Kısa Devre Akımı Ön Hesabı (Trafo Çıkışı ve Hat Sonu)

Kısa devre akımı neden hesaplanır?

Bir arıza anında devreden geçebilecek en büyük akım, kesicilerin kesme kapasitesini, baraların ve kabloların dayanımını ve koruma düzenini belirler. Bu araç trafo etiket değerlerinden üç faz kısa devre akımının kaba bir ön değerini verir.

Trafo çıkışındaki akım

Şebeke sonsuz güçlü kabul edilirse akımı yalnız trafonun kendi empedansı sınırlar:

I_k = I_n / u_k, burada I_n = S_n / (√3 × U) trafonun anma akımıdır.

Yüzde u_k değeri küçüldükçe kısa devre akımı büyür. Yüzde 4 için akım anma akımının 25 katı, yüzde 6 için 16.7 katı olur.

Örnek

1000 kVA, 400 V, u_k yüzde 6 olan trafoda anma akımı 1 000 000 / (1.732 × 400) = 1443 A çıkar. Kısa devre akımı 1443 / 0.06 = 24 056 A, yani yaklaşık 24 kA olur. Trafonun empedansı 0.06 × 400² / 1 000 000 = 9.6 mΩ eder.

Şebeke ve kablo etkisi

Gerçekte şebekenin de bir empedansı vardır. Kısa devre gücü 500 MVA olan şebekede buna 400² / 500 000 000 = 0.32 mΩ eklenir ve akım 23.3 kA değerine iner. Arıza trafodan uzaktaysa aradaki kablonun direnci ve reaktansı da eklenir: Z_k = √(R² + X²), I_k = U / (√3 × Z_k). Kablo uzadıkça ve kesit küçüldükçe akım hızla düşer.

Kablo direncini nereden bulurum?

Bir faz iletkeninin tek yöndeki direnci gerekir. Kablo gerilim düşümü aracındaki iletken direnci çıktısını kullanabilirsiniz. En büyük akım için soğuk iletken direnci alınır. Reaktans için üretici verisi yoksa metre başına yaklaşık 0.08 mΩ kullanılır.

Sınırlar

Bu bir ön hesaptır ve IEC 60909 hesabının yerini tutmaz. Motorların katkısı, tepe akımı, tek faz toprak arızası, en küçük arıza akımı ve paralel trafolar hesaba katılmaz. Kesme kapasitesi seçimi ve koruma ayarı yetkili elektrik mühendisinin işidir.