Short-circuit currents in three-phase a.c. systems - Part 0: Calculation of currents

Applicable to the calculation of short-circuit currents: - in low-voltage three-phase a.c. systems - in high-voltage three-phase a.c. systems operating at a nominal frequency of 50 Hz or 60 Hz. Systems at highest voltages of 550 kV and above with long transmission lines need special consideration. The contents of the corrigendum of February 2002 have been included in this copy.

Courants de court-circuit dans les réseaux triphasés à courant alternatif - Partie 0: Calcul des courants

Applicable au calcul des courants de court-circuit: - dans les réseaux triphasés basse tension à courant alternatif, - dans les réseaux triphasés haute tension à courant alternatif, fonctionnant à une fréquence nominale de 50 Hz ou de 60 Hz. Les réseaux de tensions très élevées, 550 kV et plus, avec lignes de transport de grande longueur nécessitent un traitement particulier. Le contenu du corrigendum de février 2002 a été pris en considération dans cet exemplaire.

General Information

Status
Published
Publication Date
09-Jul-2001
Technical Committee
Current Stage
DELPUB - Deleted Publication
Start Date
28-Jan-2016
Completion Date
26-Oct-2025
Ref Project

Relations

Standard
IEC 60909-0:2001 - Short-circuit currents in three-phase a.c. systems - Part 0: Calculation of currents Released:7/10/2001
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IEC 60909-0:2001 - Courants de court-circuit dans les réseaux triphasés à courant alternatif - Partie 0: Calcul des courants Released:7/10/2001
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IEC 60909-0:2001 - Short-circuit currents in three-phase a.c. systems - Part 0: Calculation of currents Released:7/10/2001 Isbn:2831853699
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Standards Content (Sample)


INTERNATIONAL IEC
STANDARD
60909-0
First edition
2001-07
Short-circuit currents in three-phase
a.c. systems –
Part 0:
Calculation of currents
This English-language version is derived from the original
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Reference number
Publication numbering
As from 1 January 1997 all IEC publications are issued with a designation in the
60000 series. For example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.
Consolidated editions
The IEC is now publishing consolidated versions of its publications. For example,
edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to the base publication, the base
publication incorporating amendment 1 and the base publication incorporating
amendments 1 and 2.
Further information on IEC publications
The technical content of IEC publications is kept under constant review by the IEC,
thus ensuring that the content reflects current technology. Information relating to this
publication, including its validity, is available in the IEC Catalogue of publications
(see below) in addition to new editions, amendments and corrigenda. Information on
the subjects under consideration and work in progress undertaken by the technical
committee which has prepared this publication, as well as the list of publications
issued, is also available from the following:
• IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue of IEC publications
The on-line catalogue on the IEC web site (www.iec.ch/searchpub) enables you to
search by a variety of criteria including text searches, technical committees and
date of publication. On-line information is also available on recently issued
publications, withdrawn and replaced publications, as well as corrigenda.
• IEC Just Published
This summary of recently issued publications (www.iec.ch/online_news/ justpub) is
also available by email. Please contact the Customer Service Centre (see below)
for further information.
• Customer Service Centre
If you have any questions regarding this publication or need further assistance,
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Tel: +41 22 919 02 11
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INTERNATIONAL IEC
STANDARD
60909-0
First edition
2001-07
Short-circuit currents in three-phase
a.c. systems –
Part 0:
Calculation of currents
 IEC 2001 Copyright - all rights reserved
No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical,
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Commission Electrotechnique Internationale
International Electrotechnical Commission
Международная Электротехническая Комиссия
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60909-0  IEC:2001 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD. 9
1 General . 13
1.1 Scope .13
1.2 Normative references . 15
1.3 Definitions . 17
1.4 Symbols, subscripts and superscripts. 25
1.4.1 Symbols . 25
1.4.2 Subscripts . 29
1.4.3 Superscripts . 31
2 Characteristics of short-circuit currents: calculating method. 31
2.1 General.31
2.2 Calculation assumptions. 35
2.3 Method of calculation . 35
2.3.1 Equivalent voltage source at the short-circuit location . 35
2.3.2 Application of symmetrical components . 41
2.4 Maximum short-circuit currents . 45
2.5 Minimum short-circuit currents . 47
3 Short-circuit impedances of electrical equipment. 47
3.1 General.47
3.2 Network feeders . 49
3.3 Transformers . 51
3.3.1 Two-winding transformers . 51
3.3.2 Three-winding transformers . 53
3.3.3 Impedance correction factors for two- and three-winding
network transformers . 57
3.4 Overhead lines and cables . 59
3.5 Short-circuit limiting reactors . 61
3.6 Synchronous machines . 61
3.6.1 Synchronous generators . 61
3.6.2 Synchronous compensators and motors . 65
3.7 Power station unit . 65
3.7.1 Power station units with on-load tap-changer. 65
3.7.2 Power station units without on-load tap-changer. 69
3.8 Asynchronous motors. 71
3.8.1 General . 71
3.8.2 Contribution to short-circuit currents by asynchronous motors . 73
3.9 Static converters. 77
3.10 Capacitors and non-rotating loads . 77
4 Calculation of short-circuit currents . 79
4.1 General.79
4.2 Initial symmetrical short-circuit current I ′′ . 83
k
60909-0  IEC:2001 – 5 –
4.2.1 Three-phase short circuit. 83
4.2.2 Line-to-line short circuit . 95
4.2.3 Line-to-line short circuit with earth connection. 99
4.2.4 Line-to-earth short circuit .101
......................................................................................101
4.3 Peak short-circuit current i
p
4.3.1 Three-phase short circuit.101
4.3.2 Line-to-line short circuit .105
4.3.3 Line-to-line short circuit with earth connection.105
4.3.4 Line-to-earth short circuit .107
4.4 DC component of the short-circuit current .107
...........................................................107
4.5 Symmetrical short-circuit breaking current I
b
4.5.1 Far-from-generator short circuit .107
4.5.2 Near-to-generator short circuit .109
..........................................................................117
4.6 Steady-state short-circuit current I
k
4.6.1 Three-phase short circuit of one generator or one power station unit .117
4.6.2 Three-phase short circuit in non-meshed networks.121
4.6.3 Three-phase short circuit in meshed networks.123
4.6.4 Unbalanced short circuits.123
4.6.5 Short circuits at the low-voltage side of transformers, if one line conductor
is interrupted at the high-voltage side .125
4.7 Terminal short circuit of asynchronous motors.127
4.8 Joule integral and thermal equivalent short-circuit current .129
Annex A (normative) Equations for the calculation of the factors m and n .137
Figure 1 – Short-circuit current of a far-from-generator short circuit with
constant a.c. component (schematic diagram).31
Figure 2 – Short-circuit current of a near-to-generator short circuit with
decaying a.c. component (schematic diagram).33
Figure 3 – Characterization of short circuits and their currents.37
′′
Figure 4 – Illustration for calculating the initial symmetrical short-circuit current I
k
in compliance with the procedure for the equivalent voltage source .39
Figure 5 – Short-circuit impedances of a three-phase a.c. system at
the short-circuit location F.43
Figure 6 – System diagram and equivalent circuit diagram for network feeders .49
Figure 7 – Three-winding transformer (example) .55
Figure 8 – Phasor diagram of a synchronous generator at rated conditions .63
Figure 9 – Example for the estimation of the contribution from the asynchronous motors
in relation to the total short-circuit current.75
Figure 10 – Diagram to determine the short-circuit type (figure 3) for the highest
short-circuit current referred to the symmetrical three-phase short-circuit current at
the short-circuit location when the impedance angles of the sequence
impedances Z , Z , Z are identical .81
(1) (2) (0)
Figure 11 – Examples of single-fed short circuits.85
Figure 12 – Example of a non-meshed network .89

60909-0  IEC:2001 – 7 –
Figure 13 – Short-circuit currents and partial short-circuit currents for three-phase
short circuits between generator and unit transformer with or without on-load tap-changer,
or at the connection to the auxiliary transformer of a power station unit and at the
auxiliary busbar A .89
Figure 14 – Example of a meshed network fed from several sources.97
Figure 15 – Factor κ for series circuit as a function of ratio R/X or X/R.101
Figure 16 – Factor μ for calculation of short-circuit breaking current I .111
b
Figure 17 – Factor q for the calculation of the symmetrical short-circuit breaking
current of asynchronous motors .113
λ and λ factors for cylindrical rotor generators .119
Figure 18 –
min max
Figure 19 – Factors λ and λ for salient-pole generators .119
min max
Figure 20 – Transformer secondary short circuits, if one line (fuse) is opened on the
high-voltage side of a transformer Dyn5 .125
Figure 21 – Factor m for the heat effect of the d.c. component of the short-circuit current
(for programming, the equation for m is given in annex A).131
Figure 22 – Factor n for the heat effect of the a.c. component of the short-circuit current
(for programming, the equation for n is given in annex A) .133
Table 1 – Voltage factor c.41
Table 2 – Factors α and β for the calculation of short-circuit currents with equation (90)
Rated transformation ratio t = U /U .127
r rTHV rTLV
Table 3 – Calculation of short-circuit currents of asynchronous motors in the case of
a short circuit at the terminals (see 4.7) .129

60909-0  IEC:2001 – 9 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
SHORT-CIRCUIT CURRENTS IN THREE-PHASE AC SYSTEMS –
Part 0: Calculation of currents
FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International Organization
for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an international
consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation from all
interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form of
standards, technical specifications, technical reports or guides and they are accepted by the National Committees
in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any divergence
between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly indicated in the
latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject of
patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 60909-0 has been prepared by IEC technical committee 73: Short-
circuit currents.
This first edition cancels and replaces IEC 60909 published in 1988 and constitutes a technical
revision.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
73/119/FDIS 73/121/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
Annex A forms an integral part of this standard.

60909-0  IEC:2001 – 11 –
This part of IEC 60909 shall be read in conjunction with the International Standards, Technical
Reports and Technical Specifications mentioned below:
– IEC TR 60909-1,— Short-circuit current calculation in three-phase a.c. systems – Part 1:
Factors for the calculation of short-circuit currents in three-phase a.c. systems according
1)
to IEC 60909-0
– IEC TR3 60909-2:1992, Electrical equipment – Data for short-circuit current calculations in
accordance with IEC 60909
– IEC 60909-3:1995, Short-circuit current calculation in three-phase a.c. systems – Part 3:
Currents during two separate simultaneous single-phase line-to-earth short circuits and
partial short-circuit currents following through earth
– IEC TR 60909-4:2000, Short-circuit current calculation in three-phase a.c. systems – Part 4:
Examples for the calculation of short-circuit currents
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until 2007.
At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
The contents of the corrigendum of February 2002 have been included in this copy.
________
1)
To be published.
60909-0  IEC:2001 – 13 –
SHORT-CIRCUIT CURRENTS IN THREE-PHASE AC SYSTEMS –
Part 0: Calculation of currents
1 General
1.1 Scope
This part of IEC 60909 is applicable to the calculation of short-circuit currents:
• in low-voltage three-phase a.c. systems
• in high-voltage three-phase a.c. systems
operating at a nominal frequency of 50 Hz or 60 Hz.
Systems at highest voltages of 550 kV and above with long transmission lines need special
consideration.
This part of IEC 60909 establishes a general, practicable and concise procedure leading to results,
which are generally of acceptable accuracy. For this calculation method, an equivalent voltage source at
the short-circuit location is introduced. This does not exclude the use of special methods, for example the
superposition method, adjusted to particular circumstances, if they give at least the same precision. The
superposition method gives the short-circuit current related to the one load flow presupposed. This
method, therefore, does not necessarily lead to the maximum short-circuit current.
This part of IEC 60909 deals with the calculation of short-circuit currents in the case of balanced
or unbalanced short circuits.
In case of an accidental or intentional conductive path between one line conductor and local
earth, the following two cases must be clearly distinguished with regard to their different
physical properties and effects (resulting in different requirements for their calculation):
• line-to-earth short circuit, occurring in a solidly earthed neutral system or an impedance
earthed neutral system;
• a single line-to-earth fault, occurring in an isolated neutral earthed system or a resonance
earthed neutral system. This fault is beyond the scope of, and is therefore not dealt with in,
this standard.
For currents during two separate simultaneous single-phase line-to-earth short circuits in an
isolated neutral system or a resonance earthed neutral system, see IEC 60909-3.
Short-circuit currents and short-circuit impedances may also be determined by system tests, by
measurement on a network analyzer, or with a digital computer. In existing low-voltage systems
it is possible to determine the short-circuit impedance on the basis of measurements at the
location of the prospective short circuit considered.

60909-0  IEC:2001 – 15 –
The calculation of the short-circuit impedance is in general based on the rated data of the
electrical equipment and the topological arrangement of the system and has the advantage of
being possible both for existing systems and for systems at the planning stage.
In general, two short-circuit currents, which differ in their magnitude, are to be calculated:
• the maximum short-circuit current which determines the capacity or rating of electrical
equipment; and
• the minimum short-circuit current which can be a basis, for example, for the selection of
fuses, for the setting of protective devices, and for checking the run-up of motors.
NOTE The current in a three-phase short circuit is assumed to be made simultaneously in all poles. Investigations of
non-simultaneous short circuits, which may lead to higher aperiodic components of short-circuit current, are beyond
the scope of this standard.
This standard does not cover short-circuit currents deliberately created under controlled
conditions (short-circuit testing stations).
This part of IEC 60909 does not deal with the calculation of short-circuit currents in installations
on board ships and aeroplanes.
1.2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text,
constitute provisions of this part of IEC 60909. For dated references, subsequent amendments to,
or revisions of, any of these publications do not apply. However, parties to agreements based on
this part of IEC 60909 are encouraged to investigate the possibility of applying the most recent
editions of the normative documents indicated below. For undated references, the latest edition
of the normative document referred to applies. Members of IEC and ISO maintain registers of
currently valid International Standards.
IEC 60038:1983, IEC standard voltages
IEC 60050(131):1978, International Electrotechnical Vocabulary – Chapter 131: Electric and
magnetic circuits
IEC 60050(151):1978, International Electrotechnical Vocabulary – Chapter 151: Electric and
magnetic devices
IEC 60050-195:1998, International Electrotechnical Vocabulary – Part 195: Earthing and
protection against electric shock
IEC 60056:1987, High-voltage alternating-current circuit-breakers
IEC 60071-1:1993, Insulation coordination – Part 1: Definitions, principles and rules
IEC 60781:1989, Application guide for calculation of short-circuit currents in low-voltage radial
systems
IEC 60865-1:1993, Short-circuit currents – Calculation of effects – Part 1: Definitions and calculation
methods
60909-0  IEC:2001 – 17 –
IEC TR 60909-1, Short-circuit currents calculation in three-phase a.c. systems – Part 1: Factors
1)
for the calculation of short-circuit currents in three-phase a.c. systems according to IEC 60909-0
IEC TR3 60909-2:1992, Electrical equipment – Data for short-circuit current calculations in
accordance with IEC 60909
IEC 60909-3:1995, Short-circuit current calculation in three-phase a.c. systems – Part 3:
Currents during two separate simultaneous single phase line-to-earth short circuits and partial
short-circuit currents flowing through earth
IEC TR 60909-4:2000, Short-circuit current calculation in three-phase a.c. systems – Part 4:
Examples for the calculation of short-circuit currents
IEC 60949:1988, Calculation of thermally permissible short-circuit currents, taking into
account non-adiabatic heating effects
IEC 60986:1989, Guide to the short-circuit temperature limits of electrical cables with a rated
voltage from 1,8/3 (3,6) kV to 18/30 (36) kV
1.3 Definitions
For the purposes of this part of IEC 60909, the definitions given in IEC 60050(131) and the
following definitions apply.
1.3.1
short circuit
accidental or intentional conductive path between two or more conductive parts forcing the
electric potential differences between these conductive parts to be equal or close to zero
1.3.1.1
line-to-line short circuit
accidental or intentional conductive path between two or more line conductors with or without
earth connection
1.3.1.2
line-to-earth short circuit
accidental or intentional conductive path in a solidly earthed neutral system or an impedance
earthed neutral system between a line conductor and local earth
1.3.2
short-circuit current
over-current resulting from a short circuit in an electric system
NOTE It is necessary to distinguish between the short-circuit current at the short-circuit location and partial short-
circuit currents in the network branches (see figure 3) at any point of the network.
________
1)
To be published.
60909-0  IEC:2001 – 19 –
1.3.3
prospective (available) short-circuit current
current that would flow if the short circuit were replaced by an ideal connection of negligible
impedance without any change of the supply (see note of 1.1)
1.3.4
symmetrical short-circuit current
r.m.s. value of the a.c. symmetrical component of a prospective (available) short-circuit current
(see 1.3.3), the aperiodic component of current, if any, being neglected
1.3.5
′′
initial symmetrical short-circuit current I
k
r.m.s. value of the a.c. symmetrical component of a prospective (available) short-circuit current
(see 1.3.3), applicable at the instant of short circuit if the impedance remains at zero-time value
(see figures 1 and 2)
1.3.6
′′
initial symmetrical short-circuit power S
k
′′
fictitious value determined as a product of the initial symmetrical short-circuit current I
k
′′ ′′
(see 1.3.5), the nominal system voltage U (see 1.3.13) and the factor 3: S = 3 U I
n n
k k
NOTE The initial symmetrical short-circuit power S′′ is not used for the calculation procedure in this standard.
k
′′
If S is used in spite of this in connection with short-circuit calculations, for instance to calculate the internal
k
impedance of a network feeder at the connection point Q, then the definition given should be used in the following
form: S′′ = 3 U I′′ or Z = cU / S′′ .
kQ nQ kQ Q nQ kQ
1.3.7
decaying (aperiodic) component i of short-circuit current
d.c.
mean value between the top and bottom envelope of a short-circuit current decaying from an
initial value to zero according to figures 1 and 2
1.3.8
peak short-circuit current i
p
maximum possible instantaneous value of the prospective (available) short-circuit current
(see figures 1 and 2)
NOTE The magnitude of the peak short-circuit current varies in accordance with the moment at which the short
circuit occurs. The calculation of the three-phase peak short-circuit current i applies to the line conductor and to the
p
instant at which the greatest possible short-circuit current exists. Sequential short circuits are not considered.
1.3.9
symmetrical short-circuit breaking current I
b
r.m.s. value of an integral cycle of the symmetrical a.c. component of the prospective short-
circuit current at the instant of contact separation of the first pole to open of a switching device
1.3.10
steady-state short-circuit current I
k
r.m.s. value of the short-circuit current which remains after the decay of the transient phenomena
(see figures 1 and 2)
60909-0  IEC:2001 – 21 –
1.3.11
symmetrical locked-rotor current I
LR
highest symmetrical r.m.s. current of an asynchronous motor with locked rotor fed with rated
voltage U at rated frequency
rM
1.3.12
equivalent electric circuit
model to describe the behaviour of a circuit by means of a network of ideal elements
[IEV 131-01-33]
1.3.13
nominal system voltage U
n
voltage (line-to-line) by which a system is designated, and to which certain operating
characteristics are referred
NOTE Values are given in IEC 60038.
1.3.14
equivalent voltage source cU / 3
n
voltage of an ideal source applied at the short-circuit location in the positive-sequence system
for calculating the short-circuit current according to 2.3. This is the only active voltage of the
network
1.3.15
voltage factor c
ratio between the equivalent voltage source and the nominal system voltage U divided by 3.
n
The values are given in table 1
NOTE The introduction of a voltage factor c is necessary for various reasons. These are:
– voltage variations depending on time and place,
– changing of transformer taps,
– neglecting loads and capacitances by calculations according to 2.3.1,
– the subtransient behaviour of generators and motors.
1.3.16
subtransient voltage E″″ of a synchronous machine
″″
r.m.s. value of the symmetrical internal voltage of a synchronous machine which is active behind
′′
the subtransient reactance X at the moment of short circuit
d
1.3.17
far-from-generator short circuit
short circuit during which the magnitude of the symmetrical a.c. component of the prospective
(available) short-circuit current remains essentially constant (see figure 1)
1.3.18
near-to-generator short circuit
short circuit to which at least one synchronous machine contributes a prospective initial
symmetrical short-circuit current which is more than twice the machine's rated current, or a short
circuit to which asynchronous motors contribute more than 5 % of the initial symmetrical short-
circuit current I ′′ without motors (see figure 2)
k
60909-0  IEC:2001 – 23 –
1.3.19
short-circuit impedances at the short-circuit location F
1.3.19.1
positive-sequence short-circuit impedance Z of a three-phase a.c. system
(1)
impedance of the positive-sequence system as viewed from the short-circuit location (see 2.3.2
and figure 5a)
1.3.19.2
negative-sequence short-circuit impedance Z of a three-phase a.c. system
(2)
impedance of the negative-sequence system as viewed from the short-circuit location (see 2.3.2
and figure 5b)
1.3.19.3
zero-sequence short-circuit impedance Z of a three-phase a.c. system
(0)
impedance of the zero-sequence system as viewed from the short-circuit location (see 2.3.2 and
figure 5c). It includes three times the neutral-to-earth impedance Z
N
1.3.19.4
short-circuit impedance Z of a three-phase a.c. system
k
abbreviated expression for the positive-sequence short-circuit impedance Z according to
(1)
1.3.19.1 for the calculation of three-phase short-circuit currents
1.3.20
short-circuit impedances of electrical equipment
1.3.20.1
positive-sequence short-circuit impedance Z of electrical equipment
(1)
ratio of the line-to-neutral voltage to the short-circuit current of the corresponding line conductor
of electrical equipment when fed by a symmetrical positive-sequence system of voltages (see
clause 2 and IEC 60909-4)
NOTE The index of symbol Z may be omitted if there is no possibility of confusion with the negative-sequence
(1)
and the zero-sequence short-circuit impedances.
1.3.20.2
negative-sequence short-circuit impedance Z of electrical equipment
(2)
ratio of the line-to-neutral voltage to the short-circuit current of the corresponding line conductor
of electrical equipment when fed by a symmetrical negative-sequence system of voltages
(see clause 2 and IEC 60909-4).
1.3.20.3
zero-sequence short-circuit impedance Z of electrical equipment
(0)
ratio of the line-to-earth voltage to the short-circuit current of one line conductor of electrical
equipment when fed by an a.c. voltage source, if the three paralleled line conductors are used for
the outgoing current and a fourth line and/or earth as a joint return (see clause 2 and IEC 60909-4)
1.3.21
′′
subtransient reactance X of a synchronous machine
d
effective reactance at the moment of short circuit. For the calculation of short-circuit currents
′′
the saturated value of X is taken
d
NOTE When the reactance X ′′ in ohms is divided by the rated impedance Z = U /S of the synchronous
rG rG
d rG
machine, the result in per unit is represented by a small letter x′′ = X ′′ /Z .
rG
d d
60909-0  IEC:2001 – 25 –
1.3.22
minimum time delay t
min
shortest time between the beginning of the short-circuit current and the contact separation of the
first pole to open of the switching device
NOTE The time t is the sum of the shortest possible operating time of a protective relay and the shortest opening
min
time of a circuit-breaker. It does not take into account adjustable time delays of tripping devices.
1.3.23
thermal equivalent short-circuit current I
th
the r.m.s. value of a current having the same thermal effect and the same duration as the actual
short-circuit current, which may contain a d.c. component and may subside in time
1.4 Symbols, subscripts and superscripts
The equations given in this standard are written without specifying units. The symbols represent
physical quantities possessing both numerical values and dimensions that are independent of
units, provided a consistent unit system is chosen, for example the international system of units
(SI). Symbols of complex quantities are underlined, for example Z = R + jX.
1.4.1 Symbols
A Initial value of the d.c. component i
d.c.
a Complex operator
a A ratio between unbalanced short-circuit current and three phase short-circuit
current
c Voltage factor
cU / 3 Equivalent voltage source (r.m.s.)
n
E″ Subtransient voltage of a synchronous machine
f Frequency (50 Hz or 60 Hz)
I Symmetrical short-circuit breaking current (r.m.s.)
b
I Steady-state short-circuit current (r.m.s.)
k
I Steady-state short-circuit current at the terminals (poles)
kP
of a generator with compound excitation
′′
I Initial symmetrical short-circuit current (r.m.s.)
k
I Symmetrical locked-rotor current of an asynchronous motor
LR
I Rated current of electrical equipment
r
I Thermal equivalent short-circuit current
th
i d.c. component of short-circuit current
d.c.
i Peak short-circuit current
p
K Correction factor for impedances
m Factor for the heat effect of the d.c. component
n Factor for the heat effect of the a.c. component
p Pair of poles of an asynchronous motor
p Range of generator voltage regulation
G
p Range of transformer voltage adjustment
T
P Total loss in transformer windings at rated current
krT
P Rated active power of an asynchronous motor (P = S cos ϕ η )
rM rM rM rM rM
q Factor for the calculation of breaking current of asynchronous motors
q Nominal cross-section
n
60909-0  IEC:2001 – 27 –
R resp. r Resistance, absolute respectively relative value
R Resistance of a synchronous machine
G
R Fictitious resistance of a synchronous machine when calculating i
Gf p
′′
S Initial symmetrical short-circuit power (see 1.3.6)
k
S Rated apparent power of electrical equipment
r
t Minimum time delay
min
t Rated transformation ratio (tap-changer in main position); t ≥ 1
r r
T Duration of the short-circuit current
k
U Highest voltage for equipment, line-to-line (r.m.s.)
m
U Nominal system voltage, line-to-line (r.m.s.)
n
U Rated voltage, line-to-line (r.m.s.)
r
u Rated short-circuit voltage of a transformer in per cent
kr
u Short-circuit voltage of a short-circuit limiting reactor in per cent
kR
u Rated resistive component of the short-circuit voltage
Rr
of a transformer in per cent
u Rated reactive component of the short-circuit voltage
Xr
of a transformer in per cent
U , U , U Positive-, negative-, zero-sequence voltage
(1) (2) (0)
X resp. x Reactance, absolute respectively relative value
X resp. X Synchronous reactance, direct axis respectively quadrature axis
d q
X Fictitious reactance of a generator with compound excitation in the case of
dP
steady-state short circuit at the terminals (poles)
′′ ′′
X resp. X Subtransient reactance of a synchronous machine (saturated value), direct axis
d q
respectively quadrature axis
Unsaturated synchronous reactance, relative value
x
d
Saturated synchronous reactance, relative value, reciprocal of the saturated
x
d sat
no-load short-circuit ratio
Z resp. z Impedance, absolute respectively relative value
Z Short-circuit impedance of a three-phase a.c. system
k
Z Positive-sequence short-circuit impedance
(1)
Z Negative-sequence short-circuit impedance
(2)
Z Zero-sequence short-circuit impedance
(0)
η Efficiency of asynchronous motors
κ Factor for the calculation of the peak short-circuit current
λ Factor for the calculation of the steady-state short-circuit current
μ Factor for the calculation of the symmetrical short-circuit breaking current
–7
μ Absolute permeability of vacuum, μ = 4π ⋅ 10 H/m
0 0
ρ Resistivity
ϕ Phase angle
θ Conductor temperature at the end of the short circuit
e
01 Positive-sequence neutral reference
02 Negative-sequence neutral reference
00 Zero-sequence neutral reference

60909-0  IEC:2001 – 29 –
1.4.2 Subscripts
(1) Positive-sequence component
(2) Negative-sequence component
(0) Zero-sequence component
a.c Alternating current
d.c Direct current
f Fictitious
k or k3 Three-phase short circuit (see figure 3a)
k1 Line-to-earth short circuit, line-to-neutral short circuit (see figure 3d)
k2 Line-to-line short circuit (see figure 3b)
k2E resp. kE2E Line-to-line short circuit with earth connection (see figure 3c)
K Impedances or reactances calculated with an impedance correction factor K ,
T
K or K respectively K
G S SO
max Maximum
min Minimum
n Nominal value (IEV 151-04-01)
r Rated value (IEV 151-04-03)
rsl Resulting
t Transferred value
AT Auxiliary transformer
B Busbar
EEarth
F Short-circuit location
G Generator
HV High-voltage, high-voltage side of a transformer
LV Low-voltage, low-voltage side of a transformer
LLine
LR Locked rotor
L1, L2, L3 Line conductors of a three-phase a.c. system
M Asynchronous motor or group of asynchronous motors
M Without motor
MV Medium-voltage, medium-voltage side of a transformer
N Neutral of a three-phase a.c. system, starpoint of a generator or a transformer
P Terminal, pole
Q Feeder connection point
R Short-circuit limiting reactor
S Power station unit (generator and unit transformer with on-load tap-changer)
SO Power station unit (generator and unit transformer with constant transfor-
mation ratio or off-load taps)
T Transformer
60909-0  IEC:2001 – 31 –
1.4.3 Superscripts
″ Subtransient (initial) value
′ Resistance or reactance per unit length
b Before the short circuit
2 Characteristics of short-circuit currents: calculating method
2.1 General
A complete calculation of short-circuit currents should give the currents as a function of time at
the short-circuit location from the initiation of the short circuit up to its end, corresponding to the
instantaneous value of the voltage at the beginning of the short circuit (see figures 1 and 2).
Current
Top envelope
DC component i of the short-ciucuit current
d.c.
Time
Bottom envelope
′′
I = initial symmetrical short-circuit current
k
i = peak short-circuit current
p
I = steady-state short-circuit current
k
i = d.c. component of short-circuit current
d.c.
A = initial value of the d.c. component i
d.c.
Figure 1 – Short-circuit current of a far-from-generator short circuit
with constant a.c. component (schematic diagram)
''
2√2I
k
i
p
A
''''''''''
2√2 =2√2
I I
k k
60909-0  IEC:2001 – 33 –
In most practical cases a determination like this is not necessary. Depending on the application
of the results, it is of interest to know the r.m.s. value of the symmetrical a.c. component and the
peak value i of the short-circuit current following the occurrence of a short circuit. The highest
p
value i depends on the time constant of the decaying aperiodic component and the frequency f,
p
that is on the ratio R/X or X/R of the short-circuit impedance Z , and is reached if the short
k
circuit starts at zero voltage. i also depends on the decay of the symmetrical a.c. component of
p
the short-circuit current.
In meshed networks there are several direct-current time constants. That is why it is not possible
to give an easy method of calculating i and i . Special methods to calculate i with sufficient
p d.c. p
accuracy are given in 4.3.
Current
Top envelope
d.c. component i of the short-circuit current
d.c.
Time
Bottom envelope
I ′′ = initial symmetrical short-circuit current
k
i = peak short-circuit current
p
I = steady-state short-circuit current
k
i = d.c. component of short-circuit current
d.c.
A = initial value of the d.c. component i
d.c.
Figure 2 – Short-circuit current of a near-to-generator short circuit
with decaying a.c. component (schematic diagram)
''
2√2I
k
i
p
A
2√2I
k
60909-0  IEC:2001 – 35 –
2.2 Calculation assumptions
The calculation of maximum and minimum short-circuit currents is based on the following
simplifications.
a) For the duration of the short circuit there is no change in the type of short circuit involved, that is, a
three-phase short circuit remains three-phase and a line-to-earth short circuit remains line-to-earth
during the time of short circuit.
b) For the duration of the short circuit, there is no change in the network involved.
c) The impedance of the transformers is referred to the tap-changer in main position. This is admissible,
because the impedance correction factor K for network transformers is introduced.
T
d) Arc resistances are not taken into account.
e) All line capacitances and shunt admittances and non-rotating loads, except those of the zero-
sequence system, are neglected.
Despite these assumptions being not strictly true for the power systems considered, the result of
the calculation does fulfil the objective to give results which are generally of acceptable
accuracy.
For balanced and unbalanced short circuits as shown in figure 3, it is useful to calculate the
short-circuit currents by application of symmetrical components (see 2.3.2).
When calculating short-circuit currents in systems with different voltage levels, it is necessary to
transfer impedance values from one voltage level to another, usually to that voltage level at
which the short-circuit current is to be calculated. For per unit or other similar unit systems, no
transformation is necessary if these systems are coherent, i.e. U /U = U /U for each
rTHV rTLV nHV nLV
transformer in the system with partial short-circuit currents. U /U is normally not equal to
rTHV rTLV
U /U (see IEC 60909-2 and the examples given in IEC 60909-4).
nHV nLV
The impedances of the equipment in superimposed or subordinated networks are to be divided or
multiplied by the square of the rated transformation ratio t . Voltages and currents are to be
r
converted by the rated transformation ratio t .
r
2.3 Method of calculation
2.3.1 Equivalent voltage source at the short-circuit location
The method used for calculation is based on the introduction of an equivalent voltage source at
the short-circuit location. The equivalent voltage source is the only active voltage of the system.
All network feeders, synchronous and asynchronous machines are replaced by their internal
impedances (see clause 3).
In all cases it is possible to determine the short-circuit current at the short-circuit location F with
the help of an equivalent voltage source. Operational data and the load of consumers, tap-
changer position of transformers, excitation of generators,
...


NORME CEI
INTERNATIONALE
60909-0
Première édition
2001-07
Courants de court-circuit dans les réseaux
triphasés à courant alternatif –
Partie 0:
Calcul des courants
Cette version française découle de la publication d’origine
bilingue dont les pages anglaises ont été supprimées.
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Numéro de référence
CEI 60909-0:2001(F)
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60000. Ainsi, la CEI 34-1 devient la CEI 60034-1.
Editions consolidées
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amendements sont disponibles. Par exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2
indiquent respectivement la publication de base, la publication de base incorporant
l’amendement 1, et la publication de base incorporant les amendements 1 et 2
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publication, y compris sa validité, sont disponibles dans le Catalogue des
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ments et corrigenda. Des informations sur les sujets à l’étude et l’avancement des
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NORME CEI
INTERNATIONALE
60909-0
Première édition
2001-07
Courants de court-circuit dans les réseaux
triphasés à courant alternatif –
Partie 0:
Calcul des courants
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XB
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Pour prix, voir catalogue en vigueur

– 2 – 60909-0  CEI:2001
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS . 8
1 Généralités. 12
1.1 Domaine d'application. 12
1.2 Références normatives . 14
1.3 Définitions . 16
1.4 Symboles, indices inférieurs et supérieurs. 24
1.4.1 Symboles . 24
1.4.2 Indices inférieurs . 28
1.4.3 Indices supérieurs . 30
2 Caractéristiques des courants de court-circuit: méthode de calcul. 30
2.1 Généralités . 30
2.2 Hypothèses de calcul. 34
2.3 Méthode de calcul . 34
2.3.1 Source de tension équivalente au point de court-circuit . 34
2.3.2 Application des composantes symétriques. 40
2.4 Courants de court-circuit maximaux. 44
2.5 Courants de court-circuit minimaux . 46
3 Impédances de court-circuit des matériels électriques. 46
3.1 Généralités . 46
3.2 Réseaux d'alimentation. 48
3.3 Transformateurs . 50
3.3.1 Transformateurs à deux enroulements. 50
3.3.2 Transformateurs à trois enroulements . 52
3.3.3 Facteurs de correction d'impédance pour transformateurs de réseau
à deux et trois enroulements. 56
3.4 Lignes aériennes et câbles . 58
3.5 Réactances de limitation de court-circuit. 60
3.6 Machines synchrones . 60
3.6.1 Alternateurs synchrones. 60
3.6.2 Moteurs et compensateurs synchrones. 64
3.7 Groupe de production. 64
3.7.1 Groupes de production avec changeur de prise en charge. 64
3.7.2 Groupe de production sans changeur de prise en charge. 68
3.8 Moteurs asynchrones. 70
3.8.1 Généralités. 70
3.8.2 Contribution des moteurs asynchrones aux courants de court-circuit . 72
3.9 Convertisseurs statiques . 76
3.10 Capacités et charges non rotatives. 76
4 Calcul des courants de court-circuit. 78
4.1 Généralités . 78
′′
4.2 Courants de court-circuit symétrique initial I . 82
k
– 4 – 60909-0  CEI:2001
4.2.1 Courts-circuits triphasés. 82
4.2.2 Courts-circuits biphasés . 94
4.2.3 Courts-circuits biphasés à la terre . 98
4.2.4 Courts-circuits monophasés .100
...........................................................100
4.3 Valeur de crête du courant de court-circuit i
p
4.3.1 Courts-circuits triphasés.100
4.3.2 Courts-circuits biphasés .104
4.3.3 Courts-circuits biphasés à la terre .104
4.3.4 Courts-circuits monophasés .106
4.4 Composante continue des courants de court-circuit .106
............................................................106
4.5 Courant de court-circuit symétrique coupé I
b
4.5.1 Courts-circuits éloignés d'un alternateur .106
4.5.2 Courts-circuits proches d'un alternateur .108
.......................................................................116
4.6 Courant de court-circuit permanent I
k
4.6.1 Courts-circuits triphasés d'un alternateur ou d'un groupe de production .116
4.6.2 Courts-circuits triphasés dans les réseaux non maillés .120
4.6.3 Courts-circuits triphasés dans les réseaux maillés .122
4.6.4 Courts-circuits dissymétriques .122
4.6.5 Courts-circuits de transformateur du côté basse tension, si une phase est
ouverte côté haute tension.124
4.7 Courts-circuits aux bornes des moteurs asynchrones .126
4.8 Intégrale de Joule et courant de court-circuit thermique équivalent .128
Annexe A (normative) Equations pour calculer les facteurs m et n .136
Figure 1 – Courant relatif à un court-circuit éloigné de tout alternateur avec
composante alternative constante (tracé schématique).30
Figure 2 – Courant relatif à un court-circuit proche d'un alternateur avec
composante alternative décroissante (tracé schématique) .32
Figure 3 – Caractérisation des courts-circuits et de leurs courants.36
Figure 4 – Illustration du calcul du courant de court-circuit symétrique initial I ′′ suivant
k
la procédure de la source de tension équivalente .38
Figure 5 – Impédances de court-circuit d'un réseau alternatif triphasé au point F
de court-circuit .42
Figure 6 – Schéma du réseau et schéma de circuit équivalent pour réseaux d'alimentation.48
Figure 7 – Transformateur à trois enroulements (exemple) .54
Figure 8 – Schéma de phase d'un alternateur synchrone aux conditions assignées.62
Figure 9 – Exemple illustrant l'estimation de la contribution des moteurs asynchrones
rapportée au courant de court-circuit total.74
Figure 10 – Schéma pour déterminer le type de court-circuit (figure 3) pour le courant
de court-circuit le plus élevé rapporté au courant de court-circuit triphasé symétrique
au point de court-circuit lorsque les angles d'impédance des impédances
, Z , Z sont identiques.80
séquentielles Z
(1) (2) (0)
Figure 11 – Exemples de courts-circuits à alimentation unique.84
Figure 12 – Exemple de réseau non maillé .88

– 6 – 60909-0  CEI:2001
Figure 13 – Courants de court-circuit et courants de court-circuit partiels pour les
courts-circuits triphasés entre alternateur et transformateur de groupe avec ou sans
changeur de prise en charge, ou au point de liaison vers le transformateur auxiliaire
d'un groupe de production et au niveau de la barre auxiliaire A.88
Figure 14 – Exemple d'un réseau maillé alimenté par différentes sources .96
Figure 15 – Facteur κ pour les circuits en série en fonction du rapport R/X ou X/R.100
Figure 16 – Facteur μ pour le calcul du courant de court-circuit coupé I .110
b
Figure 17 – Facteur q pour le calcul du courant de court-circuit symétrique coupé
des moteurs asynchrones.112
λ et λ pour turbo-alternateurs .118
Figure 18 – Facteurs
min max
Figure 19 – Facteurs λ et λ pour les machines à pôles saillants.118
min max
Figure 20 – Courts-circuits au secondaire des transformateur, si une phase
(fusible) est ouverte du côté haute tension d'un transformateur Dyn5 .124
Figure 21 – Facteur m pour l’effet calorifique de la composante continue du courant
de court-circuit (pour la programmation, l’équation relative à m est donnée à l'annexe A) .130
Figure 22 – Facteur n pour l’effet calorifique de la composante alternative du courant
de court-circuit (pour la programmation, l’équation relative à n est donnée à l'annexe A).132
Tableau 1 – Facteur de tension c .40
Tableau 2 – Facteurs α et β pour le calcul des courants de court-circuit avec l'équation (90)
Rapport de transformation assigné t = U /U .126
r rTHV rTLV
Tableau 3 – Calcul des courants de court-circuit des moteurs asynchrones dans le cas
d'un court-circuit aux bornes (voir 4.7) .128

– 8 – 60909-0  CEI:2001
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
COURANTS DE COURT-CIRCUIT DANS LES RÉSEAUX TRIPHASÉS
À COURANT ALTERNATIF –
Partie 0: Calcul des courants
AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Électrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation composée
de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de
favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de
l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes internationales. Leur
élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le sujet
traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison
avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation Internationale
de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure du
possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés sont
représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés comme
normes, spécifications techniques, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comités nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 60909-0 a été établie par le comité d'études 73 de la CEI: Courants
de court-circuit.
Cette première édition annule et remplace la CEI 60909, parue en 1988, dont elle constitue une
révision technique.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
73/119/FDIS 73/121/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
L’annexe A fait partie intégrante de cette norme.

– 10 – 60909-0  CEI:2001
La présente partie de la CEI 60909 doit être lue conjointement avec les normes internationales,
les spécifications et les rapports techniques mentionnés ci-dessous:
– CEI TR 60909-1,— Calcul des courants de court-circuit dans les réseaux triphasés à
courant alternatif – Partie 1: Facteurs pour le calcul des courants de court-circuit dans les
1)
réseaux alternatifs triphasés conformément à la CEI 60909-0
– CEI TR3 60909-2:1992, Matériel électrique – Données pour le calcul des courants de court-
circuit conformément à la CEI 60909
– CEI 60909-3:1995, Calcul des courants de court-circuit dans les réseaux triphasés à courant
alternatif – Partie 3: Courants durant deux courts-circuits monophasés simultanés séparés à
la terre et courants de court-circuit partiels s'écoulant à travers la terre
– CEI TR 60909-4:2000, Calcul des courants de court-circuit dans les réseaux triphasés à
courant alternatif – Partie 4: Exemples pour les calcul des courants de court-circuit
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant 2007. A cette
date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
Le contenu du corrigendum de février 2002 a été pris en considération dans cet exemplaire.
________
1)
A publier.
– 12 – 60909-0  CEI:2001
COURANTS DE COURT-CIRCUIT DANS LES RÉSEAUX TRIPHASÉS
À COURANT ALTERNATIF –
Partie 0: Calcul des courants
1 Généralités
1.1 Domaine d'application
La présente partie de la CEI 60909 est applicable au calcul des courants de court-circuit:
• dans les réseaux triphasés basse tension à courant alternatif,
• dans les réseaux triphasés haute tension à courant alternatif,
fonctionnant à une fréquence nominale de 50 Hz ou de 60 Hz.
Les réseaux de tensions très élevées, 550 kV et plus, avec lignes de transport de grande longueur
nécessitent un traitement particulier.
La présente partie de la CEI 60909 établit une procédure générale, réalisable et concise
conduisant à des résultats qui sont en général d'une précision acceptable. Pour établir cette
méthode de calcul, on a introduit une source de tension équivalente au point de court-circuit.
Cela n'exclut pas l'utilisation de méthodes particulières, par exemple la méthode de
superposition, appliquées à des cas précis, si elles conduisent à une précision au moins égale. La
méthode de superposition donne le courant de court-circuit par rapport au flux de puissance
présupposé. C'est pourquoi cette méthode ne conduit pas nécessairement au courant de court-
circuit maximal.
Cette partie de la CEI 60909 traite du calcul des courants de court-circuit dans le cas de circuits
symétriques et non symétriques.
Si un chemin conducteur accidentel ou intentionnel existe entre un conducteur de phase et la
terre locale, il faut distinguer clairement les deux cas qui suivent en fonction de leur propriétés
physiques différentes et de leurs effets (conduisant à des exigences différentes pour le calcul):
• un court-circuit entre phase et terre, apparaissant dans un réseau à neutre mis directement à
la terre ou à neutre impédant,
• un défaut simple sur une phase, apparaissant dans un réseau à neutre isolé ou à neutre
résonant. Ce défaut ne fait pas partie du domaine d’application et par conséquent n’est pas
traité dans cette norme.
Pour les courants existant pendant deux courts-circuits distincts simultanés entre phase et terre
dans un réseau à neutre isolé ou dans un réseau à neutre résonant, voir la CEI 60909-3.
Les courants et impédances de court-circuit peuvent également être déterminés par des essais en
réseau, par des mesures sur un analyseur de réseau ou avec un calculateur numérique. Dans les
réseaux basse tension existants, il est possible de déterminer l'impédance de court-circuit à partir
des mesures effectuées au point de court-circuit présumé.

– 14 – 60909-0  CEI:2001
Le calcul de l'impédance de court-circuit s'effectue en général à partir des valeurs assignées des
matériels électriques et de la configuration du réseau, et présente l'avantage de pouvoir
s'appliquer aussi bien aux réseaux existants qu'aux réseaux à l'état de projet.
En général, on est amené à prendre en compte dans les calculs deux courants de court-circuit
d'amplitude différente:
• le courant de court-circuit maximal, qui détermine la capacité ou le régime assigné du
matériel électrique, et
• le courant de court-circuit minimal, qui peut servir, par exemple, au choix des fusibles et au
calibrage des dispositifs de protection ainsi qu’au contrôle de la mise en marche des moteurs.
NOTE Lors d'un court-circuit triphasé, on admet que le courant s'établit simultanément sur les trois phases. Les
recherches concernant les courts-circuits non simultanés qui peuvent conduire à des composantes apériodiques
majorées du courant de court-circuit n'entrent pas dans le domaine d'application de la présente norme.
Cette norme ne couvre pas le cas de courants de court-circuit provoqués intentionnellement et
sous contrôle (stations d'essais de court-circuit).
Cette partie de la CEI 60909 ne traite pas du calcul des courants de court-circuit dans les
installations à bord des navires et des avions.
1.2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui
y est faite, constituent des dispositions valables pour la présente partie de la CEI 60909. Pour les
références datées, les amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne
s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes aux accords fondés sur la présente partie de la
CEI 60909 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes des
documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière édition du
document normatif en référence s’applique. Les membres de la CEI et de l'ISO possèdent le
registre des Normes internationales en vigueur.
CEI 60038:1983, Tensions normales de la CEI
CEI 60050(131):1978, Vocabulaire Electrotechnique International – Chapitre 131: Circuits
électriques et magnétiques
CEI 60050(151):1978, Vocabulaire Electrotechnique International – Chapitre 151: Dispositifs
électriques et magnétiques
CEI 60050-195:1998, Vocabulaire Electrotechnique International – Partie 195: Mise à la terre
et protection contre les chocs électriques
CEI 60056:1987, Disjoncteurs à courant alternatif à haute tension
CEI 60071-1:1993, Coordination de l'isolement – Partie 1: Définitions, principes et règles
CEI 60781:1989, Guide d'application pour le calcul des courants de court-circuit dans les
réseaux à basse tension radiaux
CEI 60865-1:1993, Courants de court-circuit – Calcul des effets – Partie 1: Définitions et
méthodes de calcul
– 16 – 60909-0  CEI:2001
CEI TR 60909-1,— Calcul des courants de court-circuit dans les réseaux triphasés à courant
alternatif – Partie 1: Facteurs pour le calcul des courants de court-circuit dans les réseaux
1)
alternatifs triphasés conformément à la CEI 60909-0
CEI TR3 60909-2:1992, Matériel électrique – Données pour le calcul des courants de court-
circuit conformément à la CEI 60909
CEI 60909-3:1995, Calcul des courants de court-circuit dans les réseaux triphasés à courant
alternatif – Partie 3: Courants durant deux courts-circuits monophasés simultanés séparés à la
terre et courants de court-circuit partiels s'écoulant à travers la terre
CEI TR 60909-4:2000, Calcul des courants de court-circuit dans les réseaux triphasés à courant
alternatif – Partie 4: Exemples pour le calcul des courants de court-circuit
CEI 60949:1988, Calcul des courants de court-circuit admissibles au plan thermique, tenant
compte des effets d'un échauffement non adiabatique
CEI 60986:1989, Guide aux limites de température de court-circuit des câbles électriques de
tension assignée de 1,8/3 (3,6) kV à 18/30 (36) kV
1.3 Définitions
Pour les besoins de la présente partie de la CEI 60909, les définitions suivantes ainsi que celles
de la CEI 60050(131) s’appliquent.
1.3.1
court circuit
chemin conducteur accidentel ou intentionnel entre deux parties conductrices ou davantage,
rendant les différences de tension entre ces parties égales à zéro ou proches de zéro
1.3.1.1
court-circuit polyphasé
chemin conducteur accidentel ou intentionnel entre deux conducteurs de phase à la terre ou
isolés, ou davantage
1.3.1.2
court-circuit monophasé
chemin conducteur accidentel ou intentionnel dans un réseau à neutre mis directement à la terre
ou à neutre impédant entre un conducteur de phase et la terre locale
1.3.2
courant de court-circuit
surintensité résultant d'un court-circuit dans un circuit électrique
NOTE Il y a lieu de faire la distinction entre le courant de court-circuit au point de court-circuit et les courants de
court-circuit partiels dans les branches du réseau (voir figure 3) en un point quelconque du réseau.
________
1)
A publier.
– 18 – 60909-0  CEI:2001
1.3.3
courant de court-circuit présumé (existant)
courant qui circulerait si le court-circuit était remplacé par une connexion idéale d'impédance
négligeable sans modification de l'alimentation (voir note en 1.1)
1.3.4
courant de court-circuit symétrique
valeur efficace de la composante symétrique alternative d'un courant de court-circuit présumé
(existant) (voir 1.3.3), l'éventuelle composante apériodique du courant étant négligée
1.3.5
courant de court-circuit symétrique initial I ′′
k
valeur efficace de la composante symétrique alternative d'un courant de court-circuit présumé
(existant) (voir 1.3.3), à l'instant d'apparition du court-circuit, si l'impédance conserve sa valeur
initiale (voir figures 1 et 2)
1.3.6
′′
puissance de court-circuit symétrique initiale S
k
′′
valeur fictive définie comme le produit du courant de court-circuit symétrique initial I (voir 1.3.5),
k
′′ ′′
la tension nominale du réseau U (voir 1.3.13) et le facteur 3: S = 3 U I
n n
k k
NOTE La puissance de court-circuit symétrique initiale S′′ n'est pas utilisée dans la méthode de calcul de la
k
présente norme. Si S′′ est quand même utilisé pour des calculs de court-circuit, par exemple pour calculer
k
l'impédance interne d'un réseau d'alimentation au point de liaison à l'alimentation Q, alors il convient d'utiliser la
′′ ′′ ′′
définition donnée comme suit: S = 3 U I ou Z = cU / S .
kQ nQ kQ Q nQ kQ
1.3.7
composante (apériodique) décroissante i du courant de court-circuit
d.c.
valeur moyenne des enveloppes inférieure et supérieure d'un courant de court-circuit décroissant
de sa valeur initiale vers zéro, conformément aux figures 1 et 2
1.3.8
valeur de crête i du courant de court-circuit
p
valeur instantanée maximale possible du courant de court-circuit présumé (existant) (voir figures
1 et 2)
NOTE L'amplitude du courant de court-circuit de crête varie avec l'instant d'apparition du court-circuit. Le calcul
de la valeur de crête i du courant de court-circuit triphasé s'effectue pour la phase et l'instant conduisant au courant
p
de court-circuit maximal. Les défauts répétitifs ne sont pas pris en considération.
1.3.9
courant de court-circuit symétrique coupé I
b
valeur efficace d'un cycle complet de la composante alternative symétrique du courant de court-
circuit présumé à l'instant de la séparation d'ouverture des contacts du premier pôle de l'appareil
de manœuvre
1.3.10
courant de court-circuit permanent I
k
valeur efficace du courant de court-circuit se maintenant, après extinction des phénomènes
transitoires (voir figures 1 et 2)

– 20 – 60909-0  CEI:2001
1.3.11
courant symétrique à rotor bloqué I
LR
valeur efficace maximale du courant symétrique d'un moteur asynchrone alimenté sous sa
tension assignée U à fréquence assignée et dont le rotor est bloqué
rM
1.3.12
circuit électrique équivalent
modèle servant à représenter le comportement d'un circuit par un réseau d'éléments idéaux
[VEI 131-01-33]
1.3.13
tension nominale d'un réseau U
n
tension (entre phases) par laquelle on désigne un réseau et à laquelle on rapporte certaines
caractéristiques fonctionnelles
NOTE Les valeurs figurent dans la CEI 60038.
1.3.14
source de tension équivalente cU / 3
n
tension d'une source idéale appliquée au point de court-circuit dans le réseau direct, permettant
de calculer le courant de court-circuit comme indiqué en 2.3. Cette tension est la seule tension
active du réseau
1.3.15
facteur de tension c
rapport de la valeur de la source de tension équivalente à la tension nominale du réseau U divisé
n
par 3 . Les valeurs en sont données au tableau 1
NOTE L'introduction du facteur de tension c est nécessaire pour différentes raisons, qui sont:
– les variations de tension dans l'espace et dans le temps,
– les changements de prise des transformateurs,
– la non-prise en compte des charges et des capacités dans les calculs selon 2.3.1,
– le comportement subtransitoire des alternateurs et des moteurs.
1.3.16
tension subtransitoire E″″ d'une machine synchrone
″″
valeur efficace de la tension symétrique interne d'une machine synchrone opérant en amont de la
′′
réactance subtransitoire X lors de l'apparition d'un court-circuit
d
1.3.17
court-circuit éloigné d'un alternateur
court-circuit pendant lequel l'amplitude de la composante alternative symétrique du courant de
court-circuit présumé (existant) reste pratiquement constante (voir figure 1)
1.3.18
court-circuit proche d'un alternateur
court-circuit pour lequel la contribution d'au moins une machine synchrone au courant de court-
circuit symétrique initial présumé est de plus du double du courant assigné de l'alternateur ou
pour lequel la contribution de moteurs asynchrones dépasse 5 % du courant de court-circuit
symétrique initial I ′′ en l'absence de moteurs (voir figure 2)
k
– 22 – 60909-0  CEI:2001
1.3.19
impédances de court-circuit au point de court-circuit F
1.3.19.1
impédance de court-circuit directe Z d'un réseau triphasé de courant alternatif
(1)
impédance dans le réseau direct vue du point de court-circuit (voir 2.3.2 et figure 5a)
1.3.19.2
impédance de court-circuit inverse Z d'un réseau triphasé de courant alternatif
(2)
impédance dans le réseau inverse vue du point de court-circuit (voir 2.3.2 et figure 5b)
1.3.19.3
impédance de court-circuit homopolaire Z d'un réseau triphasé à courant alternatif
(0)
impédance dans le réseau homopolaire vue du point de court-circuit (voir 2.3.2 et figure 5c).
Elle comprend le triple de l'impédance de mise à la terre des neutres Z
N
1.3.19.4
impédance de court-circuit Z d'un réseau à courant alternatif triphasé
k
expression abrégée de l'impédance de court-circuit directe Z conformément à 1.3.19.1 pour le
(1),
calcul des courants de court-circuit triphasé
1.3.20
impédances de court-circuit d'un matériel électrique
1.3.20.1
impédance de court-circuit directe Z d'un matériel électrique
(1)
rapport de la tension phase-neutre au courant de court-circuit de la phase correspondante du
matériel électrique alimenté par un réseau direct symétrique de tensions (voir article 2 et
CEI 60909-4)
NOTE L'indice du symbole Z peut être omis s'il n'y a pas de risque de confusion avec les impédances de court-
(1)
circuit inverse et homopolaire.
1.3.20.2
impédance de court-circuit inverse Z d'un matériel électrique
(2)
rapport de la tension phase-neutre au courant de court-circuit de la phase correspondante d'un
matériel électrique alimenté par un réseau inverse symétrique de tensions (voir article 2 et
CEI 60909-4)
1.3.20.3
impédance de court-circuit homopolaire Z d'un matériel électrique
(0)
rapport de la tension phase-neutre au courant de court-circuit d'une phase d'un matériel
électrique alimenté par une source de tension alternative, lorsque les trois conducteurs de phase
servent en parallèle pour le courant de sortie et qu'un quatrième conducteur et/ou la terre sert de
conducteur commun de retour (voir article 2 et CEI 60909-4)
1.3.21
réactance subtransitoire X ′′ d'une machine synchrone
d
réactance effective à l'instant d'apparition du court-circuit. Pour les calculs de courant de court-
′′
circuit, on prend la valeur de X correspondant au circuit magnétique saturé
d
NOTE Lorsqu'on divise la réactance X ′′ en ohms par l'impédance assignée Z = U /S de la machine synchrone,
rG rG
d rG
on obtient la valeur réduite représentée par la lettre minuscule x′′ = X ′′ /Z .
rG
d d
– 24 – 60909-0  CEI:2001
1.3.22
retard minimal (temps mort) t
min
temps le plus court s'écoulant entre l'apparition du courant de court-circuit et la séparation
d'ouverture des contacts du premier pôle de l'appareil de manœuvre
NOTE Le temps t est la somme du délai minimal de fonctionnement d'un relais de protection et du temps
min
d'ouverture le plus court d'un disjoncteur. Il ne comprend pas les temps réglables des dispositifs de déclenchement.
1.3.23
courant de court-circuit thermique équivalent (I )
th
valeur efficace d'un courant ayant le même effet thermique et la même durée que le curant de
court-circuit réel, qui peut contenir un composant continu et peut diminuer à temps
1.4 Symboles, indices inférieurs et supérieurs
Les équations de la présente norme sont données sans mention d'unités. Les symboles
représentent des grandeurs physiques ayant à la fois des valeurs numériques et des dimensions
indépendantes des unités, pourvu que l'on choisisse un système d'unités cohérent, par exemple le
système international d'unités (SI). Les symboles des grandeurs complexes sont soulignés, par
exemple Z = R + jX.
1.4.1 Symboles
A Valeur initiale de la composante apériodique i
d.c.
a Opérateur complexe
a rapport entre le courant de court-circuit dissymétrique et le courant de court-
circuit triphasé
c Facteur de tension
cU / 3 Source de tension équivalente (valeur efficace)
n
E″ Tension subtransitoire d'une machine synchrone
f Fréquence (50 Hz ou 60 Hz)
I Courant de court-circuit symétrique coupé (valeur efficace)
b
I Courant de court-circuit permanent (valeur efficace)
k
I Courant de court-circuit permanent aux bornes d'un alternateur
kP
à excitation «compound»
′′
I Courant de court-circuit symétrique initial (valeur efficace)
k
I Courant symétrique d’un moteur asynchrone à rotor bloqué
LR
I Courant nominal du matériel électrique
r
I Equivalent thermique du courant de court-circuit
th
i Composante apériodique décroissante du courant de court-circuit
d.c.
i Valeur de crête du courant de court-circuit
p
K Facteur de correction des impédances
m Facteur pour l’effet thermique de la composante continue
n Facteur pour l’effet thermique de la composante alternative
p Paire de bornes d'un moteur asynchrone
p Plage de régulation de la tension alternateur
G
p Plage de réglage de la tension transformateur
T
P Pertes totales des enroulements d'un transformateur au courant assigné
krT
P Puissance active assignée d'un moteur asynchrone (P = S cos ϕ η )
rM rM rM rM rM
q Facteur pour le calcul du courant coupé des moteurs asynchrones
q Section nominale
n
– 26 – 60909-0  CEI:2001
R resp. r Résistance en valeur absolue, respectivement en valeur réduite
R Résistance d'une machine synchrone
G
R Résistance fictive d'une machine synchrone pour le calcul de i
Gf p
S′′ Puissance de court-circuit symétrique initiale (voir 1.3.6)
k
S Puissance apparente assignée d'un matériel électrique
r
t Temps mort minimal
min
t Rapport de transformation assigné (changeur de prise en position principale);
r
t ≥ 1
r
T Durée du courant de court-circuit
k
U Tension la plus élevée entre phases pour le matériel (valeur efficace)
m
U Tension nominale entre phases d'un réseau (valeur efficace)
n
U Tension assignée entre phases (valeur efficace)
r
u Tension de court-circuit assignée d'un transformateur, en pourcentage
kr
u Tension de court-circuit d'une réactance de limitation de court-circuit, en
kR
pourcentage
u Composante résistive assignée de la tension de court-circuit d'un trans-
Rr
formateur, en pourcentage
Composante réactive assignée de la tension de court-circuit d'un trans-
u
Xr
formateur en pourcentage
U , U , U Tensions dans les réseaux direct, inverse et homopolaire
(1) (2) (0)
X resp. x Réactance en valeur absolue, respectivement en valeur réduite
X resp. X Réactance synchrone en phase, respectivement en quadrature
d q
X Réactance fictive d'un alternateur à excitation "compound" lors d'un court-
dP
circuit permanent aux bornes
′′
X ′′ resp. X Réactance subtransitoire d'une machine synchrone (valeur à la saturation) en
d q
phase, respectivement en quadrature
x Réactance synchrone non saturée, valeur réduite
d
x Réactance synchrone saturée, valeur réduite, réciproque du rapport de court-
d sat
circuit saturé à vide
Z resp. z Impédance, en valeur absolue ou réduite
Z Impédance de court-circuit d'un réseau à courant alternatif triphasé
k
Z Impédance de court-circuit direct
(1)
Z Impédance de court-circuit inverse
(2)
Z Impédance de court-circuit homopolaire
(0)
η Rendement des moteurs asynchrones
κ Facteur relatif au calcul de la valeur de crête du courant de court-circuit
λ Facteur relatif au calcul du courant de court-circuit permanent
μ Facteur relatif au calcul des courants de court-circuit symétriques coupés
–7
μ Perméabilité absolue du vide, μ = 4π · 10 H/m
0 0
ρ Résistivité
ϕ Angle de phase
θ Température du conducteur à l'extinction du court-circuit
e
01 Référence neutre directe
02 Référence neutre inverse
00 Référence neutre homopolaire

– 28 – 60909-0  CEI:2001
1.4.2 Indices inférieurs
(1) Composante directe
(2) Composante inverse
(0) Composante homopolaire
a.c. Courant alternatif
d.c. Courant continu
f Fictif
k ou k3 Court-circuit triphasé (voir figure 3a)
k1 Court-circuit monophasé, phase-neutre ou phase-terre (voir figure 3d)
k2 Court circuit biphasé (voir figure 3b)
k2E resp. kE2E Court-circuit biphasé à la terre (voir figure 3c)
K Impédances ou réactances calculées avec un facteur de correction d'impédance
K , K ou K respectivement K
T G S SO
max Maximum(al)
min Minimum(al)
n Valeur nominale (VEI 151-04-01)
r Valeur assignée (VEI 151-04-03)
rsl Résultant
t Valeur transformée
AT Transformateur auxiliaire
B Jeu de barres
E Terre
F Position du court-circuit
G Générateur (alternateur)
HV Haute tension, côté haute tension d'un transformateur
LV Basse tension, côté basse tension d'un transformateur
L Ligne (ou phase)
LR Rotor bloqué
L1, L2, L3 Phases d'un réseau triphasé à courant alternatif
M Moteur ou groupe de moteurs asynchrones
Μ Sans moteur
MV Tension moyenne, côté moyenne tension d'un transformateur
N Neutre d'un réseau à courant alternatif triphasé, nœud d'un alternateur ou d'un
transformateur
P Extrémité, borne
Q Point de liaison à une alimentation
R Réactance de limitation de court-circuit
S Groupe de production (alternateur et transformateur avec changeur de prise en
charge)
SO Groupe de production (alternateur et transformateur avec rapport de
transformation constant ou connexions à circuit ouvert)
T Transformateur
– 30 – 60909-0  CEI:2001
1.4.3 Indices supérieurs
″ Valeur (initiale) subtransitoire
′ Résistance ou réactance par unité de longueur
b Avant le court-circuit
2 Caractéristiques des courants de court-circuit: méthode de calcul
2.1 Généralités
Il convient que le calcul complet des courants de court-circuit fournisse les courbes des courants
en fonction du temps au point de court-circuit, depuis l'apparition du court-circuit jusqu'à son
extinction, correspondant à la valeur instantanée de la tension à l'apparition de court-circuit
(voir figures 1 et 2).
Courant
Enveloppe supérieure
Composante continue i du courant de court-circuit
d.c.
Temps
Enveloppe inférieure
I" = courant de court-circuit symétrique initial
k
i = valeur de crête du courant de court-circuit
p
I = courant de court-circuit permanent
k
i = composante continue du courant de court-circuit
d.c
A = valeur initiale de la composante continue i
d.c.
Figure 1 – Courant relatif à un court-circuit éloigné de tout alternateur
avec composante alternative constante (tracé schématique)
''
2√2I
k
i
p
A
''''''''''
2√2I =2√2I
k k
– 32 – 60909-0  CEI:2001
Dans la plupart des cas pratiques, une telle détermination n'est pas nécessaire. Selon l'application
des résultats, il est intéressant de connaître la valeur efficace de la composante alternative
symétrique et la valeur de crête du courant de court-circuit i après l'apparition d'un court-circuit.
p
La valeur i la plus élevée dépend de la constante de temps de décroissance de la composante
p
apériodique et de la fréquence f, c'est-à-dire du rapport R/X ou X/R de l'impédance de court-
circuit Z , et elle est atteinte si le court-circuit commence au zéro de tension. i dépend
k p
également de la décroissance de la composante symétrique alternative du courant de court-
circuit.
Dans les réseaux maillés, il y a plusieurs constantes de temps de courant direct. C'est pourquoi
on ne peut pas donner une méthode simple pour calculer i et i . Des méthodes particulières
p d.c.
avec une précision suffisante sont indiquées en 4.3.
pour calculer i
p
Courant
Enveloppe supérieure
Composante continue apériodique décroissante i
d.c.
Temps
Enveloppe inférieure
I ′′ = courant de court-circuit symétrique initial
k
i = valeur de crête du courant de court-circuit
p
I = courant de court-circuit permanent
k
i = composante continue (apériodique) décroissante du courant de court-circuit
d.c.
A = valeur initiale de la composante apériodique i
d.c.
Figure 2 – Courant relatif à un court-circuit proche d'un alternateur
avec composante alternative décroissante (tracé schématique)
''
2√2I
k
i
p
A
2√2I
k
– 34 – 60909-0  CEI:2001
2.2 Hypothèses de calcul
Le calcul des valeurs maximales et minimales des courants de court-circuit repose sur les
simplifications énumérées ci-dessous.
a) Il n'y a pas, pendant la durée du court-circuit, de modification du type de court-circuit
concerné, c'est-à-dire qu'un court-circuit triphasé reste triphasé, de même qu'un court-circuit
monophasé reste monophasé pendant toute la durée du court-circuit.
b) Pendant la durée du court-circuit, il n'y a pas de modification dans le réseau concerné.
c) L'impédance des transformateurs est rapportée au changeur de prise en position principale.
Ce
...


NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60909-0
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2001-07
Courants de court-circuit dans les réseaux
triphasés à courant alternatif –
Partie 0:
Calcul des courants
Short-circuit currents in three-phase
a.c. systems –
Part 0:
Calculation of currents
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 60909-0:2001
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.
NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60909-0
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2001-07
Courants de court-circuit dans les réseaux
triphasés à courant alternatif –
Partie 0:
Calcul des courants
Short-circuit currents in three-phase
a.c. systems –
Part 0:
Calculation of currents
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Commission Electrotechnique Internationale
XB
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– 2 – 60909-0  CEI:2001
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS . 8
1 Généralités. 12
1.1 Domaine d'application. 12
1.2 Références normatives . 14
1.3 Définitions . 16
1.4 Symboles, indices inférieurs et supérieurs. 24
1.4.1 Symboles . 24
1.4.2 Indices inférieurs . 28
1.4.3 Indices supérieurs . 30
2 Caractéristiques des courants de court-circuit: méthode de calcul. 30
2.1 Généralités . 30
2.2 Hypothèses de calcul. 34
2.3 Méthode de calcul . 34
2.3.1 Source de tension équivalente au point de court-circuit . 34
2.3.2 Application des composantes symétriques. 40
2.4 Courants de court-circuit maximaux. 44
2.5 Courants de court-circuit minimaux . 46
3 Impédances de court-circuit des matériels électriques. 46
3.1 Généralités . 46
3.2 Réseaux d'alimentation. 48
3.3 Transformateurs . 50
3.3.1 Transformateurs à deux enroulements. 50
3.3.2 Transformateurs à trois enroulements . 52
3.3.3 Facteurs de correction d'impédance pour transformateurs de réseau
à deux et trois enroulements. 56
3.4 Lignes aériennes et câbles . 58
3.5 Réactances de limitation de court-circuit. 60
3.6 Machines synchrones . 60
3.6.1 Alternateurs synchrones. 60
3.6.2 Moteurs et compensateurs synchrones. 64
3.7 Groupe de production. 64
3.7.1 Groupes de production avec changeur de prise en charge. 64
3.7.2 Groupe de production sans changeur de prise en charge. 68
3.8 Moteurs asynchrones. 70
3.8.1 Généralités. 70
3.8.2 Contribution des moteurs asynchrones aux courants de court-circuit . 72
3.9 Convertisseurs statiques . 76
3.10 Capacités et charges non rotatives. 76
4 Calcul des courants de court-circuit. 78
4.1 Généralités . 78
′′
4.2 Courants de court-circuit symétrique initial I . 82
k
60909-0  IEC:2001 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD. 9
1 General . 13
1.1 Scope .13
1.2 Normative references . 15
1.3 Definitions . 17
1.4 Symbols, subscripts and superscripts. 25
1.4.1 Symbols . 25
1.4.2 Subscripts . 29
1.4.3 Superscripts . 31
2 Characteristics of short-circuit currents: calculating method. 31
2.1 General.31
2.2 Calculation assumptions. 35
2.3 Method of calculation . 35
2.3.1 Equivalent voltage source at the short-circuit location . 35
2.3.2 Application of symmetrical components . 41
2.4 Maximum short-circuit currents . 45
2.5 Minimum short-circuit currents . 47
3 Short-circuit impedances of electrical equipment. 47
3.1 General.47
3.2 Network feeders . 49
3.3 Transformers . 51
3.3.1 Two-winding transformers . 51
3.3.2 Three-winding transformers . 53
3.3.3 Impedance correction factors for two- and three-winding
network transformers . 57
3.4 Overhead lines and cables . 59
3.5 Short-circuit limiting reactors . 61
3.6 Synchronous machines . 61
3.6.1 Synchronous generators . 61
3.6.2 Synchronous compensators and motors . 65
3.7 Power station unit . 65
3.7.1 Power station units with on-load tap-changer. 65
3.7.2 Power station units without on-load tap-changer. 69
3.8 Asynchronous motors. 71
3.8.1 General . 71
3.8.2 Contribution to short-circuit currents by asynchronous motors . 73
3.9 Static converters. 77
3.10 Capacitors and non-rotating loads . 77
4 Calculation of short-circuit currents . 79
4.1 General.79
4.2 Initial symmetrical short-circuit current I ′′ . 83
k
– 4 – 60909-0  CEI:2001
4.2.1 Courts-circuits triphasés. 82
4.2.2 Courts-circuits biphasés . 94
4.2.3 Courts-circuits biphasés à la terre . 98
4.2.4 Courts-circuits monophasés .100
...........................................................100
4.3 Valeur de crête du courant de court-circuit i
p
4.3.1 Courts-circuits triphasés.100
4.3.2 Courts-circuits biphasés .104
4.3.3 Courts-circuits biphasés à la terre .104
4.3.4 Courts-circuits monophasés .106
4.4 Composante continue des courants de court-circuit .106
............................................................106
4.5 Courant de court-circuit symétrique coupé I
b
4.5.1 Courts-circuits éloignés d'un alternateur .106
4.5.2 Courts-circuits proches d'un alternateur .108
.......................................................................116
4.6 Courant de court-circuit permanent I
k
4.6.1 Courts-circuits triphasés d'un alternateur ou d'un groupe de production .116
4.6.2 Courts-circuits triphasés dans les réseaux non maillés .120
4.6.3 Courts-circuits triphasés dans les réseaux maillés .122
4.6.4 Courts-circuits dissymétriques .122
4.6.5 Courts-circuits de transformateur du côté basse tension, si une phase est
ouverte côté haute tension.124
4.7 Courts-circuits aux bornes des moteurs asynchrones .126
4.8 Intégrale de Joule et courant de court-circuit thermique équivalent .128
Annexe A (normative) Equations pour calculer les facteurs m et n .136
Figure 1 – Courant relatif à un court-circuit éloigné de tout alternateur avec
composante alternative constante (tracé schématique).30
Figure 2 – Courant relatif à un court-circuit proche d'un alternateur avec
composante alternative décroissante (tracé schématique) .32
Figure 3 – Caractérisation des courts-circuits et de leurs courants.36
Figure 4 – Illustration du calcul du courant de court-circuit symétrique initial I ′′ suivant
k
la procédure de la source de tension équivalente .38
Figure 5 – Impédances de court-circuit d'un réseau alternatif triphasé au point F
de court-circuit .42
Figure 6 – Schéma du réseau et schéma de circuit équivalent pour réseaux d'alimentation.48
Figure 7 – Transformateur à trois enroulements (exemple) .54
Figure 8 – Schéma de phase d'un alternateur synchrone aux conditions assignées.62
Figure 9 – Exemple illustrant l'estimation de la contribution des moteurs asynchrones
rapportée au courant de court-circuit total.74
Figure 10 – Schéma pour déterminer le type de court-circuit (figure 3) pour le courant
de court-circuit le plus élevé rapporté au courant de court-circuit triphasé symétrique
au point de court-circuit lorsque les angles d'impédance des impédances
, Z , Z sont identiques.80
séquentielles Z
(1) (2) (0)
Figure 11 – Exemples de courts-circuits à alimentation unique.84
Figure 12 – Exemple de réseau non maillé .88

60909-0  IEC:2001 – 5 –
4.2.1 Three-phase short circuit. 83
4.2.2 Line-to-line short circuit . 95
4.2.3 Line-to-line short circuit with earth connection. 99
4.2.4 Line-to-earth short circuit .101
......................................................................................101
4.3 Peak short-circuit current i
p
4.3.1 Three-phase short circuit.101
4.3.2 Line-to-line short circuit .105
4.3.3 Line-to-line short circuit with earth connection.105
4.3.4 Line-to-earth short circuit .107
4.4 DC component of the short-circuit current .107
...........................................................107
4.5 Symmetrical short-circuit breaking current I
b
4.5.1 Far-from-generator short circuit .107
4.5.2 Near-to-generator short circuit .109
..........................................................................117
4.6 Steady-state short-circuit current I
k
4.6.1 Three-phase short circuit of one generator or one power station unit .117
4.6.2 Three-phase short circuit in non-meshed networks.121
4.6.3 Three-phase short circuit in meshed networks.123
4.6.4 Unbalanced short circuits.123
4.6.5 Short circuits at the low-voltage side of transformers, if one line conductor
is interrupted at the high-voltage side .125
4.7 Terminal short circuit of asynchronous motors.127
4.8 Joule integral and thermal equivalent short-circuit current .129
Annex A (normative) Equations for the calculation of the factors m and n .137
Figure 1 – Short-circuit current of a far-from-generator short circuit with
constant a.c. component (schematic diagram).31
Figure 2 – Short-circuit current of a near-to-generator short circuit with
decaying a.c. component (schematic diagram).33
Figure 3 – Characterization of short circuits and their currents.37
′′
Figure 4 – Illustration for calculating the initial symmetrical short-circuit current I
k
in compliance with the procedure for the equivalent voltage source .39
Figure 5 – Short-circuit impedances of a three-phase a.c. system at
the short-circuit location F.43
Figure 6 – System diagram and equivalent circuit diagram for network feeders .49
Figure 7 – Three-winding transformer (example) .55
Figure 8 – Phasor diagram of a synchronous generator at rated conditions .63
Figure 9 – Example for the estimation of the contribution from the asynchronous motors
in relation to the total short-circuit current.75
Figure 10 – Diagram to determine the short-circuit type (figure 3) for the highest
short-circuit current referred to the symmetrical three-phase short-circuit current at
the short-circuit location when the impedance angles of the sequence
impedances Z , Z , Z are identical .81
(1) (2) (0)
Figure 11 – Examples of single-fed short circuits.85
Figure 12 – Example of a non-meshed network .89

– 6 – 60909-0  CEI:2001
Figure 13 – Courants de court-circuit et courants de court-circuit partiels pour les
courts-circuits triphasés entre alternateur et transformateur de groupe avec ou sans
changeur de prise en charge, ou au point de liaison vers le transformateur auxiliaire
d'un groupe de production et au niveau de la barre auxiliaire A.88
Figure 14 – Exemple d'un réseau maillé alimenté par différentes sources .96
Figure 15 – Facteur κ pour les circuits en série en fonction du rapport R/X ou X/R.100
Figure 16 – Facteur μ pour le calcul du courant de court-circuit coupé I .110
b
Figure 17 – Facteur q pour le calcul du courant de court-circuit symétrique coupé
des moteurs asynchrones.112
λ et λ pour turbo-alternateurs .118
Figure 18 – Facteurs
min max
Figure 19 – Facteurs λ et λ pour les machines à pôles saillants.118
min max
Figure 20 – Courts-circuits au secondaire des transformateur, si une phase
(fusible) est ouverte du côté haute tension d'un transformateur Dyn5 .124
Figure 21 – Facteur m pour l’effet calorifique de la composante continue du courant
de court-circuit (pour la programmation, l’équation relative à m est donnée à l'annexe A) .130
Figure 22 – Facteur n pour l’effet calorifique de la composante alternative du courant
de court-circuit (pour la programmation, l’équation relative à n est donnée à l'annexe A).132
Tableau 1 – Facteur de tension c .40
Tableau 2 – Facteurs α et β pour le calcul des courants de court-circuit avec l'équation (90)
Rapport de transformation assigné t = U /U .126
r rTHV rTLV
Tableau 3 – Calcul des courants de court-circuit des moteurs asynchrones dans le cas
d'un court-circuit aux bornes (voir 4.7) .128

60909-0  IEC:2001 – 7 –
Figure 13 – Short-circuit currents and partial short-circuit currents for three-phase
short circuits between generator and unit transformer with or without on-load tap-changer,
or at the connection to the auxiliary transformer of a power station unit and at the
auxiliary busbar A .89
Figure 14 – Example of a meshed network fed from several sources.97
Figure 15 – Factor κ for series circuit as a function of ratio R/X or X/R.101
Figure 16 – Factor μ for calculation of short-circuit breaking current I .111
b
Figure 17 – Factor q for the calculation of the symmetrical short-circuit breaking
current of asynchronous motors .113
λ and λ factors for cylindrical rotor generators .119
Figure 18 –
min max
Figure 19 – Factors λ and λ for salient-pole generators .119
min max
Figure 20 – Transformer secondary short circuits, if one line (fuse) is opened on the
high-voltage side of a transformer Dyn5 .125
Figure 21 – Factor m for the heat effect of the d.c. component of the short-circuit current
(for programming, the equation for m is given in annex A).131
Figure 22 – Factor n for the heat effect of the a.c. component of the short-circuit current
(for programming, the equation for n is given in annex A) .133
Table 1 – Voltage factor c.41
Table 2 – Factors α and β for the calculation of short-circuit currents with equation (90)
Rated transformation ratio t = U /U .127
r rTHV rTLV
Table 3 – Calculation of short-circuit currents of asynchronous motors in the case of
a short circuit at the terminals (see 4.7) .129

– 8 – 60909-0  CEI:2001
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
COURANTS DE COURT-CIRCUIT DANS LES RÉSEAUX TRIPHASÉS
À COURANT ALTERNATIF –
Partie 0: Calcul des courants
AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Électrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation composée
de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de
favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de
l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes internationales. Leur
élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le sujet
traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison
avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation Internationale
de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure du
possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés sont
représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés comme
normes, spécifications techniques, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comités nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 60909-0 a été établie par le comité d'études 73 de la CEI: Courants
de court-circuit.
Cette première édition annule et remplace la CEI 60909, parue en 1988, dont elle constitue une
révision technique.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
73/119/FDIS 73/121/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
L’annexe A fait partie intégrante de cette norme.

60909-0  IEC:2001 – 9 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
SHORT-CIRCUIT CURRENTS IN THREE-PHASE AC SYSTEMS –
Part 0: Calculation of currents
FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International Organization
for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an international
consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation from all
interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form of
standards, technical specifications, technical reports or guides and they are accepted by the National Committees
in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any divergence
between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly indicated in the
latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject of
patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 60909-0 has been prepared by IEC technical committee 73: Short-
circuit currents.
This first edition cancels and replaces IEC 60909 published in 1988 and constitutes a technical
revision.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
73/119/FDIS 73/121/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
Annex A forms an integral part of this standard.

– 10 – 60909-0  CEI:2001
La présente partie de la CEI 60909 doit être lue conjointement avec les normes internationales,
les spécifications et les rapports techniques mentionnés ci-dessous:
– CEI TR 60909-1,— Calcul des courants de court-circuit dans les réseaux triphasés à
courant alternatif – Partie 1: Facteurs pour le calcul des courants de court-circuit dans les
1)
réseaux alternatifs triphasés conformément à la CEI 60909-0
– CEI TR3 60909-2:1992, Matériel électrique – Données pour le calcul des courants de court-
circuit conformément à la CEI 60909
– CEI 60909-3:1995, Calcul des courants de court-circuit dans les réseaux triphasés à courant
alternatif – Partie 3: Courants durant deux courts-circuits monophasés simultanés séparés à
la terre et courants de court-circuit partiels s'écoulant à travers la terre
– CEI TR 60909-4:2000, Calcul des courants de court-circuit dans les réseaux triphasés à
courant alternatif – Partie 4: Exemples pour les calcul des courants de court-circuit
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant 2007. A cette
date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
Le contenu du corrigendum de février 2002 a été pris en considération dans cet exemplaire.
________
1)
A publier.
60909-0  IEC:2001 – 11 –
This part of IEC 60909 shall be read in conjunction with the International Standards, Technical
Reports and Technical Specifications mentioned below:
– IEC TR 60909-1,— Short-circuit current calculation in three-phase a.c. systems – Part 1:
Factors for the calculation of short-circuit currents in three-phase a.c. systems according
1)
to IEC 60909-0
– IEC TR3 60909-2:1992, Electrical equipment – Data for short-circuit current calculations in
accordance with IEC 60909
– IEC 60909-3:1995, Short-circuit current calculation in three-phase a.c. systems – Part 3:
Currents during two separate simultaneous single-phase line-to-earth short circuits and
partial short-circuit currents following through earth
– IEC TR 60909-4:2000, Short-circuit current calculation in three-phase a.c. systems – Part 4:
Examples for the calculation of short-circuit currents
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until 2007.
At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
The contents of the corrigendum of February 2002 have been included in this copy.
________
1)
To be published.
– 12 – 60909-0  CEI:2001
COURANTS DE COURT-CIRCUIT DANS LES RÉSEAUX TRIPHASÉS
À COURANT ALTERNATIF –
Partie 0: Calcul des courants
1 Généralités
1.1 Domaine d'application
La présente partie de la CEI 60909 est applicable au calcul des courants de court-circuit:
• dans les réseaux triphasés basse tension à courant alternatif,
• dans les réseaux triphasés haute tension à courant alternatif,
fonctionnant à une fréquence nominale de 50 Hz ou de 60 Hz.
Les réseaux de tensions très élevées, 550 kV et plus, avec lignes de transport de grande longueur
nécessitent un traitement particulier.
La présente partie de la CEI 60909 établit une procédure générale, réalisable et concise
conduisant à des résultats qui sont en général d'une précision acceptable. Pour établir cette
méthode de calcul, on a introduit une source de tension équivalente au point de court-circuit.
Cela n'exclut pas l'utilisation de méthodes particulières, par exemple la méthode de
superposition, appliquées à des cas précis, si elles conduisent à une précision au moins égale. La
méthode de superposition donne le courant de court-circuit par rapport au flux de puissance
présupposé. C'est pourquoi cette méthode ne conduit pas nécessairement au courant de court-
circuit maximal.
Cette partie de la CEI 60909 traite du calcul des courants de court-circuit dans le cas de circuits
symétriques et non symétriques.
Si un chemin conducteur accidentel ou intentionnel existe entre un conducteur de phase et la
terre locale, il faut distinguer clairement les deux cas qui suivent en fonction de leur propriétés
physiques différentes et de leurs effets (conduisant à des exigences différentes pour le calcul):
• un court-circuit entre phase et terre, apparaissant dans un réseau à neutre mis directement à
la terre ou à neutre impédant,
• un défaut simple sur une phase, apparaissant dans un réseau à neutre isolé ou à neutre
résonant. Ce défaut ne fait pas partie du domaine d’application et par conséquent n’est pas
traité dans cette norme.
Pour les courants existant pendant deux courts-circuits distincts simultanés entre phase et terre
dans un réseau à neutre isolé ou dans un réseau à neutre résonant, voir la CEI 60909-3.
Les courants et impédances de court-circuit peuvent également être déterminés par des essais en
réseau, par des mesures sur un analyseur de réseau ou avec un calculateur numérique. Dans les
réseaux basse tension existants, il est possible de déterminer l'impédance de court-circuit à partir
des mesures effectuées au point de court-circuit présumé.

60909-0  IEC:2001 – 13 –
SHORT-CIRCUIT CURRENTS IN THREE-PHASE AC SYSTEMS –
Part 0: Calculation of currents
1 General
1.1 Scope
This part of IEC 60909 is applicable to the calculation of short-circuit currents:
• in low-voltage three-phase a.c. systems
• in high-voltage three-phase a.c. systems
operating at a nominal frequency of 50 Hz or 60 Hz.
Systems at highest voltages of 550 kV and above with long transmission lines need special
consideration.
This part of IEC 60909 establishes a general, practicable and concise procedure leading to results,
which are generally of acceptable accuracy. For this calculation method, an equivalent voltage source at
the short-circuit location is introduced. This does not exclude the use of special methods, for example the
superposition method, adjusted to particular circumstances, if they give at least the same precision. The
superposition method gives the short-circuit current related to the one load flow presupposed. This
method, therefore, does not necessarily lead to the maximum short-circuit current.
This part of IEC 60909 deals with the calculation of short-circuit currents in the case of balanced
or unbalanced short circuits.
In case of an accidental or intentional conductive path between one line conductor and local
earth, the following two cases must be clearly distinguished with regard to their different
physical properties and effects (resulting in different requirements for their calculation):
• line-to-earth short circuit, occurring in a solidly earthed neutral system or an impedance
earthed neutral system;
• a single line-to-earth fault, occurring in an isolated neutral earthed system or a resonance
earthed neutral system. This fault is beyond the scope of, and is therefore not dealt with in,
this standard.
For currents during two separate simultaneous single-phase line-to-earth short circuits in an
isolated neutral system or a resonance earthed neutral system, see IEC 60909-3.
Short-circuit currents and short-circuit impedances may also be determined by system tests, by
measurement on a network analyzer, or with a digital computer. In existing low-voltage systems
it is possible to determine the short-circuit impedance on the basis of measurements at the
location of the prospective short circuit considered.

– 14 – 60909-0  CEI:2001
Le calcul de l'impédance de court-circuit s'effectue en général à partir des valeurs assignées des
matériels électriques et de la configuration du réseau, et présente l'avantage de pouvoir
s'appliquer aussi bien aux réseaux existants qu'aux réseaux à l'état de projet.
En général, on est amené à prendre en compte dans les calculs deux courants de court-circuit
d'amplitude différente:
• le courant de court-circuit maximal, qui détermine la capacité ou le régime assigné du
matériel électrique, et
• le courant de court-circuit minimal, qui peut servir, par exemple, au choix des fusibles et au
calibrage des dispositifs de protection ainsi qu’au contrôle de la mise en marche des moteurs.
NOTE Lors d'un court-circuit triphasé, on admet que le courant s'établit simultanément sur les trois phases. Les
recherches concernant les courts-circuits non simultanés qui peuvent conduire à des composantes apériodiques
majorées du courant de court-circuit n'entrent pas dans le domaine d'application de la présente norme.
Cette norme ne couvre pas le cas de courants de court-circuit provoqués intentionnellement et
sous contrôle (stations d'essais de court-circuit).
Cette partie de la CEI 60909 ne traite pas du calcul des courants de court-circuit dans les
installations à bord des navires et des avions.
1.2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui
y est faite, constituent des dispositions valables pour la présente partie de la CEI 60909. Pour les
références datées, les amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne
s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes aux accords fondés sur la présente partie de la
CEI 60909 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes des
documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière édition du
document normatif en référence s’applique. Les membres de la CEI et de l'ISO possèdent le
registre des Normes internationales en vigueur.
CEI 60038:1983, Tensions normales de la CEI
CEI 60050(131):1978, Vocabulaire Elec
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