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予測短絡電流( PSCC )、利用可能故障電流、または短絡電流とは、短絡状態において特定の電気システムで存在し得る最大の電流のことです。これは、供給システムの電圧とインピーダンスによって決まります。標準的な家庭用主電源設備では数千アンペア程度ですが、分離型超低電圧(SELV) システムでは数ミリアンペア程度まで低くなる場合もあれば、大規模な産業用電力システムでは数十万アンペアにも達することがあります。この用語は、電子工学ではなく電気工学で使用されます。[ 1 ]
回路ブレーカーやヒューズなどの保護装置は、短絡電流の許容値を超える遮断容量を持つものを選ばなければ、回路を故障から安全に保護することはできません。大電流が遮断されるとアークが発生し、ヒューズや回路ブレーカーの遮断容量を超えるとアークは消滅しません。電流は流れ続け、機器の損傷、火災、または爆発を引き起こす可能性があります。
家庭用電力設備の設計においては、コンセントの短絡電流が高すぎても低すぎてもいけません。短絡電流が高すぎる場合の影響については、前のセクションで説明しました。短絡電流は、分岐回路保護装置が故障を迅速に遮断できるように、回路定格の約20倍である必要があります。短絡時には、コンセントの接地端子の電位が周囲の大地（コンクリート床、水道管など）に対して危険な電圧まで上昇する可能性があるため、安全のために迅速な遮断が必要です。短絡電流がこの値よりも低い場合は、システムの安全性を確保するために特別な対策を講じる必要があります。通常、これには、追加の保護として漏電遮断器（別名：地絡遮断器）を使用することが含まれます。
電気コンセントの短絡電流は、新しい電気設備の検査時に、短絡電流が許容範囲内であることを確認するためにしばしば測定されます。コンセントの短絡電流が高いということは、配電盤からコンセントまでの抵抗が低いことを示しており、通常の負荷時において配線に許容できないほどの電圧降下が発生しないことを意味します。
抵抗経路とは、電源トランスを経由する全抵抗のことです。これを測定するために、技術者は「地絡ループインピーダンス計」を使用します。低電圧を印加すると、コンセントからアースを経由して電源トランスと配電盤にわずかな電流が流れます。測定された抵抗値を用いて、短絡電流を計算することができます。
送電システムや産業用電力システムでは、短絡電流は接続機器の銘板インピーダンスと相互接続配線のインピーダンスから計算されることが多い。要素が少ない単純な放射状配電システムでは手計算も可能であるが、より複雑なシステムでは一般的にコンピュータソフトウェアが使用される。システムに回転機械（発電機や電動機）が存在する場合、短絡への寄与の時間変化を評価する必要がある。発電機に蓄積されたエネルギーは、最初の数サイクルでは短絡電流に後期よりもはるかに大きな電流を供給する可能性があり、これは遮断器やヒューズに選択される遮断容量に影響を与える。独立型発電機は、短絡時に十分な電流を供給し、従属過電流保護装置が適切に動作するように特別に設計されることがある。
産業システムが電力会社から給電されている場合、接続点における短絡電流レベルが指定されることがあり、多くの場合、最小値と最大値、またはシステム拡張後に予想される値が示されます。これにより、産業顧客は自社プラント内の内部故障レベルを計算できます。電力会社からの想定短絡電流が顧客のシステム規模に比べて非常に大きい場合、実効内部インピーダンスがゼロの「無限母線」が想定されます。この場合、想定短絡電流の唯一の制限は、定義された「無限母線」以降のインピーダンスとなります。
多相電気システムでは、一般的に相間短絡、相地絡（アース）短絡、相中性点短絡に加え、3相すべてが短絡する場合も検討されます。ケーブルや機器のインピーダンスは相によって異なるため、想定される短絡電流は短絡の種類によって異なります。システム内の保護装置は、これら3つのケースすべてに対応する必要があります。対称成分法は、三相システムの非対称短絡の解析を簡略化するために使用されます。[ 2 ]