Kaçak Akıma Göre Kesici Seçimi

Güç sistemlerinin güvenli kullanımı söz konusu olduğunda akla ilk gelen ekipmanlardan birisi kesicilerdir. Anahtarlama görevi gören kesiciler belirli şartlar göz önünde bulundurularak seçilmelidir. Bu şartların başında, akım dayanımı ve sönümleme şekli gelir. Peki akım dayanımına göre kesici seçimi nasıl olmalıdır? Cevabı yazımızın devamında.

A- A+

27.10.2019 tarihli yazı 6381 kez okunmuştur.

Kesici Anahtarlama Güç Sistemleri Üç Faz Elektrik Akım SF6

Güç sistemlerinde sistemin güvenli ve devamlı çalışması amaçlanır. Bu amaç doğrultusunda doğru güvenlik ekipmanı seçimine ve teknik analizlere ihtiyaç duyulur. Hata akımı veya diğer deyişle kaçak akım analizleri de sistem güvenilirliği için oldukça önemlidir.

Devredeki çeşitli sebeplerden ötürü oluşabilecek kaçak akım diğer ekipmanların arızalanmasına sebep olabilecekken daha ileri durumlarda ark oluşumuna sebebiyet vererek yangın riskleri de doğurabilir. Bu gibi durumların önüne geçmek içinse kaçak akım analizlerinin doğru yapılması gerekir. Tasarım mühendisi kaçak akımın nominal değerlerini ve akım akış yolunu tespit ederek bu parametrelere uygun devre kesicileri kullanmalıdır.

►İlginizi Çekebilir: Kesiciler ve Bakımı

Kaçak akım çeşitlerini inceleyecek olursak;

► Üç fazlı sistemlerde kaçak akımlar

• Faz-nötr hatası

• Faz-faz hatası

• Faz-faz-nötr hatası

olarak genel şekilde listelenebilir.

► Diğer sınıflandırmalara bakarsak;

• Ani ve kalıcı kaçak akımlar: Ani kaçak akımları devrede ani olarak oluştuğu için devre elemanlarında kalıcı hasarlar vermezken, kalıcı kaçak akımları süreklilikleri nedeniyle ekipmanlara geri dönülmez zararlar verebilir.

• Simetrik ve simetrik olmayan kaçak akımları: Simetrik kaçak akımlarda akımın 3 fazı arasında eşit yani 120 derece faz farkı bulunur. Simetrik olmayan akımlarda ise fazlar arasında eşit farklar bulunmaz.

Kısaca kaçak akım çeşitlerinden açıkladıktan sonra kesicilere geçersek; kesiciler devrelerde veya elektrik sistemlerinde anahtarlama görevi gören ekipmanlardır. Sistemin güç ve büyüklüğüne göre farklı mertebelerde akım dayanımları vardır. Kesiciler kullanıldıkları sistemlerde diğer ekipmanları kaçak akımlardan yani hata akımlarından korunmak için kullanılır. Açılıp, kapanabilen kontakları ile meydana gelen fazla akımın sönümlenmesini sağlarlar.

Çalışma prensipleri şu şekildedir:

Kesici dayanım seviyelerini aşan akım miktarlarında kontaklarını açar ve akımın diğer ekipmanlara ulaşmasını önler. Açılan kontaklar arasında ise yüksek akım dolayısıyla ark meydana gelir. Oluşan ark ise çeşitli yöntemler ile sönümlenir. Kullanılan bu yöntemler de kesicinin çeşidini belirler.

• Havalı kesici

• Yağlı kesici

• SF6 gazlı kesici

• Vakumlu kesiciler

olmak üzere kesiciler genel olarak sınıflandırılırlar. Havalı kesiciler arkı hava ile sönümlerken, yağlı kesici yağ ile, SF6 gazlı kesiciler SF6 gazı uygulayarak, vakumlu kesiciler ise ark bölgesine vakum uygulayarak ark oluşumunu engeller.

Şekil 1: SF6 Gazlı Kesici

►İlginizi Çekebilir: Kyoto Protokolü ve SF6 Gazlı Kesiciler

Kesicileri dayanabileceği maksimum akım miktarı kA seviyesi olarak adlandırılır. kA seviyesi yüksek olan kesicinin dayanabileceği, anahtarlama yapabileceği akım miktarı da yüksek olur.

Güç sistemi tasarımı yapılırken analizler sonucunda oluşabilecek maksimum kaçak akım miktarı hesaplandıktan sonra bu akım seviyesinden az olmayacak şekilde akım dayanımı olan bir kesici seçilir. Örnek vermek gerekirse, hesaplanan maksimum kaçak akım miktarı 10 kA ise seçilecek kesicinin kA seviyesi 10 kA'in üzerinde olmalıdır. Aksi takdirde kesici açsa bile bu akımı sönümleyemez ve istenmeyen sonuçlar oluşur.

Şekil 2: Yağlı Kesici

Günlük yaşantımızdan da bir örnek verirsek, mahalle girişlerine konulan transformatörlerin akım ve gerilim oranları oldukça yüksektir. Dolayısıyla oluşabilecek kaçak akım miktarları da oldukça fazladır. Eğer elektrik hatları ile transformatör arasında konulacak kesicinin kA seviyesi maksimum kaçak akım miktarının altında ise, kaçak akım oluşması durumunda kesici bu akıma anahtarlama yapamaz. Kesici üzerinden geçen kaçak akım hatlara atlar. Hatlar üzerinden de evlere ulaşır ve evlerin girişlerindeki kaçak akım röleleri yeterli durumda değilse evdeki prize bağlı tüm elektrikli aletleri bozabilir. Daha da kötüsü yangına bile sebebiyet verebilir.

Kısacası, güç sistemlerinde kesici seçimleri yapılırken maliyetleri ikinci planda tutulup, gerekli kaçak akım hesaplamaları sonucunda sistem için güvenli kA seviyesine sahip kesiciler göz önünde bulundurulmalıdır.

►İlginizi Çekebilir: Elektrik Yeniden Kapama Üniteli Kaçak Akım Koruma Şalterleri ve Otomatik Sigortalar