Yrd.Doç.Dr. Süleyman ADAK

Elektrik Yüksek Mühendisi

Dicle Üniversitesi Mardin Meslek Yüksekokulu

Teknik Programlar Bölüm Başkanı 

                                    ELEKTRİK TESİSLERİNDE SİGORTA SECİMİ

1. GİRİŞ

Elektrik tesislerinde akımın istenmeyen bir seviyeye yükselmesi durumunda devreyi açan bir elemandır. Elektrik tesislerinde sigortalar bilinçli olarak bırakılan zayıf noktalardır. Bir arıza durumunda bu zayıf nokta atarak tesis enerjisiz kalır. Sigortalar aşırı yüklenme ve kısa devrelere karşı tesisi korurlar. Ayrıca sigortaların anma akımı, kablo iletken sıcaklığının 70 C deki taşıdığı akım değerinin aşmamalıdır.

Şekil 1 Yüksek gerilimde kullanılan sigortalar(Ekai elec).

Sigortalar bağlı bulundukları devrelerde akımın belirli bir değeri aşması durumunda devreyi acarlar.

Tablo 1 Sigortaların selektiv koruma düzenine göre seçilmesi

 : 5 kA lik ark akımına  kadar kullanılabilir.

: 15 kA lik ark akımına kadar kullanılabilir.

 : Her güce kadar yükselebilen ark akımları için seçilebilir.

Selektiv korumada ana gaye arızalı kısmın en yakın sigorta tarafından devre dışı bırakılmasıdır. Sigorta koordinasyonu büyükten küçüğe doğru yapılmalıdır.

Şekil 2 Selektiv korumada sigortaların secimi

Dallı şebekelerde sigorta seçiminde Selektiv korumanın oluşmasına dikkat etmek gerekir.

Şekil 3 Dallı beslemede sigortaların secimi

Arızaya en yakın sigortanın arızalı kısmı devreden ayırması gerekir.

2. SİGORTA TÜRLERİ

Sigortalar, besleme hatlarını aşırı yüklere ve kısa devre akımlarına karşı koruma sağlamaya yararlar. Sigortaları aşağıdaki gruplara ayrılabilir.

2.1  Buşonlu Tip Sigortalar

Akımın belirli bir değeri aşması durumunda sigorta içindeki tel eriyerek devreyi acar. Gövde, gövde kapağı, buşon  ve buşon kapağından oluşur. Buşonlar her devreyi özelliğine göre koruyabilmek için anma akım değerleri standartlaştırılmıştır. Akım zaman karekteristigine göre  sigortalar,

Normal Karakterli Buşonlar: Geçici rejime maruz kalmayan, aydınlatma tesislerinde, omik dirençli ısıtma devrelerinde kullanılırlar.

Geçikmeli Karekterli Buşonlar: Kuvetli akım tesislerinde özellikle asenkron makinelerin korunmasında kullanılırlar. Asenkron motorlar ilk kalkışlarında nominal akımlarının (5-6) katı kadar akım çekerler. Tembel karakteristikli sigorta kullanıldığında motorun yol alma süresi içinde bu sigortalar devreyi açmaz.

Çabuk Karakterli Buşonlar: Güç elektroniği elemanlarının kısa devreye karşı korunmalarında kullanılırlar.

Şekil 4 Buşonlu sigorta (Yongshang Group)

2.2  NH –Bıçaklı Sigortalar

Kablo, şalter ve pano gibi tesisatın kısa devre ve aşırı yüklenmeye karşı korurlar. Çok yüksek kısa devre akımlarında devreyi sellektif olarak acarlar. Aşırı yüklenme akımlarında tembel karakterlidirler.

Şekil 5 NH- Bıçaklı sigorta ve atlığı(Ekai elec)

NH tipi sigortaların yük akımına bağlı açma zamanları Şekil 6’da verilmiştir.

Şekil 6 Bıçaklı sigortaların kısa devre akımlarını kesme süreleri

Bu özelliklerinden dolayı asenkron makinelerin ilk kalkışlarında devreyi açmazlar. Buna karşılık kısa devreyi beklemeksizin acarlar. 120 (KA) kısa devre akımlarında devreyi açabilirler. Sigorta altlığı, buşonu ve ellikten oluşur.

       2.3 Anahtarlı Otomatik Sigortalar

Işık sorti ve linyeleri ile motorları kısa devre aşırı yüklenmeye karşı korurlar. Anahtarları sayesinde bağlı bulundukları devrelerin açılıp kapanmasını temin ederler. Anahtarlı sigortalar aşırı akımlarda birbirinden bağımsız  iki açtırıcı bulunmaktadır. Aşırı yüklenmelerde bimetal akım değerine bağlı olarak zaman gecikmeli olarak devreyi acarlar.Kısa devre durumunda belli eşik değeri aşıldığında bir elektromanyetik açtırıcı gecikmesiz olarak devreyi acar.B ve C tipleri mevcuttur. B tipi nominal akımın (3-5) katında, C tipi nominal akımın (5-10) katında devreyi acarlar.

Şekil 7 Anahtarlı otomatik sigorta (Gold)

Tablo 2’de  70  ^oC dereceye kadar kabloların yüklenebileceği nominal akım değerleri verilmiştir. Anahtarlı otomatik sigortalar kullanma yerlerine göre,

kullanılmaktadırlar.

3. SİGORTALARIN SECİM KRİTERLERİ

Koruma elemanı olarak kullanılan sigortalar üç temel esasa göre seçilirler. Sigortaların seçiminde mutlak surette selektiv düzenlemeye dikkat etmek gerekir. Işık linyelerinde normal asenkron motor linyelerinde gecikmeli tipten sigorta seçmeliyiz. Güç elektroniği elemanlarının korunmasında hızlı karakterli sigorta seçilmelidir.

3.1 İletkenin Taşıyacağı Nominal Akıma Göre Sigorta Secimi

Hat akımını taşıyacak iletken kesiti seçilir. Bu kesite göre sigorta amper değeri tablodan bulunur. Talep güç aktif güç ile talep faktörünün çarpımından bulunur. Talep güç,

                                                                                                                            (1)

formülü ile bulunur. Hat akımı,

                                                                                                                      (2)

formülü ile bulunur. Burada P_T, talep gücü, T_f , talep faktörünü göstermektedir. Bu akım değerine uygun iletken kesiti seçilir. Bu kesiti taşıyacağı nominal akıma eşit veya bir alt norm değerinde sigorta seçilir. Hat kesitinin taşıyacağı nominal akım değerleri Tablo 2’de verilmiştir.

Tablo 2 Kablo kesitinin taşıyacağı nominal akıma göre sigorta secimi

Yer altı kablolarında iletkenlerin akım taşıma kapasiteleri Tablo  3’te verilmiştir.

Tablo 3 Kablolarının yer altında yüklenebilecekleri akım değerleri