Jawaban singkat: arus gangguan = arus pengenal ÷ tegangan impedansi
Arus hubung singkat pada terminal tegangan rendah (LV) transformator distribusi bukanlah sesuatu yang Anda cari dalam kurva — melainkan pembagian satu baris. Arus hubung singkat simetris (keadaan tunak) adalah:
Isc = In ÷ Uk% = (S ÷ (√3 × U)) ÷ (Uk ÷ 100)
di mana S adalah daya pengenal (kVA), U adalah tegangan pengenal LV (kV), dan Uk% adalah tegangan impedansi (hubung singkat). Ambil contoh transformator 1.000 kVA, 10 ÷ 0,4 kV dengan Uk = 6%: arus pengenal LV adalah 1.000.000 ÷ (1,732 × 400) = 1.443 A, sehingga arus gangguan adalah 1.443 ÷ 0,06 = 24,1 kA. Puncak asimetris siklus pertama kira-kira 2,55 × nilai tersebut = 61 kA. Setiap pemutus utama LV, busbar, dan kabel harus memiliki rating untuk memutus dan membawa angka tersebut — itulah sebabnya Anda menghitungnya sebelum membeli, bukan setelahnya. Jika Anda masih memilih kVA itu sendiri, mulailah dari panduan penentuan ukuran satu rumus; untuk switchgear dan feeder yang harus menangani gangguan ini, lihat Cara Menentukan Ukuran Sistem Distribusi.
Langkah 1 — Temukan arus pengenal
Arus pengenal (beban penuh) pada belitan mana pun adalah daya dibagi √3 dan tegangan. Pada sisi LV unit 10/0,4 kV:
In = S ÷ (1,732 × 0,4)
| Rating (kVA) | Arus pengenal LV pada 0,4 kV (A) |
|---|---|
| 400 | 577 |
| 630 | 909 |
| 800 | 1.155 |
| 1.000 | 1.443 |
| 1.250 | 1.804 |
| 1.600 | 2.309 |
| 2.000 | 2.887 |
Langkah 2 — Bagi dengan Uk% (tegangan impedansi)
Uk% adalah tegangan — sebagai persentase dari nilai pengenal — yang harus Anda terapkan pada belitan HV untuk mengalirkan arus pengenal dengan terminal LV dihubung singkat. Ini adalah impedansi internal transformator, dan ini adalah satu-satunya tuas yang menentukan arus gangguan. Untuk transformator distribusi standar, biasanya 4%–6% (per 2026):
| Uk% | Pengali gangguan (1 ÷ Uk) | 1.000 kVA → gangguan LV (kA) |
|---|---|---|
| 4% | 25 × In | 36,1 |
| 5% | 20 × In | 28,9 |
| 6% | 16,7 × In | 24,1 |
| 8% | 12,5 × In | 18,0 |
Uk% yang lebih rendah berarti rugi-rugi lebih rendah dan regulasi tegangan lebih ketat, tetapi arus gangguan lebih tinggi — sehingga switchgear LV Anda menjadi lebih mahal. Ini adalah trade-off impedansi versus rugi-rugi yang sama yang mendorong kelas S11/S13/S20; lihat perbandingan kelas rugi-rugi untuk memahami bagaimana impedansi dan rugi-rugi tanpa beban bergerak bersamaan.
Langkah 3 — Tambahkan puncak asimetris
24,1 kA di atas adalah nilai RMS simetris. Selama setengah siklus pertama, offset DC dapat mendorong puncak sesaat hingga sekitar 2,55 × nilai simetris (IEC 60909 / IEC 60076-5 menerapkan faktor ini untuk transformator distribusi). Untuk unit 1.000 kVA / 6%, puncaknya adalah ≈ 61 kA. Pemutus dan busbar ditentukan untuk rating pemutusan RMS dan arus puncak (pembuatan), jadi tentukan keduanya pada pesanan.
Aturan ketahanan: IEC 60076-5 (GB 1094.5)
IEC 60076-5 mensyaratkan transformator untuk menahan efek termal dan dinamis (mekanis) dari hubung singkat eksternal tanpa kerusakan, selama 2 detik secara default (beberapa spesifikasi memperpanjang hingga 3 detik untuk unit yang lebih besar). Dua mode kegagalan tersebut berbeda: termal — tembaga memanas menuju batas yang ditentukan di bawah arus gangguan — dan dinamis — gaya elektromagnetik antara belitan, yang meningkat sebanding dengan kuadrat arus puncak, secara fisik menghancurkan atau mendistorsi belitan. Hukum kuadrat inilah yang membuat Uk% rendah menjadi pedang bermata dua: ia meningkatkan arus gangguan, dan gaya meningkat dengan I², sehingga margin desain mekanis lebih penting daripada termal. Inilah yang diverifikasi oleh pabrik yang kompeten dengan uji ketahanan hubung singkat rutin — atau, untuk unit kritis, uji tipe penuh.
Cara menspesifikasikannya (dan apa yang harus dicantumkan pada pesanan)
- Daya pengenal, rasio tegangan, dan grup vektor (misalnya 1.000 kVA, 10/0,4 kV, Dyn11).
- Uk% pada tap pengenal (misalnya 6%) dan toleransi yang Anda terima — IEC 60076-1 mengizinkan ±10% pada impedansi yang dinyatakan.
- Durasi hubung singkat (standar 2 detik) dan tingkat gangguan prospektif sistem pada terminal HV.
- Bahwa switchgear LV harus memutus Isc yang dihitung — biasanya pemutus LV 36 kA atau 50 kA, tergantung pada Uk%.
Jika Anda salah menentukan Uk% dan tingkat gangguan, Anda akan kekurangan spesifikasi switchgear (pemutus yang tidak dapat memutus 24 kA adalah bahaya) atau membayar lebih untuk impedansi rendah yang tidak Anda butuhkan. Kirimkan rating Anda dan tingkat gangguan HV prospektif kepada kami dan kami akan menghitung arus gangguan LV yang tepat, memilih Uk% yang menyeimbangkan regulasi dengan biaya switchgear, dan memberikan penawaran untuk unit yang cocok — terendam minyak atau tipe kering — dengan laporan uji ketahanan hubung singkat IEC 60076-5.
Tabel kerja: Arus gangguan LV untuk ukuran umum (10/0,4 kV, Uk = 6%)
| Rating (kVA) | Arus pengenal LV (A) | Isc simetris (kA) | Puncak ≈ 2,55 × (kA) |
|---|---|---|---|
| 400 | 577 | 9,6 | 24,5 |
| 630 | 909 | 15,2 | 38,6 |
| 800 | 1.155 | 19,3 | 49,1 |
| 1.000 | 1.443 | 24,1 | 61,3 |
| 1.600 | 2.309 | 38,5 | 98,1 |
| 2.000 | 2.887 | 48,1 | 122,7 |
Semua nilai di atas mengasumsikan gangguan tiga fasa solid pada terminal LV; tingkat gangguan dunia nyata sedikit lebih rendah setelah impedansi kabel ditambahkan. Tabel ini adalah pemeriksaan spesifikasi Anda — jika peralatan LV Anda tidak dapat memutus angka di kolom ketiga, naikkan Uk% atau tingkatkan switchgear sebelum memberi tegangan.