Bagaimana Mengira Arus Litar Pendek

Bagaimana Menghitung Arus Korting?

Definisi Arus Korting

Arus korting didefinisikan sebagai arus besar yang mengalir melalui sistem elektrik ketika terjadi gangguan, menyebabkan potensi kerusakan pada komponen pemutus sirkuit.

Ketika terjadi gangguan korting, arus besar mengalir melalui sistem, termasuk pemutus sirkuit (CB). Aliran ini, kecuali dihentikan oleh trip CB, akan menimbulkan stres mekanis dan termal yang signifikan pada bagian-bagian CB.

Jika bagian konduktif CB tidak memiliki luas penampang yang cukup, mereka dapat panas berlebih, yang mungkin merusak isolasi.Kontak CB juga memanas. Stres termal pada kontak sebanding dengan I2Rt, di mana R adalah resistansi kontak, I adalah nilai rms arus korting, dan t adalah durasi aliran arus.

Setelah inisiasi gangguan, arus korting tetap ada hingga unit pemutus CB memutus. Oleh karena itu, waktu t adalah waktu pemutusan pemutus sirkuit. Karena waktu ini sangat singkat dalam skala milidetik, diasumsikan bahwa semua panas yang dihasilkan selama gangguan diserap oleh konduktor karena tidak ada cukup waktu untuk konveksi dan radiasi panas.

Kenaikan suhu dapat ditentukan dengan rumus berikut,

Di mana, T adalah kenaikan suhu per detik dalam derajat Celsius.I adalah arus (rms simetris) dalam Ampere.A adalah luas penampang konduktor.ε adalah koefisien temperatur resistivitas konduktor pada 20 ^oC.

Aluminium kehilangan kekuatannya di atas 160°C, sehingga sangat penting untuk menjaga kenaikan suhu di bawah batas ini. Persyaratan ini menetapkan kenaikan suhu yang diperbolehkan selama korting, yang dapat dikelola dengan mengontrol waktu pemutusan CB dan merancang dimensi konduktor dengan benar.

Gaya Korting

Gaya elektromagnetik yang terbentuk antara dua konduktor paralel yang membawa arus listrik, diberikan oleh rumus,

Di mana, L adalah panjang kedua konduktor dalam inci.S adalah jarak antara keduanya dalam inci.I adalah arus yang dibawa oleh setiap konduktor.

Telah dibuktikan secara eksperimental bahwa, gaya korting elektromagnetik maksimum ketika nilai arus korting I, adalah 1,75 kali nilai rms awal gelombang arus korting simetris.

Namun, dalam beberapa keadaan tertentu, mungkin terjadi gaya yang lebih besar, seperti misalnya pada bar yang sangat kaku atau karena resonansi pada bar yang rentan terhadap getaran mekanik. Eksperimen juga menunjukkan bahwa reaksi yang dihasilkan dalam struktur non-resonan oleh arus bolak-balik pada saat penerapan atau penghapusan gaya dapat melebihi reaksi yang dialami saat arus mengalir.

Oleh karena itu, disarankan untuk berpihak pada keselamatan dan mempertimbangkan semua kemungkinan, di mana satu harus memperhitungkan gaya maksimum yang dapat dihasilkan oleh nilai puncak awal arus korting asimetris. Gaya ini dapat diambil sebagai nilai yang dua kali dari yang dihitung dari rumus di atas.

Rumus ini sangat berguna untuk konduktor penampang bulat. Meskipun L adalah panjang terbatas dari bagian-bagian konduktor yang berjalan paralel, rumus ini hanya cocok digunakan jika total panjang setiap konduktor dianggap tak terhingga.

Dalam kasus praktis, total panjang konduktor tidak tak terhingga. Juga dipertimbangkan, bahwa, kepadatan fluks dekat ujung konduktor pembawa arus sangat berbeda dari bagian tengahnya.

Oleh karena itu, jika kita menggunakan rumus di atas untuk konduktor pendek, gaya yang dihitung akan jauh lebih tinggi dari yang sebenarnya.Tampaknya, kesalahan ini dapat dihilangkan secara signifikan jika kita menggunakan istilah Itu bukan L/S dalam rumus di atas.

Rumus, yang direpresentasikan oleh persamaan (2), memberikan hasil tanpa kesalahan ketika rasio L/S lebih besar dari 20. Ketika 20 > L/S > 4, rumus (3) cocok untuk hasil tanpa kesalahan.

Jika L/S < 4, rumus (2) cocok untuk hasil tanpa kesalahan. Rumus-rumus di atas hanya berlaku untuk konduktor penampang bulat. Tetapi untuk konduktor penampang persegi panjang, rumus perlu memiliki faktor koreksi. Misalkan faktor ini adalah K. Oleh karena itu, rumus akhirnya menjadi.

Meskipun efek bentuk penampang konduktor berkurang dengan cepat jika jarak antara konduktor meningkat, nilai K maksimum untuk konduktor strip yang ketebalannya jauh lebih kecil dari lebarnya. K bernilai kecil ketika bentuk penampang konduktor sempurna persegi. K bernilai satu untuk konduktor penampang bulat sempurna. Ini berlaku untuk pemutus sirkuit standar maupun jarak jauh.