Yüklenme anında ortaya çıkan gerilim değişmelerinin ölçüsünü kısa devre gerilimi verir. Bir trafoda anma frekansında ve sekonder sargısı kısa devre edilmiş iken primer sargısından anma akımının geçebilmesi için primer sargıda bulunması gerekli gerilim trafo kısa devre gerilimi olarak anılır.

Örnek: 220/24 V, 1 A/9 A lik bir trafonun 24 V ‘luk sargısı kısa devre edilmiştir. Primer sargıdan 1 A’lık bir akımın geçmesi için uygulanacak gerilim 22 V dur. Kısa devre gerilimini bulunuz.

Çözüm:22 V

Kısa Devre gerilimi alışılageldiği gibi volt biriminde verilmez. Genellikle anma gerilimin yüzdesi halinde (%) belirtilir.

u_k = 100 . (U_k / U )

• u_k : kısa devre gerilimi (%)
• U_k : ölçülen kısa devre gerilimi (V)
• U : anma gerilimi

Örnek: Yukarıdaki örnekte verilen trafonun kısa devre gerilimini (%) cinsinden belirtiniz.

Çözüm : 100  . ( 22 / 220 ) = % 10

200 kVA’nın üstündeki trafoların güç etiketlerinde kısa devre gerilimi ayrıca belirtilir

Kısa Devre Geriliminin Yüksekliği

Kısa devre gerilimi aynı zamanda bir trafonun iç direnci için (empedans) bir ölçü olmaktadır. Kısa Devre gerilimi küçük ise (%u_k), trafo iç direncinin de küçük olduğu sonucuna varılabilir. Böyle trafolarda yüklenme anında sekonder gerilimleri çok az bir düşme gösterir.

Düşük kısa devre gerilimleri olan trafolar gerilim – kararlı trafolardır

Yüksek kısa devre gerilimleri olan trafolar gerilim – duyarlı trafolardır.

Bugün uygulamada çeşitli amaçlara göre farklı kısa devre gerilimleri olan trafolar yerine göre kullanılır (şekil-1).

Trafo Kısa Devre Gerilimi Etkileyen Faktörler

Trafo sargılarının dirençleri gelişigüzel büyük tutulmamalıdır. Buna karşın kullanma amacına göre kaçak alan çizgilerinin miktarı geniş toleranslar içinde alınabilir. Kaçak alan çizgileri miktarının artması, sargılardaki endüktif gerilim düşmelerini yükseltir. Bu nedenle bir transformatörün kısa devre gerilimi özellikle kaçak alan çizgilerine bağlı olmaktadır.

Bir transformatörde düşük bir kısa devre gerilimi istendiğinde, çekirdekten çıkan alan çizgileri her iki sargı içinden geçecek şekilde sargıları tertiplenir (şekil – 2). Bunun için, sargılar aynı göbek üzerine üst üste sarılırlar. Büyük trafolarda alçak gerilim sargısı daima göbek ile yüksek gerilim sargısı arasında bulunur. Küçük trafolarda ise alçak gerilim sargısı genellikle yüksek gerilim sargısı üzerine sarılır. Bu sarma şekli bir açıdan yüksek gerilim sargısına koruyucu bir tabaka oluşturmaktadır.

Bir transformatörde yüksek bir kısa devre gerilimi istendiğinde, alan çizgilerine demir çekirdekten dışarı çıkma fırsatı verilmektedir. Bu durumda, çekirdekten çıkan alan çizgileri sadece bir sargıyı içerecek şekilde,sargılar tertiplenir. Sargılar bir zil trafosunda olduğu gibi birbirinden ayrı olarak ya ortaklaşa bir göbek üzerine, ya da iki ayrı göbek üzerine sarılır. (Şekil – 3)

Çok yüksek bir kısa devre gerilimi gerekiyorsa, her iki sargı arasına bir kaçak akı perdesi konulur (sekil – 4). Kaçak akı perdesi sargılar arasındaki kaçak alan çizgilerini engeller ve bunları tek bir sargı üzerinde tutar. Kaçak akı perdesi dışarıdan ayarlanabilir bir trafoda, kısa devre gerilimi istenen bir büyüklüğe getirilebilmektedir.

Bir trafoda kaçak akılar sonucu endüktif gerilim düşmeleri ortaya çıktığından, büyük alan kaçakları olan trafoların yüklenmesi anında gerilim ile akım arasında büyük faz farkları oluşur.