Beklenen kısa devre akımı

Hesaplayıcı nasıl kullanılır?

1. Sistem tipini seçin: Üç fazlı (V fazlar arası) veya Tek fazlı (V faz-nötr). Gireceğiniz gerilim bu seçime uygun olmalıdır.
2. Arıza noktasındaki Besleme gerilimini (V) girin ve birimini (V veya kV) seçin. 400 V'luk üç fazlı bir sistem için 400, tek fazlı 230 V'luk bir devre için 230 girin.
3. Empedansı (Z) girin — arıza noktasına kadar kaynak, trafo ve kabloların toplam eşdeğer empedansını — ve mΩ veya Ω seçin. Elektrik dağıtım şirketleri bu değeri genellikle verir; yalnızca trafo empedansı biliniyorsa, o genellikle en büyük payı oluşturur.
4. Beklenen kısa devre akımını amper cinsinden okuyun; ayrıca A/kA/MA cinsinden okunabilir bir değer ve hesaplamanın dökümünü görün.

Beklenen kısa devre akımı nedir?

Beklenen kısa devre akımı (PSCC), bir devrenin belirli bir noktasında, sıfır empedanslı kusursuz bir arıza oluşsa — iletkenler arasında veya toprağa karşı ölü bir kısa devre meydana gelse — akacak olan akımdır. Bu değer tamamen besleme gerilimine ve arıza noktasının gerisindeki her şeyin toplam empedansına bağlıdır: şebeke, besleme trafosu ve kaynaktan arıza noktasına uzanan kablolar. Empedans ne kadar düşükse arıza akımı o kadar yüksektir.

Bu sayı iki açıdan önemlidir. Birincisi, her koruma cihazının (sigorta, otomatik sigorta, kaçak akım rölesi) bir kesme kapasitesi vardır: güvenle kesebileceği azami arıza akımı. Bulunduğu noktadaki beklenen arıza akımı bu değeri aşarsa, cihaz arıza anında devreyi kesmek yerine feci şekilde arıza görebilir. İkincisi, arıza akımı korumayı hızla devreye sokacak kadar yüksek olmalıdır: çok uzun ve ince bir kablo empedansı artırır, arıza akımını düşürür ve bir arızayı devreye girme eşiğinin altında bırakabilir. Bir devrenin sonunda PSCC değerini kontrol etmek, elektrik tasarımı doğrulamasının standart bir adımıdır.

Tipik değerler ölçek fikri verir: konut tipi tek fazlı bir beslemenin giriş noktasında PSCC 1–6 kA civarındayken, büyük bir trafoyla beslenen endüstriyel bir panoda 25 kA ve üzerinde değerler görülebilir. Trafoya yaklaşıldıkça empedans düşer, arıza akımı yükselir; kablo boyunca uzaklaşıldıkça azalır.

Varsayımlar ve sınırlamalar

• Simetrik efektif değer: sonuç, kararlı durum AC arıza akımıdır. Gerçek bir arızada sönümlenen bir DC bileşen de bulunur; bu nedenle ilk tepe, X/R oranına bağlı olarak bu değerin yaklaşık 2–2,5 katına ulaşabilir. Bu, yalnızca kesme kapasitesini değil, kapatma kapasitesini ve geçiş enerjisini (I²t) kontrol ederken de önemlidir.
• Kaynak empedansı dahil edilmelidir: girdiğiniz empedans tüm zinciri — şebeke kaynağı, trafo ve kablolar — temsil etmelidir. Yalnızca kablo empedansı kullanmak arıza akımını ciddi biçimde yüksek gösterir, çünkü genellikle baskın olan trafo empedansıdır.
• Metalik kısa devre varsayılmıştır: ark hataları ve yüksek dirençli arızalar ölü bir kısa devreden daha az akım çeker; bu nedenle verilen değer, belirtilen empedans için en kötü duruma ait bir üst sınırdır.
• Empedans büyüklüğü doğrudan kullanılır: hesaplayıcı Z'yi skaler bir büyüklük olarak ele alır. Hassas çalışmalarda Z'yi, geride kalan şebekenin direnç ve reaktans bileşenlerinden \(Z = \sqrt{R^2 + X^2}\) biçiminde hesaplayın. Reaktans bileşenini bulmak için AC reaktans hesaplayıcımızdan yararlanabilirsiniz.
• Anma gerilimi varsayılmıştır: gerçekte arıza sırasında gerilim biraz düşebilir ve bu da gerçek akımı yüzde birkaç azaltır.

İlgili hesaplayıcılar

Kısa devre hesabı, Ohm yasasının toplam devre empedansıyla doğrudan bir uygulamasıdır. Bir kablo hattının ne kadar empedans eklediğini — ki bu, uzak uçtaki arıza akımını düşürür — tahmin etmek için gerilim düşümü hesaplayıcısını kullanın. Tesisatın güç kalitesini de değerlendiriyorsanız, güç faktörü düzeltme hesaplayıcısı yükün reaktif tarafını kapsar.