Bilinçli ve ne istediğini bilen bir toplum
olmak için çok çalıştığımızı söyleyebilirim.
Çarşıdan pazardan
alışveriş yaparken bile aldıklarımızı
inceliyor, seçerken kriterler koyuyoruz. Teknik
adamlar olarak
özellikle insan hayatını ilgilendiren konularda
da bu hassasiyeti gösterdiğimizden kuşkum yok
açıkçası. Konumuz elektrik olunca; elektrikten
korunmak için özellikle insan hayatı açısından
tehlikeli olması ve vereceği maddi kayıplar
düşünüldüğünde kullanacağımız cihazların seçiminde
de kriterlerimiz olmalı pek tabii. Bir işletmede
hiç kuşkusuz en önemli olan, faaliyetlerin
devamlılığının sağlanması ile arıza ve tamirat
giderlerinin asgariye indirilmesi; dayanıksız
malzemeden dolayı meydana gelebilecek zararların
önlenmesidir.
Şalter olarak bildiğimiz devre kesicilerin seçimi
de elektrik enerjisinin tehlikeli etkilerini göz
önünde bulundurursak büyük önem arz etmektedir.
Gerek devre kesiciler gerekse diğer koruma
cihazlarını seçerken muhakkak standartlara uygun
malzeme olmasına dikkat etmeliyiz. Devre kesiciler
şu an yürürlükte olan TS EN 60947-2 standardına
uygun imal edilmeli ve bu standardın işaretini
üzerinde taşımalıdır.
Devre kesicinin tanımını yapmak istersek ;
normal işletme şartlarında devreyi kapamaya,
kesmeye ve bu devrenin akımını taşımaya, kısa
devre ve aşırı akım gibi normal dışı şartlarda ise
devreyi otomatik olarak kesmeye yarayan mekanik
açma- kapama cihazıdır diyebiliriz. Bir devre
kesicinin devreyi açma kapama işleminden başka en
önemli fonksiyonu; normal dışı şartlarda devreyi
korumasıdır.
Devre kesicilerin koruma fonksiyonları yerine
getirebilmesi için TS 1058/EN 60947-2
standartlarında tanımlanan bazı ünitelere sahip
olması gerekir. Salıcı olarak tarif edilen bu
üniteleri aşağıdaki gibi tarif edebiliriz :
- Aşırı Akım Salıcıları:
Aşırı akım salıcıları aşırı yük ve ani akım
değerlerinde çalışan salıcılardır. Devreden
çekilen akım, kesicinin anma akım değerini aştığı
durumlarda ters zaman gecikmeli çalışarak, devre
kesiciyi açtırırlar. Genellikle ters zaman
gecikmeli olarak çalışırlar. Akımın değeri
arttıkça açma süresi küçülür.
Kısa devre şartlarında açan salıcılar devre
kesicinin, kısa devre akımı ayar değerini aştığı
devreyi çok kısa bir sürede ani olarak açan
salıcılardır.
- Düşük gerilim salıcıları
Elektrik devrelerinde gerilimin belli bir değerin
altına düşmesi veya üç fazlı devrelerde fazlardan
birinin kesilmesi çeşitli cihazların yanarak
arızalanmasına neden olabilir. Örneğin; üç fazlı
motorun fazlarından birinin kesilmesi ile diğer
fazlar aşırı yükleneceğinden motor yanacaktır.
İstenildiğinde devre kesiciye düşük gerilim bobini
takılarak bu gibi arızaların oluşması
önlenmektedir.
Aşağıda düşük gerilim bobini ile ilgili bağlantı
şeması verilmiştir:
- Şönt salıcılar
Devre kesiciyi uzaktan açtırmak için kullanılır.
Bir şönt açtırma bobini TSE standardına göre ( TS
EN 60947-1 madde 7.2.1.4 ‘ye göre ) şönt açtırma
salıcısına bir gerilim uygulandığında besleme
geriliminin %70 i ile %110’ u arasında açtırma
yaptırabilmelidir.
Aşırı akım salıcıları tüm devre kesicilerde
mevcut olup düşük gerilim ve şönt salıcılar
müşteri isteği üzerine kesiciye ilave edilebilir.
Federal Elektrik Devre Kesicileri aşırı akım
salıcı cinsine göre iki tipte üretilmektedir :
Termik Manyetik ve Mikroişlemcili açtırma üniteli
(Elektronik tip)
Termik Manyetik devre kesicilerde termik
koruma(aşırı yük şartlarında koruma) devre
kesicinin bimetal kısmı ile sağlanır. Bimetal
bildiğiniz gibi 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 akımın üstündeki
yük akımlarında, kesicinin aşırı akım koruma
işlemi bimetal sayesinde gerçekleşir.
Manyetik koruma işlevi (kısa devre şartlarında
koruma) devre kesicilerde kısa devre akımının
meydana getirdiği manyetik alanın oluşturduğu
mıknatıslanma ile çalışan mekanik bir düzenek ile
sağlanır.
Elektronik devre kesicilerde ise aşırı akım
salıcıları elektronik devre ile kontrol edilir.
Federal Elektrik devre kesicilerde Elektronik
devrenin dizaynı işletmelerde karşılaşılabilinecek
en kötü şartlar göz önünde tutularak yapılmıştır.
Yüksek kısa devre akımlarında (>15In), elektronik
açtırma ünitesinden hariç her bir faza kısa devre
akımının manyetik etkisiyle çalışan mekanik
açtırma düzeneği konmuştur. Federal devre
kesicinin avantajlı bu özelliği sayesinde kesiciyi
çok yüksek kısa devre akımlarında mekanik açtırma
ünitesi açtırarak elektronik devrede oluşabilecek
arıza ihtimali ortadan kaldırılmış olur.
Kesicilerin açma süreleri kesicinin ve çevrenin
sıcaklığından bağımsızdır. Ayrıca Federal
elektronik devre kesiciler RS-232 protokolü ile
bilgisayara bağlanabilir. Elektronik devre
kesicilerimizin anma akımı ayar sahaları oldukça
geniştir. İşletme akımı nominal akımın (0,4-1)
katı arasında ayarlanabilmektedir.
Bir devre kesicinin en önemli parçası
kontaklarıdır. Kesicilerde kesilen ve taşınan akım
değerleri ile konstrüksiyon göz önüne alınarak
kontak alaşımı belirlenir. Daha çok gümüş,
grafit,nikel ve wolfram alaşımlı kontaklar
kullanılır. Sabit kontaklarda daha yumuşak yapıda
olan gümüş-grafit, hareketli kontaklarda ise daha
sert bir alaşım olan gümüş-wolfram kullanılmıştır.
Federal devre kesicinin hareketli kontakları %50
gümüş %50 wolfram alaşımlı, sabit kontakları %95
gümüş %5 wolfram alaşımlı olarak imal
edilmektedir. Ayrıca hareketli kontakların yapısı
bombelidir. Her açma kapamada bombeli ve sert
alaşımlı kontaklar, yumuşak sabit kontaklar
üzerinde yer yapar. Bu sayede iyi bir örtüşme
sağlanarak en düşük geçiş direnci oluşturulmaya
çalışılmıştır.
Hareketli kontaklar sabit kontaklardan
ayrılırken kontaklar arsında bir süre havadan akım
akmaya devam eder. Oluşan bu arkın kısa sürede
söndürülmesi gerekir. Devre kesicinin kontakları
üzerine yerleştirilen seperatörler sayesinde,
oluşan arkın kısa sürede söndürülmesi sağlanır.
Arkın etrafında oluşan manyetik alan, oluşan arkı
seperatörlere doğru iter. Böylece arkın boyu uzar
ve incelir, seperatör plakaları arasında bölünerek
kopar. Federal Elektrik Devre Kesicilerde,
seperatör yan duvarlarında kullanılan malzemenin
özelliğinden dolayı, arkın oluşturduğu yüksek
sıcaklık neticesinde bir gaz çıkar. Bu çıkan gazın
arkın söndürülmesinde önemli bir etkisi vardır.
Federal Elektrik Kompakt Şalterin gövde ve
kapak malzemesi UL standardına göre (Vo) yanmazlık
sınıfına giren cam elyaflı polyester reçinesi
litaratürde BMC adı verilen malzemeden
yapılmıştır.160 C sıcaklığa sürekli olarak
dayanabilen bu malzeme mekanik ve elektriksel
mukavemeti çok yüksektir. Dielektrik dayanımı
bakalit malzemeler için 300kV/cm iken bu değer BMC
malzemede 400-450 kV/cm ‘dir.
Federal Elektrik Kompakt şalterlerin diğer
şalterlerden ayıran en önemli özelliklerinden biri
de LİMİTÖR özelliğidir. Limitörlü şalterde kısa
devrenin oluşturduğu manyetik alan sabit ve
hareketli kontakların tasarımından dolayı
kontaklar arasında zıt bir kuvvet oluşturur. Bu
kuvvet hareketli kontağı sabit kontaktan kısa
devrenin birinci milisaniyesinden itibaren
ayırmaya başlar. Kısa devrenin başlamasıyla aynı
anda harekete geçen manyetik salıcılar ise; kesici
mekanizmasını off pozisyonuna ve kesici kolunu da
trip pozisyonuna getirir. Hareketli kontağı sabit
kontaktan ayıran akım beklenen kısa devre akımının
sekiz hatta onda biri kadar düşük bir akımdır.
Beklenen kısa devre akımı; limitör özelliği
olmasaydı devreden sürekli geçecek bu da şalterin
koruduğu devreye zarar verecektir. Aynı zamanda
limitör özelliği şalterin 10-20 ms olan kısa devre
açma süresini 5 ms’ lere kadar düşürür. Bu özellik
sayesinde oluşan kısa devre akımı; tepe değerinin
onda biri mertebesinde ve 5 ms gibi daha kısa bir
sürede geçecektir buda şalterin bağlı olduğu
devredeki milyarlarca lira değerindeki trafoları ,
kabloları ve cihazları koruyacaktır. Meydana gelen
arklar daha düşük seviyede kaldığı için hayati
emniyet garanti altına alınacaktır. Termik ve
manyetik korumanın yanı sıra limitör özelliği en
önemli koruma sistemidir.
Federal Devre kesiciler koruyacakları cihazlar
veya yüklere göre üç tip olarak imal edilmektedir.
Devre kesicinin aşırı akım salıcıları korunacak
cihazın karakteristik özelliklerine göre
birbirinden farklıdır.
Motor Korumalı Tip
Motorlar ilk kalkış anında kısa süreli çok yüksek
akım çekerler. Motor Korumalı tipte manyetik ayar
sahası 8-12 katı arasında ayarlanmıştır.
Jeneratör Korumalı
Tip Jeneratörlerde oluşabilecek kısa devre
akımları çok düşük değerlerde olduklarından
jeneratörlerin korunması için kullanılacak devre
kesicinin manyetik ayarları (3-5) In arasında
ayarlanmıştır.
Standart Tip
Motor ve jeneratör devrelerinin dışında kullanılan
kesicilerin kısa devre manyetik ayar sahaları
(4-8) In arasında ayarlanmıştır.
Federal Elektrik devre kesicileri amper değeri
olarak 16A’ den 2500 A’e kadar geniş bir üretim
yelpazesine sahiptir. 1000 A’ e kadar termik
manyetik ,2500 A ‘e kadar elektronik tipte imalat
yapılmaktadır. Elektronik tip devre kesicilerin
işletme akımı ve ani açma akımı ayar sahaları
termik manyetik devre kesicilere göre daha
geniştir. Bu nedenle 400 A ve 630 A için hem
termik manyetik hem de elektronik tipte olmak
üzere üretimi yapılmaktadır. 16 A’ den 125 A’e
kadar S 100 serisi dediğimiz ebatları daha küçük
ve ekonomik tip şalterler 25 kA olarak, ayrıca
Türkiye de imalatı sadece Federal Elektrik ’te
yapılan 35 kA ve 65 kA kesme kapasitelerinde
16A’den 225 A ‘e kadar monofaze şalterler de
üretilmektedir. İmalatçı yerli firma olmamız
neticesinde müşterilere özel çözümler
sunabilmekte, müşteri hizmetleri departmanı ile
tüm kullanıcılarımızın arıza,yedek parça, teknik
servis vb.gibi ihtiyaçlarına cevap
verebilmekteyiz.
Devre kesicilerde dikkat edilmesi gereken en
önemli özelliklerden biri de şüphesiz devre
kesicinin kısa devre kesme kapasitesidir. Devre
kesicilerle ilgili standart TS EN 60947-2’nin
testlerinde de en önemli deneyleri Icu ve Ics
testleri oluşturmaktadır. Icu yani standartlardaki
adıyla “ beyan nihai kısa devre kesme kapasitesi”
, şalterin iki kez maksimum keseceği kısa devre
akımıdır. Yani Icu=35kA olarak beyan edilen kısa
devre kesme kapasitesi 35kA(35.000 A) ‘lik kısa
devre olduğunda şalterin görevini yerine
getirmesini (açması) ve akabinde kısa devre hali
devam ederken şalter kurulduğunda tekrar açma
yapmasını ve dielektrik dayanım doğrulanması,
aşırı yük salıcılarının doğrulanması gibi bir dizi
deneyden başarılı çıkmasını ifade eder.
Ics’ de yukarıda belirtilen manevra sayısı üçtür.
Yani şalterin dayanabileceği üç kısa devre
akımının maksimum değeridir.
Kısa devre kesme kapasitesi büyük olan devre
kesicinin elektriksel ömrü de uzundur. Yani 16
kA’lik bir devre kesicinin elektriksel ömrü ile 35
kA’lik devre kesicinin elektriksel ömrü aynı
değildir. Federal Elektrik devre kesicileri 35kA
ve 65 kA kesme kapasiteli olarak üretimi
yapılmaktadır.
Sistemin kısa devre kesme kapasitesine uygun devre
kesici seçilmemesi halinde can kaybı, yangın,
enerji kesintisi, cihazların zarar görmesi,
arızaların artması gibi bir çok olumsuz ve kötü
sonucun oluşacağı aşikardır. Artık evelerimizde
kullandığımız otomatik sigortalar bile 10 kA kesme
kapasitesine sahipken bir tesiste kullanılan
şalterlerin kesme kapasitelerinin 35kA şalterin
altında olmaması gerekmektedir. Şalterin kısa
devre kesme kapasitesini, kullanılacağı yere göre
hesaplanarak tespit edilmesi ve bir üst değerin
seçilmesi size tavsiyemiz olacaktır.
Bunun yanı sıra Federal Elektrik kompakt
şalterlerini toroidal trafo, kaçak akım rölesi ve
açtırma bobini kombinasyonu yaparak kaçak akım
koruma veya yangın koruma şalteri olarak
kullanmakta mümkün. Devre kesiciye açtırma bobini
veya düşük gerilim bobini takarak ve çeşitli röle
kombinasyonları kullanarak farklı işlevlerde de
kullanabiliriz.
KAYNAK: Federal Elektrik
(http://www.federal.com.tr/tr/teknik_kutuphane_detay.php?id=16)
