Transformatörler

Trafo Kısa Devre Akımı

Trafo kısa devre akımı

Çalışan bir trafonun sekonder sargı uçlarına hemen hemen dirençsiz bir bağlantı yapıldığında bir kısa devre söz konusu olur ve sekonder sargıdan bir trafo kısa devre akımı geçer.

Kısa devrenin oluşumundan sonra birkaç periyotluk bir süre ile akan akım devamlı kısa devre akımı (Ikd) olarak anılır. Devamlı trafo kısa devre akımı, küçük kısa devre gerilimleri olan trafolarda büyük; büyük kısa devre gerilimleri olanlarda küçüktür. Büyük trafo kısa devre akımları şalterleri, ana – barları ve diğer devre elemanlarını tahrip edebilirler.

Kısa devre gerilimleri düşük olan trafolarda kısa devreler tehlikelidir.

Ikd = 100 . I / uk

Ikd : devamlı kısa devre akımı (A)

I : anma akımı (A)

uk : kısa devre gerilimi (%)

Örnek : 220 V/24 V, 1 A/9 A’lık ve uk = %5 olan bir tek fazlı trafonun sekonder sargısında bir kısa devre ortaya çıkarsa devamlı kısa devre akımını hesaplayın.

Çözüm :

Ikd = 100 . I / uk  = 100 . 9 / 5 = 180 A

 Kısa devrenin hemen oluşumunda devreden geçen akım anî kısa devre akımı olarak (Is) anılır. Is akımı, devamlı kısa devre akımının iki katı kadar bir şiddetle olabilir.

Kısa devre edilmiş bir trafodaki akım karakteristikleri, trafo kısa devre akımı
Şekil-1 : Kısa devre edilmiş bir trafodaki akım karakteristikleri

Ani kısa devre akımının şiddeti devamlı kısa devre akımına ve kısa devre oluştuğu andaki gerilimin ani değerine bağlıdır. Şayet kısa devrenin oluştuğu andaki sekonder alternatif gerilimin ani değeri sıfır ise, mıknatıslama akımı ve manyetik akı yoğunluğu o anda en büyük değerine ulaşacaktır.

Ancak sekonder sargıdaki ani trafo kısa devre akımı Lenz kuralına göre kendini oluşturan nedene karşı koymak isteyecek ve bunun sonucu akı yoğunluğu düşecektir.

Bu nedenle kısa devre edilmiş sekonder sargısı, kısa devrenin oluştuğu anda çekirdek içinde bulunan manyetik alanı korumak ister. Bunun sonucu, periyotların süreci içinde giderek azalan karakterde bir doğru akım ortaya çıkar ve bu akım alternatif akımı modüle eder. (Şekil – 1).

Is = 2,54 Ikd

Is : ani kısa devre akımı

Ikd : devamlı kısa devre akımı

Örnek: İlk örnekte verilen trafonun ani kısa devre akımını bulunuz.

Çözüm:

Is = 2,54 Ikd = 2,54 . 180 = 457 A

Trafolarda İlk Bağlanma Akımı

Bazı durumlarda trafolar yüklenmemiş olsalar bile; gerilime bağlanma anında çok yüksek akımlar çekebilmekte ve bu ani akımlar primer anma akımının 10 misli büyük bir değerine ulaşabilmektedir. Trafonun gerilime bağlanması anında gerilimin ani değeri sıfır ise ve demir çekirdekte eskiden kalma bir mıknatıslık bulunuyorsa, ani akımlar oldukça düşündürücü sonuçlar getirebilir. Gerilimin artmasıyla, bir karşı gerilimin üretilebilmesi için akı değişecektir. Remanens’in (kalıcı mıknatıslık) akı yönü ortaya çıkan manyetik akı yönü ile eşdeş ise, demir çekirdek hemen doyum haline geçer ve ancak çok yüksek mıknatıslama akımları, gerekli karşı gerilimi üretebilir. Uygulamada trafoların primer akım devrelerine bağlı sigortaların seçiminde trafo anma akımının iki misli bir değer esas alınmaktadır.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.