Elektrikçiler için Koruma Cihazı Seçimi

Elektrikçiler için en önemli konulardan biri de uygun koruma cihazı seçimidir. Koruma cihazı seçerken oldukça dikkatli olunması gerekmektedir. Bu yazımızda önemli sorunlardan kısa devre, aşırı yükleme, topraklama hataları ve dalgalanmalar başlıkları üzerinden en iyi koruma cihazı nasıl seçileceğini inceledik.

A- A+

01.11.2016 tarihli yazı 16580 kez okunmuştur.

1) Kısa Devre

Kısa devre, elektrik tesisatlarını tasarlamak açısından elektrikçilerin karşılaştığı en önemli konulardan biridir. Bu yüzden koruma cihazlarının koordinasyonlarını iyi bir şekilde sağlamak gerekir.

Koruma cihazlarının iyi ayırt etmesiyle, düşük voltaj devre kesicinin açılması garanti edilebilir. Besleyicinin kullanılabilirliğini arttırmak için ve daha çok koruma cihazına ihtiyaç duyulmaması için ekipmanın, enerji kaynağının yakınına yerleştirilmesini tavsiye edilir.

►İlginizi Çekebilir: Koruma Rölesinin Güç Sistemlerinde 4 Temel Uygulaması

►İlginizi Çekebilir: Kaçak Akım Rölesinin Önemi

Yüksek kullanabilirlik ile ağlarda, kısmi ayrımcılık varsa ya da nadir de olsa kısa devre doğal olarak elimine edilebilirse, otomatik sıfırlama cihazları yararlı olabilir. Bu teknik genelde yüksek gerilimde kullanılır fakat bazen alçak gerilim için de tercih edilebilir. Kemirgen veya kabuklu bir hayvan, çoğu zaman kısa devre hatasına yol açar. Bu tarz durumlarda bu tekniğin alçak gerilimlerde de kullanılması gerekebilir. Her ne olursa olsun sıfırlama işlemi nadiren yapılmalı ve çok gerekli olmadıkça tercih edilmemelidir.

2) Aşırı Yükler

Aşırı yük akımı veya hatalı yüklenme, tüm devre kesiciler tarafından algılanır. Koruma cihazlarının arızalanmasını engellemek için;

► Laminasyon faktörü olmadan, iki boyutlu bir çözüm (soldaki şekil)
► Ya da her duyarlı besleyiciyi korumak için ayrı ayrı devre kesici kullanılması gerekir. (sağdaki şekil)

►İlginizi Çekebilir: Diferansiyel Röle Nedir?

Donanım kurulurken mümkün olduğunca yukarıya, besleyici kaynağın yakınına yerleştirilir. Ağın besleyicisi üzerinde otomatik sıfırlama cihazı kullanımı kaynağın yeniden besleme yapmasını sağlar. Bu da, bakım hizmetleri için gerekli süre içinde, geçici olarak beslemeyi devam ettirir.

3) Topraklama Hataları

Kaçak akım koruma cihazı aşırı hassassa, yani 30 mA akım ve altındaki akımlara karşı duyarlıysa kişisel koruma rolüne, otomatik sıfırlama özelliklerine sahiptir. Fakat kentsel ekipman, kamu aydınlatması ve güvenlik sebepleri gibi bazı özel durumlar da kullanılması tavsiye edilmez. Kaçak akım koruma cihazları 30 mA ve üstündeki değerlerde devreyi keserek güvenli bir koruma sağlar. Kaçak akım 300 mA değerini geçtiğinde ısınmadan kaynaklanan yangın tehlikesi gibi güvenlik sorunlarına sebep olmaktadır. Kaçak akım röleleri seçilirken insan hayatı için 30 mA; yangın tehlikesi için ise 300 mA’lik anma kaçak akım değerine sahip olanlar tercih edilmelidir. Kaçak akımlar fazdan toprağa kısa devre arızları haricinde genellikle yalıtım hatalarından kaynaklanır.

Koruma cihazları yaygın olarak, kamusal alanların aydınlatılması, kentsel donanımlar, trafik ışıkları gibi pek çok durumda kullanılmaktadır. Filtreleme özelliği sayesinde kaçak akımların oluşturabileceği tehlikelere engel olur. Standart koruma cihazları, elektronik cihazların sahip olduğu çok uzun kablolar veya filtrelerin kapasitansları tarafından üretilen kaçak akımlar tarafından rahatsız edici olabilir. Bu kapasitörler, frekansa ters orantılı bir empedansa sahiptir. Girişim akımları yüksek frekansa sahip olduğundan kapasitörler aracılığıyla toprağa akabilirler ve kaçak akım koruma cihazları tarafından topraklama kaçak akımı olarak yorumlanabilirler.

"Bu olgu, standart kaçak akım koruma cihazları sıkıntı açmasıyla ilgilidir. Bu tür cihazların sıkıntı açma riskini sınırlamak için, bir korumayla kullanılmalı yani bu tip dalgaya bağışıklı hale getirilmelidir."

Yüksek genlikli bozukluklarda sıfırlama cihazı, elektrik dağıtım güvenilirliğini artırmaya yardımcı olur. Bağışıklık kazandırılmış bir kaçak akım koruma cihazı ile birlikte, elektrik enerjisinden maksimum düzeyde yararlanılır.

4) Dalgalanmalar

4.1 Yıldırım Etkisi

Elektrik tesisatının ve besleme hatlarının uzaklarında meydana yıldırımların düzgün tasarlanan ve üretilen, yani parafudrlar ve bağışıklık kazandırılmış bir kaçak akım koruma cihazı içeren tesisler için herhangi bir etkisi yoktur. Yakın bir yerde meydana gelen yıldırım bazı durumlarda termik manyetik koruma cihazlarının yanı sıra kaçak akım koruma cihazlarında da etki gösterebilir.

Parafudr dalgalanmaları sınırlar. Dalgalanmalara karşı bağışıklık kazandırılmış bir kaçak akım koruma cihazı ise doğacak sıkıntılara karşı bir koruma oluşturur. Besleyici üzerindeki sıfırlama cihazı da beslemenin devamlılığı için önemlidir. Filtre ve uzun kablolar içermeyen yani kapasitansı olmayan bir elektrik tesisatı bir parafudr, kaçak akım koruma cihazı ve sıfırlama cihazlarının kombinasyonuyla korunabilir. Her ne kadar hassas alanlarda bağışıklık kazandırılmış bir kaçak akım koruma cihazı kullanımı yaygın olarak önerilse de sıfırlama cihazlarıyla yüksek doğrulukta ne kadar sorun olduğunu ne kadar sıfırlama olduğuyla bağdaştırarak hesaplayabiliriz. Standart kaçak akım koruma cihazları kullanılması durumunda, kısa bir süre içinde uzak yıldırım etkilerine karşı çeşitli kapatmalar olması olasıdır. Bu durum kalıcı bir arıza olarak yorumlamaktadır otomatik ve sıfırlama cihazının bloke edilmesine yol açabilir.

4.2 Operasyonel Aşırı Yüklemeler

Düzgün tasarlanan ve üretilen tesisler bir dalgalanma tutucu ve bağışıklı topraklama kaçak akım cihazları kullanmaktadır. Bu önlemler, operasyonel aşırı gerilim nedeniyle oluşabilecek sıkıntılara karşı korumak için yeterlidir.

4.3 Harmonik Akımlar

Harmonikler genel olarak lineer olmayan elemanlar ve sinüzoidal olmayan kaynakların sistemde bulunmasından kaynaklanır. Harmonikli akım ve gerilimin güç sistemlerinde bulunması sinüzoidal dalganın bozulmasına yol açar. Harmoniklerin oluşturduğu teknik problemler sistemin çalışmasını olumsuz yönde etkiler. Harmoniklerden korunmak için birçok yöntem mevcuttur. Öncelikle harmonik ölçümü yapılmalı ve iyi analiz edilmedir. Analizin iyi edilmesinin sebebi harmoniğin sisteme zarar verip vermediğini anlamak içindir. Çünkü belli bir noktada yüksek çıkan harmonik seviyesinin sistem üzerinde bir zararı olmayabilir. Harmoniğin sebep olacağı zararları önlemek için tesiste bulunan kompanzasyon sistemi filtreli kompanzasyon sistemine çevrilebilir ve aktif harmonik filtreleme uygulanabilir. Üçüncü harmonik filtresi gibi pasif harmonik filtre de uygulanabilir.

Kaynak:

►Electrical Engineering Portal
►Schneider-Electric
►Electrical-installation
►Eaton