Son yıllarda kullanımı güncel hale gelen ve fakat gerek yapısı ve tesis şekli hakkında gerekli bilgiye sahip olunması önemsenmeden tesislere rasgele yerlere takılan ve fonksiyonuna veya işletme şekline uygun olmayan tarzda tesis edilmesi nedeniyle ya sürekli veya fasılalalı olarak sık sık açma yapması sonucunda sökülen , aynı zamanda farklı yapıda ve koruma mantığına sahip kaçak akım koruma cihazlarıi le birbirine karıştırılan ve hatta bu isimle anılan , gerek insan hayatını tehlikeli elektrik şoklarına karşı koruma gerekse tesiste oluşabilecek izolasyon hatalarını önceden tesbit ederek , izolasyon hatalarından kaynaklanan yangınları önleme amacıyla kullanılması gereken çok önemli bir koruma cihazıdır.
1. RCD Cihazının yapısı
Resimler Sadece üyeler içindir!
Şekil 1 RCD cihazının yapısı
2. RCD Cihazlarının Çalışma Prensipleri
RCD elektromanyetik prensiplere göre çalışan koruma cihazıdır.Bu tip koruma cihazında RCD içinden geçen akımları taşıyan ve korunan devreye ait aktif yani faz ve nötr iletkenlerinde meydana gelen manyetik alanı algılayan toroidal transformator kullanılır. Söz konusu akımların yönü ve büyüklüğü göz önüne alınarak vektör toplamları (residuel akımlar yani artık akımlar olarak bilinir) normal işletme şartlarında yani hatasız devrelerde efektif olarak sıfırdır. Anormal şartlar halinde yani bir izolasyon hatası meydana geldiğinde ;dengesiz akımların meydana getirdiği rezidüel manyetik alan cihazın açtırma bobinine rezidüel akım gönderir ve bu akım daimi mıknatısın çekme etkisini ortadan kaldırır ,yayın çekme kuvvetini dengeleyen çekme etkısi ortadan kalktığından yay kuvveti vasıtasıyla klape açılarak RCD ile korunan devrenin açılması sağlanır.
Normal ve Anormal işletme şartları altındaki akım akışı, manyetik alanlar ve rezidüel akım arasındakı bağlantılar aşağıdaki şekillerle açıklanmaktadır.
Resimler Sadece üyeler içindir!
Şekil 2. Normal şartlar altındaki cihazda akım ve mağnetik alan
(MF=MN ) ve Rezidüel magnetik alan sıfırdır.
Resimler Sadece üyeler içindir!
Şekil 3. Anormal şartlar altındaki yani cihazda meydana gelen hatadan dolayı Akım ve magnetik alanlardaki değişme (MF= MN) olup ve rezidüel magnetik alan sıfırdan farklıdır.
Şekillerde gösterilen semboller
MF Faz iletkeninde meydana gelen manyetik alan
MN Nötr iletkeninde meydana gelen manyetik alan.
IF Faz iletkeninden akan akım
IN Nötr iletkenden akan akım
IE1 Topraklama iletkeninden akan akım
IE2 İnsan vücudu üzerinden köprülenen hata akımı
Açıklanması gereken bir durumda Rezidüel akım koruma sistemleriyle , kaçak akım koruma sistemlerinin bu ikisi tamamen ayrı koruma mantığına ve açtırma mekanizmalarına haiz olmalarına rağmen birbirleriyle karıştırılmasıdır.
Bu anlam karmaşası sebebiyle bir açma meydana geldiğinde RCD cihazının koruduğu devrede meydana gelen hatanın nedeni genellikle tesbit edilememekte veya RCD cihazı yapısı ve koruma mantığının gerektirdiği uygun şartlarda tesis edilemediğinden tesiste bir izolasyon hatası oluşmadığı halde cihaz ya sürekli açma yapmakta veya sebebi anlaşılamayan zaman zaman ortaya çıkan fasılalı açmalar meydana gelmekte ve sonuçta cihazın kullanımı iptal edilmektedir.
Piyasada Rezidüel akım koruma cihazı; kaçak akım koruma anahtarı olarak anılmaktadır.
Bu iki sistem arasındaki farklar aşağıda belirtildiği gibidir.
1. Rezidüel akım koruma cihazı faz iletkenlerinin içinden geçtiği akımları algılamak amacıyla yerleştirilen bir adet akım transformatorundan meydana gelir,Şekil 1,2.
Toprak kaçak koruma sistemleri ise korunacak sistemin girişine ve çıkışına konulan ; fonksiyonu cihaza giren ve çıkan akımların farkını algılayan akım transformatorlarıyla çalışır. Şekil 3.
Yani Rezidüel akım korumasında korunacak cihazın sadece giriş tarafındaki akım tranformatoru ile cihazın çalışması sağlanır, Toprak kaçak koruma sisteminde korunacak cihazın hem girişine ve hemde çıkışına akım transformatorları yerleştirilir.
Resimler Sadece üyeler içindir!
Şekil 4 Kaçak akım koruması
2. Rezidüel akım koruma cihazı bu cihazın toroidal akım transformatorlarının içinden geçen faz ve nötr iletkenlerdeki akımların ,arıza halinde vektörel toplamlarının sıfır olmamasından dolayı ortaya çıkan rezidüel akımın açtırma mekanizmasını harekete geçirmek suretiyle arızalı devreyi açtırma esasına dayanan sistemdir . Bakınız Şekil 5.
Resimler Sadece üyeler içindir!
Şekil 5 RCD cihazına ait vektör diyagramları
Toprak kaçak koruma ise bir izolasyon hatası meydana geldiğinde korunan cihazın giriş ve çıkışındaki akımlar arasındaki farkı algılayarak açma yaptıran diferansiel akım prensibine göre çalışan bir sistemdir.
3. Rezidüel akım koruma sistemi öncelikli amacı insan hayatını korumaktır , Alçak gerilim sistemlerinde ev ,büro ve iş yerlerindeki dağıtım panolarındaki priz çıkışlarına yerleştirilir. RCD nin koruduğu devrede cihaz bir izolasyon hatası meydana geldiğinde hata akımının açma eşik değerine ulaşmasıyla ani olarak çalışır.
Toprak kaçak koruma sisteminin öncelikli amacı izolasyon hatası olan cihazın tamamen tahrip olmasını engellemektir.
Şebekede seçiciliği sağlama amacıyla ve geçici olaylardaki akımlar göz önüne alınarak zaman gecikmeki çalıştırılabilir. Halbuki RCD cihazı insan hayatı için tehlike oluşturacak şekilde gerilimlerin meydana gelmesiyle hangi şartlar olursa olsun ani olarak devreyi keser.
RCD Şekil 5 de görüleceği üzere cihazı toroidal akım transformatoru , daimi mıknatıs ve bu mıknatıs tarafından çekili tutulan klape , hata meydana geldiğinde endüklenen akım vasıtasıyla daimi mıknatısın çekme kuvveti ortadan kaldırıldığında klapeyi açtıran yay ve bu açmayı kuvvetlendirerek cihazın kontaklarını açtıran mekanik amplifikatörden meydana gelir.
3. RCD tarafından Korumanın Sağlanması
RCD cihazları önceden imalatcı firma tarafından tesbit 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 peryotluk 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.
Personel emniyeti
Elektrik ekipmanlarının emniyeti
Mal (İzolasyon hatalarından kaynaklanan yangın) emniyetidir.
4. 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 hemde nötre aynı anda temas edilirse ve bu durumda RCD cihazından dengeli akım geçeceğinden koruıma 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 peryotta 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 peryodun 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 transformatoru doyuma ulaşabilir ve sekonderinden akım çıkışı olmayabilir ve sonuçta RCD koruma yapamayabilir Bu sebeble devrede aşırı akım ve aşırı yüke karşı koruma cihazları mutlaka RCD ile birlikte tesis edilmelidir.
5. Tesis Tertipleri
RCD nin güvenilir olarak çalışması kullanım tipinin , yerinin ve akım değerinin doğru olarak seçilmesine bağlıdır.
Seçim esnasında 3 kriter göz önüne alınmalıdır.
- Koruma seviyesi
- Seçicilik
- Maliyet
Resimler Sadece üyeler içindir!
Şekil 6. Tertip 1
TERTİP 1 de RCD cihazı buz dolabı ve mikrodalga fırına ait priz devreleri hariç güç-priz devrelerinin hepsinde kullanılır. Bu tertipde 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 hemde maliyet açısından eski ve mevcut tesislerde uygulanması tavsiye edilir.
Resimler Sadece üyeler içindir!
Şekil 7. Tertip 2
Tertip 2 de RCD cihazı buz dolabı ve mikro dalga fırına ait ait priz devreleri hariç güç-priz devrelerinin hepsinde kullanılır.
Bu tertipde 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 in hem tesis kolaylığı hemde maliyet açısından eski ve mevcut tesislerde uygulanması tavsiye edilir.
Resimler Sadece üyeler içindir!
Şekil 8. 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 tertipde 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.
Resimler Sadece üyeler içindir!
Şekil 9. Tertip 4
Tertip 4 de 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 gecikmeki açtırma düzeni bulunmayan RCD cihazları için uygundur.
Bu tertipde 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.
6. RCD tesisinde meydana gelen problemlerin ortak sebebleri
6.1 1.Hatalı Nötr Bağlantıları
Ortak hatalarından birisi priz girişine faz bağlantısı RCD cihazının girişinden yapılmışken RCD den çıkan nötr hattına söz konusu prizin nötrünün bağlanmasıdır. RCD cihazı mükemmel olarak denetler fakat su ısıtıcısının anahtarı kapandığında yükün tamamı dengesiz olarak nötr kutubunda görülür ve RCD açar.
6.2. Çapraz Bağlı Nötr ve Faz Hatları
Esas olan RCD tarafından korunan devrenin yük akımları ve RCD üzerinden dönen akımların arızasız durumda dengede olmasıdır. Nötr hatlarındaki bağlantı hatalarından dolayı eğer RCD den geçen aynı nötr tarafından, korunmamış cihaza bağlanır ve söz konusu cihazın faz beslemesi de RCD üzerinden alınmamışsa cihazda arzu edilmeyen açmalar meydana gelir.
Diğer bir hatalı bağlantı şeklide RCD cihazından geçen nötrün cihazdan çıktıktan sonra bir şekilde toprağa bağlanmasıdır. Zira bu durumda dönüş akımının tamamı RCD üzerinden geçmeyip az da olsa bir kısmı devresini topraktan tamamlayacağından cihaz içinden geçen akımda dengesizlik olur ve cihaz açma yapar.
Resimler Sadece üyeler içindir!
Şekil 10. Çapraz bağlantı yapılmış Nötr ve Faz Hatları
Şekilde görülen hatalar ekseriya eski veya mevcut tesislerde sistem bağlantıları kontrol edilmeden ve gerekli düzenlemeler yapılmadan RCD takılmasında oluşur. Hatta mevcut panoda RCD cihazını takacak yer bulunamazsa sigorta iptal edilerek yerine sadece RCD cihazının takılmasına bile rastlanır.
6.3-Nötr-Toprak Bağlantısı
Tesislerde görülen genel hatalardan biriside PE iletkeninin RCD cihazının çıkşında yani yükün çekildiği tarafta nötr hattına veya nötr barasına bağlanmasıdır. Bu gibi hatalardan sakınmak için aşağıda şekil 11 ve 12 de görüldüğü gibi tesis bağlantıları yapılmalıdır.
---İMZA---
Sitemize Reklam Vermek İçin Bizi Arayın.......0541 677 7155
Admin Takipte Resimler Sadece üyeler içindir!
Resimler Sadece üyeler içindir!