Kortsluitvermogens, inrush en impedantie: transformator- & MS-installatie dimensioneren (Ik3, uk%, I²t)

Kortsluitberekening middenspanning is de basis onder vrijwel elke keuze in een MS-/LS-ontwerp: van IAC-classificatie van het station en de Ith/Idyn-waarde van de MS-schakelinstallatie tot de railset, kabeldoorsnedes en de beveiligingsinstellingen. Toch gaat het in projecten (PV, EV, BESS, industrie) nog vaak mis door onvolledige input (netdata), verkeerde aannames over uk%, of het niet meenemen van inrush en I²t.

Wilt u zeker weten dat uw ontwerp in één keer klopt (netbeheerderproof, selectief én arc-flash onderbouwd)? M2E kan de kortsluit- en beveiligingsstudies verzorgen als onderdeel van engineering en levering van compactstations/inkoopstations. Zie ook onze kennisbank over middenspanning en stationskeuze. ([m2e.nl](https://m2e.nl/kennisbank/wat-is-middenspanning-en-wanneer-nodig))

Welke kortsluitgroottes heeft u in NL-projecten nodig?

In Nederlandse MS/LS-projecten heeft u in de praktijk minimaal deze grootheden nodig om componenten goed te dimensioneren en beveiligingen goed in te stellen:

Ik3 (3-fase kortsluitstroom): meestal maatgevend voor thermische en dynamische belasting en voor schakelvermogen.
Ik1 (1-fase aardfout-/kortsluitstroom): belangrijk voor aardfoutbeveiliging, aardingsconcept en foutspanningen (zeker bij impedant geaard of isolé net).
Piekstroom (Ip): maatgevend voor mechanische krachten (elektrodynamisch) in rails, verbindingen en schakelapparatuur.
Kortsluitenergie (I²t): bepalend voor thermische toelaatbaarheid van kabels/rails en voor de “let-through”-energie bij zekeringen en beveiligingen.

Waar komt de input vandaan?

Voor een bruikbare kortsluitberekening middenspanning hebt u doorgaans deze inputs nodig:

Netbeheerdergegevens: kortsluitvermogen of kortsluitstromen op het overdrachtspunt, netspanning (10/13,2/20 kV), aardingswijze, en soms (min/max) scenario’s. Inkoop-/aansluitstations vormen het formele overdrachtspunt. ([m2e.nl](https://m2e.nl/kennisbank/netbeheerder-inkoopstation?utm_source=openai))
Transformatorgegevens: vermogen (kVA/MVA), spanningsverhouding, uk% (kortsluitspanning), verliezen/impedantie (R/X) indien beschikbaar.
Kabeldata: type (Cu/Al), sectie, lengte, aanlegwijze/temperatuur (voor thermiek), en impedanties (R en X) of tabellen uit fabrikant/IEC.
Topologie: radialen, ringbedrijf, parallelle voedingen, koppelschakelaars, (eventueel) decentrale bronnen (PV/BESS) met hun foutbijdrage.

Rekenmethodiek op hoofdlijnen (net + trafo + kabels)

Op hoofdlijnen bepaalt u het kortsluitniveau door de totale impedantie tot aan het foutpunt te bepalen. Denk in “bronnen” en “serieschakels”:

Netimpedantie op het overdrachtspunt (van netbeheerder): vaak afgeleid uit opgegeven kortsluitvermogen Sk of kortsluitstroom.
Transformatorimpedantie: direct gerelateerd aan uk% (hoe lager uk%, hoe hoger de foutstroom aan de LS-zijde).
Kabelimpedanties: R en X zijn bij MS soms beperkt effect op Ik3 dicht bij het station, maar kunnen verderop in het net wél doorslaggevend zijn (en zijn altijd relevant voor spanningsval en I²t/uitschakeltijd).

Praktische valkuilen die we vaak zien

Te rooskleurige netdata: soms wordt alleen één (gunstig) scenario opgegeven. Voor dimensionering hebt u vaak maximaal kortsluitniveau nodig; voor selectiviteit/werking beveiliging ook minimaal kortsluitniveau.
Toekomstige netverzwaring niet meenemen: netbeheerders kunnen het net in de tijd verzwaren; kortsluitniveaus kunnen daardoor stijgen. Dimensioneer op een robuust “worst case”.
Parallelle voedingen: een koppelschakelaar die “meestal open” staat kan in bedrijfsmodi toch gesloten zijn (noodbedrijf/onderhoud), waardoor kortsluitstromen optellen.
Decentrale bronnen (PV/BESS): omvormers leveren meestal een begrensde foutstroom, maar kunnen wél selectiviteit beïnvloeden (vooral bij minimale netbijdrage).
Vergeten van de foutlocatie: Ik op de MS-rail is iets anders dan Ik op de LS-rail of aan het einde van een lange LS-kabel; u moet per knooppunt rekenen.

Impact van uk% en kabelimpedantie: wat verandert er in uw ontwerp?

De twee “knoppen” die u in ontwerp vaak direct beïnvloeden zijn:

uk% van de transformator: lagere uk% geeft lagere spanningsval bij belasting, maar hogere kortsluitstroom aan de secundaire zijde. Hogere uk% dempt kortsluitstromen, maar kan spanningshuishouding en aanloop van motoren beïnvloeden.
Kabelimpedantie: langere/kleinere kabels verhogen de impedantie en verlagen Ik op afstand. Dat helpt soms qua arc-flash/thermiek, maar kan juist problemen geven met afschakeltijden, selectiviteit en aardfoutdetectie.

Componentdimensionering: MS-schakelinstallatie, LS-rail en kabels (Iac, Ith, Idyn, I²t)

1) MS-schakelinstallatie (IAC, Ith, Idyn)

Bij middenspanning dimensioneert u niet alleen op nominale stroom, maar vooral op kortsluitvastheid:

Ith (short-time withstand current): de RMS-kortsluitstroom die de installatie thermisch kan weerstaan gedurende een opgegeven tijd (bijv. 1 s of 3 s).
Idyn (peak withstand current): de piekstroom die de installatie mechanisch kan weerstaan.
IAC (Internal Arc Classification): vlamboogbestendigheid van de schakelinstallatie/station (bijv. IAC A/B 20 kA – 1s komt in netbeheerderseisen veel voor). ([m2e.nl](https://www.m2e.nl/kennisbank/compactstation-regelgeving-netbeheerders?utm_source=openai))

Let op: als uw berekende Ik3 op de MS-rail hoger is dan de IAC/Ith-klasse van het beoogde station, moet u herontwerpen (andere schakelinstallatieklasse, andere netconfiguratie, of aanvullende maatregelen).

2) LS-hoofdverdeler en rails

Aan de LS-zijde is de kortsluitstroom vaak het hoogst (met name dichtbij de transformator). Dit raakt direct:

Schakelvermogen van de hoofdschakelaar/vermogenschakelaar (Icu/Ics) of de zekeringkeuze.
Railset kortsluitvastheid: thermisch (I²t) en dynamisch (piek).
Selectiviteit: de combinatie van hoofdbeveiliging en afgaande beveiligingen moet selectief kunnen afschakelen bij foutstromen die in de praktijk optreden.

3) Kabeldoorsnede en thermische toelaatbaarheid op basis van I²t

Voor kabels is niet alleen de continue belasting (Iz) relevant, maar ook of de kabel een kortsluit kan “overleven” tot de beveiliging afschakelt. In de praktijk toetst u dit met de I²t-benadering:

Stap 1: bepaal de foutstroom op de kabel (bij het foutpunt of aan kabelbegin, afhankelijk van toets).
Stap 2: bepaal de uitschakeltijd van de beveiliging bij die foutstroom (tijd-stroomkarakteristiek / relaiscurve).
Stap 3: controleer dat de toegepaste kabeldoorsnede thermisch toelaatbaar is voor die I²t (incl. isolatiemateriaal en begin-/eindtemperatuur).

Transformator-inrush & inschakelverschijnselen (en invloed op beveiligingen)

Een transformator gedraagt zich bij inschakelen anders dan in stationair bedrijf. Door magnetiseer-inrush kan er kortstondig een stroom lopen die vele malen de nominale stroom is, zonder dat er een fout is. Dit kan leiden tot:

Ongewenst aanspreken van overstroom- of aardfoutbeveiliging.
Spanningsdip (met impact op gevoelige lasten of omvormers).
Extra elektromagnetische krachten en mechanische belasting, vooral bij frequente schakelingen.

Mitigatie: zo voorkomt u “nuisance trips”

Beveiligingsinstellingen: juiste pickup/tijdvertraging, en waar beschikbaar: inrush-blokkering of tweede-harmonische detectie (inrush restraint) op trafo-differentiaalbeveiliging.
Schakelstrategie: gecontroleerd inschakelen (bijv. pre-insertion weerstand op MS waar van toepassing) of fasering/sequence afgestemd op de installatie.
Softstart/NTC: vooral relevant aan LS-zijde voor specifieke deelinstallaties; voor grote transformatoren is dit niet altijd praktisch, maar bij hulp- en besturingskringen of kleinere voedingen kan het wel helpen.
Procesafspraken: beperk onnodig schakelen (bijv. bij testen/commissioning), en leg vast welke bedrijfsmodi wel/niet toegestaan zijn.

Tussentijdse tip (CTA): Twijfelt u of uw station- en beveiligingskeuze klopt bij uw netdata en trafo (uk% + inrush)? Neem contact op voor een quick scan of laat M2E de volledige engineering doen. U vindt ook veel context in onze artikelen over compactstations en netbeheerders-inkoopstations. ([m2e.nl](https://m2e.nl/kennisbank/alles-over-compactstations?utm_source=openai))

Koppeling met selectiviteit en Arc Flash: kortsluitniveau × uitschakeltijd = energie

Kortsluitniveau is slechts de helft van het verhaal. De uitschakeltijd (beveiliging + schakelaar) bepaalt samen met de foutstroom:

de I²t-belasting op kabels/rails, en
de (arc-flash) energie en daarmee de benodigde PBM/labeling en veiligheidsmaatregelen.

Ontwerpkeuzes die arc-flash vaak verlagen

Sneller afschakelen waar het kan (zonder selectiviteit te verliezen): juiste curve-keuze, relaisinstellingen, zone-selectieve interlocking waar toegepast.
Beperk beschikbaar kortsluitvermogen op kritieke punten: bijvoorbeeld door topologie (radiaal i.p.v. parallel) of door impedantie (trafo-uk%, kabeltrajecten) bewust mee te nemen.
Arc-proof/IAC keuzes op MS-niveau: voldoen aan netbeheerderseisen en verhogen veiligheid bij interne fouten. ([m2e.nl](https://www.m2e.nl/kennisbank/compactstation-regelgeving-netbeheerders?utm_source=openai))

Praktisch stappenplan: kortsluitberekening middenspanning in een project

Verzamel netdata (min/max kortsluitniveau) en bevestig bedrijfsmodi (radiaal/ring, koppels).
Leg de single line diagram (SLD) vast inclusief kabeltrajecten en lengtes.
Reken kortsluitstromen (Ik3/Ik1) op relevante knooppunten: MS-rail, trafo MS/LS, LS-rails, einde afgaande kabels.
Toets componenten: MS (IAC/Ith/Idyn), LS (Icu/Ics), rails, kabel I²t, en netbeheerder-eisen.
Coördineer beveiligingen: selectiviteit, minimale foutstromen, en voorkom inrush-trips.
Leg vast in rapport: aannames, scenario’s, resultaten per knooppunt, en conclusies voor materiaalkeuze en instellingen.

Samenvatting

Voor NL-projecten hebt u minimaal Ik3, Ik1, piekstroom en I²t nodig om station, rails, schakelaars en kabels correct te dimensioneren.
uk% van de transformator en kabelimpedanties sturen rechtstreeks uw kortsluitniveau, selectiviteit en thermische toetsing.
Transformator-inrush is geen “detail”: zonder mitigatie kan ongewenst aanspreken optreden.
Kortsluitniveau en uitschakeltijd bepalen samen de energie (o.a. arc-flash) en daarmee veiligheid en labeling.

Offerte of engineering nodig? (CTA)

Wilt u een kortsluitberekening middenspanning inclusief onderbouwde componentkeuze, beveiligingscoördinatie en een rapport dat u kunt gebruiken richting netbeheerder en inspectie? Neem contact op met M2E voor een offerte of plan direct een adviesgesprek. ([m2e.nl](https://m2e.nl/contact?utm_source=openai))

FAQ (featured snippets)

Wat is Ik3 en waarom is het belangrijk bij middenspanning?

Ik3 is de 3-fase kortsluitstroom. Deze is vaak maatgevend voor de kortsluitvastheid (Ith/Idyn) van MS-componenten en voor het schakelvermogen van LS-schakelaars/zekeringen.

Wat betekent uk% van een transformator voor de kortsluitstroom?

uk% (kortsluitspanning) is een maat voor de transformatorimpedantie. Een lagere uk% betekent doorgaans een hogere kortsluitstroom aan de secundaire zijde; een hogere uk% dempt de kortsluitstroom maar kan de spanningsval beïnvloeden.

Wat is I²t en waar gebruik je het voor?

I²t is de (benaderde) kortsluitenergie: stroom in het kwadraat maal tijd. U gebruikt het om te toetsen of kabels/rails thermisch heel blijven tot de beveiliging uitschakelt, en om de doorgelaten energie van zekeringen/beveiligingen te beoordelen.

Waarom spreekt mijn beveiliging soms aan bij het inschakelen van de transformator?

Door transformator-inrush kan een hoge magnetiseerinschakelstroom ontstaan zonder echte fout. Als instellingen/filters niet goed zijn afgestemd (bijv. te lage pickup of geen inrush restraint), kan de beveiliging ongewenst aanspreken.

Welke kortsluitwaarden vragen netbeheerders meestal?

Netbeheerders leveren doorgaans gegevens over het kortsluitniveau (vaak als kortsluitvermogen of (min/max) kortsluitstroom) op het overdrachtspunt en stellen eisen aan station/schakelinstallatie, zoals IAC-classificatie en documentatie in het aansluittraject. ([m2e.nl](https://m2e.nl/kennisbank/netbeheerder-inkoopstation?utm_source=openai))

Diensten (intern)

Contact / offerte aanvragen ([m2e.nl](https://m2e.nl/contact?utm_source=openai))
M2E – totaalinstallateur middenspanning (engineering & levering stations) ([m2e.nl](https://m2e.nl/?utm_source=openai))