL/Pillow 包括读取、保存、缩放和格式转换
- [Android Java 图像处理示例](https://elysiatools.com/zh/samples/android-image-processing-java): Android Java 图像处理示例，包括图像读取保存、缩放和格式转换
- [Android Kotlin 图像处理示例](https://elysiatools.com/zh/samples/android-image-processing-kotlin): Android Kotlin 图像处理示例，包括图像读取保存、缩放和格式转换
- [Three.js 示例](https://elysiatools.com/zh/samples/threejs): Three.js 3D图形库示例，包括场景、网格、光照、材质、动画和交互式3D内容
