Gelişen dünyamızda, elektrik enerjisi gün geçtikçe önemini artıran bir olgudur. Enerjinin her geçen gün artan kapasitesi ile üretim tesislerinden tüketicilere taşınması konusu önemli bir durum haline gelmiştir. Enerjinin üretimden tüketime olan bu sürecinde kararlılık, süreklilik, kalite, koruma vb. gibi konular üzerinde son yıllarda iyileştirici ve geliştirici birçok çalışma yapılmaktadır. Bu çalışma konularından biri olan enerjinin devamlılığı ve koruma konusu önemli bir güç sistemi mühendisliği problemidir. Güç sistemlerinde koruma bir bütün olarak birçok koruma rölesi (mesafe koruma rölesi, diferansiyel, aşırı akım vb. ) ile sağlanır.
 

Bir elektrik güç sisteminde aşırı akım, iletkenlik süresi boyunca beklenenden daha büyük bir elektrik akımı bulunduğunda aşırı ısı üretilmesi ve bununla birlikte yangın veya ekipman hasarına yol açılmasına sebep olan durumdur. Aşırı akıma sebep olan genel nedenler aşırı yük, yanlış tasarım veya topraklama hatasıdır.

Güç sistemlerinde çeşitli nedenlerden dolayı bir arıza meydana geldiğinde, oluşan arıza akımları genel olarak güç sistemindeki teçhizatların nominal çalışma şartları durumundaki akan akımdan daha büyük olur. Arıza oluştuğunda, oluşan bu arıza akımlarından güç sistemi teçhizatları korunmalıdır. Güç sistemlerindeki teçhizatların korunması aşırı akım röleleri ile sağlanır. Aşırı akım röleleri ani ve zaman gecikmeli röleler olarak 2 adet çalışma karakteristiğine göre ayarlanır. Ülkemizde güç sisteminde aşırı akım röleleri genel olarak faz-faz arızalarına karşı ters zamanlı, faz-toprak arızalarına ise sabit zamanlı olarak ayarlanır. Aşırı akım röleleri gücün akışına göre ileri ya da geri yönde koruma yapabilir. Güç sistemlerinde ileri yön, güç akışının baradan hatta doğru olduğunu ifade ederken, geri yön ise güç akışının baraya doğru olduğunu ifade eder. Yönlü koruma arıza noktasının farklı yerlerden beslediği sistem koşullarında kullanılır. Yönlü aşırı akım röleleri diğer yönsüz aşırı akım rölelerinden farklı olarak gerilim bilgisini de alırlar. Daha sonra gerilim ve akım arasındaki açıyı ölçerek yön tayini yaparlar.

 

Elektrik motorları kullanımından, çevresel etkilerden, elektriksel veya mekaniksel olarak birçok arıza durumu ile karşılaşırlar. Motor besleme devrelerinde hattın başına konulan sigortalar, çalışma karakteristikleri sebebi ile motoru değil hattı korumaktadır. Motorların aşırı akım çekme sebepleri arasında; Aşırı yükleme, rulman arızaları, balanssızlık, eksenel kaçıklık, sargı problemleri, rotor çubuklarında kopma, aktarma organlarındaki problemler öne çıkmaktadır. Elektrik motorlarını korumak için, farklı tiplerde röleler kullanılmaktadır. Bunlardan birisi de aşırı akım röleleridir. Akım Koruma Rölesi, sistemlerin akımını ölçmek ve ölçülen akım değerlerinin, ayarlanan seviyenin altında veya üstünde olduğu durumlarda sistemleri kapatması için tasarlanmış cihazlardır.

Aşırı akım rölesi, yalnızca algılanan akımın değeri, röle set değerinden büyük olduğunda çalışır. Bu röle, bir akım bobini ve iki mıknatısın kutupları arasında serbestçe dönebilen bir diskten oluşur. Bu bobinden normal akım geçtiğinde, bobinin disk üzerinde oluşturduğu manyetik etki, rölenin hareketli elemanını hareket ettirmek için yeterli değildir ve bu, kısıtlama kuvvetinin saptırma kuvvetinden daha büyük olduğu anlamına gelir. Ancak, bu bobinden geçen akım arttığında ve belirli bir akım seviyesinden sonra, saptırma kuvveti, tutma kuvvetinden daha büyük hale gelir. Sonuç olarak, hareketli elemanlar rölede kontak konumunu değiştirmeye başlar. Açma devresi, arızayı izole eden devre kesiciyi çalıştırır.

 

Aşırı akım koruma röleleri, bir fazlı alternatif akım devrelerinde yalnızca bir iletkene, üç fazlı sahip devrelerde ise her üç faz iletkenine bağlanarak, kumanda devresindeki devreye seri bağlı (normalde kapalı) kontağı kumanda etmektedir. Üzerlerinde bulunan ayar vidası ile koruma rölesinin akım ayarı yapılabilir. Motorların anma akımlarına bağlı olarak belirli sınırlar içerisinde akım ayarı yapılabilmektedir.

►İlginizi Çekebilir: Üç Fazdan Ölçüm Yapan Röleleri Neden Kullanıyoruz?

 

Çıkış kontaklarının konumu akımın değerine göre değişmektedir. Bu değer normal sınırlar içerisinde ise çıkış kontakları çekili konumda olur. Çeşitli arıza durumlarında, akım değeri normal sınırlar üzerine çıktığı (ayarlanan sınırlar dışına) durumda çıkış kontaklarının gecikme süreleri sonunda açılır ve bağlı oldukları sistemi veya motoru devreden çıkarır.

 

Aşırı akım koruma röleleri, seri olarak motor devresine bağlanmakta ve üzerinden motorun şebekeden çektiği akım geçmektedir. Motorun yol alması anında veya geçici bir arıza sebebiyle çektiği kısa süreli aşırı akım durumlarında motor zarar görmez ve bu gibi durumlarda koruma elemanının devreyi açmaması istenir. Bunun sağlanması için de rölenin devreyi açması, geciktirici bir sistem sayesinde önlenir. Aşırı akım koruma röleleri, doğrudan yüzeye ya da ray gibi yerlere montaj edilebilmektedirler. Bir matkap ve tornavida yardımıyla montaj işlemi kolaylıkla yapılabilir. Fakat tecrübe sahibi değilseniz bağlantı ve montaj işlemlerinde bir usta/uzman gibi kişilere danışılmalıdır. Aşırı akım sebebiyle atmış olan akım rölesi, reset butonu kullanılarak kurulumu yapılır. Burada dikkat edilmesi gereken konu, aşırı akım rölesinin kurulumunun yapmadan önce rölenin atmasına sebep olan aşırı akım durumunun kök nedeninin araştırılması ve bu durumun çözülmesi gerektiğidir.

►İlginizi Çekebilir: Sekonder Koruma Rölesi Nedir? Nasıl Seçilir?

Aşırı akım röleleri yapılarına göre termik aşırı akım rölesi (endirekt ısıtmalı termik aşırı akım rölesi, direkt ısıtmalı termik aşırı akım rölesi) ve manyetik aşırı akım rölesi olmak üzere ikiye ayrılır: Motor akımın oluşturduğu sıcaklığın etkisi ile çalışan aşırı akım rölesine, termik aşırı akım rölesi denir.
 

Elektrik motor akımının, manyetik etkisi ile çalışan aşırı akım rölelerine manyetik aşırı akım rölesi denir ve bu röleler, elektromıknatıs, kontak ve geciktirici eleman olmak üere üç bölümden oluşmaktadır.

Elektromıknatısın bobini motora seri bağlanır ve böylelikle bobinden motorun şebekeden çektiği akım geçer. Aşırı akım rölesinin normalde kapalı kontağı kumanda devresinin girişine konulur. Kontak açıldığı zaman kumanda devresinin akımı kesilir ve motor durur. Elektrik motorunun yol alması gibi, kısa süreli aşırı akım durumunda rölenin devreye girip kontağını açması, yağ dolu silindir içerisinde hareket eden piston ile önlenir. Rölenin bobininden belirlenen normal değerin üzerinde akım geçtiğinde bobin demir nüveyi yukarı doğru çeker. Geçici bir durumdan dolayı oluşan aşırı akım durumunda rölenin kontağının hemen açılmaması için piston burada devreye girer. Silindir içerisindeki piston sayesinde demir nüvenin hareketi yavaşlar ve böylece aşırı akım rölesinin kontağı hemen açılmaz. Böylece hareketli pistondan oluşan geciktirici eleman kısa süreli aşırı akımlarda rölenin devreye girmesine engel olur. Manyetik aşırı akım rölelerinde akımın ayarı, demir nüvenin bobine göre olan durumunu değiştirerek gerçekleşir. Örneğin, bobin sabit tutularak demir nüve aşağı doğru kaydırıldığında aşırı akım rölesinin devreyi açma akımı büyür.




Aşırı akım rölesinin genel bir çalışma mantığı olmakla birlikte röle çeşitlerine bağlı olarak farklı uygulamaların söz konusu olabileceğini ifade etmek gereklidir.

ENTES AKC-01A ve AKC-03A aşırı akım koruma röleleri, 60A’e kadar ihtiyaç duyulacak tüm uygulamalara çözüm sunabilmek amacıyla tasarlanmıştır.

ENTES Akım Koruma Röleleri ile ilgili detaylı bilgi için tıklayın.




Kaynak: