Dalgıç pompalarda motor korumasının önemi ve yöntemleri, motorun çalıştığı ortam gereği kuru tip motorlardakinden biraz daha farklıdır.

Bu motorlar hem fiziki yapıları hem de çalıştıkları ortam bakımından diğer motorlardan ayrılırlar. Kuyuda çalışan bir dalgıç motorun yanması, yarattığı yüksek maliyetin yanısıra işçilik ve zaman kaybına neden olur.

Dalgıç motorlarda temelde 3 çeşit hata söz konusudur. Elektriksel hatalar, mekanik hatalar ve mekanik hataların neden olduğu elektriksel hatalar...

En sık karşılaşılan elektriksel hataların %80?i stator sargılarının yanması sonucu oluşur. Stator sargılarının yanmasına neden olan olayların başında "faz kaybı", "voltaj dalgalanması", "voltaj dengesizliği ve aşırı yüklenme" gelir.

Faz Kaybı

Faz kaybı şebekenin motor tarafında olup olmamasına bağlı olarak iki türlü gerçekleşir: "Primer faz kaybı" ve "sekonder faz kaybı". Primer faz kaybı olması durumunda motorun iki faz sargısındaki akım, nominal akımın %115'i civarında, üçüncü faz sargısındaki akım ise % 230'u civarında gerçekleşir. Sekonder faz kaybı olması durumunda ise motorun iki faz sargısındaki akım, nominal akımın %173'u oranında olurken üçüncü faz sargısındaki akım ise sıfırdır.

Voltaj Dalgalanması

Voltaj dalgalanmasının dalgıç motorlardaki etkileri normal kuru tip motorlardakine göre biraz daha farklıdır. Dalgıç motorlarda voltajın artması ve azalması akımın artmasına neden olur. Motorlarda çalışma voltajı toleransı ±%10'dur ve voltaj bu değerler arasındayken motor akımında çok hafif dalgalanmalar olur. Tecrübeler göstermiştir ki düşük voltaj, yüksek voltajdan daha sık karşılaşılan bir sorundur.

Çok basitçe voltajın azalmasının veya artmasının etkileri aşağıdaki gibi açıklanabilir:

▪         Voltajın %10'a kadar artması durumu: Pompa devrinin artmasına baÄŸlı olarak debi ve basınç biraz artar, motor akımı biraz artar.

▪         Voltajın %10'dan fazla artması durumu: Pompa devrinin artmasına baÄŸlı olarak debi ve basınç artar, bunun yanında motor akımı çok artar.

Motorun kalkış torku ve kalkış akımı yükselir. Kolon borularının ve mekanik tesisatın daha fazla yorulmasına neden olur ve belki pano elemanlarının zarar görmesine neden olur.

▪         Voltajın %10'dan az düşmesi durumu: Pompa devrinin azalmasına baÄŸlı olarak debi ve basınç azalır. Voltajın azaldığı orandan motor akımı artar.

▪         Voltajın %10'dan fazla azalması durumu: Debi ve basınç azalır, motor akımında ciddi bir artış olur. Aşırı yük koruyucular devreye girebilir.

Voltaj DengesizliÄŸi

Yapılan çalışmalar göstermiştir ki voltaj dengesizliği, dalgıç motorlarda en fazla hataya neden olan olayların başında gelir. Bilinenin aksine voltaj dengesizliği, voltaj dalgalanmasından farklıdır ve motorun her üç fazındaki voltajın birbirinden farklı olması olarak tanımlanır. Her üç fazdaki voltaj değeri toleransların içinde olsa bile voltaj dengesizliği sorunu mevcut olabilir. Yüzde olarak ifade edilir ve aşağıdaki şekilde hesaplanır.

Standartlar voltaj dengesizliÄŸi konusunda kesin bir sınır koymasa da %1'in altında kalmasını tavsiye etmektedirler. Voltaj dengesizliÄŸi kendisinden kat kat daha büyük akım dengesizliÄŸine neden olur (yaklaşık 6-10 kat arası) ayrıca motorun normal ısınmasına ek ısınmalar yaratır. Bu problemin neden olduÄŸu ek ısınma denklemi şöyle ifade edilebilir: EK ISINMA: 2* (%VD)²

Örneğin normal şartlar altında çalışırken normal ısınması 45°C olan bir motorun % 2 civarında bir voltaj dengesizliği altında çalışması durumunda ısınması 53°C civarında olacaktır. Motorun en zayıf tarafını oluşturan sargıların yalıtım kısımlarının ömürlerinin sıcaklıkla ters orantılı olduğu düşünülürse böyle bir sıcaklık artışının nelere neden olabileceği daha iyi anlaşılır. Montsinger yasası gereği sıcaklığın her 10°C'lik artışında sargı ömrü yarıya iner.

Örneğin normal şartlar altında ömrü 10 yıl olan bir sargının ömrü 10°C'lik sıcaklık artması sonucu 5 yıla düşer. Bir 10°C'?lik artış daha gerçekleşirse ömür 2.5 yıl olur. Unutulmamalıdır ki dalgıç motorun ömrünü sargı ömrü belirler.

Voltaj dengesizliğinin olası sebepleri:

▪         Tek fazlı yüklerin dengesiz bir ÅŸekilde dağılmış olması,

▪         Kalitesiz ÅŸebekeler,

▪         Güç faktörünün düzgün bir ÅŸekilde yükseltilememesi,

▪         OluÅŸabilecek faz-toprak kısa devreleri,

▪         Dağıtım sisteminde oluÅŸabilecek açık devreler,

Voltaj dengesizliğine karşı önlem olarak (motor tipi ne olursa olsun) motor şebekeye bağlanırken her üç faz sırayla kaydırılarak bağlanır. Üç fazda kaydırıldığı için dönme yönü değişmeyecektir. Hangi bağlantı şeklinde en düşük dengesizlik söz konusu ise motor o bağlantı şekli ile çalışır halde bırakılmalıdır.

Voltaj dengesizliği konusunda başka bir önlem olarak da ekteki grafiğe uygun olarak derating işlemi yapılabilir.

Ölçülen voltaj dengesizliğinin yüzde olarak değerinin ne olduğuna göre gerekenden daha büyük bir güçte motor seçilir.

Aşırı Yüklenme

Dalgıç motorlar normal kuru tip motorlardan daha farklı bir yapıya sahip motorlardır bu nedenle farklı bir aşırı yük korumasına ihtiyaç duyarlar. Sıcaklık kompanzasyonlu ve devreyi hızlı kesen bir koruma söz konusu olmalıdır. Dalgıç motor panoları ortalama -10°C ile +50°C arasındaki ortamlardan çalışmaktadır. Bu farklı sıcaklık değerleri termik rölelerin açma kapama değerlerinin değişmesine neden olur. Standart tip kesiciler Class 20 veya Class 10 olmaktadır. Bu tip koruma röleleri bazen motor devre dışı bırakmada gecikmektedir ve motor yanmaktadır. Örneğin Class 20 motorun yükü normalden 6-7 kat fazla iken bile yaklaşık 20 sn boyunca motora yol verebilir.

Tüm bu bilgiler ışığında Grundfos firmasının geliÅŸtirdiÄŸi "MP204 Motor Koruma Ãœnitesi", özellikle dalgıç motorlar için çok baÅŸarılı bir koruma gerçekleÅŸtirebilmektedir.  MP204 motor koruma cihazı, Grundfos firması tarafından geliÅŸtirilerek 2006 yılında piyasaya sürülmüştür. Ãœlkemizde de gerek kiÅŸisel kullanıcılar tarafından gerekse bazı belediyeler tarafından kullanılmış ve son derece memnun kalınmıştır.

MP204 motorların 24 saat süreyle izlenmesi ve korunması için geliştirilmiş bir motor koruma ünitesidir. Kullanımı çok kolay ve güvenilir bir cihazdır.

Aşağıdaki parametreleri izler ve kontrol eder:

• Yalıtım direnci,
• Motor sıcaklığı (Sarılamayan motorlarda standart olarak bulunan ve sargı içerisine gömülmüş durumdaki Tempcon sıcaklık sensörü)
• Voltaj dengesizliÄŸi,
• Motorun yüklenme durumu,
• Kuru çalışma (seviye elektroduna gerek bıraktırmaz)
• Aşırı/düşük voltaj,
• Faz sırası,
• Faz kaybı,
• Motorun çektiÄŸi güç,
• Güç faktörü,
• Dur-kalk sayısı,
• Çalışma süresi,  

MP204 tüm bu parametreleri izler ve kaydeder, hemen hemen her parametre için bir uyarı limiti birde kesme limiti bulunmaktadır. Sözkonusu parametre uyarı limitine ulaştığında MP204 kullanıcıyı uyarır ancak motoru devre dışı bırakmaz fakat dijital ekranında oluşan hatayı anlatan bir kod belirir ne zamanki kesme limitine ulaşılırsa MP204 motoru devre dışı bırakır ve kullanıcıdan müdahele bekler. Bünyesinde barındırdığı dahili akım tranasformatörüyle 120 Amepere kadar, harici akım transformatörüyle ise 1000 Ampere kadar kullanılabilir.

Yukarıda bahsettiğimiz olası problemlerin tamamı kendini ısınma şeklinde gösterir. MP204, Grundfos MS tip motorlarda (sarılamayan motorlar) kullanılan Tempcon sensörü ile enerji kablosu üzerinden daha yüksek bir frekansta haberleşerek motorun sargı sıcaklıgını direk olarak izler ve kontrol eder. Sonuçta motor içerisindeki sıcaklık kaynağı sargının kendisidir ve sıcaklığının direk ölçülmesi çok önemlidir. Örneğin motor içerisindeki sıcaklığı akımı ölçerek anlamaya çalışan termik röleler, çoğu zaman yetersiz kalır. Örneğin temik röleler kuyudaki su sıcaklığının yüksek olması durumunda veya su hızının düşük olup motorun soğuyamaması durumunda motoru koruyamaz. Çünkü motorun çektiği akım bu tür olaylardan etkilenmez.