कसरी छोटो सर्किट करंट गणना गर्नुहुन्छ?

कसरी शॉर्ट सर्किट करेन्ट गणना गर्नुहोस्?

शॉर्ट सर्किट करेन्टको परिभाषा

शॉर्ट सर्किट करेन्टले यदि एउटा दोष भएको छ भने विद्युत प्रणालीमा बढी धेरै करेन्ट प्रवाह गर्छ, जसले सर्किट ब्रेकरको घटकहरूमा संभावित नुकसान ल्याउँछ।

जब शॉर्ट सर्किट दोष भएको छ, त्यसपछि बढी धेरै करेन्ट सिस्टेममा, सहित सर्किट ब्रेकर (CB) मा प्रवाह गर्छ। यो प्रवाह, यदि CB ट्रिप गर्दै रहेको छैन भने, CB भागहरूलाई महत्वपूर्ण यान्त्रिक र थर्मल दबाबमा राख्छ।

यदि CBको चालक भागहरूमा पर्याप्त क्षेत्रफल छैन भने, तिनीहरू अत्यधिक गर्म हुन्छन्, जसले इन्सुलेशनलाई नुकसान पुर्याउँछ।CB कन्टक्टहरू पनि गर्म हुन्छन्। कन्टक्टहरूमा थर्मल दबाब I2Rt प्रति आनुपातिक छ, जहाँ R कन्टक्ट रिझिस्टन्स, I शॉर्ट सर्किट करेन्टको rms मान र t करेन्ट प्रवाहको अवधि हुन्छ।

दोष शुरु गर्ने पछि, शॉर्ट सर्किट करेन्ट सर्किट ब्रेकरको इन्टरप्टिङ युनिटले टुक्किएको समय सम्म रहन्छ। यसैले, समय t सर्किट ब्रेकरको ब्रेकिङ समय हुन्छ। यो समय मिलिसेकेन्डको पैमानामा धेरै कम छ, यसैले यहाँ दोष देखि उत्पन्न भएको सबै गर्मी चालकले अवशोषण गर्नेको मानिन्छ, किनभने गर्मीको संवहन र रेडिएशनका लागि पर्याप्त समय छैन।

तापक्रम वृद्धि निम्न फार्मुला द्वारा निर्धारित गर्न सकिन्छ,

जहाँ, T प्रति सेकेन्डमा डिग्री सेन्टीग्रेडमा तापक्रम वृद्धि हुन्छ।I ऐम्पियरमा करेन्ट (rms सममित) हुन्छ।A चालकको क्षेत्रफल हुन्छ।ε 20 ^oC मा चालकको रिझिस्टिविटीको तापक्रम गुणांक हुन्छ।

अल्युमिनियम 160°C भन्दा ऊँचो तापमा ताको शक्ति गुमाउँछ, त्यसैले यहाँ तापक्रम वृद्धिलाई यस सीमाभन्दा निम्न राख्न आवश्यक छ। यो आवश्यकता शॉर्ट सर्किटमा अनुमत तापक्रम वृद्धि लगाउँछ, जुन CBको ब्रेकिङ समय नियन्त्रण गर्दै र चालक आकारको विज्ञानी डिजाइन गर्दै प्रबन्ध गरिन सकिन्छ।

शॉर्ट सर्किट बल

दुई समानान्तर विद्युत करेन्ट लिएको चालकहरूबीच विकसित भएको इलेक्ट्रोमैग्नेटिक बल, निम्न फार्मुला द्वारा दिइन्छ,

जहाँ, L दुई चालकहरूको लामी इन्चमा हुन्छ।S उनीहरूको बीचको दूरी इन्चमा हुन्छ।I प्रत्येक चालक द्वारा लिएको करेन्ट हुन्छ।

प्रयोगात्मक रूपमा सिद्ध गरिएको छ, इलेक्ट्रोमैग्नेटिक शॉर्ट सर्किट बल अधिकतम छ जब शॉर्ट सर्किट करेन्ट I, सममित शॉर्ट सर्किट करेन्ट लहरको प्रारम्भिक rms मानको 1.75 गुना छ।

तर, केही परिस्थितिहरूमा यहाँ यी बल भन्दा बढी विकसित हुन सक्छ, जस्तै, धेरै ठोस बारहरूको मामला वा बारहरूमा यान्त्रिक विक्षोभको कारण रिझोनेन्सको मामला। प्रयोगहरूले यी देखाएको छ कि एक अनरेजोनेटिङ संरचनामा एक अल्टरनेटिङ करेन्ट द्वारा बल लगाउन वा निकाल्न भएको समय बिना करेन्ट प्रवाह गर्दा भएको तुलनामा बल अधिक हुन सक्छ।

त्यसैले यहाँ सुरक्षा र अन्य संभावित परिस्थितिहरूको लागि अधिकतम बल लिन अनुशासित छ, जसको लागि एक असममित शॉर्ट सर्किट करेन्टको प्रारम्भिक शिखर मान द्वारा विकसित भएको अधिकतम बल लिनुपर्छ। यो बल उपरोक्त फार्मुला द्वारा गणना गरिएको बलको दुई गुना मानिन्छ।

यो फार्मुला वृत्ताकार क्षेत्रफलको चालकको लागि गणना गर्न उपयोगी छ। यद्यपि L चालकहरूको समानान्तर भागहरूको एक सीमित लामी हुन्छ, तर यो फार्मुला केवल त्यहाँ उपयुक्त छ जहाँ प्रत्येक चालकको कुल लामी अनन्त मानिन्छ।

वास्तविक मामलाहरूमा चालकको कुल लामी अनन्त छैन। यसको साथै, विद्युत करेन्ट लिएको चालकको अन्तिम भागहरूमा फ्लक्स घनता बीचको भागभन्दा धेरै फरक छ।

त्यसैले, यदि हामी छोटो चालकको लागि उपरोक्त फार्मुला प्रयोग गर्छौं, गणना गरिएको बल वास्तविक बलभन्दा धेरै रहनेछ।यहाँ देखिन्छु, यहाँ यी त्रुटि धेरै कम गरिन सकिन्छ यदि हामी उपरोक्त फार्मुलामा L/S गर्दै थिए जगाइ यो टर्म प्रयोग गर्छौं।

फार्मुला, समीकरण (2) द्वारा प्रतिनिधित्व गरिएको, जब L/S रातो 20 भन्दा बढी छ भने त्रुटिहीन परिणाम दिन्छ। जब 20 > L/S > 4, फार्मुला (3) त्रुटिहीन परिणामका लागि उपयुक्त छ।

यदि L/S < 4, फार्मुला (2) त्रुटिहीन परिणामका लागि उपयुक्त छ। यी फार्मुलाहरू केवल वृत्ताकार क्षेत्रफलको चालकको लागि लागू हुन्छ। तर आयताकार क्षेत्रफलको चालकको लागि, फार्मुलामा केही संशोधन गुणांक आवश्यक छ। भन्दा यी गुणांक K छ। त्यसैले, यो फार्मुला अन्तिम रूपमा बन्छ।

यद्यपि चालकको क्षेत्रफलको आकारको प्रभाव चालकहरूको बीचको दूरी बढ्ने साथ तीव्रतापूर्वक कम हुन्छ, K को मान अत्यधिक छ जब चालकको क्षेत्रफल आयताकार छ र जसको मोटाई उसको चौडाई भन्दा धेरै कम छ। K यदि चालकको क्षेत्रफल आदर्श वर्गाकार छ भने नगण्य छ। K वृत्ताकार क्षेत्रफलको चालकको लागि एक छ। यहाँ यी दोनों मानक र दूरस्थ नियन्त्रण सर्किट ब्रेकरको लागि सही छ।