AG Devre Kesiciler Seçicilik Teknikleri - Akım Bazlı Seçicilik Tekniği
Gülçin Koç ABB Alçak Gerilim Ürünleri - Devre Kesiciler ve Yük Ayırıcılar Ürün Müdürü gulcin.koc@tr.abb.com
Elektrik tesisatlarında hem ekonomik ve fonksiyonel operasyon açısından hem de anormal çalışma koşullarında problemlerin minimuma indirgenmesi açısından sisteminin doğru şekilde tasarlanması ve seçicilik tekniklerinin uygulanması çok önem taşımaktadır.
Seçicilik teknikleri, tesisatın özelliklerine, koruma cihazlarının kapasitesine ve istenen ihtiyaca göre belirlenebilir. Unutulmaması gereken önemli konu, devre kesiciler arası seçiciliğin zorunlu olmamasıdır; ancak servis sürekliliği ve maliyet optimizasyonu önemli ise seçicilik tesisatta olmazsa olmaz bir ihtiyaç haline gelebilir.
Aşırı yük bölgesinde seçicilik için genelde zaman-akım tipi seçicilik tekniği tercih edilirken, kısa devre bölgesinde seçicilik için birden fazla teknik kullanılabilir. Seçicilik teknikleri beş tip olarak özetlenebilir:
1- Zaman-akım bazlı seçicilik
2- Akım bazlı seçicilik
3- Zaman bazlı seçicilik
4- Enerji bazlı seçicilik
5- Alan bazlı seçicilik
Bir önceki sayımızdaki yazıda, aşırı yük bölgesindeki zaman-akım bazlı seçicilik tekniği anlatılmıştı. Bu yazıda ise kısa devre bölgesindeki seçicilik tekniği olan Akım bazlı seçicilik tekniği anlatılacaktır.
Akım bazlı seçicilik tekniğinde önemli olan, hata kaynağına yakın olan noktada gözlenen yüksek kısa devre akımıdır. Kısa devre koruma ayar sahası ayarlanarak, hatalı olan alanı izole etmek mümkündür. Tam seçicilik sadece hata akım değerlerinin çok yüksek olmadığı ve iki devre kesici arasında yüksek empedanslı komponentler bulunduğunda (trafo, uzun kablolar veya kesit alanı ufaltılmış kablolar vb.), yani kısa devre akımları arasındaki fark çok büyükse mümkün olmaktadır.
Bu nedenle, akım bazlı seçicilik tekniği genelde son dağıtım panolarında kullanılır (Düşük nominal akım değerleri, düşük kısa devre akım değerleri ve yüksek empedans). Cihazların zaman-akım eğrilerine bakarak seçim yapılır.
Akım Bazlı Seçicilik Tekniği
Avantajları
- Hızlı uygulama
- Cihazların kolay seçimi
- Ekonomik çözüm
- Aynı boyuttaki devre kesiciler arasında uygulama
Dezavantajları
- Tam seçicilik nadiren gerçekleşir ve genelde kısmi seçicilik sağlanır. Tam seçicilik gereken projelerde bu tekniği kullanmak yeterli olmayabilir
- Seçiciliğin artırılması istenen durumlarda, devre kesicilerin boyutları da büyür
- Yedekleme mümkün değildir (Örnek: korumalardan biri çalışmadığı takdirde yerine yedek olan korumanın devreye girmesi mümkün değildir).
Örnek: Aşağıdaki A ve B devre kesicileri için akım bazlı seçicilik tekniği kısa devre bölgesi için incelenmiştir.
- Şebeke tarafı devre kesicisinin kısa devre koruma ayar sahası, yük tarafında meydana gelebilecek hatalardan dolayı açma yapmayacak şekilde ayarlanmalıdır. I3minA> 1kA
- Yük tarafı devre kesicisinin kısa devre koruma ayar sahası, yük tarafında oluşabilecek hatalara karşı koruma yapacak şekilde ayarlanmalıdır. I3MaxB< 1kA
Açıkça görüleceği üzere, maksimum seçicilik akım değeri Is, şebeke tarafı devre kesicisinin set edildiği minimum kısa devre akım değeridir.
Is = I3minA; 1 kA’ e kadar seçicilik garanti edilir.
Not: Seçicilik limiti, şebeke tarafı devre kesicisinin manyetik ayar sahasına bağlıdır. Enerji bazlı seçicilik tekniğinin uygulandığı durumlar için seçicilik limiti artış gösterebilir. Eğer enerji bazlı seçicilik tekniği kullanılacaksa, ABB tarafından önerilen tablolara bakılarak seçim yapılmalıdır. Bu noktada üst tarafta gösterilen eğriler ve değerler geçerli olmayacaktır.
Seçicilik teknikleri, tesisatın özelliklerine, koruma cihazlarının kapasitesine ve istenen ihtiyaca göre belirlenebilir. Unutulmaması gereken önemli konu, devre kesiciler arası seçiciliğin zorunlu olmamasıdır; ancak servis sürekliliği ve maliyet optimizasyonu önemli ise seçicilik tesisatta olmazsa olmaz bir ihtiyaç haline gelebilir.
Aşırı yük bölgesinde seçicilik için genelde zaman-akım tipi seçicilik tekniği tercih edilirken, kısa devre bölgesinde seçicilik için birden fazla teknik kullanılabilir. Seçicilik teknikleri beş tip olarak özetlenebilir:
1- Zaman-akım bazlı seçicilik
2- Akım bazlı seçicilik
3- Zaman bazlı seçicilik
4- Enerji bazlı seçicilik
5- Alan bazlı seçicilik
Bir önceki sayımızdaki yazıda, aşırı yük bölgesindeki zaman-akım bazlı seçicilik tekniği anlatılmıştı. Bu yazıda ise kısa devre bölgesindeki seçicilik tekniği olan Akım bazlı seçicilik tekniği anlatılacaktır.
Akım bazlı seçicilik tekniğinde önemli olan, hata kaynağına yakın olan noktada gözlenen yüksek kısa devre akımıdır. Kısa devre koruma ayar sahası ayarlanarak, hatalı olan alanı izole etmek mümkündür. Tam seçicilik sadece hata akım değerlerinin çok yüksek olmadığı ve iki devre kesici arasında yüksek empedanslı komponentler bulunduğunda (trafo, uzun kablolar veya kesit alanı ufaltılmış kablolar vb.), yani kısa devre akımları arasındaki fark çok büyükse mümkün olmaktadır.
Bu nedenle, akım bazlı seçicilik tekniği genelde son dağıtım panolarında kullanılır (Düşük nominal akım değerleri, düşük kısa devre akım değerleri ve yüksek empedans). Cihazların zaman-akım eğrilerine bakarak seçim yapılır.
Akım Bazlı Seçicilik Tekniği
Avantajları
- Hızlı uygulama
- Cihazların kolay seçimi
- Ekonomik çözüm
- Aynı boyuttaki devre kesiciler arasında uygulama
Dezavantajları
- Tam seçicilik nadiren gerçekleşir ve genelde kısmi seçicilik sağlanır. Tam seçicilik gereken projelerde bu tekniği kullanmak yeterli olmayabilir
- Seçiciliğin artırılması istenen durumlarda, devre kesicilerin boyutları da büyür
- Yedekleme mümkün değildir (Örnek: korumalardan biri çalışmadığı takdirde yerine yedek olan korumanın devreye girmesi mümkün değildir).
Örnek: Aşağıdaki A ve B devre kesicileri için akım bazlı seçicilik tekniği kısa devre bölgesi için incelenmiştir.
- Şebeke tarafı devre kesicisinin kısa devre koruma ayar sahası, yük tarafında meydana gelebilecek hatalardan dolayı açma yapmayacak şekilde ayarlanmalıdır. I3minA> 1kA
- Yük tarafı devre kesicisinin kısa devre koruma ayar sahası, yük tarafında oluşabilecek hatalara karşı koruma yapacak şekilde ayarlanmalıdır. I3MaxB< 1kA
Açıkça görüleceği üzere, maksimum seçicilik akım değeri Is, şebeke tarafı devre kesicisinin set edildiği minimum kısa devre akım değeridir.
Is = I3minA; 1 kA’ e kadar seçicilik garanti edilir.
Not: Seçicilik limiti, şebeke tarafı devre kesicisinin manyetik ayar sahasına bağlıdır. Enerji bazlı seçicilik tekniğinin uygulandığı durumlar için seçicilik limiti artış gösterebilir. Eğer enerji bazlı seçicilik tekniği kullanılacaksa, ABB tarafından önerilen tablolara bakılarak seçim yapılmalıdır. Bu noktada üst tarafta gösterilen eğriler ve değerler geçerli olmayacaktır.
