Pętla zwarciowa po falowniku to abstrakcja. Pomiar może zagrażać falownikowi. I falownik nie ma żadnych zabezpieczeń, do których z krotnością "k" możnaby porównać domniemany prąd zwarciowy.
A przypadek bezpośredniego zasilania silnika przez falownik (cokolwiek by to znaczyło) wcale nie jest najgorszy. Najgorszy jest przypadek zasilania przez taki opór, że na obudowie silnika występuje napięcie ~52V (czyli oficjalnie niebezpieczne), a zabezpieczenie nie wyłącza w rozsądnym czasie. Np. zabezpieczenie 20A typ C (k=10), prąd zwarciowy przy 230V powinien wynosić 200A i impedancja pętli 1 om spełnia wymagania (dlatego, że jest taka mała). Wyobraźmy sobie, że przebicie na obudowę silnika nie jest "metaliczne" zero omów, lecz ma charakter upływności np. przez jakieś uzwojenie o rezystancji ok. 2 omy. Przy takim słabym doziemieniu prąd zwarciowy wyniesie tylko ok. 80A (230/3), krotność k wyniesie 4, co dla ch-ki C daje ok. 6 sekund do wyłączenia, a w tym czasie napięcie na obudowie może wynieść ok. 50V (połowa z 1 oma przypadająca na PE x 80A). Tak więc mimo spełnienia przez obwód warunku skuteczności zerowania mogą się zdarzyć sytuacje niebezpieczne, i to także bez falownika, przy zasilaniu bezpośrednim.
Falownik ze swej natury nie da "metalicznego" przebicia - ma w swej strukturze różne impedancje - np. filtry. Więc prąd będzie mniejszy, niż to wynika z impedancji samych przewodów.
Teoretycznie:
Można byłoby pomierzyć impedancję pętli z zacisku L1 (L2, L3) falownika do zacisku PE silnika. W ten sposób uwzględniamy także impedancję żyły PE silnik-falownik. Znamy też impedancję pętli L1-PE na zasilaniu falownika. Połowa impedancji tej pętli + impedancja przewodu PE silnik-falownik określa maksymalny bezpieczny prąd doziemienia (taki, dla którego napięcie dotykowe nie przekroczy 50V). Prąd przekraczający tę wartość powinien spowodować szybkie wyłączenie.
Przykładowo: na zaciskach L1-PE, L2-PE, L3-PE falownika zmierzona impedancja wynosi 2 omy. Między L1 na falowniku a korpusem silnika - 3 omy. A więc przewód PE od silnika do punktu PEN ma ok. 2 omy. Stąd dopuszczalny prąd w tym przewodzie nie zagrażający człowiekowi to 25A - na zasilaniu falownika można dać S303C2 (k=10) lub S303B4 (k=5).
Żeby było ciekawiej - falownik potrafi "transformować" napięcie i prąd pobierane z sieci - np. pobór z sieci wynosi 2kW, a silnik 100kW biorąc te 2kW na jałowym biegu pracuje z prądami ok. 150A i to impulsowymi. Przy obrotach 30% znamionowych pobór mocy będzie jeszcze mniejszy, a prądy - praktycznie takie same. I jak tu polegać na nominalnych prądach zabezpieczeń?
Ciekawe, co na to normy? Oczywiście nie będę wyrzucał pieniędzy w błoto, żeby się przekonać. Kupiłem kiedyś na firmę normę "bezpieczeństwo urządzeń elektronicznych" - a były w niej takie bzdety, jak "wyciąć z tylnej ścianki urządzenia pasek 1cmx10cm, trzymać nad palnikiem 30 sekund, przenieść nad bibułę, spadające krople nie pownny zapalić bibuły"; "upuścić urządzenie z 30cm na beton - po upadku powinno działać, następnie z 1m - może nie działać, ale powinno być w jednym kawałku..."