Sulake on eräänlainen sulake, jota käytetään sähköjärjestelmien jakelumuuntajien suojaamiseen. Katkossulakkeen arvo on tärkeä parametri, joka on laskettava tarkasti muuntajan tehokkaan suojauksen varmistamiseksi.
Katkossulakkeen päätehtävä on suojata jakelumuuntajaa verkossa mahdollisesti ilmeneviltä vikoja vastaan. Katkossulakkeen tulee kyetä automaattisesti irrottamaan verkosta ylikuormituksen tai oikosulun sattuessa, mikä eristää muuntajan ja estää vaurioita.
On useita tekijöitä, jotka on otettava huomioon laskettaessa sulakkeen arvoa. Näitä tekijöitä ovat muuntajan nimellisjännite, muuntajan nimellisvirta, järjestelmän jännite, vikavirta ja vikaaika.
Muuntajan nimellisjännite on suurin jännite, jolla muuntaja on suunniteltu toimimaan. Tämän jännitteen määrittää yleensä muuntajan valmistaja. Katkossulakkeen nimellisjännitteen tulee olla yhtä suuri tai hieman suurempi kuin muuntajan nimellisjännite.
Muuntajan nimellisvirta on suurin virta, jota muuntaja on suunniteltu kuljettamaan jatkuvasti ilman ylikuumenemista. Tämän virran määrää myös muuntajan valmistaja. Katkossulakkeen nimellisvirran tulee olla yhtä suuri tai hieman suurempi kuin muuntajan nimellisvirta.
Järjestelmän jännite on jännite, jolla jakeluverkko toimii. Tämän jännitteen määrittää yleensä verkkoa ylläpitävä sähköyhtiö. Katkossulakkeen nimellisjännitteen tulee olla yhtä suuri tai hieman suurempi kuin järjestelmän jännite.
Vikavirta on virta, joka kulkee verkon läpi vikatilanteen aikana. Vikavirran arvo riippuu vian asteesta ja verkon impedanssista. Katkossulakkeen vikavirran tulee olla yhtä suuri tai hieman suurempi kuin verkossa odotettavissa oleva vikavirta.
Vikaaika on aika, jonka vikavirta kulkee verkon läpi. Tämä kesto on kriittinen määritettäessä sulakkeen arvoa. Katkossulakkeen nimellisarvon tulee olla sellainen, että se kestää vikavirran koko vian ajan ilman laukaisua.
Katkossulakkeen nimellisarvo voidaan laskea kaavalla, joka ottaa huomioon edellä mainitut parametrit. Kaava on seuraava:
Katkossulakkeen nimellisvirta=(vikavirta x vikaaika)/(K x järjestelmäjännite)
Missä K on verkon impedanssin vakio, ja sen määrittelee yleensä sähköyhtiö.
Esimerkiksi jos muuntajan nimellisjännite on 11 kV, nimellisvirta on 1000 A, järjestelmäjännite 11 kV, vikavirta 15 kA ja vikaaika 0,1 s, ja vakio K on 1,732, niin sulakkeen arvo voidaan laskea seuraavasti:
Katkossulakkeen nimellisvirta {{0}} (15000 x 0,1)/(1,732 x 11000)
= 7.74 A
Tässä tapauksessa muuntajan suojaamiseksi tulee käyttää sulaketta, jonka teho on vähintään 8 A.
Katkossulakkeen nimellisarvon laskeminen on kriittinen näkökohta muuntajan suojauksessa. On tärkeää laskea luokitus tarkasti, jotta voidaan varmistaa muuntajan tehokas suojaus vikoja vastaan. Laskennassa tulee ottaa huomioon muuntajan nimellisjännite ja virta, järjestelmän jännite, vikavirta ja vikaaika. Katkossulakkeen laskentakaavaa voidaan käyttää muuntajan tehokkaan suojauksen edellyttämän tehon saamiseksi.