Bir elektrik devresinde, farklı gerilimli iki ya da daha fazla noktanın, bağıl olarak düşük bir empedans üzerinden kaza veya kasıt ile birbirine değmesine kısa devre denir. Başka bir deyişle kısa devre; elektrik devresinde, devre akımının alıcıdan geçmeden kısa yoldan devresini tamamlaması durumudur. Bu istenmeyen bir devre şekli olup üretece ve elektrik tesislerine zarar verebilir.
Kısa Devre Arızasına Yol Açabilecek Durumlar
a. İç Etkenler:
İletkeni saran yalıtkanın delinmesine neden olan aşağıdaki durumlarda kısa devre oluşabilir:
- İletkenin aşırı yüklenmesi (fazla akım çekmesi) sonucu aşırı ısınmaya başlaması yalıtkanının bozulmasına ve kısa devre oluşmasına dolayısı ile ark meydana gelmesine neden olabilir
- Yıldırım düşmesi ve açma kapama sırasında meydana gelen iç aşırı ya da dış aşırı gerilimler de yalıtkanın delinmesine ve kısa devre oluşmasına neden olabilir
- Yalıtkan malzemenin eskimesi ve kusurlu olması da kısa devreye neden olur.
b. Dış Etkenler:
Gerek enerji dağıtım hatları gerekse şalt sahalarının dışarıda olmasına bağlı olarak hava hattına;
- Ağaçların düşmesi,
- Uzun kanatlı kuşların iletkenler aralarına girmesi veya çok sayıda kuş sürüsünün iletkenler arasına girerek uçması,
- İletkenlerin buz yüküne girip traverslerin bükülmesi, kopması, devrilmesine neden olmaları,
- Hava hatlarında avcıların, çocukların, çobanların bilerek ya da bilmeyerek izolatörleri kırmasından meydana gelen delinme ile baş gösteren atlamalar,
- Çeşitli etkenler ile iletkenleri birbirleri ile ya da toprakla teması kısa devreye neden olurlar.
Alçak gerilim devrelerinde kısa devre hesapları konusuna değinecek olursak, yönetmeliklerde elektrik projelerinin hazırlanması ve tesisinde kısa devre hesapları şu şekillerde yer almaktadır:
1. Elektrik iç tesisleri yönetmeliği (1996) madde 57/iii-2 de; “Konutlara ait elektrik tesisleri için kısa devre akımının hesaplanması zorunlu değildir. Bu tesislerin projelendirilmesinde, bu tesislerde kullanılan koruma aygıtları için yürürlükteki ilgili standartlarda belirtilen sınır kısa devre açma yetenekleri göz önüne alınacaktır. Fabrika, atölye, imalathane, büyük ticarethane, hastane, okul vb. gibi büyük güçlü alçak gerilim iç tesislerinin projelendirilmesinde projeyi yapanın gerekli görmesi durumunda kısa devre hesabı yapılacaktır” hükmü bulunmaktadır.
2. TS-IEC 60364/Mart 1999 standardının 434.2 maddesinde, tesisatın ilgili bütün noktalarında beklenen kısa devre akımının belirlenmesi önerilmektedir.
3. Elektrik Kuvvetli Akım Tesisleri Yönetmeliği (2000) madde 8.4c’de “Aşırı akım etkilerine karşı alınacak önlemler: Tesislerin bütün bölümleri, işletme koşulları nasıl olursa olsun, kısa devre akımının kesilmesine ve bu kesilme anı da dahil olmak üzere, en büyük kısa devre akımının etkisiyle insanlar için herhangi bir tehlike oluşmasına, yangın çıkmasına ya da tesislerin zarar uğramasına engel olacak biçimde düzenlenmeli ve boyutlandırılmalıdır.” Madde 9’da da, tesislerdeki sigorta, minyatür kesici ve kesicilerin, bulundukları yerde ulaşılabilecek en büyük kısa devre akımını güvenlikle kesebilecek değerde seçilmesi gerektiği belirtilmektedir.
4. Binaların Yangından Korunması Hakkında Yönetmeliğin (2002) ikinci bölümü madde 68/ b’de; “Bütün bina ve yapılarda elektrik tesisatında kullanılacak tüm cihazlar ve malzemeler, kısa devre hesapları yapılarak seçilecektir. Kullanılacak anahtarlama ve koruma düzenleri ile bu düzenlerin kurulması için gerekli aygıtlar hesap sonuçlarına uygun elektriksel karakteristiklere sahip olacaklardır” denmektedir.
5. Elektrik iç tesisleri proje hazırlama yönetmeliğinin (2003) proje aşamaları kısmının 10/c maddesinde; kesin proje kapsamında kısa devre hesaplarının yapılması öngörülmektedir.
6. Taslak halindeki yeni elektrik iç tesisleri yönetmeliği madde 52 b’de; “Beklenen (olası) hata akımı, hem kısa devre ve hem de toprak hatası için, tesisatın ilgili her türlü noktasında belirlenecektir”; madde 52c’de; “Aşağıdaki paragrafın uygulandığı durumların dışında, her bir cihazın kesme kapasitesi, cihazın bağlandığı noktadaki kısa devre akımından daha düşük olmayacaktır. Besleme tarafında gerekli kesme kapasitesine sahip başka bir koruma cihazı ya da cihazları kullanılmış ise; yük tarafında daha düşük bir kesme kapasitesine izin verilebilir. Bu durumda cihazların karakteristikleri, bu cihazlardan geçen enerji, yük tarafındaki cihazın hasara uğramaksızın dayanabileceği enerji miktarını asmayacak şekilde koordine edilmelidir” hükmü vardır.
