RCD (Rezidüel Akım Koruma Cihazları)

RCD (Rezidüel Akım Koruma Cihazları)

Son yıllarda kullanımı güncel hale gelen ve gerek yapısı ve tesis şekli hakkında gerekli bilgiye sahip olunması önemsenmeden, tesislerde rastgele yerlere takılan ve fonksiyonuna / işletme şekline uygun olmayan tarzda tesis edilmesi nedeniyle, ya sürekli ya da aralıklı olarak sık açma yapması sonucunda sökülen, aynı zamanda farklı yapıda ve koruma mantığına sahip kaçak akım koruma cihazları ile birbirine karıştırılan ve hatta bu isimle anılan, gerek insan hayatını tehlikeli elektrik şoklarına karşı koruma, gerekse tesiste oluşabilecek izolasyon hatalarını önceden belirlenerek, izolasyon hatalarından kaynaklanan yangınları önleme amacıyla kullanılması gereken çok önemli bir koruma cihazıdır.

1. RCD Cihazının yapısı

RCD cihazları algılama ünitesi, ölçü ünitesi ve açtırma ünitesi olmak üzere üç kısımdan meydana gelmektedir.

1.1. Algılama ünitesi

Primer sargılarına korunacak devrenin faz ve nötrünün bağlandığı akım toroidal transformatörüdür. Akım transformatörünün faz ve nötr sargılarının yönü, yük ve nötr akımları birbirinin etkilerini ortadan kaldıracak şekildedir. Korunan devre hatasız olduğunda akımlar ters yönde ve birbirine eşit olarak aktığından ve toplam akım değişimi sıfır olduğundan akım transformatörünün demir çekirdeğinde endüklenme olmaz.

Şekil.1: RCD algılama ünitesi

RCD ile korunan devrede bir toprak hatası meydana geldiğinde söz konusu akım dengesi bozulur ve sekonder sargıda rezidüel akım denilen bir akım endüklenir.

1.2. Ölçü Ünitesi

Sekonder sargıdan gelen elektrik sinyalini yani rezidüel akımı ayarlanan açtırma eşik değeriyle karşılaştıran elektromekanik bir röle kullanılır.

Şekil.2: RCD Ölçü Ünitesi

  • Bu rölede sabit mıknatıs özelliğine haiz magnet açtırma mekanizmasına bağlı döner klape kapalı pozisyonda tutar.
  • Bunun karşılığında elektromagnet üzerinden rezidüel akım aktığında elektromagnetin çekme özelliği rezidüel akımın miktarına göre azalmaya başlar.

Sistem duyarlılığına göre ayarlanan kalıcı mıknatısın çekme kuvveti döner klapeye bağlı yayın çekme kuvvetinden daha fazla olduğu durumlarda klapeyi kapalı pozisyonda tutar.

1.3. Açtırma Ünitesi

Sabit mıknatısın etkisini ortadan kaldıracak seviyede rezidüel akım meydana geldiğinde yay döner klapeyi çekerek açtırma mekanizmasını tetikler ve hatalı devre açılır.

Şekil.3: Açtırma ünitesi

2. RCD cihazlarının tipleri

Elektromekanik röleli ve elektronik röleli olmak üzere iki tiptir:

2.1. Elektromekanik röleli RCD

Bu RCD herhangi bir yardımcı gerilim kaynağı olmaksızın çalışır. Toroid tarafından sağlanan enerji sabit mıknatıslı magnet tarafından kapalı pozisyonunda tutan bir elektro magneti enerjilendirir.

Şekil.4: Elektromekanik röleli RCD

Hata akımı enerjisi doğrudan açtırmayı sağlar. Bu hata orijinine bakılmaksızın en güvenli işletme teknolojisidir. Kullanıcı emniyeti birinci öncelik olduğundan çalışma güvenirliği şebeke ve tesis kalitesine, nötr sistemi seçimine bağlı olmamalıdır.

Tek tesislerde grupların ve devreler için kullanışlıdır. Zaman bağlı seçilik ayarları yapmak çok zordur.

2.2. Elektronik röleli RCD

Bu tip RCD yardımcı besleme kaynağı ile çalışır. Toroid tarafından sağlanan elektrik enerjisi şebekeye bağımlı kaynak tarafından beslenen elektronik kutu tarafından yükseltilir.

Şekil.5: Elektronik röleli RCD

Hatanın algılanmasıyla açtırma cihazı harekete geçer. Bu RCD’ler bağlandığı açtırma cihazından tamamen bağımsız yapılabilirler.

Bu cihazlar,

  • Yüksek ayar değerleriyle beslemenin sürekliliğini sağlarlar.
  • Değerlerine bakılmaksızın tüm fider tipleri için çözümdür.

3. RCD cihazlarının tesiste 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 transformatör kullanılır. Söz konusu akımların yönü ve büyüklüğü göz önüne alınarak vektör toplamları (rezidüel 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 arasındaki bağlantılar aşağıdaki şekillerle açıklanmaktadır.

Şekil.6: İzolasyon hatası olmayan tesiste normal şartlar altındaki cihazda akım ve manyetik alan (MF=MN ) olur ve rezidüel magnetik alan sıfırdır.

Şekil.7: Anormal şartlar altında cihazda meydana gelen izolasyon hatasından dolayı Akım ve manyetik alanlardaki değişme (MF= MN) olup ve rezidüel manyetik 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 tespit 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 aralıklarla 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 transformatöründen meydana gelir, (Şekil.1)

    Toprak kaçak koruma sistemleri ise korunacak sistemin girişine ve çıkışına konulan; fonksiyonu cihaza giren ve çıkan akımların farkını algılayan akım transformatörleriyle çalışır. (Şekil.8)

    Yani rezidüel akım korumasında korunacak cihazın sadece giriş tarafındaki akım transformatörü ile cihazın çalışması sağlanır, toprak kaçak koruma sisteminde korunacak cihazın hem girişine ve hem de çıkışına akım transformatörleri yerleştirilir.

Şekil.8: Kaçak akım koruması

  1. Rezidüel akım koruma cihazı bu cihazın toroidal akım transformatörlerinin 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. (Şekil.3 ve Şekil.9)

Şekil.9: 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 diferansiyel akım prensibine göre çalışan bir sistemdir.

  1. Rezidüel akım koruma sisteminin öncelikli amacı insan hayatını korumaktır. Alçak gerilim sistemlerinde ev, büro ve iş yerlerindeki dağıtım panolarında 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.

    Halbuki RCD cihazı insan hayatı için tehlike oluşturacak şekilde gerilimlerin meydana gelmesiyle hangi şartlar olursa olsun ani olarak devreyi keser.

RCD Şekil.3′de görüleceği üzere cihazı toroidal akım transformatörü, 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.

4. Rezidüel Akım Kesicileri (Residual Current Circuit Breaker)

Toprak hata algılamasına ilave olarak rezidüel akım kesicisi anahtarlama ve ayırma elemanı olarak ta kullanılabilir. Kısa devre ve aşırı akım koruma sistemi olarak kullanılmayıp bir besleme tarafı kesicisi olarak kullanılır.

Şekil.10: RCCB’nin tesisteki bağlanış yeri

RCCB’nin ana fonksiyonu fider grubunu korumaktır. RCCB’nin kesicilerle (MCB anahtarlı otomatik sigortalarla) donatılmış tesisin yukarıdaki şekilde görüldüğü gibi toprak hatasına karşı korunması için kullanılması tavsiye edilir.

Sonuç olarak özellikle meskenler ticari ve küçük endüstriyel sistemlerde kullanılır. Avantajı düşük fiyatla hassas devrelerin tamamının emniyetini sağlamış olmasıdır. Örneğin mutfakta, banyoda, atölyelerde ve alışveriş yerlerinde tüketiciler için elektrik şok riski olan her yerde ve ıslak çalışma zeminli olan bölümlerde kullanılır.

Tüketici ünitelerin giriş veya çıkış devrelerine bağlı mevcut tesislerde tek bir cihaz içinde kullanılabilir.

Ani gerilim değişimlerinden ve akım değişimlerinden kaynaklanan enterferanslardan dolayı istenmeyen açmalara karşı RCCB bağışıklık sistemine sahip olmalıdır.

5.Aşırı Yük Korumalı Rezidüel Akım kesicileri (Residual Current Breaker Overcurrent)

RCBO kesici ile rezidüel akım kesicinin aynı cihazda kombine edilmesidir. Böylece kısa devre, aşırı akım ve izolasyon hatasına karşı tam bir koruma sağlanır.

Şekil.11: RCBO’nun tesisteki bağlanış yeri

Bu cihazın ana uygulaması sadece hatalı cihazı devreden çıkararak hatadan etkilenmeyen cihazların devrede kalmasını sağlayarak işletme sürekliliğini sağlamaktır.

Sonuç olarak özel devreler için ve sağlam devrelerin toprak hatasından etkilenmemelerini sağlamaktır. Pozisyon ve risk derecesine göre uygun rezidüel akım cihazları vasıtasıyla her bir seviye koruması sağlanabilir.

RCBO kullanarak,

  • Son devrelerin veya yüklerin aşırı akım ve izolasyon hatalarına karşı tam bir koruma sağlanır.
  • Personelin doğrudan veya dolaylı temaslarına karşı 30mA eşik değeriyle koruma sağlanır.
  • Hat tarafı açılabilir ve böylece devrenin ayrılması sağlanır.

6. RCD tarafından korumanın sağlanması

RCD cihazları önceden imalatçı firma tarafından tespit 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 periyotluk 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 üç fayda göz önüne alınır.

  • Personel emniyeti,
  • Elektrik ekipmanlarının emniyeti,
  • Mal (İzolasyon hatalarından kaynaklanan yangın) emniyetidir.

7. 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 hem de nötre aynı anda temas edilirse ve bu durumda RCD cihazından dengeli akım geçeceğinden koruma 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 periyotta hat akımı açma veya kesme değerine eriştiğinde devre kesilir, RCD cihazında ise açtırma sisteminin bir elemanı olan daimi mıknatısın satüre olabilmesi için en az iki periyodun 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 transformatörü doyuma ulaşabilir ve sekonderinden akım çıkışı olmayabilir ve sonuçta RCD koruma yapamayabilir Bu sebeple devrede aşırı akım ve aşırı yüke karşı koruma cihazları mutlaka RCD ile birlikte tesis edilmelidir.

8. Tesis tertipleri

RCD’nin güvenilir olarak çalışması kullanım tipinin, yerinin ve akım değerinin doğru olarak seçilmesine bağlıdır.

Seçim esnasında üç kriter göz önüne alınmalıdır:

  • Koruma seviyesi,
  • Seçicilik,
  • Maliyet.

Şekil.12: Tertip 1

MCB anahtarlı otomatik sigorta

RCD Rezidüel akım koruma cihazını göstermektedir.

TERTİP 1 de RCD cihazı buzdolabı ve mikrodalga fırına ait priz devreleri hariç güç-priz devrelerinin hepsinde kullanılır. Bu tertipte 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 hem de maliyet bakımından eski ve mevcut tesislerde uygulanması tavsiye edilir.

Şekil.12: Tertip 2

Tertip 2′de RCD cihazı buzdolabı ve mikro dalga fırına ait priz devreleri hariç güç-priz devrelerinin hepsinde kullanılır.

Bu tertip de sistemin tamamı için insan hayatı koruması orta, izolasyon hatasından kaynaklanan yangına karşı koruma düşük, seçicilik yüksek seviyede ve tesis maliyeti ise Tertip 1′e göre biraz pahalıdır.

Tertip 2′nin hem tesis kolaylığı hem de maliyet bakımından eski ve mevcut tesislerde uygulanması tavsiye edilir.

Şekil.13: Tertip 3 (RCCB Rezidüel akım kesicisini ifade etmektedir)

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 RCCB cihazları için uygundur.

Bu tertipte, 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 500 mA açma eşik değerinde RCCB cihazları kullanılır.

Meydana gelebilecek üçüncü harmonik akımlarından dolayı gereksiz açmaları önlemek için 500 mA RCCB cihazı üçüncü harmonik filtre elemanına sahip olmalı açtırma zaman eşik değeri ayarlanabilmelidir. .

Şekil.14: 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 gecikmeli açtırma düzeni bulunmayan RCD cihazları için uygundur.

Bu tertipte izolasyon hatasından kaynaklanan yangın tehlikesine karşı devrelerin hepsi koruma altındadır. Tertip 4′de priz devreleri için 30 mA açma eşik değerinde ve besleme girişi için 500 mA açma eşik değerinde ve ayarlanabilir zaman eşik değeri olan RCD cihazları kullanılır.

Giriş tarafında bulunan 500 mA açma eşik değerindeki ana RCD cihazı seçiciliğin sağlanması için gecikmeli tip olmalıdır.

Meydana gelebilecek üçüncü harmonik akımlarından dolayı gereksiz açmaları önlemek için 500 mA RCD cihazı ayrıca üçüncü harmonik filtre elemanına sahip olmalıdır.

9. RCD tesisinde meydana gelen problemlerin ortak sebepleri

9.1. 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 kutbunda görülür ve RCD açar.

9.2. 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.

Şekil.15: 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.

9.3-Nötr-Toprak bağlantısı

Tesislerde görülen genel hatalardan biriside PE iletkeninin RCD cihazının çıkışında yani yükün çekildiği tarafta nötr hattına veya nötr barasına bağlanmasıdır. Bu gibi hatalardan sakınmak için aşağıda Şekil.16 ve Şekil.17′de görüldüğü gibi tesis bağlantıları yapılmalıdır.

Şekil.16: 1F+N+PE 3 hatlı,1-fazlı sistemde RCD ile koruması yapıldığında sistemin doğru bağlantısı

Genellikle bir tüketici çıkışı için bir RCD kullanılması seçicilik için tavsiye olunur, ancak maliyet problemi olduğu durumlarda şekilde görülen bağlantıya uymak kaydıyla birkaç tüketici için tek bir RCD kullanılabilir

Şekil.17: 3-Faz+N+PE, 5 hatlı sistemde seçici koruma amaçlı yapılan RCD bağlantıları

Çıkış yüklerine bağlantılarda her bir RCD çıkışında bağımsız bir nötr ve faz bağlantısı tesis edilecek, nötr çıkışları ne birbirleri arasında ve nede Nötr barası, PE barası ile iletken vasıtasıyla köprülenerek irtibatlandırılmayacaktır.

Nötr iletkeni ile PE iletkeni arasındaki hatalı izolasyon RCD cihazları tarafından koruma yapılan tesislerde en önemli problemlerin başında gelir. Nötr–toprak hataları sebebiyle sürekli açma olayının farklı iki sebebi vardır.

  1. Nötr akımı birisi RCD cihazının nötr kutbu üzerinden diğeri de PE iletkeni vasıtasıyla toprak üzerinden olmak üzere iki ayrı yola bölüneceğinden RCD içindeki faz iletkeninden geçen akımla nötr akımı birbirini dengelemeyeceğinden dolayı cihaz açma yapar.
  1. Alçak Gerilim sistemlerinde bir fazlı yüklerden dolayı üç fazın dengeli yüklenmesi pratik olarak mümkün değildir. Bu sebeple nötrden geçen akımlardan dolayı nötr küçükte olsa gerilim meydana gelmektedir. Eğer bağlantılar Şekil.11 ve Şekil.17′de görülen şekilde yapılmayıp Nötr ile PE iletkeni cihazın yük çıkış tarafında birbirleri ile bağlanırsa iletkenlerin direncinin de çok küçük olmasından dolayı nötrde çok küçük değerde gerilimimin olması durumunda bile nötr ile toprak arasında meydana gelen ve devreden akan akım dolayısı ile cihaz çıkışına bağlı herhangi bir elektrikli ev aleti olmasa dahi RCD cihazı sürekli açma yapar.

    Benzer bir hatada RCD cihazından çıkan nötr hattının gerek iç tesisattaki buat larda PE iletkeni ile karıştırmak suretiyle birleştirilmesi veya kullanılan cihaz üzerinden topraklanmasıdır. Bu durumdada RCD cihazı sürekli açma yapar.

9.4- Şebeke nötründe üretilen üçüncü harmonik akımları

Şebekeye bağlı deşarj lambalı armatürler, kesintisiz güç kaynakları, Bilgisayarlar ve elektronik cihazlar gibi lineer olamayan yükler bilindiği üzere şebekeye harmonik akımlar verirler.

Özellikle bu cihazların ürettiği üçüncü harmonikler nötr hattını üçüncü harmonik akımları ile yükler. Söz konusu üçüncü harmonik akımlarından dolayı RCD içerisindeki akım dengesi bozulacağından sistemde herhangi bir arıza olayı olmasa dahi cihaz açma yapabilir.

Bu sebeple RCD cihazlarının çıkış yükleri tarafında korunacak cihazın üreteceği harmonik miktarına göre uygun açma eşik değerli (30mA, 300 mA) cihaz seçilmesi gerekmektedir.

Cihaza bağli nötrden oldukça büyük bir üçüncü harmonik akımı geçmesi durumunda üzerinde üçüncü harmonik tutucu filtre elemanı bulunan RCD cihazları kullanılır.

9.5 – TN-C Sistemler

Bilindiği üzere TN-C sistemlerde koruma iletkeni olarak aynı zamanda nötr iletkeni olan PEN iletkeni kullanılmaktadır. Üç fazlı alçak gerilim şebekelerinde bir fazlı yüklerden dolayı sistemin tamamen dengeli yüklenmesi mümkün olmamakta ve hayati tehlike olmamasına rağmen dengesiz akımlardan dolayı PEN iletkeni gerilim altında kalmaktadır. PEN iletkeni prizlerin toprak klemenslerine ve korunacak cihazların metalik gövdelerine bağlandığından ya prize bağlı cihaza insan temas ettiğinde veya cihazlar zemine yerleştirildiğinde gerilim altındaki PEN iletkeni devresini transformatörün nötr topraklaması üzerinden tamamlayan devre üzerinden akım akıtacak ve bu akım RCD cihazının açma eşik değerine ulaştığında cihazda herhangi bir arıza olmamasına rağmen açma yapacaktır. Örneğin Nötr hattı 10 V gerilime haiz olsun; zemine yerleştirilen cihazın geçiş direnci 100 ohm olsun devreden akan akım  olacak ve RCD cihazı sürekli açma yapacaktır. Bu nedenle TN-C sistemlerde RCD cihazı kullanılamaz.

TN-C-S sistemlerde ise PEN iletkeni panonun çıkış fiderlerinde kullanılmayıp, sadece panonun enerji giriş tarafında PEN barasına bağlanacaktır.

10. RCD ile korunan sistemde hatanın bulunması

Aşağıda verilen diyagram iki tip problem için hatanın nasıl bulunacağını açıklar:

  1. RCD fasılalı veya sürekli açma vermesi ve cihazın reset edilememesi.
  2. Cihazın test butonuna basıldığında açma yapmaması.

Aralıklı veya Sürekli Açma Durumu

RCD Cihazının Test Butonunun Çalışmaması durumu

Not: Hata yeri aranırken göz önüne alınması gereken hususlar.

  1. Nötr ve PE hatları ve bağlantıları arasında tesisat yapılırken bunlara ait klemensler üzerinden veya kullanılan cihazlarda ve hatta prizler üzerinden dikkatsizlik, kötü işçilik vs sebeplerden dolayı temas veya sistemi etkileyecek düşük izolasyon değeri olabilir.
  1. Mevcut tesislerde ve zamanla, yeni tesislerde dikkatsizlik ve kötü işçilik sebebiyle bağlantı terminallerinde nem, tozlanma kötü izolasyonlu malzeme kullanımından dolayı ya kısa devre şeklinde veya düşük izolasyonlu temaslar gerçekleşebilir.
  1. Özellikle konuya tam vakıf olmayan personel tarafından hata bulunmaya çalışılırken kısa devre testinde uygulanan metotlardan birisi olan multimetrenin buzzer kademesi kullanılır, fakat 3-5 kilo ohm gibi düşük izolasyon değerinde multimetre kısa devre ikazı yapamayacağından, kontrolü yapılan devrenin sağlam olduğuna kanaat getirilir. Halbuki RCD cihazları kısa devre olmayan ve devrenin 7 kohm düşük izolasyon direnç değerinde hemen 10 kohm gibi düşük izolasyon direnci değerlerinde belirli bir süre sonunda açma yapabilen cihazlardır. Özelikle gerek nemli ve tozlu ortamlarda zamanla prizlerin içine bu gibi izolasyonu bozucu maddelerin sızması ile gerekse tesis yapılırken gereken itinanın gösterilememesi nedeniyle iç bağlantılarının gevşek yapılması ve gerekse kullanım sırasında geçici aşırı yüklenme ve diğer sebeplerden dolayı ısınma meydana gelmesi priz iç bağlantıları arasındaki izolasyonu sağlayan malzemenin izolasyon direncinin çok düşmesine yol açar.
  1. Yukarda söz konusu edilen sebeplerden dolayı RCD ile korunan devrelerde hata aranırken hatalı bağlantı kontrolleri yapıldıktan sonra bu cihazla korunan devrelere ait Faz iletkenleri ile nötr iletkenleri arasında ve nötr iletkenleri ile PE iletkeni ve toprak arasında izolasyon testi yapılmalı ve izolasyon direncinin değeri ölçülmelidir.
  1. Söz konu iletkenler arasındaki izolasyon direnç değeri 40 kohm’un üstünde olmalıdır. Bu değerden az izolasyon direncine haiz devrelerde kullanılan gerek iletken gerekse bağlantı cihazları değiştirilerek hata giderilmelidir.
  1. Kısa devre testi yapılarak arıza bulunamayıp sonunda ya sebebi anlaşılamadı veya teori ile pratik birbirine uymaz denilen safsata mantığına kapılıp izolasyon testi yapılmadan RCD kullanımını iptal etmek son derece sakıncalı bir harekettir. Zira bu izolasyon direncinin değeri zamanla çok daha düşecek miliamper mertebelerinden 5-10 amper seviyesine çıkacaktır. Eğer RCD cihazıyla korunmayan devrede, devreyi koruyan sigortanın değeri 20 amper ise devrenin herhangi bir yerinde meydana gelen kaçak akımdan dolayı açma yapmayacak ve sonuçta anlaşılamayan sebepten dolayı elektrik kontağından çıkan yangına maruz kalınacaktır.

    Örneğin 20 A nominal akım değerinde sigortanın koruduğu devrenin herhangi bir yerinde izolasyon direncinin 100 ohm değerine kadar düştüğünü kabul edelim. Bu direnç üzerinden geçen akım 220 Volt faz-nötr gerilim değerinde 2,2 A olacaktır. Direnç üzerinden sarf edilen güç ise 100x(2,2)2 = 484 Watt olacaktır. Koruma amacıyla konulan sigorta açma yapmayacaktır. Dikkat edilirse bu güç aşağı yukarı 500 Watt gücünde elektrik ocağının vereceği ısıya eşit bir ısınma meydana getirir. Sonuç eğer RCD kullanılmamışsa hatalı yerde baş gösteren sebebi anlaşılamayan elektrik kontağından çıkan yangın olacak ve sigorta izolasyon direncinin değeri sigorta açma akım değerini verecek miktara düşünceye kadar devreyi açmayacaktır.

  1. Anlaşılması gereken diğer bir durumda; RCD cihazlarının İnsan hayatını tehlikeli elektrik şoklarına karşı koruması yanında devrelerin izolasyon kontrolünü de yaptığıdır. Bu sebeple RCD cihazının tesis edildiği sistemlerde cihazın sürekli veya fasılalı bir şekilde açma yapması durumunda RCD ile korunan devrelerle birlikte, bu cihaz tarafından korunmayan diğer devrelerin izolasyon direncinin değeri de mutlaka izolasyon testi yapılarak tespit edilmesi gerekir.
  1. Bütün bunlarla beraber yani devre izolasyonunun tatmin edici seviyede olduğu ve devre bağlantılarının uygun olduğu sistemlerde RCD cihazında açma olayları görülür. Özellikle bankalar iş yerleri gibi yerlerinde şebekeyi lineer olmayan yüklerle yükleyen elektronik balastlı deşarj lambalı armatürler, bilgisayarlar ve bunlara bağlı kesintisiz güç kaynakları veya elektronik cihazlar sıkça kullanılmasından dolayı bunların meydana getirdiği üçüncü harmonik akımlarının varlığı sebebiyle sistemde herhangi bir arıza olmadığı halde RCD açma yapar ve kontrolü yapan kişi saf sinus eğrisi efektif değerine göre dizayn ve imal edilmiş klasik ölçü cihazı kullandığı için bu durumu teşhis ve tespit edemez.

Bu gibi durumlarda harmonik değerlerin de birlikte ölçebildiği alternatif akımın şebekedeki mevcut dalga şekline göre ölçüm yapabilecek şekilde dizayn ve imal edilmiş ölçü aletleri kullanmak gerekir.

11. Tüketicinin eğitimi

RCD’nin tesis edilmesinden azami faydayı sağlamak için aşağıda belirtilen hususların tesisi yapan yetkili tarafından açıklaması yapılmalı ve öğretilmelidir.

  • RCD cihazı ana kesici gibi yükte açma/kapama cihazı olarak kullanılamaz. Devreye alınacak cihazlar arızada kapatma riskinden dolayı RCD kapatıldıktan sonra aynı devre üzerindeki anahtarlar vasıtasıyla devreye alınmalıdır.
  • RCD cihazının akım taşıma değerleri ve açtırma değerleri hakkında gerekli bilgilendirme yapılmalıdır.
  • RCD cihazı korunması gereken devrenin koruma sistemini mükemmelleştirir, ancak kısa devre ve aşırı yüke karşı koruma cihazlarının yerini alamaz. Bu nedenle koruma sisteminde diğer koruma cihazları ile birlikte kullanılması zorunludur.
  • İyi yapılan bir tesiste ve iyi kullanım şartlarında olan elektrikli ev aletlerinde RCD açma yapmaz veya nadiren açma yapar. Bununla beraber üç aylık süreyi geçirmemek kaydıyla test butonuna basarak cihaz belirli aralıklarla test edilmelidir.
  • RCD cihazı test uygulaması haricinde açma yapar ve cihaz reset edilemezse kullanıcı aşağıdaki işlemleri uygular.
  • Kesicilerin hepsi devre dışı edilir veya anahtarlar açılır sigortaların hepsi sökülür.
  • Gerilimsiz durumda RCD kapatılır, eğer bu durumda cihaz reset edilemiyorsa konuyu bilen bir elektrik teknisyeni çağrılır.
  • Cihaz reset edilip kapatılabiliniyorsa; ana kesici veya sigortadan

başlayarak kademe ve sıra ile her bir devre enerjilendirilir. Hangi kesici kapatıldığında veya hangi sigorta takıldığında cihaz açma yapıyorsa o devre hatalı olabilir.

  • Hata ihtimali olan çıkışın devresi açılır ve diğer tesis çıkışları enerjilendirilir.
  • Hata ihtimali olan devre çıkışına bağlı elektrikli aletlerin hepsi prizlerinden çıkartılır.
  • Söz konusu olan çıkışa ait RCD cihazı kapatılır, eğer RCD açma yapıyorsa ilgili devrede bir izolasyon hatası vardır ve konuya vakıf elektrik teknisyeni çağrılır.
  • Açma yapmıyorsa elektrikli aletler teker teker devreye alınır, devreye alındığı da RCD cihazına açtırma yaptıran alet sökülerek tamir edilmek üzere elektrikciye teslim edilir.

12. Orta ve yüksek gerilim sistemleri ile yüksek değerde akım çeken AG sistemlerinde RCD kullanımı.

Bu cihazlar sensörler ve RCD röleleri veya açtırıcılar olmak üzere iki kısımdan oluşur.

12.1. RCD sensörleri

Sensörler aktif iletkenler üzerinden akan ve bu iletkenler üzerinden akan akımların vektörel toplamlarının sıfırdan farklı olması durumunda ortaya çıkan elektriksel sinyalini algılayan cihazlardır.

Alternatif akım devrelerinde iki tip sensör vardır.

  • Akım kaçaklarını veya kaçak akımları ölçmede en çok kullanılan toroidal transformatörler.
  • YG, OG devrelerinde sıklıkla, bazen de AG devrelerinde kullanılan akım transformatörleri.

Toroidal transformatörler

Enerji altındaki tüm iletkenleri çevreleyen ve böylece akım vektörleri toplamına uygun olarak meydana gelen rezidüel manyetik alan tarafından uyarılan bir sensördür. Bu sensörler rezidüel akımları mili amperler mertebesinden onlarca amper mertebesine kadar algılarlar.

Akım transformatörleri

Nötrsüz 3-fazlı alternatif akım devresinin rezidüel akımlarını ölçmek için kullanılır.

Şekil.18: Faz akımlarının vektör toplamları sonucu ortaya çıkan rezidüel akımlar

3-adet akım transformatörü akım jeneratörleri olarak paralel bağlanmış olup çekilen akımlar arasında toprak kaçağından ileri gelecek akım farkında A ve B noktalarında akımların vektörel olarak toplamı sıfıra eşit olmayacağından meydana gelecek rezidüel akım dolaşacaktır. Bu rezidüel akımdan dolayı RCD açma yaptıracaktır. Genellikle orta gerilim ve yüksek gerilim tesislerinde toprak hata korumasında toprak hata akımının bir kaç on amper mertebelerinden bir kaç yüz amper mertebelerine ulaştığı devrelerde kullanılan bu bağlantı sistemi Nicholson devresi olarak bilinmektedir.

Bu bağlantı sisteminin kullanılmasında akım transformatörünün doğruluk sınıfının %5 ile toprak hata akımının nominal akımın %10 undan aşağı değere ihtiyaten ayarlanamayacağı dikkate alınmalıdır.

12.2. Özel durumlar

Yüksek güç temini

AG tesisleri kuvvetli akımların taşınması için kullanılan baralar ve yüksek kesitte kablolarda çok kullanışlı Nicholson akım transformatörleri devresi akım transformatörleri kuple edilse dahi insan hayatı açısından uygun ayarlanamaz. Örneğin motor devrelerinde özellikle yol alma sırasında akım dengesizliklerinden ileri gelen istenmeyen açmaları önlemek için açtırma eşit değeri yüksek tutulur.

Bunun için aşağıda tavsiye edilen çözümle gerçekleştirilebilir.

  • Eğer ana panoda transformatörün çıkışında problemler ortaya çıkarsa
    • Transformatörün AG nötr çıkışı toprak bağlantısı üzerinde toroid transformatör tesis edilir.

Şekil.19: Transformatör koruması için RCD bağlanması

Kirchhoff kanununa göre rezidüel akım N sensörü tarafından algılanır. Aynı şekilde AG tarafında gelişen hatada G sensörü tarafından algılanır. Gerçek toprak hatası halinde her iki sistemin çalışması gerekeceğinden istenmeyen açmaların önüne geçilir.

2. Aşağıdaki şekilde görüleceği gibi her bir çıkış toroid akım transformatörü vasıtasıyla paralel olarak tek bir röleye bağlanmıştır.

Şekil.20: Çıkış fider koruması için toroid yerleşimi

Normal olarak elektronik olan koruma rölelerinin çalışması için çok zayıf elektriksel uyarmaya ihtiyacı vardır. Toroidler akım jeneratörü olarak çalışmak üzere imal edilmişlerdir. Paralel bağlandıklarında primer akımların vektörel toplamları olarak görüntü verirler.

  • Eğer problem paralel bağlı kablolarda ise bağlantı aşağıdaki şekle göre yapılır.

Şekil.21: Paralel bağlantılı kablolarda hatanın giderilmesi için bağlantı şekli

  • Eğer bağlantıların empedanslarında farklılıklar ortaya çıkarsa her bir toroid hatalı sıfır empedans bileşeni gösterecektir. Bu hataların uygun görülen sınırlar dahilinde röle ayarlarına yansıtılması gerekir.
  • Her bir toroid n sarım sargısına bağlı olarak algılama yaptığından duyarlılığı azaltmak istendiğinde sarım sayısı arttırılır.
  • Eğer bağlantıların empedansları arasında farklılıklar varsa her bir toroid korunan sistemde bir hata olmadığı halde bir sıfır akım bileşeni hatası gösterir bundan dolayı hatlar arasında ki hatalar bu akımlar sınırlı şekilde dikkatlice yapılmalıdır.

Yüksek Güç Çıkışları

Lineer toroidin güvenirliliğini sağlamak için iletken mümkün olduğu kadar toroidin merkezine yerleştirilerek hatasız durumda herhangi bir rezidüel akımın olmasını önlemek gerekir.

Gerçekte iletken tarafından meydana getirilen manyetik alan uzaklıkla doğru orantılı olarak azalır.

Şekil.22: Toroid içinde kabloların hatalı yerleştirilmesi

Şekilde a noktasında 3. faz bölgesel satürasyona neden olur ve böylece herhangi bir hata olmadığı halde rezidüel akım meydana gelir ve sonuçta hatalı açma ortaya çıkar.

Aynı hata aşağıda şekilde görüldüğü gibi toroid kablo bükümünün yakınına yerleştirildiğin de meydana gelir. Aşağıdaki şekilde hatalı açmanın meydana gelmemesi için gerekli minimum açıklıklar verilmektedir.

Şekil.23: Toroidden geçen kablonun tek büküm olması durumunda büküm noktasının toroide olan gerekli uzaklığı

Kaçak rezidüel akımlar kuvvetli akımlarda toroid sekonderlerinde hatalı açmaya
neden olacak sinyal meydana getirebilir. Bu risk faz akımına özellikle kısa devre akımlarına bağlı olarak artar.

Bu problem için iki çözüm yolu vardır:

  • Gerektiğinden daha büyük çapa örneğin toroid içindeki kablo çapının iki katından daha büyük toroid kullanmak.
  • Aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi toroid içine boru yerleştirmek ve kabloyu boru içinden geçirmek.

Şekil.24:. 3-damarlı kablonun toroid içinden geçirilmesi

Bu işlemi yaparken

  • İletkenin merkezlenmesine,
  • Büyük çaplı toroid kullanmaya,
  • Borunun manyetik malzemeden yapılmasına dikkat edilecektir.

Şekil.25: Toroidin içinden tek damarlı kabloların geçirilmesi

Kablolar toroidin içinden şekilde görüldüğü şekilde merkezlenerek geçirilmesi gerekmektedir.

Şekil.26: Dikdörtgen akım sensörleri içinden tek damarlı kabloların geçirilmesi

Şekil.27: Dikdörtgen akım sensörleri içinden baraların geçirilmesi

Kablo ve baraların dikdörtgen sensör içinden geçirilmesinde aynı kurallar geçerlidir.

Şekil.28: Dikdörtgen akım sensörlerinin içinden baraların yatay olarak geçirilmesi

Şekil.29: Dikdörtgen akım sensörlerinden baraların düşey olarak geçirilmesi

Şekil.30: Toroidlerde beş damarlı veya dört damarlı ekranlı kablolara ait PE iletkeninin doğru bağlantı şekilleri

Şekil.31: Üç faz, üç veya dört damarlı kabloların toroid akım sensörlerinde hatalı tesis edilmesi

Şekil.31: Toroidlerin içinden tek damarlı kabloların yanlış ve doğru geçirilmesi

Şekil.32: Toroid içinden geçen kablonun iki bükümlü tesis edilmesi durumunda olması gereken toroid ile büküm yeri arasındaki uzaklıklar

Şekil.33: Dikdörtgen akım sensörleri içinden geçen iki bükümlü kablo veya baraların büküm noktalarının sensöre olması gereken uzaklıkları

13. Koruma röleleri ve açtırıcılar

RCD röleleri ve açtırıcıları besleme tarzına ve teknolojilerine göre üç sınıftır:

Besleme tarzına göre

Kendi akımı ile: Bu tip cihazda açtırma enerjisi hata akımı tarafından sağlanır. Bu besleme tarzı uzmanların en fazla emniyetli bulduğu bir tiptir. Birçok ülkelerde özellikle Avrupa ülkelerinde meskenlerde ve basit tesislerde tavsiye edilirler. (EN 61008 ve EN 61009)

Yardımcı besleme kaynağı ile: Bu tip cihazda açtırma işlemi bir yardımcı enerji kaynağını gerektirir, yardımcı enerji kaynağı hata akımından bağımsızdır. Genellikle elektronik olan bu cihazlar yardımcı enerji kaynağı varsa hata akımı ortaya çıktığında açma yapabilirler.

Kendi gerilimi ile: Bu tip cihaz yardımcı besleme kaynaklı bir cihazdır. Fakat kaynağı izleme devresidir. Böylece bu devre enerjilendiğinde RCD aktif hale gelir, enerjilenmediği durumda aktif halde değildir. İlave olarak 50 V’a kadar gerilim düşümlerinde hassas bir şekilde işleme sağlanmasıdır. Bu cihazlar ya hata açısından emniyetlidir veya değildir.

Teknolojilerine göre

Elektromanyetik cihazlar: Bunlar kendi hata akımı ile çalışan cihazlar olup manyetik açılma prensibine göre çalışırlar.Çok düşük bir elektrik gücü (100 mikro VA) açılma kuvvetini sağlayabilir ve mekanik amplifikatör vasıtasıyla kontakların açılması sağlanır.

Bu tip cihazlar çok yaygın kullanım alanına sahip olup ayarı değiştirilemeyen tek açma eşik değerine sahiptir.

Elektronik cihazlar

Bu cihazlar özellikle endüstriyel tesislerde kullanılırlar ve aşağıda açıklanan özelliklere sahiptirler.

  • Çok düşük güç tüketimi
  • Hassasiyet, ayarlanabilir açtırma eşik değeri

Bu iki özellik aşağıda verilen durumlar için çok elverişlidir.

  • Yüksek değerli kesiciler ve kontaktörlere bağlı ayrı toroidli RCD cihazları
  • 630 A kadar endüstriyel kesicilerle birleşik RCD cihazları

Elektronik cihazların belirli bir miktarda enerjiye ihtiyaçları vardır ve bu genellikle çok düşüktür.

Karma Cihazlar

Bu cihazların kullanılması ile

  • İşletmede doğruluk ve işleme eşik değerinde kesinlik,
  • Enterferanslara karşı mükemmel bağışıklık ve sert akım transiyentlerine karşı uygun işletme karakteristiği,
  • Seçiciliği sağlamak için uygun gecikme elde edilebilinir.

14. Sonuçlar

  1. Gerek insan hayatı koruma açısından, gerekse tesislerde izolasyon hatası nedeniyle oluşabilecek yangınlara karşı etkili olan RCD cihazlarının kullanımını şart koşmak gerekir.
  1. Enerji bakanlığı tarafından konut girişlerine takılması şartnamelerde yer almasına rağmen özellikle eski konutların aşağı yukarı hepsinde ve yeni konutların pek çoğunda RCD cihazı gerek yanlış bağlantılar gerekse izolasyon hataları sebebiyle ya sürekli veya kısa fasılalarla açma yaparak enerji kesilmesine sebep olmaktadır. Kontrol için gelen elektrikçi ise sadece kısa devre testi yapmakla yetinerek devrenin hatasız olduğuna kanaat getirmekte veya RCD cihazının arızalı olduğunu ya da teori ile pratik birbirine uymaz mantığıyla RCD cihazının giriş ve çıkışı arasını by-pass ederek veya cihazı sökerek cihazın kullanımını iptal etmektedir.
  1. Bu sebeple yeni yapılan konutlarda elektrik iç tesisatının izolasyon direnç değeri test edip tespit edilmeli ve diğer bağlantı testlerinin yapılmasından sonra RCD cihazlarının çalışıp çalışmadığı kontrol edilmeli sonra enerji kullanımına izin verilmelidir.
  1. Bundan sonra periyodik aralıklarla yukarıdaki bölümlerde açıklanan testler yapılarak enerji kullanım güvenliği kontrol edilmelidir.
  1. Eski konutlarda aynı kontroller yapılarak tesis izolasyon seviyesi gerekirse tesisatı yenileyerek RCD kullanımı ve enerji kullanım güvenliği sağlanmalıdır.
  1. Ülkemizde sıva altı tesisat NYA kablo ile ve kalitesiz PVC boru içerisinden birkaç linye hattı geçirilerek yapılmaktadır. Boru içinden bu kablolar geçirilirken kablo izolasyonu tahrip olmakta birkaç linye hattı bir boru içinden geçirildiğinden her bir linye hatlarına ait nötr iletkenleri birbirine karıştırılmakta ve bu nedenle konut girişinde bulunan pano üzerindeki RCD bağlantılarında bağlantı hataları meydana gelmekle birlikte izolasyonun tahrip olmasından dolayıda izolasyon dirençlerinde zayıflamalar olmaktadır.

Bu sebeple iç tesisat yapılırken her bir tesisat borusundan ayrı bir linye geçirilmeli ve kullanılan kablo dış kılıfa haiz NYY veya NYM kablo olmalı ve bu suretle bağlantı karışıklığı ve izolasyon hatası olmayan devreye RCD’nin tesis edilmesi gerçekleştirilmelidir.

  1. Sistemde üçüncü harmonik akımlarının varlığı göz önüne alınarak nötr iletkenin kesiti faz iletkene ait kablonun kesiti hangi değerde olursa olsun en az faz iletkeni kesitinde olmalıdır.

Hatta ana dağıtım panolarını besleyen hatların nötr iletkeni toplam üçüncü harmonik akımlarından dolayı gerekli kontroller ve hesaplar yapılarak nötrden geçen akımlar faz iletkeninden geçen akım miktarından fazla olabileceği ihtimaline karşı eğer üçüncü harmonik filtresi kullanılması düşünülmezse mutlaka nötr iletken kesiti bu akımları taşıyabilecek kapasitede faz iletkeninden büyük seçilmelidir

15. RCD cihazlarının kullanımında seçiciliğin sağlanması

Tesis bölümlerindeki devre grupları arasında uygun RCD cihazları kullanarak seçici koruma yapılabilir. Seçici koruma akım ve açma süresi ayarlanabilen elektronik röleleri RCD kullanarak gerçekleştirilebilir. Elektrik tesislerinin her seviyesinde uygun karakteristikli ve açtırma akım ve zaman eşikli değerli RCD’ler entegre edilerek seçicilik kolaylıkla sağlanabilir. Şekil.34′de söz konusu entegrasyon gösterilmektedir.

Şekil.34: RCD’lerin seçicilik için tesis bölümlerine uygun aralıklarla yerleştirilmesi

RCD kullanarak seçiciliğin uygulanması

Alt ve üst kademedeki RCD cihazları arasında seçiciliğin sağlanması için bu cihazların akım ve zaman ayarlı tipte olması gerekir.

Bu ise aşağıda açıklanan kriterlere göre ayarlanarak sağlanır.

  • Çalışma akımı ayarları.
  • Çalışma akımı değerlerine bakılmaksızın açtırma süreleri.

Doğru çalışmayı sağlamak için seçicilik kuralları

  • Akım olarak, üst taraftaki yani besleme tarafındaki ayar değerleri, alt taraftaki yani enerji çıkış tarafındaki değerlerin en az iki katı olmalıdır. Bu durumda söz konusu işletme akım eşik değeri bir üst standart açma eşik değer akımı seçilir. Örneğin çıkış tarafındaki RCD açma akım eşik değeri 30mA ise üst taraftaki RCD açma akım eşik değeri 100 mA olmalıdır.
  • Açtırma süresi olarak, besleme tarafındaki cihazın zaman eşik değeri ayarı mutlaka toplam açma süresinden daha fazla olmalıdır. Toplam açma süresi ayarlanan RCD gecikmesi açtırma cihazının kesme süresinin toplamından meydana gelir.
  • Bu iki şart özetlenirse;

Besleme tarafı akım eşik değeri çıkış tarafı akım eşik değeri ve besleme tarafı açtırma süresi  çıkış tarafı toplam açtırma süresi  olur.

Yazar Hakkında

Benzer yazılar

Yanıt verin.

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Arabic AR Chinese (Simplified) ZH-CN Dutch NL English EN French FR German DE Hindi HI Italian IT Russian RU Spanish ES Turkish TR