Mevcut Hata Akımı: Nedir? (Ve Nasıl Hesaplanır)

Alan: Temel Elektrik

China

Kullanılabilir Hatanın Akımı Nedir?

Kullanılabilir hatanın akımı (AFC), bir hat durumunda mevcut olan en büyük akım olarak tanımlanır. Bu, hat durumu altında elektrik ekipmanına teslim edilebilecek maksimum akımdır. Kullanılabilir hatanın akımı aynı zamanda kullanılabilir kısa devre akımı olarak da bilinir.

‘Kullanılabilir Hatanın Akımı’ terimi, 2011 NFPA 70: Ulusal Elektrik Kodu (NEC) bölümündeki 110.24 numaralı bölümde (kodun en son sürümü) tanıtıldı.

Bu bölüme göre, hesaplanan hatanın akımı tarihini belirleyerek maksimum kullanılabilir hatanın akımını işaretlemek zorunludur.

Kısa devre akımı derecelendirmesi (SCCR) kullanılabilir hatanın akımından farklıdır. Tüm ekipmanlar veya devrelerin SCCR'leri AFC'den daha düşük olmamalıdır.

Ekipmanda AFC'yi işaretlemenin nedeni, elektrik teknisyeninin bu derecelendirmeyi alarak NEC 110.9 ve 110.10 gibi diğer kod bölümlerine uygun şekilde doğru ekipman derecelendirmesini seçmesidir.

Kullanılabilir Hatanın Akımı Formülü

NEC 110.24'e göre, kullanılabilir hatanın akımının etiketleme gerekli. Ancak, konutlardaki ekipmanın kullanılabilir hatanın akımını hesaplamadan önce, bu konutları besleyen tesisat dönüştürücüsünün ikincil terminallerindeki kullanılabilir hatanın akım derecelendirmesine ihtiyacımız var.

Çoğu durumda, kullanılabilir hatanın akım derecelendirmesi tesisat tarafından sağlanır ve tesisat dönüştürücüsünün ikincil terminalinde etiketlenir.

Bu derecelendirmeye göre, tüm ekipmanlar için kullanılabilir hatanın akımı hesaplanır. Tüm ekipmanlar için hesaplama, devre impedansına bağlı olarak farklılık gösterir.

Aşağıdaki adımları takip ederek mevcut hata akımını hesaplayın;

Sistemin gerilimini bulun ( $E_{L-L}$ )
Tablodan iletken sabitini (C) bulun
Servis giriş iletkeninin uzunluğunu (L) bulun
Şimdi, yukarıdaki değerleri kullanarak, aşağıdaki denklemlerle çarpıcı değeri (M) hesaplayın.

$F = \frac{1.73 \times L \times I}{C \times E_{L-L}}$

$Multiplier\ (M) = \frac{1}{1+F}$

Tesislerdeki mevcut hata akımını bulmak için, bu çarpıcı (M) değeri, tesis dönüşüm cihazının ikincil terminalinde etiketlenen mevcut hata akımı ile çarpılır.

Hangi Hesaplanabilir Arıza Akımı

Hesaplanabilir arıza akımının nasıl hesaplanacağını anlamak için bir örnek verelim.

Bunun için hat-hat gerilimi 480V olan üç fazlı bir sistemi ele alalım. Ve bu sistem için iletken sabiti C, 13900'dür.

Şebeke transformatörünün sekonder sargısında mevcut arıza akımı 35000A'dir ve servis giriş iletkeninin uzunluğu 100 fit'tir.

EL-L = 480V

C = 13,900

I = 35,000A

L = 100ft

Şimdi, bu değerleri yukarıdaki denklemde yerine koyalım.

$F = \frac{1.73 \times L \times I}{C \times E_{L-L}}$

$F = \frac{1.73 \times 100 \times 35,000}{13,900 \times 480}$

$F = 0.9075$

$Çarpan (M) = \frac{1}{1+F}$

$M = \frac{1}{1+0.9075}$

$M = 0.524$

$I_{sc} = I \times M$

$I_{sc} = 35,000 \times 0.524$

$Available \, Fault \, Current \, I_{sc} = 18,340A$

Mevcut Hata Akımını Nasıl Azaltılır

Düşük dirençli bir devrede, devre üzerinden geçen akım büyük ölçüde artar. Bu, devreyi zarara uğratabilir. Bu nedenle, kısa devre akımını veya mevcut hata akımını azaltmak için diğer kavramlar veya ekipmanları kullanmalıyız.

Mevcut hata akımını azaltmak için genel olarak üç yöntem vardır:

Kablo uzunluğunu artırma
Akım sınırlama reaktörlerini kullanma
Akım sınırlama cihazlarını kullanma

Kablo Uzunluğunu Artırma

Kablo uzunluğunu artırarak hata akımını azaltabiliriz.

Yukarıdaki örnekte, kablonun uzunluğu 100 fit olarak alınmıştır. Bunun yerine, diğer parametreler aynı kalırken 200 fit uzunluğunda bir kablo ile hata akımını hesaplayalım.

Yukarıdaki adımları hesaplarken, mevcut hata akımının 12460A olduğunu görebilirsiniz. Bu nedenle, kablo uzunluğunu artırarak hata akımı azaltılmıştır.

F ve L arasındaki ilişkiyi göz önünde bulundurduğumuzda, bunların birbirine doğrudan orantılı olduğunu görebiliriz.

Akım Sınırlama Reaktörünü Kullanma

Reaktörler, hatanın akımını azaltmak için dağıtım sisteminde herhangi bir yerde kullanılabilir. Ancak, normal işletim sırasında gerilim profilini bozacaktır. Bununla birlikte, hatanın akımını azaltmanın en ucuz yöntemidir.

Çoğu durumda, bir akım sınırlama reaktör devre veya sistemle seri olarak bağlanır.