Alçak Gerilim (AG) devre kesici seçiminde nelere dikkat edilmelidir

Devre Kesici nedir, işlevleri nelerdir. Devre kesici, aşırı yük ya da kısa devre durumlarında devreyi otomatik olarak açan bir koruma ve anahtarlama elemanıdır. Bir başka deyişle normal işletme şartlarında devreyi kapamaya, kesmeye ve bu devrenin akımını taşımaya, kısa devre ve aşırı akım gibi normal dışı şartlarda ise devreyi otomatik olarak açarak mal ve can güvenliğini sağlamasıdır. Devre kesici, beslediği yöndeki devreleri aşırı yük ya da kısa devrelere karşı korumaktadır. Devre kesici aynı zamanda kontrol ve ayırma fonksiyonlarını da sağlayabilir.

Alçak gerilim tesislerinde yaygın olarak 3 farklı devre kesici modeli vardır.

– Açık Tip Şalterler

– Kompakt ( TMŞ ) Şalterler

– Otomatik Sigortalar

Devre kesicilerin 2 temel koruma görevi vardır

Termik koruma fonksiyonu: Termik koruma diğer bir deyişle aşırı yük altında koruma, devre kesicinin bimetal kısmı ile sağlanır. Bilindiği üzere bimetal uzama katsayıları farklı iki metalin birleşmesiyle oluşur. Bimetal ısındığında uzaması daha az olan metale doğru bükülür. Böylece kesici mekanizmasının açılmasına yardımcı olan bir tırnağı kurtararak kesiciyi devre dışı bırakır. Bimetalin bükülmesi kesicinin içinden geçen akımla doğru orantılıdır. Zira akımın artması sıcaklığın artması demektir. Bu şekilde anma akımının üstündeki yük akımlarında, kesicinin aşırı akım koruma işlemi bimetal sayesinde gerçekleşir. Elektronik koruma ünitelerine sahip ürünlerde ise akım ölçümleri elektronik kartlar tarafından gerçekleştirilerek istenen akım değerlerinde koruma işlevi gerçekleştirilir.

Manyetik koruma fonksiyonu: Manyetik koruma diğer bir deyişle kısa devre şartlarında koruma, devre kesicilerde kısa devre akımının meydana getirdiği manyetik alanın oluşturduğu mıknatıslanma ile çalışan mekanik bir düzenek ile sağlanır.

Devre kesicilerin seçimi elektrik enerjisinin tehlikeli etkilerini göz önünde bulundurursak büyük önem taşımaktadır. Gerek devre kesiciler gerekse diğer koruma cihazlarını seçerken mutlaka standartlara uygun ürünler olmalarına dikkat edilmelidir. Devre kesiciler IEC 60898 ve IEC 60947-2 standardına uygun üretilmelidir.

Devre kesici seçiminde dikkat edilmesi gereken bir diğer nokta da, devre kesicinin kısa devre kesme kapasitesidir. (Icu) Icu yani standartdaki adıyla “Beyan nihai kısa devre kesme kapasitesi” şalterin iki kez maksimum keseceği kısa devre akımıdır. Üretici firma kataloglarında devre kesicilerin tanıtımı ile ilgili sayfalarda sıklıkla karşılaşılan; örneğin, Icu=36kA olarak beyan edilen kısa devre kesme kapasitesi 36kA (36000A)’lik kısa devre olduğunda şalterin görevini yerine getirmesini (açması – 0 pozisyonu) ve sonrasında kısa devre hali devam ederken şalter kurulduğunda (1 pozisyonuna alındığında) tekrar açma yapması sonrasında devre kesicinin elektriksel özelliklerinde değişme olmamasını ifade eder. Yalıtımının bozulmaması, elektriksel değerlerinin aynı kalması gibi…

Kısa devre kesme kapasitesi büyük olan şalterin elektriksel ömrü de uzundur.

Ics ise yukarıda belirtilen manevra sayısı 3’tür. Teknik anlamda Ics’nin tanımı ise beyan edilen servis kısa devre kesme kapasitesidir. Ue işletme geriliminde bir devre kesicinin 3 kez kesebileceği kısa devre akım değeridir.

Devre kesici seçiminde dikkat edilmesi gereken bir diğer nokta ise devre kesici parametrelerinin standartlara uygunluğunu kontrol etmektir. Şöyle ki; devre kesici üzerinde yazan Ue, Ui, Im, In(Iu), Ir gibi ifadelerin her biri farklı anlam taşımaktadır.

Ue= Beyan Edilen İşletme Gerilimi’dir. Bir devre kesiciye, ilgili test ve kullanma şartlarına göre üreticitarafından bildirilen gerilim değeridir. İşletme gerilimi Ue ile belirtilen değerin üzerinde olamaz.

Ui= Beyan Edilen Yalıtım Gerilimi’dir. Bir devre kesicinin ilgili dielektrik testleri ve mesafelerine göre belirlenmiş yalıtım gerilimidir.

Uimp= Beyan Edilen Darbe Dayanım Gerilimi’dir. Bir devre kesicinin, öngörülen biçim ve polaritede bulunan darbe geriliminin, belirlenmiş test şartlarında dayanabileceği tepe (pik) değeridir.

In(Iu)= Beyan Edilen Kesintisiz Çalışma Akımı’dır. Kesintisiz çalışma şartları altında, bir devre kesicinin taşıyabileceği, üretici tarafından bildirilen akım değeridir.

Im= Kısa Devre Koruması Eşik Değeri’dir. Şalter ile yük arasında ya da yük üzerinde herhangi bir kısa devre olduğunda şalterin açma akımı ayarıdır. Bu değer genellikle kA seviyesinde olmaktadır.

Ir= Yüke göre seçilen şalterin nominal akımının sınırları içinde yapılan ayardır, yani aşırı yük ayarıdır. Şalterin nominal akım değerinin ayarlandığı kısımdır.

Tm= Kısa devre akımlarına karşı koruma gecikmesidir. Oluşan bir kısa devre anında devre kesicinin gecikmeli açtırılması ile ilgilidir.

Tr= Aşırı yüke karşı koruma gecikmesidir.

Yukarıdaki parametreler IEC 60947-2 standartında belirlenmiş olup, standartta belirtilen testler sonucunda ilgili parametreler üreticiler tarafından devre kesicinin kimliğine eklenir.

Bir diğer seçim kriteri de kullanılacak olan devre kesicideki termik(Ir), manyetik(Im) ayar sahalarıdır. Geniş termik ve manyetik ayar sahası her zaman için avantajdır.

Termik ayar sahasını bir örnek ile açıklayacak olursak; 250A nominal akım değerli ve termik ayar sahası 0.64 – 1 arasında ayarlanabilen bir şalterimiz olduğunu varsayalım. Mevcut bağlı olan yükümüzün de 170A olduğunu varsayarsak mevcut 250A nominal akım değerli şalter bu tesisatta gerekli koruma değerlerini sağlayamayabilir. Bu gibi durumlarda termik ayar sahası ile şalter 250A altındaki değerlere çekilebilir.

Arzu edilen koruma değerine ayarlamak için şalterin nominal akım değeri(In) x termik ayar sahasını = yeni nominal akım değeri yüke uygun olan, yani 160A değerini yakalamak için termik ayar sahası portunu uygun olan değere getirmek yoluyla örnek 0.7 kademesine getirirsek; 250 x 0.7 = 175A yeni nominal akım değerimiz olur. Böylelikle devremiz için arzu edilen koruma değerine ulaşmış oluruz.

Bir diğer parametre de manyetik ayar sahasıdır. Manyetik ayar sahası ile devre kesicinin maruz kalabileceği kısa devre anında devre kesiciyi açtıran parametredir.

Manyetik ayar sahasını bir örnek ile açıklayacak olursak, 250A nominal akım değerli ve manyetik açma ayar sahası 3.5 – 5 ….. 10 arasında ayarlanabilen bir şalterimiz olduğunu varsayalım.

Tesisatta kullanılan ekipmanın hassasiyeti, önemi ve oluşabilecek kısa devre değerine göre manyetik açma ayar sahası portu istenilen değere çekilir. Şöyle ki 250A nominal akım değerine sahip devre kesicinin manyetik açma ayar sahası portunu 10 değerine getirirsek;

250×10= 2500A’lik bir kısa devrede, devre kesici gecikmesiz açma yapacaktır.

Manyetik açma ayar sahası portunu daha düşük değerlere çektiğimiz zaman ise daha küçük kısa devre değerlerinde devre kesici açma sağlayacaktır.

Örnek verecek olursak manyetik açma ayar sahasını 5 değerine getirdiğimizde;

250×5= 1250A’lik bir kısa devrede, devre kesici gecikmesiz açma yapacaktır.

Diğer dikkat edilmesi gereken önemli nokta da, devre kesicilerin kalitesi ve standartlara uygunluğu resmi ya da akredite kurumlar tarafından onaylanmış olması ve ilgili kalite belgelerine sahip olmasıdır.

Sözü edilen kalite standartlarını fazlası ile karşılamakta olan Legrand Devre Kesicileri (Açık tip şalter, kompakt şalter, otomatik sigortalar) kullanıcılara yüksek güvenlik, kullanım kolaylığı ve kalite sunmaktadır. İlgili ürün grupları için IEC ve EN normlarında üretim yapan Legrand güven, kalite ve ileri teknolojiyi birlikte sunmaktadır.

Avatar

Author: Mustafa Fazlıoğlu

Mustafa FAZLIOĞLU;1990 yılı İ.T.Ü Elektrik Mühendisliği Mezunu. Mustafa FAZLIOĞLU 1990 yılından beridir Elektrik Mühendisliğinin yanısıra Teknik Medya’da faaliyet göstermektedir. www.elektrikhaber.com , www.mustafafazlioglu.com.tr, www.guneshaber.net, www.otomasyonhaber.net haber portalları bir Mustafa Fazlıoğlu yapımıdır......