आरेख को देखते हुए, अक्सर एक समस्या को समझने का एक अच्छा तरीका है। नीचे एक सरल आरेख है जो गलती वर्तमान पथ को दर्शाता है।
आप देख सकते हैं कि फॉल्ट करंट सभी ब्रेकरों के माध्यम से बहेगा, और ग्राउंडिंग कंडक्टर के साथ स्रोत (ट्रांसफार्मर) पर वापस आ जाएगा।
आपको लगता है कि गलती वर्तमान बहुत अधिक हो जाएगा (हजारों amperes के दसियों) के लिए इच्छुक हो सकता है। हालांकि, इस तथ्य के कारण कि तारों में प्रतिरोध है, वर्तमान आश्चर्यजनक रूप से कम हो सकता है।
प्रत्येक तार की सटीक लंबाई और आकार जानने के बिना, प्रतिरोध का अनुमान लगाना संभव नहीं है। यदि आपके पास वह जानकारी है, तो आप प्रतिरोध की गणना कर सकते हैं। उस के साथ, वोल्टेज, और ओम का नियम, आप गलती वर्तमान की गणना कर सकते हैं।
इस उदाहरण के लिए, हम मानेंगे कि फॉल्ट करंट 100 एम्पीयर से कम है।
क्योंकि करंट किसी भी ब्रेकर के तात्कालिक यात्रा स्तर से ऊपर नहीं है, इसलिए ब्रेकर्स की शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा यात्रा नहीं करेगी। हालाँकि, सर्किट ब्रेकर में थर्मल प्रोटेक्शन भी होता है, जो वर्तमान प्रवाह (ओवरक्रैक) की वजह से ओवरहीटिंग के आधार पर सर्किट को खोलता है।
ब्रेकर के रेटेड वर्तमान के गुणकों के आधार पर प्रत्येक ब्रेकर ट्रिप ट्रिप के अनुसार होगा। मूल रूप से, फॉल्ट करंट प्रवाहित होने के कारण, प्रत्येक ब्रेकर में थर्मल प्रोटेक्शन डिवाइस गर्म होने लगता है (सर्किट में सभी वायरिंग के साथ)। जाहिर है कि बड़े ब्रेकर (आरेख में 100 और 200) अधिक गर्मी (वर्तमान) को संभाल सकते हैं, इसलिए वे कम से कम 100 एम्पीयर फॉल्ट करंट को संभालने में सक्षम होंगे।
चूंकि फॉल्ट करंट छोटे ब्रेकर (डायग्राम में 20) की रेटेड करंट से ज्यादा होता है, इसलिए थर्मल प्रोटेक्शन डिवाइस ओवरईटिंग करने लगेगा। इस तरह के एक उच्च प्रवाह के साथ, यह डिवाइस कुछ ही सेकंड में खुलेगा। हालाँकि, यदि करंट कम था, तो यात्रा में अधिक समय लग सकता है (मिनट भी)।
यदि हम एक और उदाहरण लेते हैं, जहां हमने 150 एम्पीयर में गलती का पता लगाया है। भले ही करंट अब चार ब्रेकरों में से तीन पर रेटेड करंट की तुलना में अधिक है, लेकिन छोटे ब्रेकर अभी भी पहले यात्रा करने जा रहे हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि ब्रेकर ट्रिप्स के थर्मल संरक्षण से पहले का समय, रेटेड करंट के ऊपर फॉल्ट करंट की मात्रा पर आधारित होता है।
गलती ब्रेकर की तुलना में बड़े ब्रेकर की तुलना में केवल 1.5 गुना अधिक है, लेकिन छोटे ब्रेकर की तुलना में 7.5 गुना अधिक है। इस वजह से, छोटे ब्रेकर जल्द ही यात्रा करेंगे। थर्मल संरक्षण इस तरह से डिज़ाइन किया गया है, ताकि भार रेटेड वर्तमान पर आकर्षित हो सके, लेकिन केवल सीमित समय के लिए। यह ब्रेकर को ट्रिप किए बिना, मोटर्स जैसी चीजों को शुरू करने की अनुमति देता है।
अधिकांश वास्तविक विश्व अनुप्रयोगों में, छोटे ब्रेकर पहले यात्रा करेंगे। यदि फॉल्ट सर्किट का प्रतिरोध कम था, तो फॉल्ट करंट के लिए सभी ब्रेकरों के तात्कालिक यात्रा स्तर से ऊपर होना संभव है। उस स्थिति में, पहला ब्रेकर (मुख्य) संभवतः पहले यात्रा करेगा।
यदि कोई भी ब्रेकर GFCI ब्रेकर हैं, और गलती जमीन पर है, तो GFCI ब्रेकर पहले यात्रा करेगा।
अधिक यथार्थवादी उदाहरण
यह उदाहरण ऊपर दिए गए आरेख का उपयोग करेगा, लेकिन अधिक यथार्थवादी गलती वर्तमान का अनुमान लगाने का प्रयास करेगा। हम कहेंगे कि 3/0 CU का 100 'है। पोल से मुख्य सेवा पैनल लग्स तक तार। 3/0 सीयू। 0.0000766 ओम / फीट है, इसलिए यह 0.00766 ओम है।
0.0000766 * 100' = 0.0076 ohms
अगला 3 AWG CU का 50 'है। मुख्य पैनल फीडर ब्रेकर से, दूसरे पैनल मुख्य लग्स तक। # 3 सीयू। 0.000245 ओम / फीट है, इसलिए यह 0.01225 ओम है।
0.000245 * 50' = 0.01225 ohms
इसके बाद 12 AWG CU में 25 'है। दूसरे पैनल ब्रेकर से, गलती से बाहर। # 12 सीयू। कुल 0.04825 ओम के लिए 0.00193 ओम / फीट है।
0.00193 * 25 = 0.4825 ohms
अब जब हम गलती पर पहुँच गए हैं, तो ग्राउंडिंग कंडक्टर के साथ-साथ करंट को पीछे करना होगा। ग्राउंडिंग कंडक्टर 12 AWG CU के 25 ', 50' 8 AWG CU, और 100 '3/0 CU से बना है। वापस पोल पर।
0.00193 * 25' = 0.04825 ohms
0.000764 * 50' = 0.0382 ohms
0.0000766 * 100' = 0.00766 ohms
सभी प्रतिरोधों को मिलाकर , हम 0.16227 ओम के साथ समाप्त होते हैं ।
0.00766 + 0.01225 + 0.04825 + 0.04825 + 0.0382 + 0.00766 = 0.16227
ओम के नियम का उपयोग करते हुए, फॉल्ट करंट को आसानी से सूत्र करंट = वोल्टेज / रेजिस्टेंस (I = E / R) का उपयोग करके गणना की जा सकती है।
120 volts / 0.16227 ohms = 739.5 amperes
फॉल्ट करंट का 739.5 एम्पीयर ।
यह 200 एम्पीयर ब्रेकर के 3.695 गुना है, जो कि एक यादृच्छिक ट्रिप कर्व के अनुसार मैंने ऊपर देखा, ब्रेकर को 8-25 सेकंड के बीच यात्रा करना चाहिए। यह 100 एम्पीयर ब्रेकर के 7.395 गुना है, जो 2-7 सेकंड के बीच यात्रा करेगा। यह लगभग 20 गुना 20 एम्पीयर ब्रेकर है, जो तात्कालिक यात्रा वर्तमान स्तर से परे होने की संभावना है।
इस उदाहरण में, 20 एम्पीयर ब्रेकर पहले यात्रा करेंगे (जब तक कि कोई अन्य ब्रेकर जीएफसीआई ब्रेकर न हो)।