تخمین جریان اتصال کوتاه: روش ساده برای انتخاب ظرفیت قطع کلید و کنترل قطع در انتهای کابل
محاسبه جریان اتصال کوتاه، پاسخ کوتاه: جریان اتصال کوتاه سر ترانس را می‌توان با In ÷ uk تخمین زد؛ مثلاً ترانس ۴۰۰ کیلوولت‌آمپر با uk چهار درصد حدود ۱۴٫۴ کیلوآمپر. کلید هر نقطه باید ظرفیت قطعی بیشتر از جریان اتصال کوتاه همان نقطه داشته باشد؛ امپدانس کابل‌ها این جریان را در تابلوهای دورتر کمتر می‌کند.
فهرست مطالب
دو سؤال در طراحی هر تابلو به جریان اتصال کوتاه برمی‌گردد: کلید باید چه ظرفیت قطعی داشته باشد؟ (جریان زیاد نزدیک ترانس) و آیا کلید در انتهای یک کابل بلند آنی قطع می‌کند؟ (جریان کم در انتهای مسیر). در این مقاله روشی ساده و محافظهکارانه برای پاسخ به هر دو با مثال می‌آوریم.
۱. جریان اتصال کوتاه در ترمینال ترانس
جریان اتصال کوتاه سهفاز ≈ جریان نامی ترانس ÷ uk (درصد امپدانس روی پلاک ترانس، به‌صورت اعشاری)
| ترانس (kVA) | جریان نامی در ۴۰۰ V | uk | Isc تقریبی |
|---|---|---|---|
| ۲۵۰ | ۳۶۱ A | ۴٪ | ۹ kA |
| ۴۰۰ | ۵۷۷ A | ۴٪ | ۱۴٫۴ kA |
| ۶۳۰ | ۹۱۰ A | ۴٪ تا ۶٪ | ۱۵ تا ۲۳ kA |
| ۱۰۰۰ | ۱۴۴۳ A | ۶٪ | ۲۴ kA |
این مقدار با فرض شبکهٔ بالادست بی‌نهایت قوی است، پس کمی بیشتر از واقعیت و برای انتخاب ظرفیت قطع امن است. uk واقعی را از پلاک ترانس بخوانید.
۲. اثر کابل تا تابلو فرعی
امپدانس معادل ترانس (برای هر فاز) ≈ ۲۳۰ ÷ Isc ترانس. مقاومت هر فاز کابل = ۰٫۰۲۲۵ × طول ÷ سطح مقطع. جریان اتصال کوتاه سهفاز در تابلو فرعی ≈ ۲۳۰ ÷ (امپدانس ترانس + مقاومت کابل).
مثال: ترانس ۴۰۰ kVA (Isc ≈ ۱۴٫۴ kA) و کابل ۵۰ متری ۴×۹۵ تا تابلو فرعی:
- امپدانس ترانس: ۲۳۰ ÷ ۱۴۴۰۰ ≈ ۰٫۰۱۶ اهم
- مقاومت کابل: ۰٫۰۲۲۵ × ۵۰ ÷ ۹۵ ≈ ۰٫۰۱۲ اهم
- Isc در تابلو فرعی: ۲۳۰ ÷ ۰٫۰۲۸ ≈ ۸ کیلوآمپر
پس کلیدهای مینیاتوری ۶ کیلوآمپری در این تابلو کافی نیستند و ۱۰ کیلوآمپر لازم است. (این روش راکتانس کابل را نادیده می‌گیرد و برای سایزهای بزرگ کمی بیش‌برآورد می‌کند که برای انتخاب ظرفیت قطع، سمت امن است.) جزئیات Icu را در تنظیم MCCB و Icu و Ics و ظرفیت قطع کلید مینیاتوری ببینید.
۳. جریان کم در انتهای کابل بلند
برای خطای فاز به نول یا بدنه در انتهای مدار، مسیر جریان رفت و برگشت است: مقاومت حلقه ≈ ۲ × ۰٫۰۲۲۵ × طول ÷ سطح مقطع (با فرض نول یا ارت هم‌سایز).
مثال: کابل ۴×۱۶ با طول ۱۰۰ متر تا یک دستگاه:
- مقاومت حلقه: ۲ × ۰٫۰۲۲۵ × ۱۰۰ ÷ ۱۶ ≈ ۰٫۲۸ اهم
- جریان خطا: ۲۳۰ ÷ (۰٫۲۸ + کمی امپدانس بالادست) ≈ حدود ۷۵۰ تا ۸۰۰ آمپر
کلید C63 برای قطع آنی تا ۱۰ × ۶۳ = ۶۳۰ آمپر لازم دارد: قطع می‌کند. کلید C80 تا ۸۰۰ آمپر لازم دارد: مرزی و نامطمئن؛ باید منحنی B، کلید قابل تنظیم با Im پایین‌تر، یا کابل ضخیم‌تر استفاده شود. اگر هادی ارت کوچک‌تر از فاز است، مقاومت حلقه بیشتر و جریان کمتر است (سطح مقطع ارت).
خلاصهٔ روش
- Isc ترمینال ترانس را از kVA و uk حساب کنید.
- برای هر تابلو، مقاومت کابل را اضافه کنید و Isc را تخمین بزنید؛ ظرفیت قطع کلیدهای آن تابلو بیشتر از این عدد باشد.
- برای مدارهای بلند، جریان خطای انتهای کابل را با مقاومت حلقه حساب کنید و با حد قطع آنی کلید مقایسه کنید.
اثر طول کابل: جریان اتصال کوتاه در انتهای کابل (ترانس ۴۰۰ kVA)
| کابل مسی | ۲۰ m | ۵۰ m | ۱۰۰ m |
|---|---|---|---|
| ۴×۱۶ | حدود ۷٫۵ kA | حدود ۳٫۸ kA | حدود ۲ kA |
| ۴×۳۵ | حدود ۱۱ kA | حدود ۷ kA | حدود ۴ kA |
| ۴×۹۵ | حدود ۱۲٫۵ kA | حدود ۱۰ kA | حدود ۷٫۵ kA |
این اعداد برآورد سادهٔ سهفاز با ترانس حدود ۱۴ کیلوآمپر در ترمینال، مقاومت مس در ۲۰ درجه و راکتانس کابل حدود ۰٫۰۸ میلی‌اهم بر متر است و امپدانس شبکهٔ بالادست را نادیده می‌گیرد و فقط برای انتخاب اولیهٔ ظرفیت قطع به کار می‌آید. نتیجهٔ عملی: کلیدهای تابلوهای دور از ترانس به ظرفیت قطع کمتری نیاز دارند، ولی در انتهای کابل بلند ممکن است جریان خطا برای قطع آنی کم باشد. جریان ترمینال ترانس‌ها در راهنمای برق‌رسانی کارخانه.
خرید از تک جریان
کلیدهای مینیاتوری و اتوماتیک را با ظرفیت قطع اعلام‌شده در مشخصات هر مدل ببینید. ظرفیت ترانس و نقشهٔ تک‌خطی را بفرستید تا ظرفیت قطع لازم هر تابلو را بررسی کنیم.
محصولات مرتبط
فیوز مینیاتوری دو فاز ۲۵ آمپر برند AEG
فیوز مینیاتوری دو فاز ۲۵ آمپر برند AEG، ساخت توس فیوز، برای حفاظت مدار در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه. تیپ قطع (B یا C) را هنگام سفارش انتخاب کنید.
- واحد فروش: عدد
- تعداد پل: ۲ پل (دو فاز)
- جریان نامی: ۲۵ آمپر
- قدرت قطع: ۶ کیلوآمپر
- نکته انتخاب: تیپ B برای روشنایی و مصارف خانگی، تیپ C برای موتورها و مصارف صنعتی.
کلید اتوماتیک فیکس ۲۰۰ آمپر سه پل PNMF-250H برند PNS
- واحد فروش: عدد
- ساخت: ایران
- ضمانت: ضمانت سلامت و کیفیت ساخت
- نکته انتخاب: جریان بار، قدرت قطع موردنیاز، تعداد پل و نوع رله حفاظتی با محاسبات تابلو تطبیق داده شود.
فیوز مینیاتوری تک فاز ۶ آمپر برند AEG
فیوز مینیاتوری تک فاز ۶ آمپر برند AEG، ساخت توس فیوز، برای حفاظت مدار در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه. تیپ قطع (B یا C) و قدرت قطع (۴٫۵ کیلوآمپر یا ۶ کیلوآمپر) را هنگام سفارش انتخاب کنید.
- واحد فروش: عدد
- تعداد پل: ۱ پل (تک فاز)
- جریان نامی: ۶ آمپر
- قدرت قطع: ۴٫۵ کیلوآمپر یا ۶ کیلوآمپر
- نکته انتخاب: تیپ B برای روشنایی و مصارف خانگی، تیپ C برای موتورها و مصارف صنعتی.
فیوز مینیاتوری تک فاز و نول ۲۵ آمپر برند AEG
فیوز مینیاتوری تک فاز و نول ۲۵ آمپر برند AEG، ساخت توس فیوز، برای حفاظت مدار در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه. تیپ قطع (B یا C) را هنگام سفارش انتخاب کنید.
- واحد فروش: عدد
- تعداد پل: ۱ پل + نول (تک فاز و نول)
- جریان نامی: ۲۵ آمپر
- قدرت قطع: ۶ کیلوآمپر
- نکته انتخاب: تیپ B برای روشنایی و مصارف خانگی، تیپ C برای موتورها و مصارف صنعتی.
پرسش‌های پرتکرار
جریان اتصال کوتاه ترانس را چطور حساب کنیم؟
تقریباً جریان نامی ترانس تقسیم بر درصد امپدانس آن (uk)؛ مثلاً ترانس ۴۰۰ kVA با uk = ۴٪ حدود ۵۷۷ ÷ ۰٫۰۴ ≈ ۱۴ کیلوآمپر در ترمینال.
چرا جریان اتصال کوتاه در تابلوهای دورتر کمتر است؟
مقاومت و امپدانس کابل بین ترانس و تابلو، جریان اتصال کوتاه را محدود می‌کند؛ هرچه کابل بلندتر و نازک‌تر، جریان کمتر.
چرا جریان اتصال کوتاه کم هم خطرناک است؟
اگر جریان اتصال کوتاه انتهای کابل از حد قطع آنی کلید کمتر باشد، کلید دیر قطع می‌کند و کابل و بدنهٔ دستگاه‌ها مدت طولانی برق‌دار و داغ می‌مانند.
این روش ساده چقدر دقیق است؟
برای انتخاب ظرفیت قطع و بررسی اولیه کافی است چون محافظهکارانه است؛ برای طراحی دقیق، امپدانس شبکه، راکتانس کابل و جریان موتورها هم باید لحاظ شود.
جریان اتصال کوتاه تکفاز به زمین چقدر است؟
معمولاً کمتر از سهفاز؛ برای بررسی قطع حفاظت در انتهای کابل، همین جریان کمینه مهم است.
اگر کلید ظرفیت قطع کافی نداشته باشد چه میشود؟
ممکن است در اتصال کوتاه منفجر شود یا کنتاکتها جوش بخورند؛ این خطر جدی ایمنی است.
