Paano Kalkulahin ang Short Circuit Current
Paano I-compute ang Short Circuit Current?
Pangangailangan ng Short Circuit Current
Ang short circuit current ay inilalarawan bilang malaking kaso ng kuryente na lumilipad sa isang elektrikal na sistema kapag mayroong pagkakamali, na nagdudulot ng potensyal na pinsala sa mga komponente ng circuit breaker.
Kapag nangyari ang short circuit fault, lumilipad ang malaking kuryente sa sistema, kasama ang circuit breaker (CB). Ang paglipad na ito, maliban kung itinigil ng CB tripping, ay nagbibigay ng mahalagang mekanikal at thermal stresses sa mga bahagi ng CB.
Kung ang conducting parts ng CB ay kulang sa sapat na cross-sectional area, maaari silang lumason, na maaaring masira ang insulation.Ang mga contact ng CB ay din lumason. Ang thermal stress sa mga contact ay proporsyonal sa I2Rt, kung saan ang R ay ang resistance ng contact, ang I ay ang rms value ng short circuit current, at ang t ay ang duration ng paglipad ng kuryente.
Pagkatapos magsimula ang pagkakamali, mananatili ang short circuit current hanggang sa interrupting unit ng CB, breaks. Kaya, ang oras na t ay ang breaking time ng circuit breaker. Dahil napakaliit ng oras na ito sa scale ng mili second, inaasum na lahat ng init na nabuo sa panahon ng pagkakamali ay inabsorb ng conductor dahil walang sapat na oras para sa convention at radiation ng init.
Maaaring matukoy ang temperature rise gamit ang sumusunod na formula,
Kung saan, T ang temperature rise bawat segundo sa degree centigrade.I ang kuryente (rms symmetrical) sa Ampere.A ang cross-sectional area ng conductor.ε ang temperature coefficient of resistivity ng conductor sa 20 oC.
Nawawalan ang aluminum ng lakas sa itaas ng 160°C, kaya mahalaga na panatilihin ang temperature rise sa ilalim ng limitasyong ito. Ang pangangailangan na ito ay nagtatakda ng pinahihintulutang temperature rise sa panahon ng short circuit, na maaaring mapamahalaan sa pamamagitan ng pagkontrol sa breaking time ng CB at ang tamang disenyo ng dimensyon ng conductor.
Short Circuit Force
Ang electromagnetic force na nabuo sa pagitan ng dalawang parallel electric current carrying conductors, ibinibigay ng formula,
Kung saan, L ang haba ng parehong conductors sa inch.S ang distansya sa pagitan nila sa inch.I ang kuryente na dinala ng bawat isa ng mga conductors.
Ito ay eksperimental na napatunayan na, ang electromagnetic short circuit force ay maximum kapag ang halaga ng short circuit current I, ay 1.75 beses ang initial rms value ng symmetrical short circuit current wave.
Gayunpaman, sa ilang sitwasyon, maaaring bumuo ng mas malaking puwersa, tulad ng, halimbawa, sa kaso ng napakaligid na bars o dahil sa resonance sa kaso ng mga bars na may mechanical vibration. Mga eksperimento rin ang nagpakita na ang mga reaksyon na binuo sa isang non resonating structure ng alternating current sa sandaling itinakda o alisin ang mga puwersa maaaring lampaan ang mga reaksyon na naranasan habang ang kuryente ay lumilipad.
Kaya mas makabuluhan na magkaroon ng safety margin at pahintulutan ang lahat ng contingencies, para sa kung saan dapat isama ang maximum force na maaaring bumuo ng initial peak value ng asymmetrical short circuit current. Ang puwersang ito maaaring ituring na may halaga na dalawang beses ng nakalkula mula sa itaas na formula.
Ang formula ay mahalagang gamitin para sa circular cross-sectional conductor. Bagama't ang L ay isang limitadong haba ng bahagi ng mga conductors na tumatakbong parallel sa bawat isa, ang formula ay lamang angkop kung ang kabuuang haba ng bawat conductor ay inasumang walang katapusang haba.
Sa praktikal na kaso, ang kabuuang haba ng conductor ay hindi walang katapusang haba. Binabalaan din na, ang flux density malapit sa dulo ng current carrying conductor ay lubhang iba kaysa sa gitna nito.
Kaya, kung gagamitin ang itaas na formula para sa maikling conductor, ang puwersa na nakalkula ay maaaring mas mataas kaysa sa totoong halaga.Nararanasan na, ang error na ito maaaring malampasan kung gagamitin ang term.Itstead ng L/S sa itaas na formula.
Ang formula, na kinakatawan ng equation (2), nagbibigay ng walang error na resulta kapag ang ratio L/S ay mas malaki kaysa 20. Kapag 20 > L/S > 4, ang formula (3) ay angkop para sa walang error na resulta.
Kung L/S < 4, ang formula (2) ay angkop para sa walang error na resulta. Ang mga ito na formulas ay lamang angkop para sa circular cross-sectional conductors. Ngunit para sa rectangular cross-sectional conductor, ang formula ay kailangan ng ilang correction factor. Sabihin na ito ang factor ay K. Kaya, ang itaas na formula sa huli ay naging.
Bagama't ang epekto ng hugis ng cross-section ng conductor ay mabilis na nababawasan kung ang pagkakaugnay-ugnay sa pagitan ng conductor ay lumalaki, ang halaga ng K ay maximum para sa strip-like conductor na ang thickness ay napakaliit kaysa sa width nito. Ang K ay negligible kapag ang hugis ng cross-section ng conductor ay perpektong square. Ang K ay unity para sa perpektong circular cross-sectional conductor. Ito ay totoo para sa parehong standard at remote control circuit breaker.
