Rezidüel Akım Koruma Cihazı ile Koruma Sağlanması

RCD (rezidüel akım koruma cihazı), insan hayatını tehlikeli elektrik şoklarına karşı koruyabilen, izolasyon hatalarını önlemeye yönelik olarak kullanılan önemli bir koruma cihazıdır. Kaçak akım koruma rölesi ile karıştırılmamalıdır. Yazının bu bölümünde RCD cihazının koruma tertipleri alınmıştır.

A- A+

14.11.2011 tarihli yazı 18554 kez okunmuştur.

RCD cihazları önceden imalatçı firma tarafından tespit edilen ve açma akım eşik değeri 30 mA ile 500 mA arasında değişen ve sistemin bir bölümünde veya cihazlarda izolasyon hatası meydana geldiğinde rezidüel akımın cihazın belirlenen açma eşik değerine ulaştığında arızalı bölümü veya cihazı besleme kaynağından ayırır. Devreden ayırma olayı ani olarak genellikle 20 msn ile 50 msn arasında yani 50 Hz’lik sistemde 1 ila 2,5 periyotluk süre arasında gerçekleşir.

RCD cihazından beklenen özellik yüksek hassasiyet ve hızlı ayırmadır yani bir toprak hatası ortaya çıktığında herhangi bir yaralanma veya tahribat olmadan devrenin kesilmesidir.

RCD cihazlarının kullanımında 3 fayda göz önüne alınır:

1) Personel emniyeti

2) Elektrik ekipmanlarının emniyeti

3) Mal (İzolasyon hatalarından kaynaklanan yangın) emniyetidir.

RCD Cihazının Koruma Yapmadığı Durumlar

RCD cihazının bağlantı yerinin üst tarafında yani giriş tarafına kadar olan kısmında bir toprak hatası veya temas halinde koruma yapmazlar.

RCD cihazının çıkışında bir insan tarafından hem faz hem de nötre aynı anda temas edilirse ve bu durumda RCD cihazından dengeli akım geçeceğinden koruma yapmaz

RCD cihazları yüksek değerdeki kısa devre akımlarına ve yüksek değerde aşırı akım hatalarına karşı koruma yapan sigortalar ve kesicilerin yerine kullanılamazlar.

RCD cihazları düşük akım değerindeki izolasyon-toprak hatalarına karşı koruma yapar. Tesis korumasının tamamlanması için her iki tipte koruma cihazının kullanılması şarttır. Zira yüksek akım değerlerinde sigorta ve kesici akımı yarı periyotta hat akımı açma veya kesme değerine eriştiğinde devre kesilir, RCD cihazında ise açtırma sisteminin bir elemenı olan daimi mıknatısın satüre olabilmesi için en az iki periyodun tamamlanması gerekir. Bunun açıklaması ise; sigorta ve kesicilerin kesme sistemi akımın tepe değerine göre, RCD cihazının açma sistemi ise akımın efektif değerine göre çalışır. Yüksek değerlerde kısa devre akımın RCD üzerinden geçmesi halinde cihaz tahrip olabilir veya yüksek akım sebebiyle cihazın toroidal akım transformatörü doyuma ulaşabilir ve sekonderinden akım çıkışı olmayabilir ve sonuçta RCD koruma yapamayabilir Bu sebeple devrede aşırı akım ve aşırı yüke karşı koruma cihazları mutlaka RCD ile birlikte tesis edilmelidir.

Tesis Tertipleri

RCD’nin güvenilir olarak çalışması kullanım tipinin, yerinin ve akım değerinin doğru olarak seçilmesine bağlıdır.

Seçim esnasında 3 kriter göz önüne alınmalıdır.

1) Koruma seviyesi

2) Seçicilik

3) Maliyet

Şekil 1: Tertip 1

TERTİP 1'de RCD cihazı buzdolabı ve mikrodalga fırına ait priz devreleri hariç güç-priz devrelerinin hepsinde kullanılır. Bu tertipte diğer çıkışlara RCD cihazı konulmadığından sistemin tamamı için insan hayatı koruması orta, izolasyon hatasından kaynaklanan yangına karşı koruma düşük, seçicilik orta seviyede ve tesis maliyeti ise ucuzdur.

Tertip 1'in hem tesis kolaylığı hem de maliyet açısından eski ve mevcut tesislerde uygulanması tavsiye edilir.

Şekil 2: Tertip 2

Tertip 2'de RCD cihazı buzdolabı ve mikro dalga fırına ait ait priz devreleri hariç güç-priz devrelerinin hepsinde kullanılır. Bu tertipte sistemin tamamı için insan hayatı koruması orta, izolasyon hatasından kaynaklanan yangına karşı koruma düşük, seçicilik yüksek seviyede ve tesis maliyeti ise tertip1 e göre biraz pahalıdır. Tertip 2'nin hem tesis kolaylığı hem de maliyet açısından eski ve mevcut tesislerde uygulanması tavsiye edilir.

Şekil 3: Tertip 3

Tertip 3 sistemin tamamı için insan hayatı koruması orta, izolasyon hatasından kaynaklanan yangına karşı koruma yüksek,seçicilik yüksek seviyede ve tesis maliyeti ise pahalıdır. Yeni yapılan tesisler için ideal bir tertiptir ve üzerinde gecikmeli açtırma düzeni bulunmayan RCD cihazları için uygundur. Bu tertipte izolasyon hatasından kaynaklanan yangın tehlikesine karşı devrelerin hepsi koruma altındadır. Tertip 3 de priz devreleri için 30 mA açma eşik değerinde ve diğer devreler için 300 mA açma eşik değerinde RCD cihazları kullanılır. Meydana gelebilecek 3. harmonik akımlarından dolayı gereksiz açmaları önlemek için 300 mA RCD cihazı 3. harmonik filtre elemanına sahip olmalıdır.

Şekil 4: Tertip 4

Tertip 4'te insan hayatı koruması orta, izolasyon hatasından kaynaklanan yangına karşı koruma yüksek,seçicilik yüksek seviyede ve tesis maliyeti ise pahalıdır. Yeni yapılan tesisler için ideal bir tertiptir ve üzerinde gecikmeli açtırma düzeni bulunmayan RCD cihazları için uygundur. Bu tertipte izolasyon hatasından kaynaklanan yangın tehlikesine karşı devrelerin hepsi koruma altındadır. Tertip 4. de priz devreleri için 30 mA açma eşik değerinde ve diğer devreler için 300 mA açma eşik değerinde RCD cihazları kullanılır. Giriş tarfında bulunan 300 mA açma eşik değerindeki ana RCD cihazı seçiciliğin sağlanması için gecikmeli tip olmalıdır. Meydana gelebilecek 3. harmonik akımlarından dolayı gereksiz açmaları önlemek için 300 mA RCD cihazı ayrıca 3. harmonik filtre elemanına sahip olmalıdır.