Kısa Devre Akımına Dayanım ve Akım Taşıma Kapasiteleri
Kablo ile yapılmış tesislerde belirlenen kısa devre akımı, iletkenlerde ve
yalıtkanlardaki sıcaklık yükselmesi, termik genişleme, elektromanyetik kuvvetler ve bazen
kablo çevresi sınırları gibi pek çok etkene bağlıdır.
İletken ve yalıtkanların sıcaklıkları, kısa devrelerden sonra mekanik ve elektrik
dayanıklıklarını kaybedecek derecede yükseğe çıkmamalıdır. Kablonun belirlenen kısa devre
akım değeri, bir saniyelik zaman içinde iletkeni normal, devamlı yüklemede belirlenen en
yüksek sıcaklıktan kablo tesisi için belirlenmiş sıcaklık değerine yükselten kısa devre
akımının efektif değeridir.
Kısa devre durumunda 1 sn içinde kablo iletkeninin sıcaklık değeri 150 °C değerini
aşmamalıdır.
Teorik olarak iletkenler akkor haline gelene kadar akım taşıma kabiliyetine
sahiptir. Ancak pratikte 75 °C üstündeki sıcaklıklarda bakır tavlanmaya uğramakta mekanik
dayanımını kaybetmektedir. 20 °C dereceden küçük sıcaklıklarda kablo nominal akımın
üstünde bir akım ile yüklenebilir. 20 °C’den büyük sıcaklıklarda kablo nominal akımının
altında akım değerleri ile yüklenmelidir.
Soğutma açısından birden fazla kablo ile enerjinin taşınması, tek bir kablo ile enerjinin
taşınmasına göre daha avantajlıdır. Isınma, kablonun akım taşıma limitlerine bir sınırlama
getirmektedir. Sıcaklık değeri, kablo yalıtkanını oluşturan maddenin yalıtma özelliğinin
bozulmaya başlandığı sıcaklık değerinin üstüne çıkmamalıdır. Açık havada döşenen kablolar
olabildiğince güneş ışınlarının etkilerinden korunmalıdır.
Kısa devre sırasında, devrenin çeşitli bölümleri elektromanyetik kuvvetlerin etkisine
uğrar. Kısa devrede hasarların önlenmesi için tek damarlı kablolar, zemine yeterli derecede
sıkı tespit edilmelidir. Çok damarlı kablolar, iletkenlerin sertliği damarların birbirleri üzerine
sarılmaları, ortak kılıf katları için yalıtkan bantlar sarılması, konsantrik iletken, zırh veya
plastik kılıflar ve çevreleyen toprağın sağladığı dayanım ile kısa devre kuvvetlerine dayanır.
Genellikle bu birleşme, uygulamada rastlanan sınırlar içindeki tüm kısa devre kuvvetlerine
karşı yeterli dayanımı sağlar.
İletken ile taşınan akım, o iletkenin sıcaklığını bir denge kuruluncaya kadar yükseltir.
Böylece meydana gelen ısı çevreye dağılan ısıya eşit olur.
Δt=Φ. Rt. =I².R. Rt
Δt=İletken ile çevre arasında müsaade edilen sıcaklık farkı (°C)
Φ=İletkenin birim uzunluğundaki kayıpların sebep olduğu ısı akışıdır. (W/m)
Rt=İletkenin birim uzunluğu için iletken ile çevresi arasındaki toplam termik dirençtir.
(°C.m/W)
I=İletkenden geçen akım (A)
R=İletkenin birim uzunluğundaki alternatif akım direnci (Ohm/m)