ASANSÖRLERDE ARTIK AKIM ANAHTARI (KAÇAK AKIM RÖLESİ), TOPRAKLAMA VE ENERJİ KALİTESİ

Elektrik enerjisi ve tesisleri hayatımıza geniş ölçüde girmiştir. Bugün elektrik enerjisinden yararlanmadan yaşamanın kolay olmadığını biliyoruz.

Bu enerji çok yerde işimizi kolaylaştırırken, elektrikli işletme araçlarında, teçhizatlarında, iletiminde oluşan yalıtım bozuklukları v.b hatalar insanlar ve diğer canlılar için tehlike doğurabilir.

 

Bu tehlike “ELEKTRİK ÇARPMASI” olarak adlandırılır. Yaralanma, ölüm ve yangınlara neden olacak bu olumsuzluklar için tedbirlerin alınması zorunludur.

 

İnsanlar ve diğer canlıların elektrik çarpmasına maruz kalmaları için vücutlarının iki ayrı noktasının farklı elektriksel potansiyellerde olması ve bu nedenle üzerlerinden elektrik akımının geçmesi gerekir.

 

Bir kişinin gerilim altındaki tesis bölümlerine dokunması doğrudan veya dolaylı yollardan olabilir. Alınacak tedbirler her iki hal için ayrı ayrı ve/veya birlikte olmalıdır. Elektrik çarpması ile meydana gelen kazalar, etki bakımından üç gruba ayrılır.

 

  1. Elektrik akımının sinirler, adaleler ve kalp çalışması üzerindeki etkileri,
  2. Elektrik akımından doğan ısınmanın ve arkların yaptığı zararlar, yanmalar.
  3. Korku sebebiyle düşme çarpma gibi mekanik zararlar.

Vücudun iki noktası arasında farklı elektrik potansiyeli varsa akımın büyüklüğüne ve uygulama süresine bağlı olarak çeşitli fizyolojik etkiler doğar. Vücut direnci bir taraftan uygulanan gerilimin değerine, frekansına bağlı iken diğer taraftan kişinin özelliklerine ve gerilimin uygulanma noktalarına da bağlıdır.  Vücuttan geçen akım kaslarda kasılmalara yol açar. Kalp adalesinin çalışma ritmini bozar. Bu olaya ‘Ventriküler Fibrilasyon’ denir.

 

Kalbin bozuk ritmi beynin beslenmesini önlediği için beyin ölümü meydana gelir.

 

Yapılan deneyler sonucu akımın büyüklüğü ile uygulanma süresine bağlı olarak elde edilen fizyolojik sonuçları gösteren ve uluslararası standartların kabul ettiği bir grafik düzenlenmiştir.

 

Dokunma gerilimi ve vücut akımı ile ilgili bilgiler Elektrik Tesislerinde Topraklamalar Yönetmeliğinin EK-C sinde bulunmaktadır.

 

Alçak gerilim tesislerinde genel olarak UL= 50 voltu,

 

Islak mahaller, şantiyeler v.b yerlerde UL=25 voltu aşmayacaktır.

 

231/400 volt ‘Alçak Gerilim Şebekeleri’nde hatalı devre 5 sn ve TN sistemde el aletleri ve portatif cihazları için 0,4 sn. içinde kesilmelidir.

 

AG tesislerinde dolaylı dokunmaya karşı koruma yöntemleri:

* Beslenmenin otomatik olarak ayrılması ile koruma,

* Koruma sınıfı ‘II’ olan donanım veya eşdeğeri yalıtım ile koruma,

* İletken olmayan mahallerde koruma,

* Topraklamasız tamamlayıcı yerel eş potansiyel kuşaklama ile koruma,

* Elektriksel ayırma ile koruma,

* Tehlikesiz gerilim (AC de 50 volt ve altı DC de 120 volt ve altı) kullanma olarak adlandırılan yöntemler ihtiyaca uygun olarak değişik yerlerde uygulanır.

 

Beslenmenin otomatik olarak ayrılması ile koruma,

Devrenin kesilmesi sigortalar, otomatik anahtarlar (TMŞ’ler), artık akım anahtarları (RCD) gibi hata akımı ile faaliyete geçen devre elemanları ile sağlanır. Bu gibi cihazların seçilmesi için hata akımının, cihazların önceden ayarlanmış faaliyet akımlarından daha büyük olması şarttır.  O halde devrenin bir hata akımını otomatik olarak kesebilmesi için hata akımının olabildiğince yüksek olması gerekir. Topraklama yapılması, yerine göre, hata akımının büyütülmesi için bu imkanı sağlar.

 

Topraklama, alçak gerilim şebekeleri için dolaylı dokunmaya karşı koruma yöntemlerinden biridir.

 

Kaçak Akım veya Hata akımı (Artık Akım) nedir?

Gerilimli bir iletkenin bir gövdeye yalıtım hatası sonucu temas etmesi ile toprağa akan akıma “Toprak Kaçak Akımı” denir.

 

Can Güvenliği

Elektrik hatası oluştuğunda, insan vücudu toprağa dönmek için bir yol arayan elektrik akımına iletken vazifesi görür. Akımın vücuttan geçişi ile meydana gelen tehlikenin büyüklüğü aşağıdaki etkenlere bağlıdır.

 

  • Gerilim
  • Vücudun elektrik direnci
  • Akımın değeri ve frekansı
  • Akımın geçiş süresi
  • Akımın vücutta izlediği yol
  • Yaş
  • Bir insanın elektriğe karşı gösterdiği direnç yukarıdaki koşulların değişmesi durumunda 700 ila 6.100 ohm arası değişir. Hesaplamalarda ortalama olarak bir insanın direnci 1.666 ohm alınır. Bu insan vücudundan geçecek olan akım değeri;

 

I = V/R formülünden;

50V için I = 30mA

230V için I = 130mA olarak hesaplanır.

 

IEC 60947-1 standardına göre insan hayatı için kritik akım eşiği 30mA olarak belirlenmiştir.

 

Elektrik akımının insan vücudundaki etkileri aşağıdaki tabloda belirtilmiştir.

Kaçak akım koruma rölesinin görevleri

Kaçak akım koruma rölesinin görevi bir yalıtım hatasından kaynaklanan I∆n hata akımı olduğu anda devreyi kesip o hata akımına maruz kalabilecek bir insanın hayatını kurtarmaktır.

 

30mA hassasiyetindeki kaçak akım koruma rölesi insan hayatını korumaya yönelik kullanılır. 300mA hassasiyetindeki kaçak akım koruma rölesi büyük ölçüdeki bir yalıtım hatasının oluşturduğu yangın riskini engellemeye yönelik kullanılır.

 

Doğrudan temas durumu:

Bir kişinin normal şartlarda “canlı” olan bir iletkene dokunması “doğrudan temas” olarak adlandırılır. Doğrudan temas durumunda maruz kalınan gerilim hat gerilimidir. Bu durumda kişinin vücudu üzerinden maksimum akım geçer ve devreyi otomatik kesmede, kaçak akım hassasiyeti yüksek, tepki süresi çok kısa olan toprak kaçak akım koruma cihazları kullanılmalıdır. ( <30mA, <30ms)

 

Dolaylı temas durumu:

Bir yalıtım hatası sonucunda kaza ile gerilim altında kalan cihazın gövdesine dokunan bir kişinin halidir. Dolaylı temas durumunda alınması gereken iki temel önlem vardır;

 

1 – Temasın söz konusu olduğu devrede toprak kaçak akım cihazı kullanılması,

 

2 – Temasa müsait tüm gövdelerin topraklanması.

 

Kaçak akım koruma rölesi tepki süreleri

Kaçak akım koruma röleleri IEC /EN 61008 standardına göre belirlenmiş hata akımının büyüklüğüne göre açma yapması gereken maksimum açma sürelerine uyumlu olarak çalışır.

 

Kaçak akım koruma rölesi seçiminde 4 ana kriter vardır.

1 – Kutup sayısı: Kaçak akım koruma röleleri 2 veya 4 kutupludur. Tek fazlı elektrik dağıtımında 2 kutuplu, üç fazlı elektrik dağıtımında ise 4 kutuplu kullanılır.

 

2 – Hassasiyet: Kaçak akım koruma röleleri 10mA - 500mA arası hassasiyete sahip modelleri vardır.

 

Standart olarak insan hayatını korumada 30mA hassasiyetinde, yangına karsı korumada ise 300mA hassasiyetinde kaçak akım koruma rölesi kullanılmalıdır.

 

3 – Nominal akım değeri (In): Kaçak akım koruma röleleri herhangi bir termik veya manyetik koruma yapmazlar. Ancak nominal olarak üzerinden akacak olan akıma göre seçilmelidirler. Seçilecek kaçak akım koruma rölesinin nominal akım değeri kendinden sonraki devreye değil, kendinden önceki termik manyetik koruma yapan devre kesicisine bağlıdır. Kendinden önceki devre kesicisinin izin verdiği nominal akımı taşıyabilecek kapasitede seçilmelidir.

 

4 – Tip: Kullanım alanına göre ve yapılacak korumanın hassasiyetine göre farklı tiplerde kaçak akım koruma röleleri mevcuttur.

 

  • AC sınıfı: Genel güç devreleri ve aydınlatma dağıtımında kullanılır.
  • A sınıfı: Elektronik uygulamalarda, fan, pompa ve indüksiyon fırınları gibi uygulamalarda kullanılır.
  • Si tip: Sıkça yıldırım düşmesi görülen bölgelerde, hız kontrol cihazları ve frekans konvertörleri kullanılan tesisatlar da, elektronik balastların yoğun olduğu tesisatlar da kullanılır.

 

SiE tip: Sıkça yıldırım düşmesi görülen bölgelerde, hız kontrol cihazları ve frekans konvertörleri kullanılan tesisatlarda, elektronik balastların yoğun olduğu tesisatlarda kullanılır. Si tip ve diğer tüm tiplere göre avantajı neme, rutubete ve korozyona karsı rölenin ekstra korumaya sahil olmasıdır. Bu özelliğiyle marinalarda ve yüzme havuzunun olduğu alanlarda tercih edilir.

 

Kaçak akım koruma rölelerinin sahip olduğu standartlar

Kaçak Akım koruma röleleri aşağıdaki standartlarla uyumlu olmalıdır.

  • IEC 61008
  • IEC 60947-1
  • IEC 60947-3

Topraklama tesisatı da asansör montajında hayati bir öneme sahiptir. Asansör tesislerinde topraklama tesisatı ve bu tesisatın sağlıklı bir şekilde çalışması çok önemlidir. Çift hızlı asansör kullanıldığında 30 mAmp kaçak (artık) akım koruma rölesi görev yapmakta, fakat ‘Hız Kontrol Cihazları’ kullanıldığında çoğunluklarla kaçak (artık) akım koruma rölesi açmaktadır. Bunun nedeni, hız kontrol cihazları etrafa yoğun bir şekilde elektromanyetik gürültü yayarlar ve elektrik şebekesini kirletirler. Yani ‘Harmonik’ üretirler.

 

Bu kirlilik etraftaki diğer elektrikli cihazların çalışmasına engel olabilir. İşte bu etkiyi en aza indirmek için hız kontrol cihazların girişine elektromanyetik gürültü (EMC) filtreleri bağlanmalıdır. Buradan hareketle sigortayı kaldırdığınız ilk anda bu EMC filtresinde bulunan kapasiteler (kondansatörler ) şarj olmakta ve tesisattaki kaçak akım şalteri ise fark akımını hissederek devreyi açmaktadır. Tasarım olarak kimi hız kontrol cihazı imalatçıları bu filtreleri cihazların içine yerleştirmişlerdir (dâhili tip), kimileri ise bu filtreleri ayrı bir ürün olarak dışına bağlayacak şekilde tasarlamışlarıdır (harici tip).

 

Piyasada çoğu hız kontrol cihazlarında ise bu tür filtreler olmamasından dolayı 30 mAmp Kaçak akım koruma rölesi görev yapamamaktadır. Ancak her nasıl yapılırsa yapılsın hız kontrol cihazına EMC filtresi bağlanmalıdır. EMC filtresi harici olarak tasarlanmış ürünlerde filtreler genellikle ayrı bir bedel karşılığında hız kontrol cihazına ek olarak satılmaktadır. Ancak kullanıcıların büyük bir çoğunluğu ek bir bedel ödeyip bu filtreyi almak istememektedirler.

 

Kaçak akım şalteri 30mA değerinde olmalıdır. 300mA’lık kaçak akım şalteri kullanılması durumumda insan hayatını tehlikeye atmış olursunuz. Bu tehlike montaj ve bakım teknisyeni içinde geçerlidir. Bu sorunu gidermek için 30mA değerinde özellikle invertörlü sistemlerde PFI (Proof Frequency Inverters) kodlu Sİ serisi (süper bağışık) kaçak (artık) akım koruma rölesi kullanılmalıdır. Normal kaçak (artık) akım koruma rölesi kullanılması durumunda kalınırsa hız kontrol cihazların girişine elektromanyetik gürültü (EMC) filtreleri bağlanması gerekmektedir.

 

Kumanda panosunda kaçak akım şalteri kullanmak zorunda mıyız?

Yukarıda tanımlandığı şekilde besleme panosunda 30 mAmp kaçak (artık) akım koruma rölesi kullanıldığı takdirde, kumanda panosunda kaçak (artık) akım koruma rölesinin kullanması zorunluluğu yoktur. Ayrıca, kumanda panosunda bulunan klasik trafonun yerine yalıtım (İzolasyon) transformatörü olmasında fayda bulunmaktadır.

 

Yalıtım (İzolasyon) transformatörü nedir?

Bilindiği üzere transormatörlerin primer ve sekonder arasında elektriksel bir bağlantı yoktur. Enerji transferi manyetik yolla sağlanmaktadır. Bu transfer esnasında da gerilim seviyeleri dönüştürme oranında arttırılır veya azaltılır. Dolayısıyla izolasyon transformatörü, aslında 1:1 dönüştürme oranına sahip bildiğimiz klasik transformatörlerin özel bir halidir. EN81’de izolasyon transformatörüne herhangi bir atıfta bulunulmamaktadır.

 

EN 81’e göre kumanda panosunda kaçak akım şalteri ve izolasyon transformatörü kullanmak zorunda değiliz. Ancak, teknolojisi gelişmiş asansör üreticileri neden şemalarında hem kaçak akım şalteri hem de izolasyon transformatörü kullanmaktadır?

 

Asansör montajı, derinlemesine teknik detaylar içeren nitelikli bir iştir. Yetkin insanlar tarafından tesis edilmesi gereklidir. Topraklama tesisatı da asansör montajında hayati bir öneme sahiptir. Asansör tesislerinde topraklama tesisatı ve bu tesisatın sağlıklı bir şekilde çalışması çok önemlidir.

 

TOPRAKLAMA

Elektrik Tesislerinde Topraklama Yönetmeliği 21.08.2001 tarih ve 24500 sayılı Resmi Gazete de yayınlanarak yürürlüğe girmiştir. Bu yönetmeliğin eksik ya da yanlış uygulandığı sahadan gelen bilgilerden anlaşılmaktadır. Yeni yapılacak binalarda “Temel topraklaması” yapılması zorunludur. Bazı yerlerde hala tekil elektrotlarla topraklama yapıldığı, temel topraklaması tesis edilmediği, yapı içerisindeki tüm metal aksamların eş potansiyel dengeleme barasına bağlanmadığı görülmektedir. Binada tek topraklama sistemi olması gerektiği, asansör kolon hatlarına ait topraklama iletkeninin diğer hiçbir kolon, linye, priz topraklama hatlarından bağımsız olması son derece önemlidir.

 

Elektrik Tesislerinde Topraklama Yönetmeliği’nin eksik ya da yanlış uygulanması, insan yaşamını tehdit edebilmekte, yangın tehlikesi gibi olumsuzluklara neden olabilmektedir.

 

Eğer asansörünüzde topraklama direncinin değeri düşük bir değerde ise ve topraklama tesisatının çalıştığını belirli periyotlarla test ediyorsanız kaçak akım şalteri ve izolasyon transformatörü kullanmanıza gerek yoktur. Ancak topraklama tesisatının sürekli sağlıklı çalışmasını sağlamak zor bir iştir. Ayrıca ülkemizde maalesef ki;  halen topraklama işlemine tesisatı hakkettiği önem verilmemektedir. Genellikle önemsiz ve zaman kaybı olarak düşünülmektedir.

 

Dolayısıyla biz her türlü ihtimali göz önünde bulundurarak şemalarımızda daha dikkatli davranmalıyız. Şemalarımızda bulunan tasarım ile izolasyon transformatörü yardımıyla sanal bir topraklama noktası oluşturularak kaçak akım şalterinin çalışması garanti altına alınmalıdır.

 

Şebeke topraklama şekillerinin temelinde, gövde kısa devresi durumunda oluşan hata akımının kaynak üzerinden gelerek arızanın bulunduğu yol üzerindeki devre kesici koruma elemanını çalıştırması ve akımın kesilmesi prensibi vardır. Ülkemizde TEDAŞ Şebekelerinden alçak gerilim ile enerji alan tüketicilerin TT bağlaması zorunludur. Bu şekilde yaygın olarak kullanılan TT sisteminde çevrim devresinin bir bölümünü toprağın kendisi oluşturmakta; yani devre toprak üzerinden tamamlanmaktadır. Bu yüzden TT sistemde topraklamanın etkinliği çok önemlidir. TN sistemlerde ise çevrim devresinin tamamı faz ve koruma hatları gibi yüksek iletkenlikli yollardan oluşturulmakta, topraklama ve toprak, devrenin içinde yer almamaktadır.

 

Elektrik enerjisine olan talep günden güne daha da artmakta bu nedenle kullanılan elektrik enerjisinin daha güvenilir ve daha kaliteli olması gerekmektedir. İşte bu konu ‘Elektrik Mühendisliği’nde yeni bir kavramı öne çıkarmıştır.

 

“ELEKTRİK ENERJİ KALİTESİ” ya da  “GÜÇ KALİTESİ”

Tüm enerjilerde olduğu gibi elektrik enerjisinde de toplam kalite çok önemlidir. Elektrik enerjisi bir ürün olarak değerlendirilmeli ve belirli kalite kriterlerini sağlamalıdır. Kaliteyi; üretim, iletim, dağıtım ve tüketimin tüm noktalarında sağlamamız gereklidir.

 

Kaliteli bir Elektrik Enerjisi sağlayabilmek için;

“ENERJİNİN SÜREKLİLİĞİ (Kararlı Hal),

GERİLİM VE FREKANSIN SABİTLİĞİ,

GÜÇ FAKTÖRÜNÜN BİRE YAKLAŞTIRILMASI,

FAZ GERİLİMLERİNİN DENGELİ OLMASI,

AKIM VE GERİLİMDEKİ HARMONİK MİKTARLARININ BELİRLİ DEĞERLERDE TUTULMASI.”

gibi faktörlerin göz önünde tutulması gerekmektedir.

 

Elektrik enerji kalitesi ile ilgili özellikle ülkemizde istatistikî bilgiler yeterli olmamasına rağmen en çok karşılaşılan problemleri şöyle sıralayabiliriz.

 

-Birkaç saniyeden birkaç saate, birkaç güne kadar devam edebilen komple elektrik kesintileri,

-Şebekelerin enterkonnekte sistem içinde olması nedeniyle bir yerde oluşan sorunların başka yerleri de ya da bütün bir sistemi etkilemesi,

-Gerilim çökmeleri,

-Gerilimin çok düşük ya da yüksek değerlere çıktığı dalgalanmalar,

-Güç faktörü değerinin 0,95’in altına düşmesi,

-Yarı iletken teknolojisinin gelişimi, kullanılır alanlarının artması nedeniyle oluşan “HARMONİK BİLEŞENLER”,

-Elektromanyetik etkileşim, cep telefonu ile yapılan bir görüşmede bir rölenin açması.

 

Harmonik Bileşenlerden meydana gelen bozulmalar (Distortion)

IEEE 519-1992 ye göre

- Gerilim Harmonikleri Maksimum %3

- Akım Harmonikleri Maksimum %5’i geçmemelidir.

- DENGESİZLİKLER (Unbalances)

- ELEKTROMANYETİK GİRİŞİM ‘EMI’ (Interference)

- GÜRÜLTÜ (Noise)

- UYGUN OLMAYAN ELEKTRİK VE TOPRAKLAMA TESİSATLARI

 

National Electric Code tarafından yapılan bir araştırmaya göre, uygun olmayan elektrik ve topraklama tesisatlarının neden olduğu enerji kalite problemlerini de şöyle sıralayabiliriz:

-GEVŞEK BAĞLANTILAR,

-KÜÇÜK KESİTLİ NÖTR İLETKENLERİ,

-HATALI TOPRAKLAMALAR,

HASARLI İLETKENLER.

 

Rate this item
(0 votes)
Last modified on Cuma, 13 July 2018 13:22
Bülent Çarşıbaşı

Elektrik Mühendisi

Enerji Danışmanı

Leave a comment

Make sure you enter all the required information, indicated by an asterisk (*). HTML code is not allowed.

reklam3

Son Tweetler

Asansör Vizyon ve Lift Vision İOS ve Android mobil uygulamaları çok yakında sanal marketlerde
36.sayımız an itibariyle dağıtıma çıkmıştır. Şimdiden keyifli okumalar dileriz... https://t.co/HNzqrGGmHJ
Fuar fuar gezmeyi seven dergi LIFTVISION, şimdi de Cidde'de... https://t.co/FIfELbC1NZ
Takip Et Asansor Vizyon on Twitter