DC Sistemlerde Toprak Arızaları ve Kesici Bağlantısı

Doğru akım devrelerinde kısa devre akımlarını ortadan kaldırmak için devre kesicilerinin kutupları uygun şekilde bağlanmalıdır. Bu işlemi gerçekleştirmek için tesisin topraklama türünü iyi bilmek gerekmektedir. Devrenin kısa devre akımı, besleme gerilimi ve nominal akım değerlerinin bilinmesi en uygun bağlantı şeklinin seçilmesinde yardımcı olacaktır.

DC sistemlerde en yaygın devre türleri:

► Topraktan yalıtılmış devre
► Bir kutbu topraklı devre
► Besleme kaynağının orta noktası topraklı devre
 

Topraktan Yalıtılmış Devre

Bu şebeke türü gerçekleştirmesi en kolay şebeke türüdür. Çünkü toprak ile kaynak kutupları arasında bir bağlantı yoktur. Bu tür sistemler, topraklamanın zorlaştığı, ilk toprak arızasından sonra sürekliliğinin gerekli olduğu yerlerde kullanılır. Kutuplar topraklanmadığı için iletkenler ile toprak arasında statik elektriğe bağlı olarak aşırı gerilimler oluşabilir. Bu tür tehlikeli gerilimler yük deşarj cihazlarıyla sınırlandırılabilir.
 

Şekil 1: Topraktan Yalıtılmış Devre

►İlginizi Çekebilir: Topraklama ile İlgili Tanımlar ve Terimler
 

Topraktan Yalıtılmış Devrelerde Görülen Arızalar

Arıza A:
Kaynağın iki kutbu arasında oluşan kısa devre arızasıdır. Bu tür devrelerde kesicinin kesme kapasitesi kısa devre akımına göre seçilmelidir.
 

Şekil 2: A Tipi Arıza

Arıza B:
Kaynağın kutbu ile toprak arasında oluşan arızadır. Toprakla kutuplar arasında bağlantı olmadığı için, oluşan arızaya kesici ile müdahele edilememektedir.

Şekil 3: B Tipi Arıza

 

►İlginizi Çekebilir: Topraklama Direnci Nedir? Nasıl Ölçülür?

Arıza C:
C tipi arıza, B tipi arızaya benzerdir. Aynı şekilde tesisin işletilmesi açısından herhangi bir çözüme sahip değildir.

Şekil 4: C Tipi Arıza

Çifte Arıza:
B ve C arıza tiplerinin ikisinin birden gözükmesidir. Bu arıza tipinde şekilde görüldüğü gibi kapalı çevrim oluşmaktadır.
Tesiste bu tip arızanın giderilmesi için toprak arızasını algılayabilecek bir cihazın yerleştirilmesi gerekmektedir.

Şekil 5: B ve C Tipi Arızanın Birlikte Görülmesi

Topraktan yalıtılmış devrelerde kesici ile A tipi arızası giderilmektedir.

İkinci bir toprak arızası durumunda kesiciler, bir kutba tam gerilim uygulandığında arıza akımını kesebilmektedirler. Bu durum aşağıda şekilde gösterilmektedir.

Şekil 6: Çifte Arıza

 

Bir Kutbu Topraklı Devrelerde Görülen Arızalar

Bu devre tipinde kutuplardan biri toprağa bağlanmıştır. Kutupların birinin toprağa bağlanması aşırı gerilimde oluşan arkların toprağa boşalmasını sağlamaktadır.

Şekil 7: Bir Kutbu Topraklı Devre

Arıza A:
A tipi arıza, iki kutup arasında oluşan kısa devre arızasıdır. Kesicinin kapasitesi kısa devre akım değerine göre seçilir.

Şekil 8: A Tipi Arıza

Arıza B:
B tipi arızada topraksız kutup üzerinde aşırı akımdan dolayı kısa devre arızası olmaktadır.

Şekil 9: B Tipi Arıza

Arıza C:
C tipi arızada topraklanmış kutup üzerinden bir arıza oluşmaktadır.

Şekil 10: C Tipi Arıza

A tipi arızanın önlenmesi için kesici kullanılmaktadır. Koruma için gerekli olan kesicinin kutupları topraksız üzerinden seri bağlanmaktadır.
 

Orta Noktası Toprağa Bağlı Devre

Bu tür devrelerde kaynağın orta noktası toprak ile yalıtılmıştır. Kaynağın topraklanması oluşabilecek statik elektriği azaltmaktadır. Devrenin dezavantajlarından biri iki kutup arasındaki arızanın U/2 oranına sahip gerilimde bir arıza akımı oluşturmasıdır.

 

Şekil 11: Besleme Kaynağının Orta Noktası Toprağa Bağlı Devre

Arıza A:
İki kutup arasındaki arıza, U gerilimine sahip kaynaktan oluşan bir kısa devre akımıdır. Kesicinin kesme kapasitesi kısa devre akım değerine göre seçilir.

Şekil 12: A Tipi Arıza

B Tipi Arıza:
U/2 değerinde bir gerilim ile beslendiğinden önceki kısımlarda anlatılan B tipi arızalara göre daha küçük bir kısa devre akımı oluşmaktadır.

Şekil 13: B tipi Arıza

C Tipi Arıza:
Önceki C tipi arızalara benzerdir. Tek fark burada arızanın negatif kutupla alakalı olmasıdır.

Şekil 14: C Tipi Arıza

Diğer devre tiplerinde olduğu gibi bu devre tipinde de kesicinin kutuplarını tetikleyecek olan arıza A tipidir.
Kaynağın orta noktası toprak olan bağlantı tipinde, kesici mutlaka iki kutup üzerine yerleştirilmelidir.


Kaynak:

►Electrical-engineering-portal

Tweet

Takip et: @elektrikport

YAZAR HAKKINDA

Elektrikport Tüm yazıları Mesaj gönder Yazdır

YAZARIN DİĞER YAZILARI ENTES ve Eureko Sigorta’dan Sürdürülebilirlik Buluşması Daha Akıllı Kontrol, Daha Kolay Seçim | ABB ACS480 ile Tanışın Enerji Altyapısında Yeni Dönem | Artan Talebe Güçlü Yanıt EN 50136 Standardı: Alarm İletim Sistemlerinde Güvenilirlik ve Performans ENTES, Ar-Ge 500'deki Yeri ile Enerji Teknolojilerine Yön Veriyor ENTES EMM Serisi Multimetreler ile Güvenilir Ölçüm Generatör ve Yenilenebilir Enerji Üretimlerinde ANSI 51V (Gerilime Bağlı Aşırı Akım) Koruması Endüstriyel Tesislerde İzole Şebekenin Avantajları ve Dezavantajları Kontaktör–Sigorta Kombinasyonlu OG DOL Motor Uygulamalarında HRC Sigorta Seçimi ve Koruma Koordinasyonu Orta Gerilim Şebekelerinde Faz-Toprak Arızalarının Analizi: Bir Organize Sanayi Bölgesi Örneği