ELEKTRİK ŞEBEKE VE TESİSLERİ

PAMUKKALE ÜNİVERSİTESİ DENİZLİ MESLEK YÜKSEKOKULU ELEKTRİK ŞEBEKE VE TESİSLERİ DERSİ DERS NOTLARI

BÖLÜM – 1 ELEKTRĠK ġEBEKE VE TESĠSLERĠ ĠLE ĠLGĠLĠ TEMEL KAVRAMLAR TEMEL KAVRAMLAR 1-Elektrik kuvvetli akım tesisleri: İnsanlar, diğer canlılar ve eşyalar için bazı durumlarda (yaklaşma, dokunma vb.) tehlikeli olabilecek ve elektrik enerjisinin üretilmesini, özelliğinin değiştirilmesini, biriktirilmesini, iletilmesini, dağıtılmasını ve mekanik enerjiye, ışığa, kimyasal enerjiye vb. enerjilere dönüştürülerek kullanılmasını sağlayan tesislerdir. Alçak gerilim, küçük gerilim, orta gerilim ve yüksek gerilim değerleri a) Alçak gerilim: Etkin değeri 1000 volt ya da 1000 voltun altında olan fazlar arası gerilimdir. b) Küçük gerilim: Etkin değeri 50 volt ya da altında olan fazlar arası gerilimdir. c) Orta gerilim: 1kV – 36kV arasındaki gerilim değerleridir. d) Yüksek gerilim: Etkin değeri 1000 voltun üstünde olan fazlar arası gerilimdir. e)Tehlikeli gerilim: Etkin değeri, alçak gerilimde 50 voltun üstünde olan, yüksek gerilimde hata süresine bağlı olarak değişen gerilimdir. 2.Kofre ve ana dağıtım tablosu Kofre: Bir binanın girişinde, ana sigortaların bulunduğu ve tüketicilere dağıtımın yapıldığı, mühürlenebilen madeni sigorta kutusudur. Özel transformatör tarafından beslenen fabrika şebekelerinde kofre bulunmaz. Buna karşılık dağıtım, bir ana dağıtım tablosundan yapılır. 3.Tüketici tesisi ve tanımı Tüketici (almaç, alıcı): Elektrik enerjisini, elektriksel olmayan (Örneğin; mekanik, kimyasal, ısı, ses, aydınlatma enerjisi gibi) başka bir enerjiye çeviren ya da haberleşmede kullanılan elektrik işletme araçlarıdır. 4.ĠĢletme ve aracının anlamları Elektrik ĠĢletme Araçları (ĠĢletme araçları) Tüm olarak ya da ayrı bölümler halinde elektrik enerjisinin kullanılmasını sağlayan araçlardır. Elektrik enerjisini üretmek, iletmek, dağıtmak, toplamak, ölçmek veya tüketmek için kullanılan bütün cihazlara işletme araçları denir.

Öğr. Gör.

Sayfa 1

GAZİ ÜNİVERSİTESİ ATATÜRK MESLEK YÜKSEKOKULU ELEKTRİK ŞEBEKE VE TESİSLERİ DERSİ DERS NOTLARI

Örneğin alternatör, transformatör, enerji nakil hatları, şebekeler, güç anahtarları, aydınlatma cihazları vb. işletme araçlarıdır. 5.Sabit ve seyyar iĢletme aracının tanımı İşletme aracı, elektrik enerjisinden yararlanmak için kullanılan cihazlardır. Elektrik enerjisini üretmek, dağıtmak, toplamak, ölçmek, şekil değiştirmek ve tüketmek için kullanılan bütün cihazlara işletme aracı denir. Mesela generatörler, transformatörler, enerji nakil hatları, şebekeler, güç anahtarları, aydınlatma cihazlan, motorlar vb. işletme araçlarıdır. Sabit iĢletme aracı, yapılışı itibari ile veya mekanik tespit bakımından işletme esnasında kurulduğu yere bağlı olan işletme aracıdır. Seyyar iĢletme aracı, yapılışı bakımından ve normal kullanılması gereğince gerilim altında iken yeri değiştirilebilen işletme aracıdır. 6.Tüketici (alıcı) deyiminin anlamı Tüketici, elektrik enerjisini, mesela mekanik, kimyasal, ısı, ses, aydınlatma enerjisi gibi elektriksel olmayan bir enerji türüne çeviren veya haberleşme için yararlı bir hale getiren cihazdır. 7.Aktif ve pasif kısımlar Aktif kısım, işletme bakımından gerilim altında bulunan ve işletme akım devresine ait olan sargı, direnç vb. gibi iletken kısımlar olup pasif kısımlara karşı işletme izolasyonu ile yalıtılmıştır. Gövde veya pasif kısım, işletme araçlarının her an dokunulabilen, aktif kısmından işletme izolasyonu ile ayrılan ve fakat bir hata halinde gerilim altında kalabilen madeni ve iletken kısımlardır. Mesela cihazların magnetik devrelerine ait demir çekirdek ile buna bağlı madeni mahfazalar gövde olarak adlandırılır. Gövdeye daima temas edilebilir. 8.Yıldız noktası ve tanıtılması Yıldız noktası, herhangi bir işletme elemanının yıldız bağlı faz sargılarının müşterek düğüm noktasıdır. Dengeli sistemlerde buna nötr veya sıfır noktası da denir. 9.Faz, nötr, orta, sıfır ve koruma iletkenlerinin tanıtılması a)Faz iletkeni, akım kaynağı ile tüketiciyi birbirine bağlayan iletkenler olup üç fazlı sistemde R, 8, T ile işaretlenir ve kesintisiz çizgi ile gösterilir.

Öğr. Gör. Celal CAN

Sayfa 2


b)Nötr Ġletkeni (orta iletken) Çok fazlı bir sistemin, örneğin üç fazlı bir sistemin yıldız noktasından çıkan iletkenlerdir. Bu iletkene yıldız noktası iletkeni de denir. O veya N ile işaretlenir. c)Sıfır iletkeni, özellikle sıfırlama yolu ile korumanın uygulandığı alçak gerilim şebekelerinde doğrudan doğruya topraklanan nötr iletkenidir. d)Koruma iletkeni, cihazların temas gerilimine karşı korumak için bunları başka cihazların gövdesine, elektrik tesislerine ait olmayan su boruları, kalorifer boruları, binaların modern konstrüksiyonu gibi yabancı iletken kısımlara, topraklayıcılara ve topraklanmış iletkenlere bağlamaya yarayan iletkenlerdir ve noktalı çizgi ile gösterilir. 10.Anahtar, otomatik anahtar, güç anahtarı ve kesicinin tanıtılması a)Anahtar, elektrik devrelerini açıp kapamaya yarayan bir işletme aracıdır. b)Otomatik anahtar, cihazları korumak maksadı ile termik veya magnetik veya hem termik ve hem magnetik koruma elemanları ile donatılan ve bir aşırı akım veya kısa devre halinde devreyi otomatik olarak kesen anahtardır. c)Güç anahtarı veya kesici, normal şartlarda devreyi açıp kapamaya yarayan ve arıza halinde koruma röleleri ile kumanda edilerek, büyük kısa devre akımlarını kesen anahtardır. 11.AĢırı akıma karĢı koruma cihazları ve kullanımı a)Hat Koruma anahtarı, el ile açılıp kapanan ve bir arıza halinde tüketici akımı belirli bir değerin üstüne çıktığında elektrik tesislerini veya bunun bir kısmını şebekeden otomatik olarak ayıran küçük bir otomatik anahtardır ve kısa devre akımlarını kesmeye elverişlidir. b)AĢırı akıma karĢı koruma cihazı, belirli bir akım sınırının üstünde akımı otomatik olarak kesen veya kesilmesi için kumanda veren eriyici sigortalar veya otomatik anahtarlar gibi cihazlardır. 12.Ġzolasyon hataları Ġzolasyon hatası, mekanik veya elektriksel zorlama sonucunda veya eskime sebebi ile görevini yapamayacak şekilde izolasyonun bozulması ve kusurlu bir hale gelmesidir, Elektrik tesislerinde meydana gelen çeşitli arızaların başlıca sebebi, izolasyon hatasıdır. 13.Kısa devre ve hat temasları a)Kısa devre, işletme gereğince birbirlerine karşı gerilim altında bulunan iletkenler (aktif kısımlar) arasında bir izolasyon hatası sonucunda iletken bir bağlantının meydana gelmesi olup hata akım devresinde lamba veya benzeri faydalı bir direnç yani tüketici bulunmaz. b)Hat teması, hata akım devresinde bir lamba veya benzeri faydalı bir direncin (tüketicinin) bulunduğu kısa devre halidir.


Sayfa 3


14.Gövde ve toprak temasları Gövde teması, bir izolasyon hatası sonucunda, elektrikli işletme araçlarının aktif kısımlan ile gövdeleri arasında meydana gelen iletken bağlantıdır. Toprak teması, bir izolasyon hatası sonucunda bir faz iletkeni ile toprak veya topraklanmış iletken kısımlar arasındaki bağlantı olup bazı hallerde bu bağlantı ark şeklinde kendini gösterir. Gövde topraklanmışsa, gövde teması aynı zamanda bir toprak temasıdır. 15.Anma ve iĢletme gerilimi arasındaki fark a)Nominal gerilim: Şebekenin adlandırıldığı gerilim olup şebekenin belirli işletme büyüklükleri buna göre tayin edilirler. Nominal gerilim daima faz arası gerilim değerindedir. b)ĠĢletme gerilimi: Bir işletme aracında veya her tesis bölümünde faz iletkenleri arasında bulunan yerel gerilim değeridir. İşletme gerilimi nominal gerilime eşit olabileceği gibi çoğu zaman bundan, biraz farklıdır. 16.Toprağa karĢı gerilim ve topraklayıcı gerilimi ve açıklanması a)Toprağa karĢı gerilim, yıldız noktası topraklanmış şebekelerde bir faz iletkeni ile yıldız noktası arasındaki gerilimdir. Bunun dışında kalan şebekelerde bir faz iletkeninin toprakla temas etmesi halinde geri kalan faz iletkenleri ile toprak arasındaki gerilim olup arksız ve geçiş direnci olmayan direkt toprak temasında bu gerilim faz arası gerilim değerine eşittir. b)Topraklayıcı gerilimi: Bir topraklayıcı veya topraklama tesisi üzerinden hata akımı geçmesi halinde topraklayıcı ile referans toprağı arasında meydana gelen gerilimdir. Bu gerilim, gerilim altında kalan topraklayıcı ile bundan yaklaşık 20 m uzaklıktaki referans toprağı arasında ölçülür. 17.Hata ve dokunma (temas) gerilimi ve tanımı a)Hata gerilimi (Uh), bir izolasyon hatası sonucunda, bir işletme aracının gövdesi ile referans toprak arasında meydana gelen gerilimdir. b)Temas gerilimi(Ut), topraklayıcı veya hata geriliminin insan gövdesi tarafından köprülenen kısmıdır. 18.Akım devresi ve tanımı Akım devresi, akım kaynağı ile işletme aracı (tüketici) arasındaki kapalı ve iletken akım yoludur. 19.ĠĢletme izolasyonu ve hata (kaçak) akımı ve anlamları a)ĠĢletme izolasyonu, işletme araçlarının aktif kısımlarının bir birine karşı ve toprağa karşı, izolasyon gerilimine göre boyutlandırılmış izolasyondur. b)Hata akımı (Ih), bir izolasyon hatası sonucunda, işletme akım devresinin dışında, gövde, toprak veya sıfır iletkeni üzerinden geçen akımdır. c)Hata gerilimi (U h), bir izolasyon hatası sonucunda, bir işletme aracının gövdesi ile referans toprak arasında meydana gelen gerilimdir. Öğr. Gör. Celal CAN

Sayfa 4


c1. Ġzolasyon Hatası Mekanik veya elektriksel bir zorlama sonucunda veya eskime sebebi ile görevini yapamayacak şekilde izolasyonun bozulmasıdır. Elektrik tesisatlarında birçok arızalara neden olmaktadır. c2. Gövde Teması Bir hata sonucunda bir elektrik işletme aracının gövdesi ile aktif bölümler arasında meydana gelen iletken bağlantıdır. c3. Kısa Devre İşletme bakımından birbirine karşı gerilim altında olan iletkenler (ya da aktif bölümler) arasında, bir arıza sonucunda meydana gelen iletken bağlantıdır. Ancak olayın kısa devre sayılabilmesi için arızanın olduğu akım devresi üzerinde bir tüketim aygıtının direnci gibi başka bir faydalı direncin bulunmaması gerekir. TOPRAKLAMALARLA ĠLGĠLĠ AÇIKLAMALAR 20.Toprak, topraklayıcı, topraklama, referans toprak, topraklama tesisi a)Toprak, dünyanın tabii yapısını teşkil eden maddedir. Bunun elektrik direnci çok küçük olup yaklaşık 0,05 ohm/km mertebesindedir ve genellikle bu direnç ihmal edilir. b)Topraklayıcı, toprakla iletken bir bağlantı kurmak maksadı ile yer altında toprağa gömülen iletken elektrotlardır. Bunlar levha, çubuk veya şerit şeklinde olurlar. c)Topraklama hattı, tesisin veya işletme araçlarının ve cihazların topraklanacak olan bölümlerini, topraklayıcı ile bağlayan iletken hattır. d)Topraklama, cihazların topraklanacak olan iletken kısımlarının, mesela gövdelerinin topraklama tesisi üzerinden, toprak ile iletken bağlantısının yapılmasıdır. e)Referans Toprağı (nötr toprak), Topraklayıcıdan yeterince uzak bulunan ve topraklama tesisinin etki alanı dışında kalan yeryüzü bölümüdür. Bu bölümdeki her hangi iki nokta arasında, topraklama akımının neden olduğu gerilim ihmal edilecek kadar küçüktür. f)Topraklama tesisi, birbiri ile iletken olarak bağlanmış bulunan topraklama hattı, icabında varsa topraklama barası ve topraklayıcının tamamıdır. 21. Zemin ve yayılma direnci a)Zemin, işletme araçlarının yerleştiği ve bastıkları yerlerdir. Yapısına göre toprak ile zemin arasında belirli bir geçiş direnci bulunur. Eğer zemin, rutubetli olarak tesis edilmişse, geçiş direnci sıfır olarak kabul edilir. b)Yayılma direnci, bir topraklayıcı ile referans toprağı arasındaki geçiş direncidir. TOPRAKLAMADA KULLANILAN ÖNEMLĠ TANIMLAR 22. ĠĢletme ve koruma topraklaması a)ĠĢletme Topraklaması: İşletme araçlarının aktif kısımlarının ve nötr hattının topraklanmasıdır. b)Koruma Topraklaması: İnsanları tehlikeli dokunma gerilimlerine karşı korumak için, işletme akım devresinde bulunmayan iletken bir bölümün topraklanmasıdır. c)Koruma iletkeni (PE): İşletme elemanlarının aktif olamayan bölümlerini: - Potansiyel dengeleme barasına, Öğr. Gör. Celal CAN

Sayfa 5


- Topraklayıcılara, - Elektrik enerji kaynağının topraklanmış noktasına, bağlayan iletkendir. d)Koruma iletkeni + nötr iletkeni (PEN): Koruma iletkeni ve nötr iletkeni fonksiyonlarını bir iletkende birleştiren topraklanmış iletken. e)Temel topraklayıcı: Beton içine gömülü, toprakla beton vasıtası ile geniş yüzeyli olarak temasta bulunan iletken. f)Topraklayıcının yayılma direnci: Bir topraklama tesisi ile referans toprak arasındaki direnç. g)Topraklama gerilimi: Topraklama tesisi ile referans toprak arasında oluşan gerilim. h)Dokunma gerilimi: Topraklama geriliminin insan tarafından köprülenen bölümüdür. ı)Potansiyel sürüklenmesi: Bir topraklama tesisinin yükselen potansiyelinin, bu tesise bağlı bir iletken yolu ile uzak bir bölgeye taşınmasıdır. i)Potansiyel düzenlenmesi: Bir topraklama tesisinin potansiyel dağılımını adım ve dokunma gerilimlerini küçültmek için, düzenleyici elektrotlar yerleştirilmesidir j)Potansiyel dengelenmesi: İletken kısımlar arasında potansiyel farklarının ortadan kaldırılmasıdır. Koruma iletkenleri ile iletken yapı kısımları arasında ya da yapı bölümleri arasında potansiyel farklılıklarının giderilmesi amacı ile yapılan düzenlemeler. k)Potansiyel dengeleme hattı (EĢ potansiyel kuĢaklama): Potansiyel dengelemesini sağlamak amacı ile kullanılan bağlantı iletkenleridir. l)Global topraklama sistemi: Yerel topraklama tesislerinin birbirlerine bağlanması ile elde edilen topraklama sistemidir. Böyle sistemler toprak arıza akımının bölünmesine yol açarak, topraklama sisteminde topraklama geriliminin küçültülmesini sağlar. Topraklamada kullanılan önemli tanımlar ve uygulama yerleri

TOPRAKLAMA NEDĠR? Elektrik tesislerinde aktif olmayan bölümler ile sıfır iletkenleri ve bunlara bağlı bölümlerin, bir elektrot yardımı ile toprakla iletken bir şekilde birleştirilmesine TOPRAKLAMA denilmektedir. Öğr. Gör. Celal CAN

Sayfa 6


Elektrik sistemlerinin devamlılığını sağlamak ve insan hayatını güvenceye almak için elektrik sistemlerinde, gerilim altındaki kısımlar yalıtılırlar. Toprağa karşı yalıtımda, çeşitli sebeplerle, her zaman bozulma ve delinme şeklinde hata meydana gelmesi kaçınılmazdır. Topraklama, meydana gelebilecek bu çeşit bir hata durumunda, insan hayatını güvenceye almak maksadıyla uygulanacak işlemlerden biridir. Diğer taraftan şebekelerin düzgün çalışmasını sağlamak maksadı ile topraklama işlemine gerek duyulur. Topraklamada başlıca iki gaye güdülür. A- Topraklanacak cihaz veya bölüm ile referans toprak (topraklanan nesnenin elektrotundan oldukça uzak, en az 20 m.,bir toprak yüzeyi) arasındaki direncin (toprak elektrotu geçiş direnci, yayılma direnci) olabildiğince küçük olmasını sağlamak. Bu suretle doğacak hata akımlarını mümkün olduğu kadar büyültmek. B- Cihazların, bina aksamının ve benzeri elemanların aralarında, işletme esnasında potansiyel farkı meydan gelmemesini temin etmek. TOPRAKLAMANIN AMACA GÖRE SINIFLANDIRILMASI Topraklama başlıca üç maksatla yapılmaktadır. 1. Koruma topraklaması İnsanları tehlikeli dokunma gerilimlerine karşı korumak için işletme araçlarının aktif olmayan kısımlarının topraklanmasıdır. 2. ĠĢletme topraklaması İşletme akım devresinin, tesisin normal işletilmesi için topraklanmasıdır. 3. Fonksiyon topraklaması Bir iletişim tesisinin veya bir işletme elemanının istenen fonksiyonu yerine getirmesi için yapılan topraklamadır. Yıldırım etkilerine karşı koruma, raylı sistem topraklaması, zayıf akım cihazlarının topraklanmasıdır.

Koruma topraklaması, alçak gerilim tesislerinde temas gerilimine karşı koruma yöntemlerinden biridir. Yüksek gerilim tesislerinde ise temas gerilimine karşı korumada kullanılacak tek yöntemdir. Başta da belirtildiği gibi işletme araçlarının aktif olmayan bölümleri, uygun şekilde toprak içine tesis edilmiş olan bir topraklama düzenine iletken bir şekilde bağlanarak koruma topraklaması elde edilir. Burada uygulanan yöntem ile, hata halinde, insan vücudu üzerinden geçecek akımı olduğunca az tutmak ve bu arada devredeki koruma cihazlarının çalışmasını sağlayarak arızalı kısmın, hızla devre dışı olmasını sağlamaktır. İşletme topraklaması, alçak gerilim şebekelerinde, transformatörlerin sıfır noktalarının, doğru akım tesislerinde bir kutbun veya orta iletkenin topraklanması ile yapılır. Böylece sistemde, toprağa karşı oluşacak gerilimin belirli değerleri aşmamasına çalışılır. Orta ve yüksek gerilim şebekelerinde işletme topraklaması ülkelerin yönetmeliklerine göre değişmektedir. Ülkemizde Orta gerilim şebekeleri direnç üzerinden topraklanmaktadır. Yüksek gerilim şebekelerinin ise direkt olarak topraklanması yoluna gidilmektedir.


Sayfa 7


Topraklamanın amaca göre sınıflandırılması ve devrede gösterilmesi

ELEKTRĠK AKIMININ, CAN VE YANGIN TEHLĠKESĠ ÇIKARABĠLECEĞĠ DURUMLAR Normal şartlar altında elektrik enerjisinden sağlanan yararlar sayılamayacak kadar çoktur. Fakat bir izolasyon hatası sonucunda meydana gelen zararlarda çok büyüktür, bunların başında yangın tehlikesi ve hayati tehlike gelir. a-Elektriğin hayati tehlike oluĢturabileceği durumlar: 1. Tesisteki izolasyon hataları 2. Arızalardan kaynaklanan hata akımları 3. Dikkatsizlik b-Elektriğin yangın tehlikesi oluĢturabileceği durumlar: 1-Tesisin kuruluşunda veya zaman içinde izolasyon hataları sonucunda kaçak akımların meydana gelmesi ile arkların oluşması 2. Sigorta seçiminin doğru yapılmaması sonucu devreden yüksek akımlar çekilerek iletken izolasyonlarının ısınarak yangın çıkarması 3. Tesisin kuruluşu sırasında iletken kesitlerinin doğru belirlenememesi bu nedenle ısınan iletkenide izolasyon arızası ve ek yerlerinde arkların oluşması 4. Tesise usulsüz olarak gereğinden fazla yük bağlanarak yüksek akımlar çekilmesi ve bu nedenle ısınan iletkende izolasyon arızası ve ek yerlerinde arkların oluşması 5. Tesiste eklerin ve işçiliğin kuralına uygun yapılmaması 6. Devreden yüksek akım çekilmesine karşılık koruma elemanlarının (sigorta, röle, termik vb.) görev yapmaması sonucu ısınan kablo izolesi ve ek yerlerinden dolayı yangın meydana gelebilir. AġIRI YÜK AKIMI VE KISA DEVRE AKIMLARININ ÖNLENMESĠ AĢırı akımla çalıĢan koruma cihazları: Birinci derecede elektrik devrelerinde aşırı yük akımının önlenmesi gerekir. Bunun için de aşırı akım koruma cihazının, (sigortanın veya otomatik koruma cihazı) iyi çalışması gerekir.


Sayfa 8


Sigortalar: Sigorta, korunacak işletme aracının önünde, ana akım devresine seri bağlanmış olan, özel olarak imal edilmiş gümüş veya bakır telden veya şeritten yapılmış bir iletken parçasından oluşur. Telin veya şeritin boyutlan, devreden geçen nominal akım şiddetine göre belirlenir. Devreden nominal akım seviyesinde bir akım geçtiği sürece, sigorta, devrenin herhangi bir parçası gibi davranır. Fakat bir arıza sonucu devreden geçen akım şiddeti artarsa, akım devresinin başka bir bölümü henüz bundan zarar görmeden ilk olarak sigorta iletkeni ısınır, erir, kopar ve devre kesilir. Bir başka deyişle sigorta; devresinde suni olarak oluşturulmuş zayıf bir noktadır. Kısa devre arızasının başladığı andan itibaren sigortanın devreyi kesinceye kadar geçen süre ise, hata akımının şiddetine bağlıdır. Hatanın meydana geliş şekline ve devredeki direnç değerlerine bağlı olarak kısa devre akımı farklı değerler alabilir. Eğer kısa devre akımı küçük ise sigorta devreyi daha geç keser, ancak büyük kısa devre akımlarında sigorta teli çok kısa zamanda erir; bu da bir çeşit seçicilik sağlar. Sigorta içindeki telin erimesi sırasında 1000 derece ısı oluşur. Bunun zararını önlemek için kuvartz kumu içine yerleştirilir ve dış kısım porselen gibi maddelerden yapılır. Bu tür sigortaların yeniden koruma yapabilmeleri için sökülüp buşonlarının değiştirilmesi gerekir. Bundan dolayı günümüzde otomatik koruma yapan sigortalar kullanılmaktadır.

Şekil 1.3: Şapkalı, duvar, kofre ,tablo, tipi sigorta resimleri Anahtarlı tip otomatik sigortalar: Elektromekanik sanayiindeki teknolojik gelişmeler hem sigorta hem de şalter görevi yapabilen anahtarlı tip otomatik sigortaları insanlığın hizmetine sunmuştur. Otomatik sigortalar kullanım kolaylığı ve yüksek koruma özelliğinden dolayı konutlarda ve sanayide geniş bir yelpazede kullanılmaktadır. Termik ve manyetik olarak pim aracılığıyla anahtara kumanda eden bir düzeneğe sahiptir. Dolayısıyla hem ısı ile hem de manyetik olarak devrenin açılmasını sağlar.


Sayfa 9


Şekil 1.4 :Birfazlı ve üç fazlı anahtarlı otomatik sigortalar SĠGORTA VE SEÇĠMĠNĠ DOĞRU YAPMANIN ÖNEMĠ Sigorta seçimi yapılırken Ģu hususlara dikkat edilmelidir. a-Alıcının çektiği akımın bir üst değeri olan standart sigorta değeri seçilir. b-Alıcının çektiği akımdan küçük değerde sigorta seçilmez. c-Alıcının çektiği akımdan çok büyük bir sigorta seçilmez. Çünkü Akım taşıyan iletkenin çekebileceğinden yüksek akım sınırını aşmamalıdır. Aşarsa iletken ısınarak yanar. Bunları açıklayalım: a-Bir fazlı alıcılarda P=U.I.Cosϕ, üç fazlı alıcılarda P=√3.U.I.Cosϕ formüllerinden I=P/U.I.Cosϕ , üç fazlı alıcılarda I=P/√3.U.I.Cosϕ bulunur. Buradan bulunan akım değeri devreden alıcının çektiği akımı gösterir. Sigorta seçimi ise bu akım değerinden bir üst standart sigorta akım değeri olarak belirlenmelidir. Örneğin; 2500W olan bir fazlı çamaşır makinesinin akımı, hesaplanırken Cosϕ=1 kabul edilirse; I=P/U=2500/220=11,36Amper bulunur. Sigorta değeri seçilirken standart sigorta akım değerleri 6-1016-20-25- 32-40-50-63 olduğundan Bulunan 11,36A akım değerinden bir üst değer olan 16A sigorta değeri seçilir. b-Sigorta değeri 16A yerine 10A seçilse idi o zaman çamaşır makinesi normalde 11,36A çekeceğinden 10A olan sigorta değerinden büyük akım geçeceğinden alıcı çalışmadan sigortamız devreyi açardı. Yani alıcımızı çalıştıramazdık. c- Alıcının çektiği akımdan çok büyük bir sigorta seçilmez. Çünkü Akım taşıyan iletkenin çekebileceğinden yüksek akım sınırını aşmamalıdır. Aşarsa iletken ısınarak yanar. Yukarıdaki örnekte bulunan 11,36A akım değerinden bir üst değer olan 16A sigorta değeri yerine 25 amper sigorta seçmiş olsaydık. Bu durumda 2,5mm2 olarak kullanılan çamaşır makinesi iletkenlerinin taşıyabileceği akım değeri cetvellere göre 21 Amperdir. 25Amperlik sigorta bağladığımızda devreden 25 ampere kadar akımın geçmesine izin vermiş oluruz. Bu akım da iletkenin yanmasına sebep olur. Buradan anlaşılmaktadır ki; sigorta seçimini doğru yapmadığımızda devre açısından çok olumsuz sonuçlar ortaya çıkmaktadır. Bu nedenle sigorta seçimi oldukça önem arz etmektedir.


Sayfa 10


DOĞRU ELEKTRĠK BAĞLANTISININ VE UZMAN ĠġÇĠLĠĞĠN ÖNEMĠ Ġletken kesitlerinin yetersiz olduğu durumlarda ve eklerin kuralına uygun yapılmaması halinde meydana gelecek problemler Elektrik tesislerindeki hatalar can ve mal kaybına sebep olmaktadır. İletken kesitinin olması gerekenden küçük seçilmesi ile iletkenlerde ısınmalar olur. Bu ısınmalar zaman içinde yangın ve diğer tehlikeleri beraberinde getirir. Bunun için iletken kesiti seçimi yapılırken yönetmeliklerde belirtilen taşıyabileceği akımlara göre kesit seçimi yapılmalıdır. Ayrıca gerilim düşümü hesabı ile kesit kontrolü yapılmalıdır. İletken eklerinin iyi yapılmaması da elektrikteki sorunlardan birçoğunun kaynağını teşkil eder. Temas azalır. Bunun sonucunda arklar oluşur. Oluşan bu arklar ısınma ve yanmalara sebep olabileceği gibi birçok tamiri zor arızalara neden olur. Elektrikte en çok arıza kaynağı gevşek yapılan eklerdendir. İşçilik sırasındaki izolasyon, ekleme ve teknik bilgi eksiklikleri sonucunda bu tür problemler olur. Bütün bu hatalar elektrik iç tesisat yönetmeliğine uygun ve uzman kişiler tarafından yapılacak tesisler ile minimum seviyeye indirilebilir. Bu nedenle tesislerin yapımında işinin uzmanı kimselere yaptırılması problemleri oldukça azaltacaktır. Elektrikli aletlerin periyodik bakımının yapılmasının önemi Elektrikli alet ve makinelerin periyodik olarak bakımı yapılmalıdır. Ek ve bağlantı yerleri gözden geçirilmeli, aksayan yanlar tekrar kontrol edilerek düzeltilmelidir. Bu işlem yapılmadığı takdirde ortaya çıkan arızalar ve kaçak akımlar kullanıcılar için tehlikeler oluşturur. Makine ve aletlerin koruyucu düzenekleri kontrol edilmeli deforme olmuş tesisat kabloları elden geçirilmelidir. Bu türden bakımlar alet ve makinelerin özelliklerine göre aylık, 6 aylık, yıllık olmak üzere periyodik olarak tekrarlanmalıdır. HATA AKIMININ, CAN TEHLĠKESĠ VE YANGINA SEBEBĠYET VEREBĠLECEĞĠ DEĞERLER Ġnsan hayatını tehlikeye sokan gerilim değeri: Canlılara zarar veren temel etki canlı üzerinden geçen akımdır. Akım geçmediği sürece gerilimin tek başına zararlı etkisi tam olarak ortaya çıkmaz. Zararlı akımın geçebilmesi için direnç değerinin buna müsaade etmesi gerekir. Örneğin; insan üzerinden geçecek olan akım I=U/R bağıntısından bulunabilir. I: İnsan üzerinden geçecek akım (Amper) U: İnsana uygulanan gerilim (Volt) R: İnsanın gerilim uygulanan kısmındaki direnç (ohm) Bu bağıntıya göre; insan üzerinden geçen akım, insan vücudunun direnci ile ters orantılıdır. Ġnsan hayatını tehlikeye sokan akım değeri: İnsan vücudunun direnci yaklaşık olarak belirli olduğundan, insan vücudundan geçen akım, doğrudan doğruya insan vücuduna uygulanan kısmi gerilim değerinden yararlanarak hesaplanabilir. Ii=Ut/Ri Burada Ut, insan vücudu üzerinde meydana gelen gerilim düşümüdür ve buna “temas gerilimi” denir. İnsan vücudunun direncinin yaklaşık 1200 ohm olduğu ve tehlikeli akım sınırının 55 mA olduğu kabul edilirse, tehlikeli temas gerilimi sınırı olarak Öğr. Gör. Celal CAN

Sayfa 11


Temas gerilimi: Ut=55 mA.1200 ohm ≈ 65 V bulunur. Ġnsan vücudunun direnci ve insan vücudundaki akım yolu: İnsan vücudunun direnci, hata akım devresinin en önemli büyüklüğüdür ve insan vücudundan geçen akım, esas itibariyle bu direncin değerine bağlıdır. İnsan vücudunun direnci, temas yerindeki derinin direnci ile vücudun iç direncinde oluşur. Derinin direnç değeri, temas yerindeki derinin durumuna göre, birkaç yüz ohm ile birkaç milyon ohm arasında değişir. Kuru ve nasırlı derinin direnci çok büyüktür; buna karşılık ince, rutubetli ve sıyrılmış derinin direnci düşüktür. Herhangi bir sebeple temas yerinde derinin delinmesi halinde geçiş direnci birdenbire düşer ve geriye sadece vücudun iç direnci kalır. İnsan vücudunun direnci, ayrıca vücut içindeki akım yoluna da bağlıdır. Elektrik çarpması bakımından önemli olan nokta, kalbin, akım yolu üzerinde bulunması veya insan vücudu üzerinde geçen akımın, kalp üzerinde yolunu tamamlayan kısmının değeridir. Yapılan çeşitli deneyler ve ölçüler sonunda 220 V da insan vücudunun direncinin 1000ohm 3300 ohm arasında ve 65 V da 1600 ohm-5000 ohm arasında değerler aldığı tespit edilmiştir. Ortalama olarak bunun, 1000 ohm-3000 ohm arasında değerler aldığı kabul edilebilir. Burada önemli bir noktada deri direncinin gerilime bağlı oluşudur. Gerilim arttıkça deri direnci düşer. 70 V ve 100 V arasında genellikle deri delinir ve bu yüzden derinin direncide pratik olarak sıfıra düşer. Bundan sonra sadece vücudun iç direnci geçerli olur. Ayrıca elektrik çarpmasının sebep olduğu korku, vücudun terlemesine ve deri direncinin düşmesine yol açar. ELEKTRĠK AKIMININ SĠNĠRLER VE ADALELER ÜZERĠNE ETKĠLERĠ Elektrik akımı insan vücudu üzerinden geçtiğinde, sinir yolu ile adalelerin kasılmasına yol açar; bu, bilinen fizyolojik bir olaydır. Mesela eli ile arızalı bir elektrik cihazını tutan insan, vücudundan geçen belirli bir akım şiddetinden sonra, adalelerin kasılması sebebiyle artık kaslarını kontrol edemez. Fakat elektrik akımının en zararlı belirtisi, kalp adaleleri üzerine olan etkileridir. Bu bakımdan insan vücudundan geçen toplam hata akımı ile bunun kalp üzerinden geçen kısmını etki bakımından birbirinden ayırmak gerekir. Kalbin, hata akım devresi üzerinde bulunması halinde, hata akımının bir kısmı kalbin üzerinden geçerse, vücudun diğer adaleleri gibi, kalp adaleleri de kasılırlar ve kalbin kumanda sistemi bozulur. Kalp her ne kadar yine atmaya devam ederse de bu artık düzenli değildir. Kalbin bu şartlar altında anlamsız atışlarına “fibrilasyon” adı verilir. Fibrilasyon halinde kalp artık normal çalışamaz ve kan pompalama görevini yapamaz. İnsan vücudu içindeki akım yolunun önemi çok büyüktür; zira insan vücudunun toplam direnci bu akım yoluna bağlıdır. Akımın sağ elden veya sağ ayaktan çıkması halinde kalp akım yolu üzerinde bulunur ve hata akımının büyük bir kısmı bunun üzerinden geçer. En tehlikeli durum, akımın sol elden girip göğüsten çıkmasıdır. İnsanlar üzerinde yapılan birçok deneyler sonucunda 50 Hz’lik alternatif akımın çeşitli değerleri için insanlarda ortalama olarak tespit edilen fizyolojik belirtiler tablo-1.1’de verilmiştir. Burada verilen değerler akımın efektif değerleridir ve akımın tesir süresi 1 saniyedir.


Sayfa 12


Tablo-1.1: Akımın insana etkileri Etki tarzı bakımından akım, dört akım şiddeti bölgesine ayrılmıştır. 1.Bölge: I. bölgede akım sadece hissedilir, ölüm tehlikesi yoktur. Yaklaşık 4,5 μA dilde ve yaklaşık 1,3 mA parmak uçlarıyla dokunulduğunda hissedilir. Kadınlarda 6 mA ve erkeklerde 9 mA alelerinde kasılmaya sebep olur ve şahıs tuttuğu iletkeni kendiliğinden bırakamaz. 20 mA’den büyük akımlarda nefes alma organlarında kramp başlar. 2.Bölge: II. bölgede tansiyon yükselir, teneffüs zorlaşır, kalp düzensiz çalışır. Kısa süreli çarpmalar, korku ve şok tesiri yapar, fakat zararlı değildir. Kalpte baş gösteren fibrilasyon geçicidir. Kısa süre içinde tesir ortadan kalkarsa ve gerekirse suni teneffüs yaptırılarak, kazazede kısa zamanda normal durumuna döner. Eğer elektrik çarpmasının süresi uzun olursa, mesela 30 saniyeden sonra hasta şuurunu kaybeder ve bundan sonra ölüm baş gösterebilir. Eğer derhal suni teneffüs yaptırılmazsa, akımın tesiri kalmasa dahi, kalbin düzensiz çalışması ve fibrilasyon sebebi ile beyin hücrelerinin temiz kanla beslenmesi mümkün olmayacağından 4 dakika gibi bir zaman içinde beyinde hayati merkezler felç olur; ya vücutta kısmi felç veya bitkisel hayat baş gösterir veya kazazede ölür. Buna beyin ölümü denir. ELEKTRĠĞE ÇARPILAN KĠġĠYE YAPILACAK ĠLK YARDIM Üzerinden elektrik akımı geçerek elektriğe çarpılan bir kimseye uygulanacak ilk yardım tedbirleri şunlardır: a.Kazazedenin maruz kaldığı hatalı akım devresi derhal kesilir; bunun için mesela anahtar açılır, fiş prizden çekilir, sigorta çıkarılır. Bunlar mümkün olmazsa kazazede yalıtkan cisimler yardımı ile (kuru elbise, kuru tahta vb.)veya elbiseden çekerek gerilim altında bulunan kısımlardan uzaklaştırılır. b.Yardımcıların da hayatı tehlikeye düşmeyecek şekilde kazazede tehlikeli alandan uzaklaştırılır. c.Suni teneffüs yaptırılır. Son yıllarda ağızdan ağıza veya ağızdan burna nefes verme metodu tercih edilmektedir. Nefes verme olayı dakikada yaklaşık 12 defa tekrarlanır. Kalbin durması halinde sunî teneffüsle birlikte ayrıca derhal dışarıdan kalp masajı yapılmalıdır; bunun için göğüs üzerine basıp bırakılır. Gerekli hallerde suni teneffüs uzun zaman uygulanmalıdır. d.Bu arada kazazedeyi hastaneye nakletmek için ambulans çağrılır; hastanın nakli esnasında suni teneffüse devam edilir, eğer varsa oksijen verilir. Öğr. Gör. Celal CAN

Sayfa 13


Kalp normal çalışmaya başlayıp kazazede kendiliğinden normal nefes alıp verirse, suni teneffüs başarı ile sonuçlanmış sayılır. e.Yangın başlangıcı varsa, kazazede yere yatırılır ve öncelikle yangın söndürülür. f. Yanık yaraları mikropsuz, temiz bir bezle örtülür. Yaraya pudra, yağ veya merhem sürülmez. g. Kazazede derhal hastaneye kaldırılır. SUNĠ SOLUNUM Ġlk yapılması gerekenler 1-Bilinci kapalı bir hastanın nefes aldığından emin olmak için daima kontrol edin, bunu sık sık yapın. Öksürük veya başka bir ses olmadan sessizce solunumu durabilir. Bu, herhangi bir işaret vermeden ani bir şekilde meydana gelebilir. 2-Eğer hastanın solunumu durursa, hava yolunun açık olduğundan emin olun, başı hafifçe geriye doğru eğin ve çeneyi yukarı doğru kaldırın. Eğer hastanın takma dişleri varsa onları çıkarın! 3-Burnu parmaklarınızla kapatın ve diğer elinizle çeneyi yukarıda tutun. Dakikada 12-15 nefes olacak şekilde ağızdan buruna veya ağızdan-ağıza yapay solunum yaptırın. 4-Hastanın solunumu başladığında ve eğer çok kötü yaralanmış değilse onu güvenli yan pozisyona çevirin! Önemli Kurallar 1-Yapay solunum yaptırmadan önce bilinçli olup olmadığını anlamak için hastaya seslenin. 2-Hastanın ağzını ve boğazını hiç bir şeyin havayolunu tıkamadığından emin olmak için kontrol edin. Gerekirse ağzı ve boğazı temizleyin! 3-Hasta nefes almıyorsa hava yolunu temizleyince yapay solunuma başlayın. 4-Havayolunu tamamen temizleyemiyorsanız hastanın başını bir yana çevirin. Bu genellikle havanın göğse girebilmesi için yeterlidir. 5-Zaman geçirmeksizin yardım çağırın! 6-Hastanın sıkı giysilerin gevşetin! Ağızdan Ağıza Solunum 1-Bir elinizi hastanın ensesinin altına diğer elinizi hastanın alnına koyun. 2-Alnı aşağı iterken enseyi kaldırarak çene burundan daha yukarı olana dek hastanın başını geriye doğru eğin! 3-Bazen hasta bundan sonra nefes almaya başlar. Böyle olursa göğsü dikkatle gözleyin! Eğer hasta nefes almaya baĢlamadıysa bu durumda hemen yapay solunuma baĢlamalısınız! 1-Enseyi kaldırarak başı extansiyonda tutun; hastanın burnunu başparmağınız ve işaret parmağınızla sıkın. 2-Derin bir nefes alın ve ağzınızı hastanın ağzına sıkıca yerleştirin. 3-Hastanın akciğerlerine hava üfleyin. Ağzınızı hastanın ağzından ve başparmağınızla işaret parmağınızı hastanın burnundan çekin. (Diğer elinizi ensenin altında tutun!) 4-Kaburgalara bakın! Hava üflemeyi durdurduktan sonra göğüs çökecektir ve bu size havayı akciğerlere ulaştırmada başarılı olduğunuzu gösterecektir! Eğer kaburgalar içeri doğru hareket etmiyorsa havayolunu tıkalı olmadığından emin olmak için kontrol edin ve ensenin altındaki elinizi yukarı doğru kaldırarak extansiyonun yeterli olduğundan emin olun. 5-Eğer hasta yeniden nefes almaya başlamazsa tekrar derin bir nefes alın işlemi tekrarlayın!


Sayfa 14


KALP MASAJI Kalp masajı, göğüs kemiğinin orta altına eller üst üste konularak, ritmik basınç uygulamak sureti ile yapılır. Basınç göğüs kemiği 3-4 cm aşağı inecek şekilde yapılmalıdır. Masaj yapan kollarını dik durumda tutar ve vücut ağırlığını kullanarak basınç yapar. Kalp masajı ancak nabız alınamıyorsa uygulanmalıdır. Masaj esnasında önce bir dakika, sonra ardından her üç dakikada bir nabız kontrol edilir. Nabız alınmaya baĢlanmıĢsa masaj bırakılmalıdır. Kalp masajı ile birlikte suni solunum da yapılabilir. İlk yardım tek kişi ile yapılıyorsa iki soluk, on beş kalp masajı şeklinde yapılır. İlk yardımı iki kişi yapıyorsa bir soluk, beş defa kalp masajı uygulanır. Elektrik çarpmasında göğüs kemiği üzerine bir kaç defa yumruk vurarak kalp masajı yapılabilir. Ayrıca masaj yapan kişi çok hızlı ve soğukkanlı olmalıdır.


Sayfa 15


KAYNAK: Mahmut ALACACI-Elektrik Şebeke ve Tesisleri


Sayfa 16

PAMUKKALE ÜNİVERSİTESİ DENİZLİ MESLEK YÜKSEKOKULU ELEKTRİK ŞEBEKE VE TESİSLERİ DERSİ DERS NOTLARI

BÖLÜM – 2 A.G. ġEBEKE TĠPLERĠ VE KORUMA ÖNLEMLERĠ A- A.G. ġEBEKE TĠPLERĠ 1.TN ġebeke sistemi 2.TT. ġebeke sistemi 3. IT. ġebeke sistemi B- ALÇAK GERĠLĠM TESĠSLERĠNDE KORUMA YÖNTEMLERĠ 1-DĠREK TEMASA KARġI KORUMA 2-ENDĠREKT TEMASA KARġI KORUMA

A- ALÇAK GERĠLĠM ġEBEKE TĠPLERĠ Faz iletkenlerinden her hangi birinde bir izolasyon hatası oluştuğunda toprak üzerinden bir kaçak akımın geçmesi, bu hata akımının şiddeti ve direkt temaslara karşı alınacak koruma tedbirleri, alçak gerilim şebekesinin şekline göre değişir. Tesisat yönetmelikleri TS 3994’e göre, alçak gerilim şebekelerinde kullanılmak üzere, temel olarak üç çeşit şebeke bağlantısı bildirmektedir. Bağlantı şekillerini belirleyen isimlerde; Ġlk harf trafonun sıfır noktasının toprakla bağlantı durumuna işaret etmektedir. T: Terra (toprak) N: Nötr I: Izolasyon( yalıtılmış) anlamlarına gelir. T: Toprağa bağlı, (örneğin yıldız noktası) I: Topraktan yalıtılmış. Ġkinci harf ise cihazların toprağa bağlantı durumunu göstermektedir. Tüketici cihazın madeni mahfazasının topraklama durumunu belirtir. Buna göre; T: Toprağa bağlı N: Sıfır hattına bağlı TN tipi şebekenin üç ayrı uygulama şekli vardır; bunlar da TN’ ye eklenen şu harflerle belirlenirler; PE : (Proctection Earth) Koruma iletkeni olmak üzere, C:(Combind PE and N=PEN) Koruma iletkeni ile nötr hattının fonksiyonları bir PEN hattında birleştirilmiştir. S : (Sperated PE and N) Koruma iletkeni Bu duruma göre üç ana sistem TT, TN, IT şeklinde oluşmaktadır. 1.TN Ģebeke sistemi Bu şebeke tipi, günümüzde kullanılan en yaygın şebekedir. Burada şebekenin bir noktası (mesela yıldız noktası) doğrudan doğruya topraklanır; bu bir işletme topraklamasıdır. Tesise ait bütün madeni kısımlar, TN-S tipi şebekede PE koruma hattı üzerinden, TN-C tipi şebeke de PEN hattı üzerinden ve TN-C-S tipi şebeke de bu iki hattın kombinasyonu üzerinden işletme topraklamasına bağlanırlar. Bir faz-toprak teması halinde, işletme topraklamasının Ro direnci üzerinden, PE veya PEN koruma hatlarının ve bunlara bağlı cisimlerin toprağa karşı gerilimleri yükselir. Bu gerilimi sınırlandırmak için, bütün işletme topraklamalarının toplam topraklama direnci 2 Ω' u Öğr. Gör. Celal CAN

Sayfa 1


geçmemelidir. Bu durumda temas gerilimi için Ut < 50 V şartı sağlanabilir. Bir faz iletkeni ile koruma iletkeni arasında bir kısa devre olursa, bir hata akımı devresi oluşur. Devrenin Zd empedansı ile koruma cihazının Ia açma akımı, hatalı devreyi belirli bir zaman içinde kesilebilecek şekilde seçilmelidir. Bu şartın gerçekleşmesi için Zd.Ia≤ Ua olmalıdır. Sabit tüketicilerin kullanıldıkları devrelerdeki hata akımı anahtarı açma süresi 5 saniyeyi, seyyar tesislerinki ise 0,2 saniyeyi geçmemelidir. Sabit tüketiciler temas alanı dışındadır. TN sistemin ise yine üç adet alt grubu meydana gelmektedir. TN-C, TN-S, TN-C-S Aşağıda topraklama sistemleri sıra ile verilmiştir. a.TN-C Ģebeke sistemi Bu sistemde tesisin madeni muhafaza kısımlarının koruma ve nötr iletkenleri birleştirilerek şebekenin tamamında ortak bir iletken (PEN) olarak toprağa bağlanır.

Şekil 2.1:TN-C Sistemi: Koruma ve nötr fonksiyonları birleştirilmiş sistem b.TN-S Ģebeke sistemi Bu sistemde tesisteki bütün madeni kısımlar (makine gövdeleri), PE koruma hattı üzerinden işletme topraklamasına bağlanır. Koruma ve nötr iletkenleri ayrı hatlar olarak çekilir.


Sayfa 2


Şekil 2.2:TN-S Sistemi: Koruma ve nötr fonksiyonları ayrı iletkenlerle yapılmış Bilgi iĢlem cihazları için önerilen tn-s sistemi ile tasarlanan örnek tesis

Şekil 2.3:Bilgi işlem cihazları için önerilen tn-s sistemi ile tasarlanan örnek tesis c.TN-C-S sistemi: Bu sistemde koruma ve nötr iletkenleri tesisin bir bölümünde ayrı ayrı, bir bölümünde ise tek bir iletken olarak çekilir. Öğr. Gör. Celal CAN

Sayfa 3


Şekil 2.4:TN-C-S Sistemi: Koruma ve nötr fonksiyonları şebekenin bir bölümünde birleştirilmiş TN tipi Ģebekede uygulanabilecek koruma yöntemleri 1-Koruma topraklaması 2-Sıfırlama 3-Aşırı akıma karşı koruma 4-Hata akımına karşı koruma uygulanabilir. 2-TT ġebeke sistemi Şebekenin yıldız noktası topraklanmış veya yeteri kadar bir empedans üzerinden topraklanmıştır. Buna işletme topraklaması denir. Tesisteki madeni kısımlar işletme topraklamasından ayrı olarak topraklanırlar. Buna koruma topraklaması denir.


Sayfa 4


Şekil 2.5:TT Sistemi: Sistem nötrü ve cihazlar ayrı ayrı topraklanmış TT tipi Ģebekede uygulanabilecek koruma yöntemleri 1-Koruma topraklaması 2- Hata gerilimi ile koruma 3- Hata akımı ile koruma 4-Aşırı akıma karşı koruma uygulaması da yapılabilir. 3-IT ġebeke sistemi Bu sistemde şebekenin yıldız noktası toprağa karşı yalıtılmış veya yüksek bir empedans üzerinden topraklanmıştır. Şebekeden beslenen cihazlar topraklanır. Şebekede oluşan ilk faztoprak hatası, cihazlara zarar vermez. Ancak ikinci bir izolasyon hatası, toprak temaslı iki fazlı bir kısa devre oluşturur. Bu da cihazlar açısından zararlıdır. Bundan dolayı bu tür şebeke sistemlerinde izolasyon hatalarından korunmak amacı ile izolasyon kontrol cihazı kullanılır. Böylece izolasyon hatası önceden belirlenerek gereken önlem alınmış olur.


Sayfa 5


Şekil 2.6:IT Sistemi: Sistem nötrü yalıtılmış ve cihazlar topraklanmış IT tipi Ģebekede uygulanabilecek koruma yöntemleri 1-Aşırı akıma karşı koruma 2- Hata gerilimi ile koruma anahtarı 3- Hata akımı ile koruma anahtarı 4-İzolasyon kontrol düzeni 5-Potansiyel dengelemesi yapılabilir. ġEBEKE TĠPLERĠNĠN KORUMA DÜZENĠ AÇISINDAN DEĞERLENDĠRĠLMESĠ Bütün bu alçak gerilim şebeke tipleri arasında TN-S tipi, temas gerilimine karşı koruma sağlamak bakımından en uygun ve en güvenilir olanıdır. Bununla birlikte, bu şebeke tipinde üç faz, bir nötr ve bir koruma iletkeni olmak üzere, beş adet iletken bulunduğundan, diğerlerinden %20 kadar daha pahalıdır. Çeşitli şebeke tiplerinde hata akımı anahtarlarının nasıl uygulandığı şekil 2.7'de gösterilmiştir. Burada, hata akımı koruma anahtarının en kolay ve en rahat bir şekilde uygulandığı şebeke tipi TN-S şebekedir. Burada üç faz ve bir nötr hattından başka ayrı bir de koruma hattına bağlanarak koruma sağlanır. Sadece dört iletkenli TN-C tipi şebekede, nötr hattına, mesela bir fazlı tüketicilerin işletme akım devreleri bağlandıklarından, bu gibi şebekeler hata akımı anahtarının kullanılmasına elverişli değillerdir. Ancak nötr hattı ile koruma hattının ayrıldıkları şebeke bölümünde hata akımı ile koruma yapılabilir. TT tipi şebekede hata akımı ile korumanın sağlanması için korunacak cihazın gövdesinin topraklanması gerekir. IT tipi şebekede 1. hata izolasyon kontrol cihazının faaliyete geçmesini sağlar. Ancak ikinci hatanın da ortaya çıkması halinde hata akımı koruma anahtarı, devreyi keserek koruma işlevini yerine getirir. Öğr. Gör. Celal CAN

Sayfa 6


Hata akımı koruma anahtarlarının Ģebeke sistemlerine uygulanıĢı

Şekil 2.7:Hata akımı koruma anahtarının çeşitli şebeke tiplerinde uygulama şemaları a- TN-S sistemi b- TN-C-S sistemi c- TT sistemi d- IT sistemi


Sayfa 7


SĠSTEMLERĠN KARIġIK KULLANILMASINA ÖRNEK:

Şekil 2.8:Sistemlerin karışık kullanılmasına örnek şema B- ALÇAK GERĠLĠM TESĠSLERĠNDE KORUMA YÖNTEMLERĠ Alçak gerilim tesisleri ile evde, büroda, dükkânda, işyerinde, okulda ve sanayi tesislerinde kadın-erkek, çocuk-yaşlı, her meslekten ve her kültür seviyesindeki insanlar, günün her saatinde çeşitli şekillerde elektrik tesisleri ile yakından temas halinde bulunurlar. 1-DĠREK TEMASA KARġI KORUMA Elektrikli işletme araçlarının aktif kısımlarına temas edildiğinde baş gösteren tehlikelere karşı insanları korumak için alınan bütün tedbirlere direkt temasa karşı koruma denir. Arızasız elektrik cihazlarının gerilim altında bulunan aktif kısımları, direkt temaslara karşı korunurlar. Cihazlardaki işletme izolasyonu, uygun yapı ve düzenleme tarzı veya ızgaralar, parmaklıklar vs. gibi uygun engeller, direkt temasa veya tesadüfi temasa karşı yeterli koruma sağlarlar. Bununla beraber lak, emaye, oksit tabakası veya elyaf ile yapılan işletme izolasyonu direkt temasa karşı yeterli bir koruma olarak geçerli değildir; bu gibi hallerde ayrıca ilave bir korumaya ihtiyaç vardır. Direkt temasa karşı korunmuş olan arızasız işletme araçlarının ve elektrik cihazlarının pasif kısımlarına yani demir çekirdeklerine ve dış madeni mahfazalarına dokunmakta hiçbir sakınca yoktur. Öğr. Gör. Celal CAN

Sayfa 8


İşletme gerilimi 42 V’a kadar olan tesislerde direkt temasa karşı koruma yapmaya gerek yoktur. Fakat bu kolaylaştırıcı hüküm, yangın ve patlama tehlikesi olan işletmeler ve iş yerleri için geçerli değildir. Elektrik tesislerinin ızgaralar veya delikli saçlar vb. ile ayrılması da direkt temasa karşı koruma yöntemi olarak kabul edilebilir; fakat bu durumda ızgara aralıklarında veya saç üzerindeki deliklerinden hiçbir yerde aktif kısımlar ile temas etmek imkânı olmamalıdır. Mahfazalar, koruma ızgaraları ve saç kapakları iyice tespit edilmiş olmalı ve mekanik bakımdan dayanıklı olmalıdır. 2-EN DĠREKT TEMASA KARġI KORUMA 50-65V gibi belirli değerin üzerindeki temas gerilimleri yüzünden meydana gelen tehlikelere karşı insanları ve evcil hayvanları korumak için alınan bütün tedbirlere en direkt temasa karşı koruma denir. Eğer bir işletme aracında veya elektrik cihazında izolasyon sonucunda dış madeni kısımlar bir hata geriliminin tesiri altında kalırlarsa, en direkt söz konusu olur. Bu durumda hatalı cihaza temas eden insanlar temas gerilimi altında kalarak hayat tehlikesi ile karşı karşıya gelir. Buna engel olmak, birinci derecede imalatçının görevidir; çünkü uygun bir tasarım uygulayarak, uygun bir izolasyon maddesi kullanarak ve özenli bir işçilikle en direkt temastan kaynaklanan tehlike büyük çapta önlenebilir. Bununla beraber, 50-65 V’ tan da büyük temas geriliminin meydana gelebileceği yerlerde, ilave koruma tedbirinin alınması gerekir. İlave koruma tedbirleri, yapılış ve çalışma tarzlarına göre aşağıdaki durumları sağlarlar: a) Koruma izolasyonun ve koruma küçük geriliminin kullanılması tehlikeli durumu önler. b) Koruma ayırması yapılması, koruma hat sisteminin kullanılması tehlikeli durumu azaltır. c) Koruma topraklamasının yapılması, sıfırlama yapılması hata gerilimi ile açma, hata akımı ile açma, hatalı kısmı hızla devreden çıkartır. a.Küçük gerilim kullanma Bu yöntemde temas geriliminin tehlikeli olabilecek değeri olan 65 volttan daha küçük gerilim değeri ile çalışma yapılır. Böylece bir izolasyon hatasında kişiye zarar vermez. Bu koruma düzeninde küçük gerilim tarafındaki gerilim altındaki bölümlerin topraklanmasına izin verilmemelidir. Küçük gerilimde kullanılan fişler alçak gerilimde kullanılan prizlere uygun nitelikte yapılmamalıdır. İşletme araçları ve hatlar en az 250 V lik yalıtkanlık gerilimine göre yalıtılmış olmalıdır.(oyuncak ve haberleşme aygıtları bunun dışındadır.) Akümülatörler, piller, ve çift sargılı bir transformatör aracılığı ile küçük gerilimler elde edilebilir. Bu işlemde kesinlikle oto trafoları kullanılmamalıdır. Oyuncaklar, haberleşme cihazları, elektronik cihazlar ve küçük gerilimli aydınlatma araçları alıcı olarak düşünülebilir. b. Koruma izolasyonu (çift izolasyon) uygulanması İşletme organizasyonuna ilave olarak yapılan ve işletme izolasyonunun eksik yapıldığı veya arızalandığı durumlarda yalıtımın yapılması amacıyla yapılır. 1-Toprakla temasta bulunan iletken bölümlere ya da üzerinde durulan yere karşı yüksek dokunma gerilimlerinin etkisinde kalmayı önler. 2-İşletme araçlarının yalıtılması daha önemlidir.


Sayfa 9


İki çeşittir. Bunlardan birisi, cihazın ve kullanıcının üzerinde bulunduğu döşeme yalıtkan madde ile yalıtılır. Bu yöntemde kullanıcı zemin dışında başka bir toprağa temas etmemelidir. Uygulamada en çok kullanılan diğer bir koruma izolasyonu ise; cihazın dıĢ muhafazası yalıtkan maddeden yapılır veya yalıtkan tabaka ile kaplanır. Bu durumda kullanıcı ister zemine ister diğer topraklanmış elemanlara temas etse bile korunmuş olur. Bu nedenle daha çok seyyar olarak kullanılan mutfak robotu ve mikser gibi elektrik makinelerinde bu tip koruma izolasyonu kullanılır.

Şekil 2.9: Koruma izolasyonu uygulanma yöntemleri c. Koruma ayırması (izolasyon transformatörü kullanarak) Birbirinden ayrılmış iki sargılı bir koruma transformatörü ile tüketici normal şebekeden iletken olarak ayrılır. Bu şekliyle küçük gerilimle koruma sistemine benzer. Ancak burada korunan akım devresinde 380 V’a kadar nominal gerilimler kullanılır. Şebeke ile elektrikî olarak alıcının ilişkisi kesik olduğundan tüketici cihazda bir izolasyon hatası ortaya çıksa dahi, tehlikeli temas gerilimi oluşmaz. Yani makinede çalışan kişi elektriğe çarpılmaz. Örneğin banyolarda ve benzeri rutubetli yerlerde traş makineleri ve bu gibi seyyar cihazlar bir ayırma transformatörü üzerinden bağlanırlar. Bu gibi hallerde en çok rastlanan uygulama 1:1 çevirme oranı olan 220 V'luk bir ayırma transformatörünün kullanılmasıdır. Ayrıca kazanlarda, gemi gövdesi inşaatında ve benzeri tehlikenin büyük olduğu madeni iş yerlerinde kullanıcıların korunmasında kullanılır.


Sayfa 10


Şekil 2.10 : Bir fazlı ve üç fazlı ayırma transformatörleri Koruma ayırması iĢleminde dikkat edilecek hususlar: 1. Koruma ayırması, gerilimi 500 V'a kadar olan şebekelerde uygulanır. Ayırma transformatörünün sekonder gerilimi, bir fazlı (iki kutuplu) tüketicilerde en fazla 250 V ve üç fazlı (üç kutuplu) tüketicilerde en fazla 380 V. olabilir. 2. Bir ayırma transformatörüne en çok 16 A çeken tüketiciler bağlanabilir. Buna göre sekonder tarafa bağlı olan bir fazlı tüketicilerin en çok S=220.16≅4kVA, ve üç kutuplu tüketicilerin ise en çok S=√3.380.16≅10,5kVA güçlerinde olmalarına izin verilir. 3. Tüketicileri seyyar ayırma transformatörlerine bağlamak için, emniyet kontağı olmayan ve sabit olarak tesis edilen bir prizden yararlanılır. 4. Sabit ayırma transformatörlerinin madeni mahfazaları bir bağlama ucu ile donatılmalı ve buraya koruma hattı bağlanmalıdır. Seyyar ayırma transformatörleri koruma izolasyonu ile korunmalıdırlar. Ayırma transformatörlerinin sekonder tarafları topraklanmazlar ve başka tesis bölümlerine iletken olarak bağlanmazlar. 5. Bir ayırma transformatörünün sekonder tarafına sadece bir cihaz bağlanır. Böylece iki farklı tüketicide oluşan iki ayrı izolasyon hatasından kaynaklanacak tehlike önlenmiş olur. Eğer bir izolasyon hatası oluşmuşsa bir diğeri oluşmadan ilk hata tamir edilmelidir. Koruma ayırması sadece bir izolasyon hatası olan yerlerde kullanılır. İki farklı tüketicide oluşan iki ayrı izolasyon hatasından kaynaklanan bir durumda büyük bir temas gerilimi ve hayat tehlikesi ortaya çıkar. Örneğin, şekil 2.11’de görüldüğü gibi hem iletken üzerinden hem de transformatörün topraklanmış madeni muhafazası üzerinden toprağa kaçak oluşmuşsa bu durumda kullanıcı için bir hayat tehlikesi oluşur.


Sayfa 11


Şekil 2.11:İletken üzerinden ve transformatörün topraklanmış madeni muhafazası üzerinden toprağa kaçak oluşma durumu d.Koruma hattı sistemi (potansiyel dengeleme hattı): Her binada ana koruma iletkeni, ana topraklama iletkeni, bina içindeki yapıların metal bölümleri, merkezi ısıtma ve klima sistemleri, metal borular, potansiyel dengeleme hattına bağlanmalıdır. Bütün madeni gövdelerin iletken kısımları birbirlerine ve toprağa bağlanır. Böylece potansiyel eşitliği sağlanarak aralarındaki yüksek temas gerilimi ortadan kaldırılmış olur. Potansiyel dengeleme iletkeni, tesisteki en büyük koruma iletkeninin yarı kesitinde, bakır malzeme için en az 6 mm2 ve en fazla 25 mm2 olacaktır.

Şekil 2.12: Koruma hattı(potansiyel dengeleme) sistemi


Sayfa 12


Koruma hattı sisteminin kullanıldığı tesislerde Ģu Ģartlar sağlanmalıdır: 1-Tesisin yıldız noktası topraklanmaz. 2- Bütün madeni gövdelerin iletken kısımları birbirlerine ve toprağa bağlanır. 3-Tesisin izolasyonunu kontrol etmek amacıyla kontrol cihazı bağlanarak hatayı sesli veya ışıklı olarak haber vermesi sağlanır. 4- Potansiyel dengeleme iletkeni, tesisteki en büyük koruma iletkeninin yarı kesitinde, bakır malzeme için en az 6 mm2 ve en fazla 25 mm2 olacaktır. 5-Toplam koruma hattı sisteminin topraklama direnci 20 ohm’ un üstüne çıkmamalıdır. Yıldız noktası topraklanmamış olan bir tesiste arızasız durumda fazların toprağa karşı gerilimi 0 V 'tur. Faz iletkenlerinden birinin toprakla temas etmesi halinde topraklanmış bir sistem ortaya çıkar; faz iletkenlerinin toprağa karşı gerilimleri 380V olur. Birinci toprak teması kapasitif bir akımın geçmesine sebep olur. Bu akım 1000 m uzunluğunda 1,5 rnrn2 kesitindeki bir hatta 14 mA ve 120 mm2 kesitindeki bir hatta 84 mA kadardır. Bu gibi tesislerde bir toprak hatası baş gösterdiğinde, henüz ikinci bir hata meydana gelmeden hata tamir edilmelidir. Aynı zamanda farklı fazlarda iki hatanın baş göstermesi, bir kısa devreye yol açar ve tesis devreden çıkarılır. Koruma hattı sisteminin uygulandığı tesislerde ilk toprak hatası oluştuğunda tesisin derhal devreden çıkarılması gerekmediğinden maden ocakları, izabe tesisleri, santrallerin yardımcı tesisleri, kimya sanayi, ameliyathaneler, gibi işyerlerinde kullanılmaya elverişlidir. e.Koruma topraklaması sistemi İnsanları tehlikeli temas gerilimlerine karşı korumak için tüketicilerin işletme akım devresine ait olmayan ve fakat bir izolasyon hatası sonucunda gerilim altına girebilen ve madeni mahfazaların toprak ile bağlanmalarına koruma topraklaması denir. Bir izolasyon hatası durumunda gövdeye temas aynı zamanda toprak kaçağı oluşturacağından bir fazlı bir kısa devreye dönüşür. Büyük hata akımları oluşacağından koruma elemanı (sigorta) tarafından devre kesilir. Böylece tehlikeli temas gerilimi ortadan kalkmış olur. Bu durumda öncelikle arızanın giderilmesi gerekir. Eğer giderilmezse devre çalışmaz. Koruma topraklamasının uygulandığı şebekelerde genellikle yıldız noktasının veya bir faz iletkeninin işletme esnasında topraklanmış olması gerekir.

Şekil 2.13:Cihazın madeni kısımlarının topraklanması ve su borusuna bağlanması


Sayfa 13


Temas geriliminin değeri Ut=Ih.Rk kadardır. Burada Ut: Temas gerilimidir. Rk: Koruma topraklamasının geçiş direnci Ih: Hata akımı Temas geriliminin 65 volttan küçük olması gerekir. Eğer büyükse, devrenin derhal açılması gerekir. Bunu da korunacak işletme aracının önüne bağlanan sigorta yapar. Korumanın etkili olabilmesi için Ģu konulara dikkat edilmelidir: 1. Hata akımının kısa devre akımına dönüşebilmesi için devredeki dirençlerin ve özellikle Rk topraklama direncinin çok küçük olması gerekir. 2. Sigortanın da bu hata akımının tesiri ile 0,2 s gibi çok kısa zamanda devreyi kesmesi gerekir. Koruma topraklamasının uygulandığı bir Ģebekede topraklanacak olan en önemli tesisler ve iĢletme araçları Ģunlardır: 1) Evlerde kullanılan ve insanların temas edebilecekleri dış mahfazaları iletken olan makineler ve cihazlar, gerilim altına girmesi mümkün olan madeni bina kısımları, 2) Atölyelerde ve işyerlerinde her çeşit elektrik motorları, cihazlar ve tesisler, 3)Bağlama ve dağıtım tesislerinde saçtan yapılmış dağıtım tabloları, kabloların metal kılıfları, metal kablo başlıkları, ek ve branşman kutuları, kumanda cihazlarının metal mahfazaları, madeni kapılar, kapaklar, bölmeler, koruma ızgaraları, 4) Transformatör istasyonlarında metal tüm kısımlar, 5) Hava hattı şebekelerinde metal direkler. Koruma topraklaması iki şekilde yapılır. a-Korunacak işletme aracının toprağa bağlanması b-Korunacak işletme aracının su borusu şebekesine bağlanması ile sağlanır. Bu iki topraklama şeklinin özellikleri aşağıda belirtilmiştir. 1-Hata halinde hata akımı topraklayıcı üzerinden, toprağa geçer ve devresini toprak üzerinde kapatır. (Şekil 2.13.) Burada en önemli nokta, korunacak olan tesis bölümünün toprak ile yapılan bağlantısında Rk ile gösterilen dirençoluşur. Bu direnç topraklamanın ve zeminin uygunluğuna bağlıdır. Temas geriliminin değeri Ut=Ih.Rk kadardır. Temas geriliminin 65 volttan küçük olması gerekir. Eğer büyükse, devrenin derhal açılması gerekir. Bunu da korunacak işletme aracının önüne bağlanan sigorta yapar. Kısa sürede yapılması gereken bu işlem eğer 0,2 saniyeden daha geç olursa, kullanıcı (insan)hayatı tehlikede demektir. Bu nedenle bu yöntem küçük işletmeler yerine yüksek gerilim tesislerinde kullanılır. 2-Hata akımı su borusu üzerinden bağlanabilir. Ancak bu yöntemin uygulanmasında boruların kesintisiz olması gerekir. Bunu sağlamak için su sayaçlarının ve plastik bağlantı borularının en az 16 mm2 kesitinde kalaylı bakır veya 25mm2 kesitinde galvanizli çelik şerit ile köprülenmesi gerekir. Ancak günümüzde daha çok plastik su borularının kullanımının yaygınlaĢması ile bu yöntemin uygulaması azalmaktadır.


Sayfa 14


Şekil 2.14:Koruma topraklamalı tüketicilerin seyyar iletkenler üzerinden prize bağlanmaları sırasında kullanılan koruma kontaklı fiş ve prizler (Kh: Koruma hattı) Koruma topraklamasının güvenli olması için Ģu Ģartlar gerekir: 1-Koruma topraklamalı tüketicilerin seyyar iletkenler üzerinden prize bağlanmaları sırasında koruma kontaklı fiş ve prizler şekil 2.14 te görüldüğü gibi kullanılmalıdır. 2-Koruma topraklamasının uygulandığı yerlerde sıfırlama yapılmasına izin verilmez. 3-Nötr hatları yalıtılmış ve mekanik olarak korumalı olarak çekilir. 4-Hava hattı şebekelerinde temas edilebilecek yerlerde işletme topraklaması iletkenleri, mekanik olarak ve temas ihtimallerine karşı korunmalıdır. 5-Topraklama baralarının kesiti en az sigorta akımı en büyük değerde olan işletme aracına ait koruma hattının kesitine eşit olmalıdır. (Tablo 2.1). 6-Koruma topraklamasının sağlamlık kontrolü tesis işletmeye alınmadan yapılmalıdır.


Sayfa 15


Tablo 2.1: Faz hattının kesitlerine bağlı olarak koruma hatlarının nominal kesitleri


Sayfa 16


Büyük güçlü bir tesis için topraklama sistemi

Şekil 2.15:Büyük güçlü bir tesiste topraklama sistemi uygulaması f. Sıfırlama: İnsanları tehlikeli temas gerilimine karşı korumak için tüketicilerin işletme akım devresine ait olmayan ve insanların temas alanında bulunan işletme aracının metal gövdesinin nötr hattı ile iletken olarak bağlanmasına sıfırlama denir. Koruma topraklamasında olduğu gibi sıfırlamada da yüksek temas geriliminin meydana gelmesine engel olunamaz. Ancak işletme araçlarında izolasyon hatası sebebi ile oluşan yüksek temas gerilimlerinin sürekli olarak kalması önlenir. Sıfırlama yolu ile yapılan koruma sisteminde korunacak işletme aracının gövdesi nötr iletkeni ile veya nötre bağlı bir koruma iletkeni ile bağlanır. Nötr iletkeni bir işletme topraklaması üzerinde topraklanır. Herhangi bir nedenle tüketicide bir izolasyon hatası oluştuğunda faz kaçağı tüketici gövdesi üzerinden tekrar nötr (sıfır) kısma dönerek kısa yoldan devresini tamamlar. Hata akımı aynı zamanda kısa devre akımı olduğundan fazı koruyan sigorta devreyi açarak koruma yapar. Bu sayede yüksek temas gerilimi kısa sürede kesilmiş olur. Sıfırlamada akımın dönüş yolu koruma iletkeni ve nötr hattı üzerinden olduğundan iletim direnci daha küçük olur. Bu nedenle alçak gerilim tesislerinde kolay, ekonomik, etkili ve en çok kullanılan koruma yöntemi sıfırlamadır. Sıfırlama klasik sıfırlama ve modern sıfırlama olmak üzere iki Ģekilde yapılır. 1-Klasik sıfırlama: Şekil 2.16’da bağlantısı görülen klasik sıfırlamada nötr iletkeni aynı zamanda koruma iletkeni olarak kullanılır. Basit ve ucuz olmasına karşılık nötr hattındaki bir Öğr. Gör. Celal CAN

Sayfa 17


kopma fazın makine gövdesi üzerinde sürekli kalmasına sebep olur. Bu da kullanıcıyı yüksek temas gerilimine maruz bırakır.

Şekil 2.16: Üç fazlı ve bir fazlı tüketici devresinde klasik sıfırlama 2-Modern sıfırlama: Eski tesislerde sıfırlama iletkeni, hem sıfır iletkeni hem de toprak iletkeni olarak kullanılıyordu. Şekil 2.17’de verilen modern tesislerde ise, sıfırlama için bağlantı (kofre) kutusundan itibaren ayrıca topraklanmış özel koruma hattı çekilir. Çünkü alternatif akım tesislerinde bir fazlı tüketiciler veya üç fazlı dengesiz tüketiciler nötr üzerinden işletme akımı geçirebilmektedirler. Bu nedenle koruma iletkeni daha güvenli olarak sıfırlama görevini üstlenmektedir. Burada, nötr iletkeninin kopması ile birlikte gövde teması gibi iki hatanın bir arada olması durumunda ancak tehlike oluşur. Sıfır iletkeninin yalıtılmış olarak döşenmesi de yangın tehlikelerini ortadan kaldırır.


Sayfa 18


Şekil 2.17: Üç fazlı tüketici ve bir fazlı priz devresinde modern sıfırlama Sıfırlamanın uygulanabilmesi için aĢağıdaki Ģartların yerine getirilmesi gerekir: 1. Sıfır iletkeni üzerine sigorta konulmaz. 2. Sıfırlama iletkeni de nötr iletkeni kesitinde olmalıdır. 3. Sıfırlamanın yapıldığı şebeke ve tesislerde sıfır iletkeni ile bağlantısı olmayan koruma topraklamasının yapılmasına izin verilmez. 4. Sıfırlama uygulanan şebekelerde, toprak üstünde kullanılan ve sıfır iletkeni ile topraklayıcı arasına çekilen topraklama iletkeninin kesiti, bakır için en az 16 rnrn2, galvanizli çelik Şerit için en az 3 mm kalınlığında olmak üzere 100 mm2 olmalıdır. Toprak içinde çekilen yalıtılmış bakır İletkenlerin kesiti de toprak üstündekiler gibi olmalıdır. 5. Dağıtım şebekesinin bulunduğu alanda kaliteli topraklayıcılar bulunuyorsa, sıfır iletkeni bunlara bağlanmalıdır. Bu bakımdan madeni su borusu şebekesi iyi bir topraklayıcı olarak kabul edilebilir. Kabloların kurşun kılıfları yalnız başına sıfır iletkeni olarak kullanılmaz. Şebekenin bir çok yerinde tüm abone bağlantılarında su borusu şebekesine iletken olarak bağlanmışsa, kurşun kılıf yalnız başına sıfır iletkeni olarak kullanılabilir. 6. İşletme topraklaması jeneratörün veya transformatörün yanında topraklanır. Havai hatlarda ayrıca en azından 200 metreden uzun olan her kolun sonu topraklanır. 7. Sigortaların nominal akımının büyük seçilmesi gibi anormal hallerde sıfırlama yapılmamalıdır. 8. Tüketici tesislerinde sıfır iletkenleri de faz iletkenleri gibi yalıtılmalı, dikkatli döşenmeli ve aynı boru içinde ya da çok damarlı kablo ve iletken kullanıldığında bunlarla ortak kılıf içinden geçirilmelidir. Birçok akım devresi için müşterek bir sıfır iletkeninin kullanılmasına izin Öğr. Gör. Celal CAN

Sayfa 19


verilmez. Ancak bara ile yapılan dağıtım tesislerinde sıfır barasının kesiti faz iletkenlerinin toplam kesitine uygun olarak seçilmişse, buna müsaade edilir. 9. Sıfır İletkeni, nötr İletken ve özel koruma iletkenleri belli renklerle tanıtılmalıdır. 10. Havai hat tesislerinde sıfır iletkeni, faz iletkenlerinin altına döşenir. 11. Sıfırlanmış tüketicilerin seyyar iletkenler üzerinden prize bağlanmaları halinde koruma kontaklı fiş ve prizler kullanılır. Hata büyüklüklerinden yararlanarak yapılan korumalar: Bu tür koruma sistemlerinde bizzat hata büyüklüklerinden yararlanarak özel bir anahtar yardımı ile hatalı devre açılır. Bu bağlamalar sayesinde tüketiciler korunabildikleri gibi tesisler de korunurlar. g.Hata gerilimi ile koruma yöntemi: Bu koruma sisteminin prensibi, bir izolasyon hatasında, işletme aracının pasif iletken kısmı ile toprak arasında oluşabilecek hata gerilimini kontrol etmeğe dayanır. Bunun için özel bir koruma anahtarından yararlanılır. Bu anahtar, empedansı yaklaşık 400 ohm değerinde olan bir açma bobini ile donatılmıştır. Bu bobin, cihazın gövdesi ile toprak arasına bağlanmıştır ve bir hata durumunda Uh hata gerilimini ölçer. Eğer bobine uygulanan gerilim, belirlenen bir değeri aşarsa, bobin mıknatıslanarak anahtar kolunu çeker ve anahtar açılır. Şekil 2.18’de verilen hata gerilimi ile koruma bağlantısı sayesinde yüksek temas geriliminin sürekli olarak kalması önlenir ve hata oluştuktan sonra 0,2 saniye içinde bütün faz iletkenleri ve nötr hattı aynı zamanda açılırlar. Bu koruma sistemi yıldız noktası topraklanmış şebekelerde kullanılır. Hata gerilimi bobinini bağlamak için yardımcı bir topraklayıcıya ihtiyaç vardır. Ancak bu topraklayıcı diğer topraklayıcılardan en az 10 metre uzaklıkta olmalıdır. Hata akımı koruması daha etkili bir koruma olduğundan günümüzde hata gerilimi koruması önemini kaybetmiştir.


Sayfa 20


Şekil 2.18: Hata gerilimi koruma bağlantısı h.Hata akımı ile koruma yöntemi: Günümüzde çok yaygın bir hale gelmiş olan bu koruma sistemi topraklama, sıfırlama, hata gerilimi ile koruma gibi diğer koruma sistemlerinin yerini almıştır. Hata akımı ile koruma yönteminde, fazdan toprağa doğru (doğrudan veya cihazların madeni mahfazaları üzerinden) bir hata akımı geçtiğinde istenilen akım değerine bağlı olarak devreyi keser. Bu işlemi yapan anahtarlara kaçak akım koruma rölesi (KAKR) adı verilmektedir. Hata akımı ile koruma sisteminin kusursuz çalışması ve hatalı açmalara meydan vermesi için dikkat edilmesi gereken bir husus, nötr iletkeninin hata akımı koruma anahtarından sonra ikinci bir kere daha topraklanmamasıdır. Bu yüzden nötr iletkeninin de, faz iletkenleri gibi, toprağa karşı yalıtılmış olarak çekilmesi gerekir. Aynı sebepten dolayı, hata akımı ile korunmuş bir tüketicinin, aynı zamanda sıfırlanmasına müsaade edilmez. Alternatif akım etkilerinin akım/zaman bölgeleri Canlılar üzerinden elektrik akımı geçmesi sonucu bunlar üzerinde meydana gelecek etkiler akım büyüklüğüne ve etki süresine göre aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. İnsan bedeninden geçecek akımın büyüklüğü, kişinin vücut direncine, temas noktalarının özelliklerine ve alternatif akımda frekansa bağlıdır. İnsan vücut direnci, vücut iç direnci, temas noktalarındaki geçiş dirençleri ve genel olarak akım yolu üzerindeki diğer dirençlerden oluşur. Bu değerler kişilere göre çok farklı değerler alabilirler. İnsan vücudu toplam direnci 2500 ohm alınıp, insan için tehlikesiz akım 20 mA alınırsa 50 volt’luk bir temas gerilimi sınır değer olarak kabul edilebilir. Öğr. Gör. Celal CAN

Sayfa 21


AC-1 : Genellikle tepki yoktur. AC-2 : Zararlı bir fizyolojik etki yoktur. AC-3 : Kalp atışlarında aksaklıklar görülür. AC-4 : Tehlikeli fizyolojik etkiler, ağır yanıklar. Şekil 2.19: İnsan için tehlikeli akım bölgeleri karakteristiği Açma akımı 30 mA olan hata akımı koruma anahtarlarının akım zaman karakteristikleri insan hayatını korumak için gerekli emniyet karakteristiğine de uygundur. Şekil 2.19’da AC-1, AC2, AC-3 ve AC-4 akım bölgeleri tesir süresine bağlı olarak gösterilmiştir AC-3 bölgesi, insan için hayat tehlikesi arz eden kritik karakteristiği gösterir. AC-4 akım bölgesi ise, %100 öldürücü akım değerlerini kapsadığından, hata akımı koruma bağlamasının görevi, bu akım bölgesinin meydana gelmesini önlemektir. Dolayısıyla 30 mA tam sınır bölgesini oluşturacağından kaçak akım koruma rölesi sınır akım değeri 30 mA değerinde olmalıdır. Zaten bu değerde imal edilirler. Bir fazlı kaçak akım koruma röleleri: Akım transformatörü tüketici akımlarını kontrol etmeğe yarar. Bunun için, eğer korunacak cihaz bir fazlı ise, demir çekirdek üzerinde geliş ve gidiş hatlarına ait olmak üzere iki adet primer sargı bulunur. Demir çekirdek üzerinde ayrıca bir de sekonder sargı vardır. Üzerinden akım geçen bir iletkenin etrafında bir manyetik alan meydana gelir. Eğer bu iletken ile demir çekirdek üzerinde bir sargı yapılırsa veya bu iletken halka şeklindeki demir çekirdeğin içinden geçirilirse, demir çekirdekte manyetik alan toplanır ve bir manyetik akı oluşur. Tüketici akımı alternatif akım olduğundan manyetik alan da aynı frekansla değişir. Aynen bir transformatörde olduğu gibi bu akı, sekonder sargıda bir gerilim indükler ve buna bağlı devreden bir akım geçmesine sebep olur.


Sayfa 22


Şekil 2.20: Bir fazlı hata akımı koruma bağlantısı Şekil 2.20 a’da görüldüğü gibi hatasız durumda geliş ve gidiş iletkenlerindeki akımlar birbirine eşit ve yönleri terstir. Şu halde bunların vektörel toplamı sıfıra eşittir. Demir çekirdek içinden geçirilen geliş ve gidiş iletkenlerinin çekirdek içinde meydana getirdikleri manyetik akılar da birbirine eşit ve ters yönde olduklarından bunlar birbirini götürürler ve toplam akı sıfıra eşit olur. Bu nedenle, sekonder sargıda hiç bir gerilim indüklenmez ve açma bobini akımı sıfır olur. Şekil 2.20 b’de görüldüğü gibi fazdan toprağa herhangi bir nedenle kaçak olduğunda geliş ve gidiş iletkenlerindeki akımlar birbirine eşit olmayacağından (Igelen=Igiden+Ikaçak) akımların oluşturduğu manyetik akılar da eşit olmayacak ve bunların vektörel toplamı belirli bir değerde olacaktır. Bu nedenle, sekonder sargıda bir gerilim indüklenir ve açma bobini akımı bir değer gösterir. Bu değer anahtara kumanda ederek devrenin açılmasını sağlar. Üç fazlı kaçak akım koruma röleleri: Üç fazlı tüketicilerde ise üç adet primer sargı ve eğer nötr hattı da varsa, dört primer sargı vardır. Prensip olarak tüketiciye gelen bütün faz iletkenlerinin çekirdeğin içinden geçirilmesi de aynen primer sargı gibi etki eder. Eğer nötr veya sıfır iletkeni de varsa, bu da aynı şekilde çekirdek içinden geçirilmelidir; çünkü dengesiz yüklerde bunun üzerinden de akım geçer. Hatasız ve hatalı üç fazlı tüketicinin akımlarını kontrol eden akım transformatörleri şekil 2.21' de gösterilmiştir.


Sayfa 23


Şekil 2.21: Bir fazlı hata akımı koruma bağlantısı Dengeli veya dengesiz yüklerde üç fazlı ve üç iletkenli bir sistemde, hata olmadığı sürece, her üç faz akımının fazör toplamı daima sıfırdır. IR + IS + IT = 0 Üç fazlı ve dört iletkenli bir sistem dengeli ise, yine her üç faz akımının fazör toplamı sıfıra eşittir ve dördüncü iletken olan nötr veya sıfır iletkeninden akım geçmez. Eğer sistem dengeli değil ise, sıfır veya nötr iletkeninden de bir akım geçer. Bu akım üç faz akımının fazör toplamına eşittir. Yani dört iletkenden geçen akımlar toplamı daima sıfırdır. IR + IS + IT + IMp = 0 Bu nedenle üç fazlı veya dört iletkenli sistemde kaçak akım koruma anahtarından yararlanılır. Devreden hata akımı çekilmediği sürece demir çekirdekte hiçbir manyetik alan oluşmaz. Fakat devreden izolasyon hatası nedeniyle bir hata akımı geçerse, bu durumda akım transformatörü üzerindeki akımların toplamı sıfır olmaz, hata akımına eşit bir fark meydana gelir. IR + IS + IT + I0 = Ih Bu fark akım nedeniyle demir çekirdekte bir manyetik alan oluşur. Sekonder sargıda gerilim indüklenir. İndüklenen gerilim açma bobininden akım geçmesini ve açma bobininin devre enerjisini kesmesini sağlar. Şekil 2.22’de üç fazlı ve bir fazlı tüketicilerin kaçak akım koruma rölesi ile korunmalarına ait sistem şeması verilmiştir.


Sayfa 24


Şekil 2.22: Üç fazlı ve bir fazlı tüketicilerin kaçak akım koruma rölesi ile korunması Hata akımı koruma bağlamasının, bununla eĢdeğer topraklama, sıfırlama ve hata gerilimi koruma bağlaması gibi koruma sistemleri ile karĢılaĢtırma yapılması: Hata akımı koruma bağlaması, tehlikeli temas gerilimlerini, 0,1-0,2 s gibi kısa zamanda açarlar. Koruma topraklamasında ve sıfırlamada bu süre çok daha uzundur. Mesela 25 A'lik hızlı sigortanın açma süresi, İa=2,5.25=87,5 A de yaklaşık 500 ms'dir, yani hata akımı anahtarının açma süresinin 2,5-5 katına eşittir. Bu yüzden tehlikeli temas geriliminin insan üzerine tesir süresi çok uzundur. Hata akımı koruma bağlaması 3-0,03 A arasındaki hata akımlarını 0,1-0,2 saniyeden kısa bir zamanda kestikleri halde topraklamada ve sıfırlamada hatanın öncelikle kısa devreye dönüştürülmesi ve büyük kısa devre akımları aracılığı ile sigortaların kesilmesi gerekir. Koruma topraklamasında ve sıfırlamada sigortanın nominal akım şiddetine eşit bir toprak akımı geçtiğinde devre kesilmediği için bir yangın söz konusu olabildiği halde, hata akımı koruma bağlaması 10-50 mA de devreyi keser. Hata akımı ile çalışan anahtar, aynı zamanda yangına karşı da koruma görevi yapar. Hata akımı koruma bağlaması basit ve ucuzdur. Gerekli topraklama direnci çok küçük olmadığından rahatlıkla uygun bir topraklama sağlanabilir. Bir koruma kontaklı prizde faz iletkeni ile koruma hattının yanlış bağlanmasına çok sık rastlanır ve bu da başka koruma sistemlerinde kolaylıkla fark edilmez ve maalesef büyük hayat tehlikesine yol açar. Böyle bir yanlış bağlama, Hata akımı koruma bağlamasının ilk kullanılmasında derhal kendini gösterir ve koruma anahtarı derhal devreyi keser. Hata akımı koruma bağlamasında topraklama iletkeni için korunmuş döşemelerde 1,5 rnrn2 cu, korunmamış döşemelerde 4 rnrn2 cu yeterlidir. Halbuki diğer koruma türlerinde faz iletkenlerinin kesitlerine eşit topraklama iletkeni kesiti seçmek gereklidir. Koruma topraklaması ve sıfırlama gibi koruma sistemleri ihtiyacı karşılamayacak hale geldiklerinde ve yangına karşı korumak için bunların yeniden düzenlemeleri ve düzeltilmeleri gerektiğinden, bu koruma sistemleri yerine kolaylıkla hata akımı koruma bağlaması getirilebilir. Öğr. Gör. Celal CAN

Sayfa 25


Hata akımı koruma bağlamasının tek sakıncası, bunun için özel bir koruma anahtarının kullanılmasının gerekli olmasıdır. Sağladığı avantajlar sakıncasından çok fazladır.

Bir fazlı bir yükün kaçak akım koruma rölesi (KAKR) ile korunması

Şekil 2.23: 2.2 kW lık bir yükün kaçak akım koruma rölesi (KAKR) ile korunması


Sayfa 26


Şekil 2.24 :Kaçak akım koruma rölesi için yangın ve insan koruması uygulamasına örnek tesisat şeması I- ĠÇ TESĠSAT YÖNETMELĠK MADDELERĠ Toprak elektrotu olarak kullanılan levhalar en az 0,5 m2 alanında bakır veya galvanizli çelikten olabilir. Bakır olanlar; en az 2 mm çelik olanlar ise en az 3 mm kalınlıkta olmalıdır. Çelik levhaların ayrıca çinko veya kurşunla kaplanmaları gerekir. Levhanın üst kenarı topraktan en az 80 cm derinde olmalıdır. Toprak hattına gelince, bu hat faz hattı kesitinin en az yarı kesitinde olmalı ve hiçbir zaman toprak üstünde 16 mm2 den, toprak altında 50 mm2 den küçük olmamalıdır. Ayrıca toprak hattı topraktan itibaren 2,5 m yüksekliğe kadar bir demir boru içine alınmalıdır. Madde 45. Topraklayıcılar ve topraklama iletkenleri tesisi a.l. Topraklayıcıların seçilmesinde ve düzenlenmesinde mahalli şartlar, zemin özelliği ve izin verilen yayılma direnci değerleri göz önünde bulundurulmalıdır. a.2. Topraklayıcının, çevresindeki toprağa iyi temas etmesi gerekir. Daha az toprak kullanılacağından topraklayıcıların tesisinde iyi iletken toprak tabakaları kullanılmalıdır. Toprak tabakaların kuru olması durumunda, topraklayıcının çevresindeki toprak yapışkan değilse ıslatılıp çamur haline getirilmeli, yapışkan ise topraklayıcı gömüldükten sonra dövülerek sıkıştırılmalıdır. Topraklayıcının yanındaki taş ve iri çakıllar yayılma direncini arttırırlar. Bunlar ayıklanmalıdır. Şerit ve çubuk topraklayıcıların yayılma direnci daha çok kendi uzaklıklarına, daha az olarak ta kesitlerine bağlıdır. a.3. Şerit topraklayıcılar: Zemin şartları elverişli ise, şerit topraklayıcılar genel olarak 0,5 ile 1 metre derinliğe gömülmelidir. Bu arada yayılma direncinin üst zemin tabakasının nemine bağlılığı ve donma ihtimali göz önünde bulundurulmalıdır. a.4. Çubuk topraklayıcılar: Çubuk topraklayıcılar yere olabildiğince dik olarak çakılmalıdır. İstenilen küçük yayılma direncinin sağlanabilmesi için birden çok çubuk topraklayıcının kullanılması gerekiyorsa bunlar arasındaki açıklık, en az bir topraklayıcı boyunun iki katı


Sayfa 27


olmalıdır. Toprağın üst tabakasının kuruması ve donması gibi nedenlerle paralel bağlı çubuk topraklayıcılar bütün uzunlukları boyunca etkili olmadıklarından, bunlar arasındaki açıklık en az bir topraklayıcının etkili boyunun iki katı olmalıdır. a.5. Levha topraklayıcılar Levha topraklayıcılar zemine dikey olarak gömülmelidir. Bunların boyutları gerekli yayılma direncine göre seçilmiştir. Topraklama tesislerinde genel olarak 1m X 0,5 metrelik levhalar kullanılır. Levhanın üst kenarı toprak yüzeyinden en az 1 metre aşağıda olmalıdır. Küçük bir yayılma direnci elde etmek için birden çok levha topraklayıcı kullanılması gerektiğinde bunlar arasındaki açıklık en az 3 metre olmalıdır. Aynı yayılma direncini sağlamak için şerit ve çubuk topraklayıcılar yerine levha topraklayıcısı kullanıldığında, bunlara oranla daha fazla gereç kullanılması gerekir. Topraklama iletkenlerinin döĢenmesi: i- Topraklama iletkenlerinin en küçük kesitleri, mekanik dayanım bakımından: ►Mekanik zorlamalara karşı korunmuş olan sabit tesislerde 1 ,5 rnrn2 Cu 2,5 mm2 Al .şerit kullanılmalıdır. ►Mekanik zorlamalara karşı korunmamış olan sabit tesislerde 4 mm2 Cu ya da kalınlığı en az 2,5 rnrn olan 50 mm2 lik çelik şerit olmalıdır. iii- Döşemelerde, duvar geçişlerinde ve mekanik zorlamaların çok olduğu yerlerde topraklama iletkenleri kesinlikle korunmuş olmalıdır. iv- Çıplak topraklama iletkenleri özel bir işaretle belirlenmiş olmalıdır. b.2. Topraklayıcıların yayılma direncini denetlemek için topraklama iletkenin uygun bir yerine bir ayırma düzeni yapılmalıdır. Bu düzen olabildiğince bölünmesi gereken yerlere konulmamalıdır. b.3. Topraklayıcının topraklama iletkenine bağlantısı, kaynak bağlantısı ya da rondelalı cıvatalar gibi mekanik bakımdan sağlam ve elektriksel bakımdan iyi iletken içinde yapılmalıdır. b.4. Toprak içindeki bağlantı noktalan korozyona karşı korunmalıdır. b.5. Toprak üstündeki topraklama iletkenleri görülebilecek biçimde ya da örtülü olarak döşendiklerinde, kolaylıkla ulaşılabilecek biçimde çekilmeli ve bulundukları yerde beklenebilen mekanik ve kimyasal etkilere karşı korunmuş olmalıdır. b.6. Topraklama iletkenleri ile topraklama baralarının ve bu iletkenlerden ayrılan kolların kendi aralarında bağlantıları sürekli olarak güvenilecek ve elektriksel bakımdan iy i bir iletkenlik sağlanacak şekilde yapılmalıdır. TOPRAKLAMA DĠRENCĠNĠN ÖLÇÜLMESĠ Bir toprak iletkeninin etkili olabilmesi için bunun toprağa göre direncinin mümkün olduğu kadar küçük olması gerekir. Bu sağlanamadığı takdirde, topraklama görevini yapamaz ve yukarıda sözü edilen sorunlarla karşılaşılır. Toprak direnci değeri Ģunlara bağlıdır: a) Kullanılan elektrodun şekline ve malzemesine, b) Elektrodun çakıldığı yerin derinliğine, c) Elektrot civarındaki toprağın özgül direncine. Toprağın özgül direnci; toprağın tipine (kumlu, killi olması gibi) ve topraktaki rutubete göre değişiklik gösterir. Toprak test cihazı ile toprak direncinin ölçümü


Sayfa 28


Pratikte toprak direncini ölçmek amacı ile toprak test cihazı kullanılır(şekil-2.26). Toprak test cihazı temel olarak meger’e benzer. İlave olarak iki eleman vardır. Bunlar: Dönen akım dönüştürücüsü ve doğrultucudur. Bu iki eleman, D.C. jeneratör miline bağlı “L” şeklinde 4’er fırçalı anahtarlardır. Aynı anda her bir fırçanın karşılıklı ikisi devreye bağlanır. Şekil-2.27’de toprak test cihazı devre şeması verilmiştir. Toprak test cihazının; P1, P2, C1 ve C2 şeklinde dört ucu vardır. P1 ve C1 uçları kısa devre edilerek toprak elektroduna bağlanır. P2 ve C2 uçları ise A ve B yardımcı elektrotlarına bağlanır. Toprak test cihazının gösterdiği değer, gerilim bobinine uygulanan gerilimin, akım bobininden akan akıma oranı kadardır.Yani; Rx=U/I olur. Toprak direnci, ibrenin sapması ile doğrudan okunur. Toprak test cihazları yalnız D.C. gerilim ile çalışmasına rağmen, toprağa D.C. gerilim uygulandığı zaman elektrolitik etki nedeni ile toprakta bir kutuplanma oluşmasını önlemek için, buradaki test cihazında bulunan anahtarlar, akım çevirici ve doğrultucu sayesinde A.C. işaret ile ölçme yapmaktadır. Şebeke frekansından farklı frekansta A.C. kaynağın kullanılması ile topraktaki kaçak dolaşan şebeke frekanslı akımların alette hatalı ölçmelere sebep olması önlenir.

Şekil-2.28’de Chauvın Arnoux firmasının ürettiği toprak test cihazı ve ölçüm devresi verilmiştir.


Sayfa 29


Şekil-2.28: Chauvın Arnoux firmasının ürettiği toprak test cihazı ve ölçüm devresi Tesisin, toprağa karĢı yalıtkanlık direncinin ölçülmesi: Şekil-2.29’da görülen bu alette ölçmenin yapılışı şöyledir: Tesisin lambaları da dahil olmak üzere bütün alıcılar devreye bağlı olarak kalır. Megerin bir ucu toprağa, diğer ucu da akımsız tesisatın iletkenlerinden birine bağlanıp manyetik kolu çevrilirse veya güç anahtarı açılırsa; alet bize, tesisin toprağa karşı olan yalıtkanlık direncinin değerini doğrudan gösterir.

Şekil-2.29: Dijital toprak direnci ölçü aleti ve kolsuz meger takımı b)Eğer bütün tesisattaki kısımların ve tabloların ayrı ayrı yalıtkanlık dirençlerini ölçmek gerekirse; tesisattaki alıcı cihazlar çıkarılır, ampuller gevşetilir ve her linyenin sigortası açıldıktan sonra iletkenlerin, toprağa ve birbirlerine karşı olan yalıtkanlıkları sırayla ölçülür.

Amaç: Bir tesisin topraklamasının yapılması Açıklama: İç tesisat yönetmeliğine göre buz dolabı, çamaşır makinesi, bulaşık makinesi, fırın, bilgisayar, ütü vb. elektrikli cihazların metal gövdelerinin, topraklanması gerekir. Gövdede oluşabilecek kaçak gerilimlerin, dokunan kişilere zarar vermemesi için cihaz gövdesi, bağlanacak bir iletken ile toprak levhasına bağlanır. Tesisatta toprak hattının Öğr. Gör. Celal CAN

Sayfa 30


bulunmadığı durumlarda topraklı prizdeki toprak ucu nötr ucu ile priz içerisinde birleştirilir. Buna sıfırlama denir. Ancak mümkün olduğu kadar sıfırlama yerine topraklama yapılmalıdır. ĠĢlem Basamakları 1. Topraklama ve sıfırlama uygulaması plançete üzerine döşediğiniz 3 linyeli tesisat üzerinde yapılacaktır. 2. İç tesisat yönetmeliğine uygun olarak topraklama levhası ve topraklama iletkenini malzemeciden alınız. 3. Topraklama levhasını iç tesisat yönetmeliğine uygun olarak toprak içine gömünüz. 4. Topraklama iletkenini topraklı prizdeki toprak ucuna bağlayınız. 5. Meger ile yaptığınız topraklamanın direncini ölçünüz. (220 000 ohm’dan fazla olması gerekir). 6. Yaptığınız işi öğretmeninize kontrol ettirerek çalıştırınız. 7.Prizdeki topraklama iletkenini sökerek topraklı prizin nötr ucu ile toprak ucunu bir iletkenle birleştirerek sıfırlama yapınız. 8. İşinizi öğretmeninize kontrol ettiriniz. 9. Tesisinizi sökerek malzemeleri sorumlusuna iade ediniz.


Sayfa 31


KAYNAK: Mahmut ALACACI-Elektrik Şebeke ve Tesisleri


Sayfa 32

ELEKTRİK ŞEBEKE VE TESİSLERİ

-50-

=================================================================================

BÖLÜM – 3 İÇ TESİSAT ELEMANLARI VE DEVRE UYGULAMALARI

A. TESİSAT ŞEKİLLERİ B. AYDINLATMA ARAÇ VE GEREÇLERİ C. AYDINLATMA SEMBOLLERİ D. AYDINLATMA DEVRELERİNİN KURULMASI E. SORTİ, LİNYE, KOLON, ANA KOLON HATLARININ TANIMI

BÖLÜM-3 İÇ TESİSAT ELEMANLARI VE DEVRE UYGULAMALARI -51=================================================================================

ELEKTRİK DEVRESİ, ELEMANLARI VE DEVRE ÇEŞİTLERİ 1.Elektrik devresi Üreteçten (batarya) çıkan akımın iletkenler üzerinden sigorta, anahtar, alıcı(almaç) üzerinden tekrar üretece gelmesi için izlediği yola elektrik devresi denir. 2.Elektrik devresi elemanları

Şekil-3.1: Elektrik devresi ve elemanları Basit bir elektrik devresi şu elemanlardan oluşur: a)Üreteç(batarya):Elektrik akımının oluşabilmesi için gereken potansiyel farkın elde edildiği elemandır. Doru akım üreteci; akümülatör, pil, dinamodur. Alternatif akım üreteci ise alternatördür. b)İletken:Elektrik akımını ileten elemandır. Genellikle bakır kullanılır. c)Sigorta:Bir elektrik devresinde alıcının çekebileceği akım belirlidir. Bu akımdan daha fazla akım geçmesi durumunda devreyi aşırı akımın zararlı etkilerinden koruyan elemana sigorta denir. d)Anahtar:Elektrik devresinde devreyi açıp kapamaya yarayan elemana anahtar denir. e)Alıcı(almaç):Elektrik enerjisini ısı, ışık gibi diğer enerjilere çeviren alet ve makinelere alıcı denir. Örneğin; lamba elektrik enerjisini ışık enerjisine, ısıtıcı da ısı enerjisine çevirir. 3.Elektrik devresi çeşitleri Elektrik devreleri açık devre, kapalı devre ve kısa devre olmak üzere üçe ayrılır: a)Açık devre: Elektrik devresinde elektron akışının olmadığı Alıcıdan çıkan akımın devresini tamamlayamadığı devreye açık devre denir. Açık devre aşağıdaki durumlarda oluşur: HAnahtar açık olduğunda, Hİletkenlerden birisi kopuk olduğunda, HSigorta devreyi açmış olduğunda, HAlıcı arızalı olduğunda, HEk yerlerinde temassızlık olduğunda


-52-

=================================================================================

Şekil-3.2: Açık devre

Şekil-3.3: Kapalı devre

b)Kapalı devre: Anahtar kapalı durumda iken üreteçten çıkan elektronlar alıcı, anahtar, sigorta üzerinden devresini tamamlayarak tekrar üretece döner. Bu durumda alıcı çalışır. (Şekil-3.3). c)Kısa devre: Üreteçten çıkan elektronlar alıcıya ulaşmadan devrenin herhangi bir yerinden tekrar üretece dönerse bu duruma kısa devre denir. Şekil 3.4’te a b noktaları arasından kısa devre oluşmuştur. Elektronlar alıcıya ulaşamadığından alıcı çalışmamaktadır. Aynı zamanda üreteç gerilimi karşısında direnç sıfır olduğundan devreden büyük değerde akım geçmek ister. İşte sigorta bu durumda devreyi açar. Kısa devre durumu istenmeyen bir durumdur. İletkenlerin yalıtkan kısımlarının özelliğini kaybetmesi veya dikkatsizlik kısa devre nedenlerindendir. Şekil-3.4:Kısa devre A-TESİSAT ŞEKİLLERİ Bina içinde tesisat sıva altı ve sıva üstü olmak üzere iki çeşittir. a) Sıva altı tesisat Bina inşaatı devam ederken sıva öncesi veya kaba sıva yapıldıktan sonra yapılabilen bir tesisat şeklidir. Burada yapılacak tüm işlemler hazırlanmış olan projedeki değerlere göre gerçekleştirilir. Tavana döşenecek borular tabla betonu atılmadan önce demirler yerleştirildikten sonra çekilir. Boruların uç kısmındaki lambaların takılacağı kısma delikli ağaç takoz yerleştirilir. Tavanda buvat lamba arası borular döşenir. Ayrıca buvat anahtar arası borunun da bir bölümü yerleştirilir. Bu işlemden sonra tavan betonu atılır. Beton atılması sırasında içi boş olan boruların ezilip bükülmemesine


dikkat edilir. Eğer dikkatsizlik sonucu boru ezilirse beton sertleştikten sonra boru içerisine döşenecek iletkenler boru tıkanık olduğundan susta tarafından borulara iletkenler geçirilemez. Beton tekrar kırılarak bu işlem gerçekleştirilir. Bu da işçiliği oldukça zorlaştırır.

Şekil 3.5 :Bina üzerinde sıva altı tesisin durumu Tesisat boruları duvar içerisine kazılarak açılan kanallar içerisine yerleştirilir. Anahtar ve priz kasa üzerine monte edileceğinden uygun sayıdaki kasalar uygun yerlere yerleştirilerek borularla birlikte çivi veya tellerle tutturulur. Sıva altındaki iniş boruları dik ya da yatay olarak döşenmeli ve kutuların anahtar ya da priz doğrultusunda bulunmasına dikkat edilmelidir. Boru uçları ve kasa içleri sıva girmemesi için kağıt ile kapatılır. Daha sonra boru ve kasaların üzeri sıva ile kapatılır. Bu tesis yapılırken ekonomiklik ve işçilik açısından en kısa yol seçilir.

Tablo 3.1: NYA iletkenler için kullanılacak PEŞEL – PVC boru çapları


-54-

=================================================================================

Bütün bu boru atma işlemleri bittiğinde susta (kılavuz) yardımıyla tesisat iletkenleri boru içerisinden geçirilir. Bu işlem yapılırken önce borudan geçirilecek kabloların yalıtkanları soyulur. Açığa çıkan bu iletkenler kılavuzun halkasına geçirilir. Kılavuz boru içerisine salınır. Diğer taraftan çıkana kadar gönderilir. Kılavuz diğer uçtan çekilerek daha önceden bağlanmış olan iletken ile birlikte çekilir. Çekme sırasında kabloların yalıtkanlarının soyulmamasına dikkat edilir. Sonra iletken kılavuzun halkasından çıkarılır. Bu işlem tüm anahtar, buvat ve prizler arasında tekrarlanır. Daha sonra buvat içerisinde klemenslerle ekler yapılır. Anahtarlar, prizler ve lambalar monte edilerek bağlantıları yapılır. Böylece sıva altı tesisatı yapılmış olur.

Şekil 3.6 :Plastik ve çelikten yapılmış kılavuzlar (sustalar) b) Sıva üstü tesisat Sıva altı tesisine uygun olmayan ahşap binalarda veya sıva altına ek olarak yapılan tesislerde sıva üstü tesisat kullanılır. Daha çok eski tesislerde karşılaşılır. Sıva üstü tesislerde sıva üstü elektrik malzemeleri kullanılır. Anahtar, priz ve buvat gibi gereçler duvara vidalanarak tutturulur. Borular duvara yatay ve düşey olarak kroşelerle monte edilir. Kroşeler duvara açılan deliklere dubel konularak bu dubellerle tutturulur. Kroşeler arası mesafe en az 30 cm olarak belirlenir. Günümüzde estetiğe verilen önemle birlikte sıva üstü tesisler de kablo kanalları içerisine alınmaktadır. Aydınlatma, çağırma ve bildirim tesisleri, telefon, televizyon, bilgisayar vb. tesisler duvar renkleri de dikkate alınarak aynı renkteki kablo kanalları ile döşenmektedir. Böylece daha kullanışlı, az işçilikli ve daha estetik bir tesis gerçekleşmektedir. Hazır sistem kablo kanalları olabildiği gibi istenilen ebatlarda kablo kanalları kullanarak ta kanal içerisinde kablo döşenmesi yapılabilmektedir. Kablo kanalı ebatları 30x10, 25x25, 25x40, 40x40, 40x60, 60x40, 60x60, 80x60, 100x60, 120x70, 165x70 ve buna yakın değerlerdedir.

Şekil 3.7:PVC kablo kanalları ve hazır sistem kablo kanalları ile tesisat


B-AYDINLATMA ARAÇ VE GEREÇLERİ 1.TESİSATTA KULLANILAN MALZEMELER A- SİGORTALAR Elektrik devrelerini aşırı yüklere ve kısa devre akımlarına karşı koruyan devre elemanıdır. Devrelerle birlikte devrenin bulunduğu kısımda bulunan insanları da kazalara karşı korur. Devreye seri olarak bağlanır. Devreden geçen akım değerinden büyük akımlı olarak seçilir. Değişik sigorta çeşitleri vardır: 1-Buşonlu sigortalar 2-Otomatlar 3-Bıçaklı (NH) sigortalar 4-Elektronik devre sigortaları 5-Fişli sigortalar 6-Yüksek gerilim sigortaları Bunları sırasıyla açıklayalım; 1-BUŞONLU SİGORTALAR Eski yapılarda eskiden kullanılan bir sigortadır. Günümüzde kullanılmamakla birlikte karşımıza çıkmaktadır. Bu nedenle buşonlu sigortalar hakkında da kısaca bilgi vereceğiz. Artık bu tip sigortaların yerini otomatik sigortalar ve NH sigortalar almıştır. Gövde, buşon ve buşon kapağından oluşur. Gövde porselenden yapılmış aynı zamanda sigortanın monte edilebileceği yerdir. Vida ile monte edilebildiği gibi bazen raylı da olabilir. Gövde üç kısımdan oluşur. a)Gövde: 1- Dip kontak: Bakır veya pirinçten yapılmıştır. Faz ucu dip kontağa bağlanır. 2- Üst kontak: Kapağın vidalanması için diş açılmıştır. Tesisata giden faz ucu üst kontağa bağlanmalıdır. 3-Viskontak: Dip kontak üzerinde bulunur. Buşon ile dip kontak arasındaki iletkenliği sağlar. Etrafı porselenle kaplanmış kendisi ise, bakır veya pirinçten yapılmıştır. b)Buşon: Buşon aşırı akım veya kısa devre durumunda devrenin kesildiği kısımdır. İki çeşittir: Sağdan sola doğru, buşon sinyal pulcuğu, buşon üst kapağı, buşon gövdesi, buşon alt kapağı, iki kapak arasında bulunan buşon iletkeni ve şerareyi önlemek amacıyla kuvartz kumu bulunmaktadır. Gecikmeli eriyen ve gecikmesiz eriyen olmak üzere iki şekilde üretilirler. Gecikmeli eriyenler G tipi, hemen eriyenler ise L tipi sigortalarda kullanılır.


-56-

=================================================================================

Şekil 3.8 :Buşon ve parçaları c)Buşon kapağı: İçerisine buşon konularak gövdeye vidalanır. Kullanılış yerlerine göre: 1-Duvar tipi sigortalar: Duvara veya tabloya monte edilirdi. 2-Kofre tipi sigortalar: Tablolara ve kofre kutularına monte edilirdi. 3-Tablo tipi sigortalar: Mermer ve fiber tablolarda kullanılırdı. 4-Şapkalı tip sigortalar: Dam direği ve enerji girişlerinde kullanılırdı.

Şekil 3.9 :Şapkalı, duvar, kofre ,tablo, tipi sigorta resimleri 2-OTOMATLAR Otomatlar ev ve benzeri yerlerde bir elektrik devresini koruyan anahtarlı otomatik sigortalardır. Anahtarları sayesinde bağlı bulundukları devrelerin kolayca açılıp kapanmalarını sağlarlar. Herhangi bir arıza durumunda mandallarını yukarı kaldırmakla yeniden devreye sokulurlar. Bu mukabil, mandaldan bağımsız açtırma düzenleri arıza devam ettiği müddetçe devreye sokulmalarına mani olur. Küçük ölçüleri nedeniyle eriyen telli sigortalardan daha az yer kaplarlar. Tırnakları vasıtası ile kolayca montaj rayına takılırlar. İhtiyaca göre de vida ile tespit edilebilirler. Muhafazaları için termo-plastik malzemeden imal edilen özel sıva üstü kutuları vardır. Sıva altı montajı için sıva altı sac tablolar kullanılabilir. Şekil 3.10 :Otomatik sigortalar


L ve G olmak üzere iki tipi mevcuttur. L – Tipleri;Genellikle evlerde ev aydınlatması, priz ve kumanda devreleri için hat korumasında kullanılır. 6-10-16-20-25-32-40 Amper değerlerindedir. Daha çabuk karakterlidir. Manyetik bobinleri sayesinde, bir kısa devre durumunda anma akımlarının 3,5-5 katında devreyi gecikmesiz olarak açarlar. G–Tipleri ise; Genellikle sanayi tesislerinde ve çok sayıdaki floresan lambalar, cıva buharlı ampuller, güçlü elektrik motorları, transformatörler gibi endüktif yerlerin korunmasında kullanılır. Anma akımlarının 7-10 katında devreyi gecikmeli olarak açarlar. Termik olarak daha tembel yapıya sahiptir. 0,5-1-1,6-23-4-6-10-16-20-25-32-40-50 Amper değerindedir. Termik elemanları bağlı bulundukları devreyi aşırı akımlara karşı grafikteki akım – zaman eğrisine göre gecikmeli olarak korurlar. Kullanıldıkları yere göre bir veya çok kutuplu imal edilirler. Çok kutuplu otomatların bir fazında bir arıza meydana geldiği taktirde, özel mekanizmaları diğer fazları da birden açtırarak bağlı bulunan cihazların işletme dışı gerilimler altında kalmalarını önlerler. 3-BIÇAKLI (NH) SİGORTALAR Daha çok 100 amperin üzerindeki değerlerde kullanılır. Çünkü normal sigortalar açma sırasında oluşan aşırı ısıya dayanamamaktadır. Bu nedenle kontaklar arasına basınçla takılan NH sigortalar kullanılır. Kablo, şalter, pano, tablo vs. gibi bir çok cihaz ve tesisleri kısa devreye olduğu gibi, aşırı yüklemeye karşı da emniyetle korurlar. Nominal akım farkı % 60 olan NH – Bıçaklı Sigorta buşonları, çok yüksek kısa devre akımlarında, devreyi açar. Aşırı yükleme akımlarına karşı tembel karakterlidirler, dolayısıyla, işletme şartlarına bağlı olan normal kısa süreli aşırı akımlarda örneğin, Asenkron motorların yol alması esnasında devreyi açmazlar. Buna karşılık kısa devreyi gecikmesiz açarlar. NH – Bıçaklı Sigorta buşonları pensleri vasıtasıyla altlıklara kolaylıkla takılıp çıkartılabilir.

Şekil 3.11 :NH sigorta, buşon, altlık, ellik ve açma karakteristik eğrisi


-58-

=================================================================================

Buşonların atması halinde, kırmızı renkli ikaz göstergesi üst plakada çıkar. NH–Bıçaklı Sigorta Buşonlarının ve altlıklarının kontak elemanları gümüşle kaplanmıştır. Buşonların altlıklara yerleştirilmesinde sıkı geçme sağlanmalıdır. Aksi takdirde şerare oluşur.Tablo 3.2’de NH sigorta akım değerleri görülmektedir. Boy

Altlık

Anma Akımı

Boy

Anma Akımı

Boy

Anma Akımı

6

25

25

10

32

32

20

35

35

25

40

40

32

50

50

35

63

63

40

80

80

50

100

100

63

125

125

80

160

160

100

200

125

250

160

250

160

160

Boy

Anma Akımı 32 35 50 63 80

Boy

Anma Akımı 250 315 400 500 630

100 120 160 200 250 315 400 400

630

Tablo 3.2: NH Sigorta akım değerleri 4-ELEKTRONİK DEVRE (CAM) SİGORTALAR Küçük ebatlı olup, genellikle cam veya porselenden yapılmıştır. Akım değerleri, 0,1 amperden 25 ampere kadar değerlerde imal edilmektedir. Radyo, televizyon, güç kaynağı ve diğer elektronik alıcıların devrelerinin korunmasında kullanılır. Metal başlıklar dan biri üzerinde akım değeri yazılıdır. 5-FİŞLİ SİGORTALAR Genellikle oto elektrik devrelerinde ve elektronik cihazların bazılarının kumanda tablosunda kullanılır. Buşon fiş şeklinde ve porselen veya bakalitten yapılmıştır. Kendisi küçük olmakla birlikte akım değerleri oldukça büyüktür.

Şekil 3.12 :Cam sigortalar

Şekil 3.13 :Fişli sigortalar


6-YÜKSEK GERİLİM SİGORTALARI Elektrik enerjisinin iletim ve dağıtım devrelerinde kullanılır. Yüksek gerilimli devrelerde aşırı gerilim, aşırı yük ve kısa devre durumda devreyi açarak hattı korur. Gövde ve buşondan oluşur. 400 ampere kadar olan akımlarda koruma sağlar. Yüksek gerilimlerde sanıldığının aksine akım oldukça düşüktür. Oysa alçak gerilimlerde 100 000 amper akım söz konusudur. Buşonun iki ucu iletken orta kısmı yalıtkandır.

Şekil 3.14 :Yüksek gerilim buşon ve sigortaları Yüksek gerilim sigortalarının sağlamlığı yüksek gerilim kontrol kalemleri ile anlaşılır. Ayrıca kovan içerisi özel bir madde ile dolmuşsa sigorta atmış demektir. Buşonun kullanma yeri seçimi; kullanılacak yerin özelliği ve buşonun akım-zaman karakteristiğinden yararlanılarak belirlenir. Buşon kullanma yerine göre; cam buşon, borik asitli buşon ve yağlı buşon vardır. a-Cam buşon:Buşon yüksek dayanımlı camdan yapılmış olup, devre açma sırasında oluşan arkı söndürücü olarak karbon tetra-klorür eriyiği kullanılır. Bu maddenin donma sıcaklığı oldukça düşüktür. Bu nedenle cam buşonun çatlama tehlikesi ortadan kalkar. Yüksek gerilimler için kullanılır. b-borik asitli buşon: Fiber tüp içerisi borik asitle doldurulmuştur. Buşon içerisindeki iletkenin kopması sırasında ark oluşur. Bu ark borik asiti ayrıştırır. Açığa çıkan gaz ise arkı söndürür. 138 KV’a kadar gerilimlerde kullanılır. c-yağlı buşon: Buşon içindeki arkı söndürmek için transil yağı kullanılır. 7,5KV’a kadar olan gerilimlerde kullanılır. Enerji iletim ve dağıtım merkezlerinde kullanılır. B- KAÇAK AKIM KORUMA(DİFERANSİYEL RÖLE) RÖLELERİ Kaçak akım koruma şalterlerinin geliştirilmesiyle hatalı elektrik tesisat ve cihazlarının sebep olduğu, insan ve hayvanların ölüm tehlikeleri ile yangın tehlikeleri ortadan kaldırılmıştır. Bu tehlikeler iki şekilde oluşmaktadır. Birincisi, bir insan veya hayvan faz ile doğrudan temas ederse faz ile toprak arasında bir kaçak akım meydana gelir. İkincisi, faz bir makineye kaçak yaptığında insan eli aracılığıyla veya doğrudan toprak ile temasa geçerse yine faz ile toprak arasında


-60-

=================================================================================

kaçak akım meydana gelir. Her iki durumda da kaçak akım koruma rölesi devreye girerek devre akımını keser.

Ş ekil 3.15 :Kaçak akım koruma rölesi açma pozisyonları Kaçak akım koruma şalteri; diferansiyel bobini içinden giden ve dönen akımların dengesi ile çalışır. Bir farklılık olur olmaz Yani toprağa herhangi bir yerden kaçak olursa devreyi açar. Bu cihazlar kalıcı bir izolasyon kontrolünü de garanti ederler. Toprağa kaçan akımın, anma kaçak akım değerini aşması halinde (1-30 mA arası) devreyi keserler. Topraklanmak zorunda olan tüm cihazlar kaçak akım koruma şalteri ile korunmalıdır. Böyle bir yolla, kusur olması durumunda çok yüksek bir temas gerilimi meydana gelmez.

Şekil 3.16: Bir fazlı ve üç fazlı kaçak akım koruma rölesi çalışma prensipleri


Şekil 3.17: Bir fazlı ve üç fazlı kaçak akım koruma rölesi resimleri

Kaçak akım koruma röleleri özellikleri Faz sayısı Sigorta değeri Hata akımı Hata akımı 300 mA 6 Yangın 30 mA 10 Evlerde ve tehlikesine 16 iş yerlerinde karşı 20 1 ve 3 insan apartmanlarda 25 korumasında ve 32 kullanılır. İş 40 Yerlerinde 50 Kullanılır. 63

Tablo 3.3: Kaçak akım koruma rölesi değerleri

1-Bölge: Normal olarak etkiler algılanmıyor. 2.Bölge: Normal olarak zararlı etkiler yok. 3.Bölge: Kaslara kramp girmesi, kalp atışlarında düzensizlik. 4.Bölge: Kalp karıncıklarında titreme tehlikesi

Şekil 3.18: Akımın insan üzerindeki etkileri


-62-

=================================================================================

Kaçak akım koruma rölesinin kullanımında göz önüne alınacak hususlar. ✔ Kaçak akım koruma rölesinin anma akımı, koruduğu şebekenin anma akımından büyük olmalıdır.(Sigorta gibi seçilmelidir.) ✔ Tesisatta topraklama yapılmış olmalıdır. ✔ Kaçak akım koruma rölesinden sonra nötr kablosu izolesi iyi yapılmış olmalı, sıfırlama yapılmamalıdır. Korunacak devre iletkenleri hiçbir noktada toprak ile temas ettirilmemelidir. ✔ Bu işlem için bütün tesisatı kaplayan kablo, kaçak akım koruma rölesinin içinden geçirilmelidir. ✔ Nötr hattı toprağa karşı kaçağı önlemek için izole edilmiş olmalıdır.

c-ANAHTARLAR: 1-Adi anahtarlar: Bir devreyi açıp kapamaya yarayan anahtarlara adi anahtar denir. Bu anahtarlar bir veya birden fazla lambanın aynı hacim içerisinde açılıp kapanmasında, dış aydınlatmada, aspiratör, ısıtıcılar, elektrikli mutfak gereçleri gibi küçük güçlü alıcıların kumandasında da kullanılan anahtarlardır. Akım taşıyan kısımları pirinçten, diğer kısımları porselen, PVC veya bakalitten yapılmıştır. 10 ampere kadar akımları kontrol edebilirler. Anahtarlar tesisin şekline göre üçe ayrılır: a-Sıva üstü anahtarlar: Sıva üstüne monte edilecek şekilde imal edilmişlerdir. Günümüzde ancak ahşap binalarda kullanılabilmektedir. b-Sıva altı anahtarlar: Sıva altına yerleştirilen plastik kasalar içine monte edilir.

Şekil 3.19: Sıva altı adi anahtar kasası ve sıva altı adi anahtarlar c-Etanş (antigron) anahtarlar: Nemli yer tesislerinde kullanılan nem, toz,patlayıcı gaz gibi yerlerde emniyet için kullanılan anahtarlardır.

Şekil 3.20: Etanş anahtar


2-Komütatör anahtarlar:İki ayrı lamba veya lamba grubunu bir yerden ayrı ayrı veya birlikte kontrol eden anahtarlardır. Genellikle binalarda çok sayıda lamba bulunan kısımlara yerleştirilir. Dekoratif olanları da vardır. Faz ucu mutlaka ortak uca bağlanmalıdır.

Şekil 3.21: Sıva üstü, dekoratif ve etanş tip komütatör anahtar 3-Vavyen anahtarlar: Bir lamba veya lamba grubunu iki ayrı yerden yakmaya yarayan anahtarlardır. Adi anahtar görünümündedir. Daha çok uzun koridorlarda, balkona açılan iki odalı yerlerde her iki odadan da yakıp söndürmede bu tür anahtarlardan yararlanılır. Bir vavyen anahtar tesisinde iki adet vavyen anahtar kullanılır. Vavyen anahtarın üç kontağı olup, ortadaki ortak uçtur.

Şekil 3.22: Sıva altı ve etanş vavyen anahtar ayrıca light anahtar 4-Light (ışık) anahtarlar:Merdiven otomatiği lambalarını çalıştırmada kullanılan normalde açık, fakat elimizi bastığımızda devreyi kapatan, bıraktığımızda yay aracılığıyla devreyi geri açan bir anahtardır. 5-Dimmer (elektronik ayarlı) anahtarlar: Evlerimizde dekoratif aydınlatmada kullanılan ve içerisindeki elektronik devre sayesinde ışığın şiddetini ayarlayabilen anahtarlardır. Şekil 3.23’te dimmer anahtar görülmektedir. Odadaki ışığın fazla gelmesi durumunda ışık miktarının kısılmasını sağlayan veya yatılacağı zaman, normal lambanın gece lambası gibi kısılarak kullanılmasını sağlayan, çalışma prensibi, diyakın ateşleme gerilimi ayarlı dirençle azaltılıp çoğaltılarak triyak iletime veya yalıtıma geçer. Böylece lamba ışığı kontrollü olarak yakılır.


-64-

=================================================================================

Şekil 3.23: Dimmer devresi ve dimmer anahtar resmi d-PRİZLER Prizler Elektrikli cihazlar için bir elektrik devresinden fiş ve kablo aracılığıyla enerji alınmasında kullanılan araçlardır. Yine sıva üstü, sıva altı ve etanş olmak üzere üç çeşidi vardır. Bunlardan sıva üstü pek kullanılmadığından sıva altı ve etanş olanı resimde verilmiştir.

1-Topraksız prizler: Faz, nötr uçlarının bağlı bulunduğu prizlere topraklı prizler denir.

Şekil 3.24: Sıva üstü, sıva altı ve dekoratif topraksız prizler 2-Topraklı prizler: Faz, nötr uçlarından başka toprak ucunun da bağlı bulunduğu prizlere topraklı prizler denir.

Şekil 3.25: Sıva üstü, sıva altı ve etanş topraklı prizler İç tesisatta kullanılan prizler şunlardır: a-Telefon prizi: Telefon makinelerine ve bilgisayara enerji almada kullanılan prizlerdir.

Şekil 3.26: İkili telefon, data+telefon, data ve müzik yayın prizleri


b-Uydu prizi:Uydu anteninden gelen sinyallerin alınabildiği prizlerdir.

Şekil 3.27: Tekli, ikili uydu prizleri, anten prizi ve TV radyo prizi c-Anten prizi:Televizyon anteninden gelen ve TV ye sinyal alınan prizdir.

d-Mikrofon hoporlör prizi: Mikrofonlarda kullanılır. e- Çoklu prizler: İkili, üçlü, dörtlü, beşli ve altılı olarak yapılabilmektedir. Bu tür prizler Bir yerden birden çok yere enerji alınması işleminde kullanılır. Bu işlem için bazen üzerinde dişi ve erkek fişler bulunan uzatma kabloları kullanılır.

Şekil 3.28: Topraklı çoklu prizler ve uzatma kablosu e-FİŞLER Elektrikli cihazların prizlerden enerji alabilmek için kontaklarından yararlandığı araçlardır. Fişler de yapılarına göre topraklı ve topraksız olmak üzere iki kısımdır.Topraklı olanlarda üç uç bulunur. Faz, nötr ve toprak uçları vardır. Topraksız olanlarında ise toprak ucu yoktur. Kullanım amacına göre ise erkek ve dişi olmak üzere iki kısımdır. Erkek fiş, prizlerden enerji almak amacıyla kullanılır. Dişi fişler ise priz yerine kullanılırlar. Resimde çeşitli fişler görülmektedir.


-66-

=================================================================================

Topraksız , topraklı dişi fişler ve sigortalı fişler

Anten, hoparlör, mikrofon, telefon, topraksız, topraklı erkek fişler Şekil 3.29: Çeşitli fişler

f-DUYLAR Elektrik lambalarının vidalanarak veya takılarak elektrik enerjisine bağlanmasını sağlayan araçlardır. Yapıldığı malzemeye göre bakalit veya porselenden yapılır. Anahtardan gelen faz iletkeni duyun dip kontak kısmına bağlanır. Yapılışlarına göre; 1 -Süngülü duy 2 -Vidalı duy

Şekil 3.30: Çeşitli duylar

1-SÜNGÜLÜ DUY : Bu tip duylar için kullanılan lamba başlıklarına diş açılmamış, diş yerine lamba başlığı üzerine iki adet çıkıntı yapılmıştır. Bu duylara lambalar geçme suretiyle takılırlar. Bunun için duyun iki tarafına kanal açılmış ve sonunda bu kanal içeriye doğru genişletilmiştir. Lamba bu duya, lamba başlığındaki çıkıntılarla tutturulur. Lamba duya takılacağı zaman çıkıntılar, duyda bulunan oyuklar içerisine sokulur ve bir yöne döndürülerek bir yay üzerine oturduklarından dolayı sıkışık tutarlar. Kullanıldığı yerler:Sarsıntılı yerlerde, ulaşım araçlarında (otomobil, otobüs, tren, troleybüs, teleferik, deniz araçları) kullanılır. Süngülü duy iki parçadan oluşmuştur. a ) Gövde Kısmı: Porselen veya bakalitten yapılmıştır, üzerinde alt (dip) ve yan kontaklar bulunur. Kontaklar üzerinde de iletken uçlarının bağlanmasını sağlayan vidalar vardır.


b) Koruncak Kısmı : Bronz veya bakalitten yapılmıştır. Lamba başlığının takılacağı kısımdır. Üzerine kanal açılmış parçadır. Süngülü duyların, kullanıldıkları yerlere ve gerilim değerlerine göre büyüklükleri; 3 -24 V arası B-10, 25-110 V arası B-15, 110 V ve daha büyük gerilimler için B-22 kullanılır. B = Bayonet, duyun içerisine giren lamba başlığı çapını mm olarak belirtir. 2-VİDALI DUY: Bu tip duylar için kullanılan lamba başlıklarına diş açılmıştır. Duylara lambalar vidalanarak takılırlar. Duy içerisine lamba başlığı ölçüsünde diş açılmıştır. Vidalı duylar, lamba gerilimine ve gücüne göre üç guruba ayrılır. a) Minyum Duy: Bu duylar E-5, E-l0, E-14, E-17 sembolleriyle adlandırılır. E-5/8, E-5/15x6, E-l0/, E-l0/20x13, E-14/20, E-14/25x17, E-17 /20 sembollerini taşır. Örneğin: E-14/25x17 sembolünde; E = Başlığın Edison Vidalı olduğunu, 14 rakamı vidanın dış çapını (mm), 25 rakamı başlığın yüksek!iğini (mm), 17 rakamı da yaka çapını (mm) belirlerler. E-5, E-l0 Tipleri daha çok 24 Volt'a kadar olan gerilimlerde kullanılır. E-l4, E-l7 Tip1eri ise 110-220-380 Volt gerilimlerde (top lamba, buji lamba, mantar lamba vb.) panolarda sinyal lambası olarak kullanılan neon lambaları besleme devresine bağlamak için kullanılır.

Şekil 3.31: Minyum duy çeşitleri b) Normal Duy : E-27 Olarak adlandırılır. Duy yükseklikleri olarak da E27/25, E-27/27, E-27/51x39 gibi ölçülerde yapılır. 110 V -220 Volt Gerilimle çalışan (l5, 25, 40, 60, 75, 100, 150 W) lambaları besleme devresine bağlamak için kul1anılır. Normal duylar yapıldıkları gereçlere göre üç guruba ayrılırlar. (1) Bronz Duylar (2) Bakalit Duylar (3) Porselen Duylar


-68-

=================================================================================

Şekil 3.32: Bronz duylar ve porselen bahçe, asma duylar Duylar kullanıldıkları yerlere göre adlandırılırlar. (1) Asma Duy, (2) Tavan Duy, (3) Duvar Duy, ( 4 ) Bahçe Duy, (5) Donanma Duy, (G) Braçol Duy

Şekil 3.33: Bakalit askı duy, bahçe duy, duvar duy ve tavan duy Günümüzde aydınlatmada en çok kullanılan akkor telli lambalar, flüoresan lambalar ve halojen lambalardır. Bunlara ait duylar aşağıda verilmiştir.

Şekil 3.34: Halojen duylar, flüoresan ve kompakt flüoresan lamba duyları g-Lambalar: Bölüm –4 ‘te detaylı olarak incelenmiştir.


AYDINLATMADA KULLANILAN ARMATÜR TİPLERİ Aydınlatmada kullanılan armatür tipleri bayındırlık bakanlığınca belirlenen aşağıdaki sembollerle gösterilmekte ve elektrik projelerinde bu sembollerle ifade edilmektedir. Bu semboller ve anlamları aşağıda verilmiştir.

Şekil 3.35: Aydınlatmada kullanılan armatür tipleri Tip A Tip B1 Tip B2 Tip B3 Tip C Tip D Tip E1 Tip E2 Tip F Tip G Tip H Tip I Tip J1 Tip J2 Tip J3 Tip J4 Tip K Tip L

: Opal cam gloplu tijli armatür. : Tavan armatür (opal cam gloplu, sıva üstü) : Tavan armatür (Pleksi glas glop, sıva üstü) : Tavan armatür (Pleksi glas glop, gömme) : Porselen kaideli armatür (duvar ve tavan için) : Dış kapı armatürü : Çelik tel kafesli armatür (duvar ve tavan için) : Çelik tel kafesli armatür (Etanş) : Kollu harici tip armatür (Deve boynu şeklinde) : Çift duylu tijli armatür : Atölye tipi armatür : Çift duylu tavan armatürü : Asma tavan armatürü : Çıplak ampullü duvar veya tavan duyu : Gömme noktasal ışık armatürü (normal ampul ile) : Gömme noktasal ışık armatürü ( aynalı ampul ile) : Sıva altı armatür (12x18x12 cm kasalı. 15 W ampullü) : Etanş armatür


-70-

=================================================================================

Tip M : Girilmez armatürü (8x13x8 cm kasalı. 20 W ampullü) Tip N : Avize armatürü (Nx1,Nx2,Nx5) (1,2 ve 5 kollu) Tip O : Aplik armatürü (0x1,0x2) 1 ve 2 kollu Tip P1 : Bant tipi floresan armatür (1x10W,40W – 2x20W.40W) Tip P2 : Bant tipi floresan armatür gömme Tip R1 : Endüstriyel tip floresan armatür (atölye) Tip R2 : Endüstriyel tip floresan armatür (gömme) Tip S1 : Petekli floresan armatür Tip S2 : Petekli floresan armatür (gömme) Tip T1 : Pleksiglas floresan armatür Tip T2 : Pleksiglas floresan armatür Tip U : Etanş floresan armatür Tip V1 : Yuvarlak floresan armatür Tip V2 : Yuvarlak floresan armatür – gömme Tip V3 : Yuvarlak floresan armatür – petekli Tip V4 : Yuvarlak floresan armatür – Gömme , petekli Tip V5 : Yuvarlak floresan armatür – pleksiglas Tip V6 : Yuvarlak floresan armatür – Pleksiglas, gömme Tip W : U şeklinde floresan armatür Tip PR : Donanma projektörü Tip SL : Sokak Lambası, Tip MD: Mantar tipi direk üstü armatür Tip MY: Mantar tipi yer armatür


C.AYDINLATMA SEMBOLLERİ Aydınlatma sembolleri tablo 3.4’te verilmiştir.

Tablo 3.4: Aydınlatma sembolleri-1


-72-

=================================================================================

Tablo 3.5: Aydınlatma sembolleri-2


D- AYDINLATMA DEVRELERİNİN KURULMASI TEMRİN NO TARİH

2

İŞİN ADI: Adi anahtar tesisatı

İŞE BAŞLAMA SAAT VERİLEN SÜRE

TARİH

İŞİ BİTİRME SAAT HARCANAN SÜRE

Amaç: Adi Anahtar Devresinin Kurulması Açıklama: Adi anahtar devresi, Bir lambayı veya bir grup lambayı aynı anda yakıp söndürmeye yarayan anahtarlara adi anahtar denir. Bu anahtarlar bir veya birden fazla lambanın aynı hacim içerisinde açılıp kapanmasında, dış aydınlatmada, aspiratör, ısıtıcılar, elektrikli mutfak gereçleri gibi küçük güçlü alıcıların kumandasında da kullanılan anahtarlardır. Hazır plançeteler üzerine buvatlar, kasalar, borular ve raylı otomatik sigortalar monte edilecek diğer devrelerde aynı elemanlar kullanılacaktır. 1,5 NV(NYA)

1,5 NV(NYA) 14 PVC

6A

14 PVC 1,5 NV(NYA) 14 PVC

Kapalı şema Mp R 6A

Açık şema İşlem Basamakları: 1. Gereken malzemeleri malzeme sorumlusundan alınız. 2. Açık şemaya göre borular içerisinden aydınlatma iletkenlerini çekiniz. 3.Buvat içerisinde iletken bağlantılarını yaparak yalıtınız.Kapağı kapatınız. 4.Anahtarı ve duyu iletkenlere bağlayarak ilgili yere monte ediniz. 5. Enerji giriş kısmına bağladığınız fişi prize takmaya hazır hale getiriniz. 6. Öğretmeninize kontrol ettirerek enerji veriniz. Soru: Devrenin çalışmasını açıklayınız.


-74-

=================================================================================

TARİH

İŞİN ADI: Adi anahtarlı priz tesisatı

3

TEMRİN NO


TARİH


Amaç: Adi Anahtarlı Priz Devresinin Kurulması Açıklama: Adi anahtar devresi, bir lambayı veya bir grup lambayı aynı anda yakıp söndürmeye yarayan anahtarlara adi anahtar denir. Devreden enerji almada kullanılan bir de priz tesisatı yapılır. 2,5 NV(NYA) 14 PVC

6A

2,5 NV(NYA) 14 PVC 1,5 NV(NYA) 14 PVC

1,5 NV(NYA) 14 PVC 2,5 NV(NYA) 14 PVC


Açık şema İşlem Basamakları: 1. Gereken malzemeleri malzeme sorumlusundan alınız. 2. Açık şemaya göre borular içerisinden aydınlatma iletkenlerini çekiniz. 3.Buvat içerisinde iletken bağlantılarını yaparak yalıtınız.Kapağı kapatınız. 4.Anahtarı, duyu ve prizi iletkenlere bağlayarak ilgili yere monte ediniz. 5. Enerji giriş kısmına bağladığınız fişi prize takmaya hazır hale getiriniz. 6. Öğretmeninize kontrol ettirerek enerji veriniz. Soru: Devrenin çalışmasını açıklayınız.


TEMRİN NO

4

İŞİN ADI: Dimmer anahtar tesisatı


TARİH


TARİH

Amaç: Dimmer anahtar devresinin kurulması Açıklama: Evlerimizde dekoratif aydınlatmada kullanılan ve içerisindeki elektronik devre sayesinde ışığın şiddetini ayarlayabilen anahtarlardır. Evlerde genellikle salonlardaki avizelerde ve yatak odalarında kullanılır. 1,5 NV(NYA)

1,5 NV(NYA) 14 PVC

14 PVC

6A

1,5 NV(NYA) 14 PVC

D Kapalı şema Mp R 6A

Açık şema İşlem Basamakları: 1.Gereken malzemeleri malzeme sorumlusundan alınız. 2.Açık şemaya göre borular içerisinden aydınlatma iletkenlerini çekiniz. 3.Buvat içerisinde iletken bağlantılarını yaparak yalıtınız.Kapağı kapatınız. 4.Dimmer anahtarı ve duyu iletkenlere bağlayarak ilgili boru yakınına monte ediniz. 5.Enerji giriş kısmına bağladığınız fişi prize takmaya hazır hale getiriniz. 6.Öğretmeninize kontrol ettirerek enerji veriniz. Soru: Devrenin çalışmasını kitabınızdan yararlanarak açıklayınız.


-76-

=================================================================================

TARİH

İŞİN ADI: Komütatör anahtar tesisatı

5

TEMRİN NO


TARİH


Amaç:Komütatör anahtar devresinin kurulması Açıklama: İki ayrı lâmbanın ya da lâmba grubunun bir yerden yakılıp söndürülmesi gerektiğinde komütatör anahtar tesisatı çekilir. Yatak odasındaki gece lâmbası(aplik) ve aydınlatma lâmbasında olduğu gibi. Komütatör anahtar iki adet adi anahtarın yan yana getirilmesinden meydana gelmiştir. 3 adet bağlantı ucu vardır. Bunlardan biri ortak uçtur. Sigortadan gelen faz ucu mutlaka ortak uca bağlanmalıdır. Açık şema üzerinde komütatör anahtarın ortak ucu koyu olarak çizilecektir. 1,5 NV(NYA) 14 PVC

6A


Açık şema İşlem Basamakları: 1.Gereken malzemeleri malzeme sorumlusundan alınız. 2.Açık şemaya göre borular içerisinden aydınlatma iletkenlerini çekiniz. 3.Buvat içerisinde iletken bağlantılarını yaparak yalıtınız. 4.Komütatör anahtarı ve duyları iletkenlere bağlayarak ilgili boru yakınına monte ediniz. 5.Enerji giriş kısmına bağladığınız fişi prize takmaya hazır hale getiriniz. 6.Öğretmeninize kontrol ettirerek enerji veriniz. Soru: Komütatör anahtar tesisatı nerelerde kullanılır? açıklayınız.


TEMRİN NO TARİH

6

İŞİN ADI: Vaviyen anahtar tesisatı


TARİH


Açıklama: Bir veya bir grup lambayı iki ayrı yerden yakıp söndürmede Amaç:Vaviyen anahtar devresinin kurulması kullanılan devrelere vavyen anahtar tesisatı denir. Bu tür anahtarlar çift girişli uzun koridorların giriş ve çıkışlarına, iki odanın aynı balkona açılması durumunda ve iki katlı yerlerin merdiven arası aydınlatması gibi yerlerde kullanılır. Vaviyen anahtarlı tesisatta iki adet anahtar kullanılır. Vaviyen anahtar üzerinde üç bağlantı ucu bulunur. Bunlardan biri ortak uçtur. Sigortadan gelen faz ucu mutlaka ortak uca bağlanmalıdır. Diğer vaviyen anahtarın ortak ucundan ise lâmbaya ek alınır. Lâmba çıkışı her zaman nötr iletkenine bağlanır. Vaviyen anahtarın diğer iki uçları, birbirine bağlanır ve hangisinin hangisine bağlanacağı önemli değildir. 1,5 NV(NYA) 14 PVC

6A


Açık şema İşlem Basamakları: 1.Gereken malzemeleri malzeme sorumlusundan alınız. 2.Açık şemaya göre borular içerisinden aydınlatma iletkenlerini çekiniz. 3.Buvat içerisinde iletken bağlantılarını yaparak yalıtınız.Kapağı kapatınız. 4.Vaviyen anahtarları ve duyu iletkenlere bağlayarak ilgili boru yakınına monte ediniz. 5.Enerji giriş kısmına bağladığınız fişi prize takmaya hazır hale getiriniz. 6.Öğretmeninize kontrol ettirerek enerji veriniz.


-78-

=================================================================================

TEMRİN NO TARİH

7

İŞİN ADI: Nemli yer (antigron) tesisatı


TARİH


Amaç: Nemli Yer (Antigron) Adi Anahtarlı Priz Tesisatının Kurulması Açıklama: Nemli, tozlu, patlayıcı gaz gibi tesisata zarar verebilen ortamlarda nemli yer (antigron) tesisat malzemeleri kullanılır. Bu malzemeler her türlü zararlı maddelere karşı dayanıklı olarak yapılmıştır. Burada belirlenen tüm malzemeler antigron olarak kullanılacaktır.

Kapalı şema

Açık şema

İşlem Basamakları: 1.Nemli yer malzemelerini malzeme sorumlusundan alınız. 2.Açık şemaya göre aydınlatma iletkenlerini kroşelerle monte ediniz. 3.Buvat içerisinde iletken bağlantılarını yaparak yalıtınız.Kapağı kapatınız. 4.Anahtarı, duyu ve prizi yerlerine monte ediniz ve kablolara bağlayınız. 5.Öğretmeninize kontrol ettirerek devreye enerji veriniz. Sorular: 1. Nemli yer tesisatı nerelerde kullanılır? açıklayınız.


Merdiven otomatikleri: Merdiven otomatiği devresi, apartman merdivenlerinin ve ortak koridorların aydınlatılmasında kullanılır. Merdiven otomatiği devresinde bütün butonlar kendi aralarında paralel, bütün lâmbalar da birbirlerine paralel olarak bağlanırlar. Her katta genellikle bir veya iki buton bulunur. Mekanik merdiven otomatikleri günümüzde yerini az arıza göstermesi ve yapılarının basit olması nedeni ile elektronik olanlara bırakmıştır. Dirençkondansatör ikilisi ile yapılan gecikme devresi, bir röleyi kontrol ediyorsa bu elemanlar elektronik bir merdiven otomatiğini oluşturur. Ancak rölelerde sık arıza ortaya çıkmasından dolayı röle yerine triyak kullanılan merdiven otomatikleri kullanılmaya başlanmıştır.

Şekil3.36:Merdiven otomatiği

Arıza durumları: 1-Merdiven otomatiği üzerindeki faz – lamba uçları kısa devre edildiğinde lambalar yanıyorsa merdiven otomatiği arızalıdır. 2-Röleli merdiven otomatiklerinde yüksek akım röle kontaklarını deforme ederek birbirine yapıştırmaktadır. Bunun için röle kontakları sökülerek temizlenmelidir. 3- Merdiven otomatiğinin taşıyabileceği akım değeri üzerine yazılmıştır. Devreye bağlanacak lâmbaların çektiği akımların toplamı bu akım değerini aşmamalıdır. Eğer daha fazla sayıda lamba beslenmesi gerekiyorsa devreye kontaktörler bağlanarak akım kapasitesi artırılabilir. Triyaklı merdiven otomatiğinin yapısı Şekil 3.37’deki devre üç kablolu basit ve kullanışlı bir triyaklı merdiven otomatiğidir. Devredeki S anahtarının iki işlevi vardır. S1, S2 ve benzeri butonlara giden hattın çalışıp çalışmadığını test etmektir. Devrede zamanlayıcı olarak 555 entegresi kullanılmıştır. Normal durumda entegrenin beslemesi sürekli olarak sağlanmış durumdadır. Katlarda bulunan S1, S2 gibi butonlardan birine basıldığında klemensteki S ucuna şebeke gerilimi uygulanır. Bu gerilim doğrultularak 4 nolu


-80-

=================================================================================

uçtan 555 entegresini sıfırlar. Entegre zaman saymaya başlar ve triyakı tetikler. Tetiklenen triyak katlardaki lambaların ışık vermesini sağlar. 555’in zaman sabiti dolunca, triyağın tetiklemesini keser ve lambaları söndürür. Lambaların yanma süresi 555 entegresinin 6 ve 7 nolu ayaklarına bağlı 1MΩ ayarlı direnç, 47 kΩ’luk direnç ve 470µF’lık elemanların değerleri ile değiştirilebilir.

Şekil 3.37 : Triyaklı (rölesiz) elektronik merdiven otomatiği iç şeması


8

TEMRİN NO TARİH

İŞİN ADI: Merdiven otomatiği tesisatı



TARİH

Amaç: Merdiven otomatiği tesisatının kurulması Açıklama:Merdiven otomatiği devresi, apartman merdivenlerinin ve ortak koridorların aydınlatılmasında kullanılır. Merdivenler kullanıldığı sırada butonlardan birine basılır ve devre çalıştırılır. Ayarlanan zaman sonunda lâmbalar otomatik olarak söner. 1,5 NV

1,5 NV 14 PVC B-60W

14 PVC

B-60W

B-60W

M.O M.O F L N

B

1,5 NV 14 PVC

6A

6A

R Mp

Kapalı şema Açık şema İşlem Basamakları: 1.Gereken malzemeleri malzeme sorumlusundan alınız. 2.Açık şemaya göre borular içerisinden aydınlatma iletkenlerini çekiniz. 3.Buvat içerisinde iletken bağlantılarını yaparak yalıtınız.Kapağı kapatınız. 4.Otomatiği, anahtarları ve duyları yerlerine monte ediniz. 5.Enerji giriş kısmına bağladığınız fişi prize takmaya hazır hale getiriniz. 6.Öğretmeninize kontrol ettirerek enerji veriniz. Soru: Merdiven otomatiği tesisatı başka nerelerde kullanılır? açıklayınız.


-82-

=================================================================================

Hareket sensörlü aydınlatma sistemleri Günümüzde yaygın olarak kullanılmakta olan bu tesisatın ilk maliyeti yüksek olmakla birlikte işletme maliyeti oldukça ekonomiktir. Özellikle merdiven otomatiği olarak kullanıldığında çok katlı apartmanın bölünerek (ikişer kat) aydınlatılması daha ekonomik olmaktadır.

Şekil 3.38 : Hareket sensörü

Bundan başka garajda, mağazaların çok kullanılmayan bölümlerinde evlerin istenilen yerlerinde harekete bağlı olarak lambaların yakılıp söndürülmesi kolaylıkla sağlanabilmektedir. Bu tesisatta insan hareketi ile çalışan sensör, ayarlanabilir başlığı ile 180ºlik bir alanı kontrol edebilmektedir. Buna bağlı olarak lambaları yakmakta ve ayarlanan süre sonunda lambaları söndürmektedir. Eğer hareket varsa tekrar yakmakta, yoksa sönük olarak devam etmektedir. Aşağıda hareket sensörünün montaj detayları verilmiştir.

Şekil 3.39 : Hareket sensörünün montajında dikkat edilecek konular


TEMRİN NO TARİH

9

İŞİN ADI: Hareket sensörlü merdiven aydınlatması


TARİH


Amaç: Hareket sensörlü merdiven aydınlatması tesisinin kurulması Açıklama: Bir lâmba veya lâmba gurubunun bir kaç yerden yakılıp söndürülmesi hareket sensörlü bir tesisat ile de yapılabilir. Bu tesisat uzun koridorlarda, salonlarda, her türlü apartman merdivenlerinde, İki odanın bir balkona açıldığı durumlarda vb. gibi yerlerde kullanılırlar. Bağlantı şeması hareket sensörüne göre değişmekle birlikte tek ve birden fazla sensör bağlantısı aşağıda verilmiştir.

Açık şema İşlem Basamakları: 1.Gereken malzemeleri malzeme sorumlusundan alınız. 2.Açık şemaya göre borular içerisinden aydınlatma iletkenlerini çekiniz. 3.Buvat içerisinde iletken bağlantılarını yaparak yalıtınız.Kapağı kapatınız. 4.Sensörü ve duyları iletkenlere bağlayarak yerlerine monte ediniz. 5.Enerji giriş kısmına bağladığınız fişi prize takmaya hazır hale getiriniz. 6.Öğretmeninize kontrol ettirerek enerji veriniz. Sorular: 1. Hareket sensörlü tesisat başka nerelerde kullanılabilir? açıklayınız. 2. Hareket sensörlü bir merdiven aydınlatması ile merdiven otomatiği kullanılan merdiven aydınlatmasını karşılaştırınız.


-84-

=================================================================================

10 İŞİN ADI: Darbe akım (impuls) röleleri, tesisatı

TEMRİN NO TARİH



TARİH

Amaç: Darbe akım (impuls) röleleri, tesisatının kurulması Açıklama: Darbe akım (impuls) röleleri, değişik yerlerdeki butonlardan herhangi biri ile lâmbaların tamamını çalıştırmaya veya durdurmaya yarayan rölelerdir. İmpuls röleleri merdiven otomatiği tesisatında merdiven otomatiğinin yerine bağlanabilir. Çalışma sistemi olarak, butonlardan herhangi birilerine her bir basışta röle konum değiştirir. Birinci basılışta lâmbalar yanmışsa ikinci basılışta lâmbalar söner. 1,5 NV 14 PVC

B-60W

B-60W

B-60W 1,5 NV 14 PVC

İ.R

İ.R

F

L

B

1,5 NV 14 PVC

6A 6A

R

Mp

Kapalı şema Açık şema İşlem Basamakları: 1.Gereken malzemeleri malzeme sorumlusundan alınız. 2.Açık şemaya göre borular içerisinden aydınlatma iletkenlerini çekiniz. 3.Buvat içerisinde iletken bağlantılarını yaparak yalıtınız. 4.Otomatiği, anahtarları ve duyları yerlerine monte ediniz. 5.Enerji giriş kısmına bağladığınız fişi prize takmaya hazır hale getiriniz. 6.Öğretmeninize kontrol ettirerek enerji veriniz. Soru: Darbe akım (impuls) röleleri, tesisatı başka nerelerde kullanılır?


FLÜORESAN LAMBA TESİSATLARI Konutların ve iş yerlerinin aydınlatılmasında flüoresan lâmbalar çok kullanılmaktadır. Bu lâmbaların ışık akılarının fazlalığı, çektikleri güçlerin azlığı, ısınmaması, ışık dağılımının düzenli ve ömürlerinin uzun olması akkor Flâmanlı lâmbalara göre daha çok tercih edilmesinin sebeplerindendir. Sakıncaları ise; yardımcı araçlara ihtiyaç göstermesi, ilk kuruluş maliyetinin pahalı olması ve çok arıza yapmasıdır. Ayrıca flüoresanlı yerlerde “stroskobik“ olay olarak isimlendirilen, hareket eden cisimleri duruyormuş gibi veya ters yönde dönüyormuş gibi gösteren olay olur ki, bu da iş kazalarına neden olur. Bunu önlemek için makinelerle çalışılan yerlerde lâmbalar üç fazlı dağıtımla veya elektronik balastlı olarak çalıştırılır. Elektronik balastlı devreler ayrıca gerilimin 160V’a kadar düşük olduğu yerlerde randımanlı olarak çalışabilmektedir. Flüoresan lambalar cıva buharlı deşarj lambaları olup etkinlik faktörlerinin yüksek işletme giderlerinin düşük olması ve kamaşmaya yol açmamaları, ömürlerinin uzun olması gibi özellikleri ile verimli ve kaliteli bir aydınlatma için vazgeçilmez ışık kaynağıdırlar. F2

F1

Balast Starter Kondansatцr

Şekil 3.40 : Flüoresan lamba bağlantı şeması Çalışması:Flüoresan lamba devresine şebeke gerilimi uygulandığında; F1 flamanı, starter, F2 flamanı ve balast üzerinden bir akım geçmek ister. Starterin bimetali açık devre konumundadır. Ancak starter içindeki neon gazı küçük bir sızıntı akımı geçirir. Bu akım neon gazını ısıtır. Bu sırada geçen sızıntı akımı lamba flamanlarından da geçtiğinden flamanlar elektron yaymaya başlar. Starterde ısınan neon gazı bimetali ısıtır ve bimetal devresini kapatır. Bu durumda devreden normal bir akım geçmeye başlar. Kısa bir süre sonra starterin bimetali soğuyacağından kontağı açık devre durumuna gelir. Starter devreyi açtığı anda, balasttan geçen akım sıfır değerini alır. Balast geriliminin aniden sıfıra düşmesi, balastta yüksek değerli bir indükleme emk’ı oluşturur. Oluşan bu emk, şebeke gerilimi ile birlikte flaman uçlarına yüksek değerli bir atlama gerilimi uygular. Zaten elektron yayan flamanlardan yüksek gerilim rahatlıkla atlamaya başlar. Flüoresan tüp içindeki bu elektron geçişi sırasında elektronlar flüoresan maddelere çarptığından, lamba ışık verir. Bu durumda starterin devresi açıktır. Balast ise devrededir. Balast ilk anda starterin devreyi kapatıp açmasıyla atlama gerilimini oluşturur, lamba yandıktan sonra ise, tüp içindeki gazın direnci küçüleceğinden akım sınırlayıcı bir reaktans görevini üstlenir. Lambanın çalışma gerilimi 100-120 volt, şebeke geriliminin kalan kısmı ise, balast üzerinde düşer. Acil durumlarda flüoresan lamba


-86-

=================================================================================

devresindeki 40 W lık balast yerine 100W lık lamba yada omik bir direnç bağlanabilir. Flüoresan lamba devresinde iki kondansatör görülür. Bunlardan birisi devreye paralel olarak bağlanmış diğeri ise, startere paralel olarak bağlanmıştır. Devreye paralel bağlı bulunan kondansatör güç kat sayısını düzeltmek içindir. Starter içinde bulunan bimetalin açılıp kapanması sırasında bir elektrik arkı oluşur. Starterdeki kondansatör bu arkı önler. Bu ark önlenmezse, flüoresan lamba ile aynı şebekeye bağlı bulunan elektronik alıcılara zarar verir. Flüoresan lambanın çalışmasının daha iyi anlaşılması için, bu lambalarda kullanılan yardımcı elemanlara değinmekte de fayda vardır. 1- Flüoresan lambalarda kullanılan devre elemanlarının görevleri: Starter :Klasik sac balastla çalışan bir devreye 220 V’luk şebeke gerilimi uygulandığında lamba yanmaya başlamaz. Tüpün tutuşma gerilimi 300 V. Civarındadır. Bu yüzden lambanın çalışabilmesi için ek bir elemana ihtiyaç duyulur. Starter bu görevi yerine getiren otomatik bir anahtardır. İçi argon yada neon gazı ile doldurulmuş cam bir balon içinde iki elektrodu bulunan silindir şeklinde bimetal şeritten oluşmuştur. Starterin resmi ve yapısı şekil 3.41’de gösterilmiştir.

Şekil 3.41 : Starterin resmi ve yapısı Soket :Soketler, lamba flamanlarını ve starteri devreye bağlar, flüoresan tüpe altlık yaparlar. Bunlara flüoresan lamba duyuda denilmektedir. Bir flüoresan tüpü için iki soket kullanılır. Soketlerin birinde hem tüpün flâman uçlarının girilebileceği yuvalar hem de starterin takılabileceği yuva vardır.

Şekil 3.42: Flüoresan lamba devresinde kullanılan soket ve elektronik balast Balast :Flüoresan lambaya gerilim uygulandığında ark olayı başlamadan önce tüpe uygulanması gereken gerilim değeri yüksek, çekilen akım ise düşüktür.


Tüp ateşlendikten sonra tüpten geçen akım şiddeti büyür. İletkenlikte eş zamanlı büyüdüğünden tüpün uçları arasındaki gerilim azalır. Tüp negatif empedans karakteristiği göstermeye başlar. Bu yüzden flüoresan lambaların beslenmesinde akım sınırlayıcı bir eleman olan balastlara gerek duyulur. Genel olarak ideal bir flüoresan lamba balastının üç temel görevi vardır. Bunlar : 1-Elektron yayınımını sağlamak için Flamanları ısıtmak. 2-Deşarj başlatacak yüksek gerilimi sağlamak. 3-Çalışma anında flüoresan lamba akımını uygun değerde sınırlandırmak. Balastlar normal balastlar ve elektronik balastlar olmak üzere iki kısımdır: a)Normal balastlar: Sac nüve üzerine sarılmış bobin ve bütün bunları içine alan polyester dolgu malzemesi ve en dışta da kapak bulunur. b)Elektronik balastlar: Ağırlıkları az, yapıları basit, starter gerektirmeyen, stroboskobik etkiyi yok eden ve kısa sürede ışık veren elektronik balastların tek olumsuz yanı kısa devrelere karşı dayanıksız olmasıdır.

Şekil 3.43 :Elektronik balastın flüoresan lamba devresinde kullanılması Flüoresan tüp: Lamba havası boşaltılmış olup, iç yüzeyleri flüoresan madde ile kaplanmıştır. Bu madde hangi renk ise lamba o renkte yanar. Flüoresan tüpün vereceği renk üzerinde yazılmaktadır. Gün ışığı (daylight), soğuk ışık ( coldlight), sıcak ışık (hotlight), mavi (blue ), kırmızı (red) v .b. Tüp boyları 40-120 cm ve tüp çapları 25-40 rnrn arasında değişir. Tüpün içerisine argon, neon vb. asal gazlarla cıva konulmuştur. Tüpün uç kısımlarına 3-8 volt gerilimle ısınan flamanlar konulmuştur. Flamanlar kolay elektron çıkarabilen oksitlerle kaplanmıştır. Tüpün iç yüzeyine ise flüoresan madde denilen kalsiyum tungstat, çinko silikat ve magnezyum, wolframat sürülmüştür. Değişik gazlar verilerek alınan ışık rengi değişir. Flüoresan lambanın uçlarındaki flaman tipi uçlarındaki katot, kolay elektron çıkaran aktif madde ile kaplandığından, lambanın çalışma ömrü sırasında zamanla azalır. Lamba uçlarında sonradan rastlanan siyahlaşmalar katot üzerindeki aktif maddenin büyük bir hızla, zerreler halinde yerini terk ettiğini gösterir.

Şekil 3.44: Doğrusal ve simit tipi flüoresan lambalar


-88-

=================================================================================

11 İŞİN ADI: Bir lambalı flüoresan lamba tesisatı

TEMRİN NO TARİH


TARİH


Amaç:Bir lambalı flüoresan lamba tesisatının kurulması Açıklama: Konutların ve iş yerlerinin aydınlatılmasında flüoresan lâmbalar çok kullanılmaktadır. Bu lâmbaların ışık akılarının fazlalığı, çektikleri güçlerin azlığı, ısınmaması, ışık dağılımının düzenli ve ömürlerinin uzun olması akkor flâmanlı lâmbalara göre daha çok tercih edilmesinin sebeplerindendir. Sakıncaları ise; yardımcı araçlara ihtiyaç göstermesi, ilk kuruluş maliyetinin pahalı olması ve çok arıza yapmasıdır. 1,5 NV(NYA) 6A

1,5 NV(NYA)

14 PVC

14 PVC

20W


20W 20W

Açık şema İşlem Basamakları: 1.Gereken malzemeleri malzeme sorumlusundan alınız. 2.Açık şemaya göre borular içerisinden aydınlatma iletkenlerini çekiniz. 3.Buvat içerisinde iletken bağlantılarını yaparak yalıtınız. 4.Soketleri, anahtarı, balast ve starteri yerlerine monte ediniz. 5.Enerji giriş kısmına bağladığınız fişi prize takmaya hazır hale getiriniz. 6.Öğretmeninize kontrol ettirerek enerji veriniz. Sorular: 1. Bir lambalı flüoresan lamba devresinin çalışmasını açıklayınız? 2. Elektronik balast ile normal balast arasındaki farkı açıklayınız.


TEMRİN NO TARİH

İŞİN ADI: İki lambalı flüoresan lamba tesisatı

12


TARİH


Amaç:İki lambalı flüoresan lamba tesisatının kurulması Açıklama: Konutların ve iş yerlerinin aydınlatılmasında flüoresan lâmbalar çok kullanılmaktadır. İki lambalı tesisatta lambalar birbirlerine paralel olarak bağlanırlar. 1,5 NV(NYA) 6A

14 PVC

1,5 NV(NYA) 14 PVC

2x20W

Kapalı şema Mp R 20W 20W

20W 20W

Açık şema İşlem Basamakları: 1.Gereken malzemeleri malzeme sorumlusundan alınız. 2.Açık şemaya göre borular içerisinden aydınlatma iletkenlerini çekiniz. 3.Buvat içerisinde iletken bağlantılarını yaparak yalıtınız. 4.Soketleri, anahtarı, balast ve starterleri yerlerine monte ediniz. 5.Enerji giriş kısmına bağladığınız fişi prize takmaya hazır hale getiriniz. 6.Öğretmeninize kontrol ettirerek enerji veriniz. Soru: Devrenin çalışmasını ve elektronik balast ile normal balast arasındaki farkı açıklayınız?


-90-

=================================================================================

E- ÜÇ LİNYELİ TESİSAT YAPIMI 1-SORTİ, LİNYE, KOLON VE ANA KOLON TANIMI a-Sorti Hatları Linye hatları üzerinde bulunan buvatlardan (ek kutusu) lamba veya priz gibi tüketici gereçlerle anahtarlara kadar çekilen hatlara sorti hatları denir. Sorti hatları iki kısımdır. a1-Işık sorti hatları: Buvattan anahtar ve lambalara kadar olan tüm tesisata ışık sortisi denir. Işık sortisinde 1,5 mm2 iletken kullanılır. Şekil 3.45’te D ve E buvat noktalarıdır. D-F arasındaki anahtar, lambalar ve iletkenler ışık sortisini oluşturur. E-G arası’da yine bir başka ışık sortisidir.

C

Linye Hattı

Kolon Hattı

Tali Tablo

M

H Linye Hattı Linye Hattı

D Ana Tablo

L

E

J Adi anahtarlı sorti Hattı Ana Kolon Hattı

B

F

K

Komütatör anahtarlı sorti Hattı

G

A TEDAŞ

Şekil 3.45 :Proje üzerinde sorti, linye, kolon ve ana kolon hatlarının gösterilişi a2-Priz sorti hatları: Buvattan prizlere kadar olan tüm tesisata priz sortisi denir. Priz sortisinde 2,5 mm2 iletken kullanılır. Şekil 3.45’te H ve K buvat noktalarıdır. H-J arası, priz ve iletkenlerden oluşan kısım priz sortisidir. K-L arası ve K-M arası priz sortileridir.


b-Linye Hatları Tüketici dağıtım tablolarından ışık veya priz sorti hatlarının ayrıldığı buvatlara kadar çekilen kollara linye hatları denir. Şekil 3.45’te tali tablodan (C noktası) D ve E noktasındaki buvatlara kadar olan kısma linye hattı denir. c-Kolon hattı Ana ve tali tablolu bir sistemde ana tablo ile tali tablolar arasındaki hatta kolon hattı denir. Bu hatlar tablo güçlerine göre bir fazlı veya üç fazlı olabilir. İletken kesitleri en az 4 mm2 olmalıdır. (Şekil 3.46) d-Ana Kolon Hattı Binanın ihtiyacı olan elektrik enerjisinin yerleşim merkezine ait enerji dağıtım hattından enerji almaya yarayan ve bir ucu tabloya bağlı diğer ucu da bina girişindeki kofreye bağlı olan hattır. Buna bina bağlantı hattı da denir. Ana kolon hattı yer altı kablolu, havai hatlı veya çelik halat üzerinde NYM izole iletkeni ile de çekilebilir. Ana kolon hattının kesiti en az 6 mm2 olmalıdır. (Şekil 3.46) Sayac

En er ji D ağ ıtım

Ha ttı

kWh NYV Ana kolon hattı (Bina bağlantı hattı)

Tablo Tablo sigortası

KAKR

1 2

Sigortalı kofre

30mA 32A

3

10A Işık 16A 6A

Priz Zayıf akım

Şekil 3.46 :Kolon şema üzerinde bir dairenin dağıtım şemasının gösterilişi 2-BAZI TANIMLAR: Kurulu güç:Bir binanın içerisinde bulunan ve elektrikle çalışan her türlü cihaz ve aletin plakası üzerinde yazılı olan güçlerin toplamına o binanın kurulu gücü denir. Bu güç bina aydınlatma projesiyle ortaya çıkar. Talep gücü:Bir binanın kurulu gücüne oranla bir yıl içerisinde çekmiş olduğu en büyük güç değerine talep gücü denir. Bu güç kurulu güce eşit veya küçüktür. Talep gücünün kurulu güce oranına da talep faktörü denir. % olarak ifade edilir. Bu değer bir veya birden küçüktür. SİGORTA AKIM DEĞERLERİ Işık linyeleri için 10 Amper, Priz linyeleri için 16 Amper ve zayıf akım tesisatları için 6 Amperlik sigortalar kullanılmalıdır.


-92-

=================================================================================

3-TESİSATA DAĞITIM TABLOSU BAĞLANTISI Üretilen enerjinin kullanım yerlerine ulaştırılması ve dağıtımında belirli merkezler oluşturulur. Ulaştırma ve dağıtım merkezi olarak anılan ve yerlerden, dağıtımın kontrol ve güvenlik konuları önemlidir. Elektrik enerjisinin elde edilişi, iletimi ve dağıtımında de kontrol (kumanda) ve güvenlik konularında yönetmeliklere uyulması gerekmektedir. Üretilen enerjiyi tüketim bölgelerinde kolaylıkla ve diğer elektrik alıcıların çalışmalarını kesintiye uğratmadan kullanabilmek için dağıtım kablolarına ihtiyaç duyulur. Dağıtım tabloları elektrik enerjisinin kullanıldığı her yerde kullanılır. Örneğin; konutlarda, mekan ve mağazalarda, atölyelerde, fabrikalarda ve benzeri yerlerde kullanılır. Amacı ve tablonun yapım gereçleri yönünden ayrı ayrı isimlendirilir. A – Yapım gereçlerine göre tablolar: 1 – Saç tablolar 2 – Yalıtkan gereçlerden (pertinaks fiber, sert plastik kauçuk) 3 – Dökme demir, alüminyum vb. tablolar. 1-Saç tablolar: DKP olarak adlandırılan 1,2 mm. kalınlığında saçlardan yapılır. Küçük tipleri (Sıva üstü, gömme tipi) düzgün, kıvrım noktaları nokta kaynağı ile kaynak yapılarak, kapalı ve açık tipleri de yapılır. 2-Yalıtkan gereçlerden tablolar: kumanda ve kontrol uçları ve yalıtkan gereçler üzerine monte edilir. Saçtan yapılmış çerçeve, dolap, kutu içerisine gerçekleştirilerek güven altına alınmıştır. Daha çok nem toz vb. geçirmemek için kullanılır. 3-Dökme demir ve alüminyumdan tablolar: Bu tablolar daha çok mekanik zorlamaların bulunduğu yerler için yapılır. Kullanılış Amacına Göre Tablolar: 1-Aydınlatma dağıtım tabloları 2-Kuvvet (motor)tesisatı tablolar 3-Kumanda devreleri tablolar 4-Şantiye tablolar 5-Etanş tablolar AYDINLATMA DAĞITIM TABLOLARI: Konutlarda ve işyerlerinde aydınlatma ve küçük hizmet araçlarının kullanılması için yapılan tesisin dağıtım tablolarına denir. Dağıtım tablolarında günümüzde sigorta olarak otomatikler kullanılmaktadır. Ayrıca insanların can ve mal emniyeti açısından da kaçak akım koruma röleleri kullanılmaktadır.


Şekil 3.47 :Aydınlatma dağıtım tabloları 4-SAYAÇ BAĞLANTISI Binanın harcadığı elektrik enerjisini kWh cinsinden kaydeden cihazlara genel olarak sayaç denir. Sayaç enerjiyi KWh cinsinden ölçüyorsa aktif sayaç, kVArh cinsinden ölçüyorsa reaktif sayaç denir. Sayaçlar monofaze (bir fazlı) ve trifaze (üç fazlı) olarak iki kısımdır. Monofaze olanları 5A ve 10A’e kadar akımlarda yapılırlar. Trifaze olanlarda ise 10,20,30,100A’e kadar akımlarda yapılırlar. 100 Amperin üzerindeki değerlerde direkt ölçme yapılmaz. Her bir faza bir akım trafosu bağlanarak yine 100 ampere kadar akımlarda olan sayaçlardan yararlanılır. Ayrıca sayaçlar %100, %200, %600 aşırı yüke dayanacak şekilde yapılırlar. Sayaç akımı seçimi talep gücüne göre yapılır. 1-Bir fazlı endüksiyon sayacın çalışması: Gerilim bobini sürekli devreye bağlı olduğundan üzerinden sürekli akım geçer. Alıcılar çalıştırıldığında çekilen akım da akım bobininden geçecektir. Bu iki akımın oluşturdukları manyetik alanların birbiri ile 900 lik bir açı farkı vardır. Gerilim bobini ile akım bobini arasında 900lik bir açı farkı oluşturmak için nüvede hava aralıklı bir manyetik şönt bulunur. Buna kısaca faz açısı ayar sistemi denir. İki değişik manyetik alanın vektörel toplamı alüminyum disk üzerinde bir akım indükler. Bu akımın oluşturduğu manyetik alan, kendini oluşturan manyetik alanlara zıt olduğundan alüminyum diskte döndürme momenti oluşur. Şekil3.48’da bir fazlı sayacın devreye bağlantı şeması görülmektedir. GERİLİM BOBİNİ

I

I

R

AKIM BOBİNİ

1

0

0 2

3

4 Alıcı

MP

Şekil-3.48: Bir fazlı sayacın bağlantı şeması


-94-

=================================================================================

2-Bir fazlı elektronik sayaç: Sayaçlar gün geçtikçe yenilenerek gelişen teknolojiye göre şekil almaktadır. Basit yapıda olan sayaçların ebatları da küçültülmüştür. Şekil-3.49’da basit bir elektronik sayacın görünüşü verilmiştir. Son yıllarda üretilen elektronik sayaçlar, sadece aktif enerji ölçebilen tiplerde olabildiği gibi aktif enerji ölçümüyle birlikte reaktif enerji ölçebilme, çok tarifeli, akıllı kart ile ön ödemeli çalışma, tüm bilgileri bilgisayara aktara-bilme gibi birçok özelliği bir arada bulundurabilmektedirler. Şekil-3.50’de çok fonksiyonlu elektronik sayacın görünüşü ve blok şeması verilmiştir.

Şekil-3.49: Basit bir fazlı elektronik sayaç I giriş I çıkış

Akım örnekleme

Faz

Nötr

Kart yuvası

EEPROM

Gerilim örnekleme

LED Çarpan

CPU Alarm

V/F Çevirici Röle Besleme kaynağı Tuş

Şekil-3.50: Çok fonksiyonlu bir fazlı elektronik sayaç resmi ve blok şeması

3-Üç fazlı elektronik sayaçlar: Yeni geliştirilen bu tip sayaçlar, çok fonksiyonlu sayaçlar olup, yük akımı, gerilim, harcanan aktif tüketim, reaktif tüketim, tarifeli tüketim, akıllı kart ile ön ödemeli tüketim gibi özelliklerle birlikte parça ilavesiyle tüm bilgilerin PC bilgisayar ortamına aktarılarak saklanması, yazıya dökülmesi, hatta bu bilgilerin modem aracılığıyla bir başka yere gönderilmesi sağlanabilmektedir. Şekil-3.51’de üç fazlı elektronik sayacın blok şeması ve resmi verilmiştir. Bağlantı şeması: Bir fazlı, üç fazlı dört telli ve üç fazlı aron bağlantı olmak üzere üç çeşittir. Bu bağlantılar aşağıda verilmiştir.


Ia

Kart yuvası ASIC

Va

Ib Vb

EEPROM

ASIC

CPU CPU 1 2

Alarm Röle

Ic Vc

LED

ASIC

Tuş Güç kaynağı Va Vb Vc

Şekil-3.51: Üç fazlı elektronik sayacın blok şeması ve resmi

Şekil 3.52 : Sayacın bir fazlı, üç fazlı ve aron bağlantıları


-96-

=================================================================================

ÖZEL SAYAÇLAR Çok tarifeli sayaçlar Enerji sarfiyatlarının özellikle gündüz saatlerinde yoğunlaşması ve buna bağlı olarak ihtiyaca cevap vermedeki zorluklar nedeniyle enerji sarfiyatının günün değişik zamanlarına dağıtılması gerekmektedir. Bütün dünyada olduğu gibi ülkemizde de enerji sıkıntısı ve çözüm arayışları çerçevesinde, Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı’nın 17.06.1999 tarihinde aldığı kararla çok zamanlı tarife uygulamasına geçilmiştir.

Şekil-3.53:Çok fonksiyonlu elektronik sayaç

Günümüz teknolojisinde gelişti-rilen ve çok fonksiyonlu olarak yapılan elektronik sayaçlar; aktif ölçme, reaktif ölçme, çok zaman tarifeli, her bir tarife için toplam tüketim, akıllı kart ile ön ödemeli çalışma, demant metre (en büyük güç gösterge) göstergesi gibi daha birçok özelliği bir arada bulundurabilmektedirler. Şekil-3.53’te elektronik çok fonksiyonlu sayaç görülmektedir. Elektronik olarak yapılan çok fonksiyonlu sayaçlarda modem aracılığıyla tüm bilgiler bilgisayara aktarılabilmekte ve saklanabilmektedir. Ayrıca mekanik tip sayaçlar için, sayacın diski üzerine, indüktif sinyal veren elektronik modül takılarak, mikroçipe girilen tarifeler ve fiyat bilgileri sayesinde tüketilen enerji miktarı, ayrı fiyatlarla hesaplanarak ücretlendirilmektedir (şekil-3.53).


Demantmetreli sayaç: Sayaçlar üretilen veya tüketilen enerjinin ölçülmesinde kullanılır. Bu tür sayaçların en önemli özelliği, ölçülen aktif veya reaktif enerjinin belirli zaman aralığında tüketilen ortalama elektrik güçlerinin en büyüğünü gösterir. Ortalama güç; tüketilen enerjinin tüketilme zamanına bölümü ile bulunur. Bu işlem elektronik sayıcı ve işlemcilerle gerçekleştirilir.

Şekil-3.54:Modüllü sayaç


-98-

=================================================================================

5-BİNA ENERJİ GİRİŞ ŞEKİLLERİ Elektrik enerjisinin binalara girişleri iki şekilde gerçekleşmektedir. a-Hava hattı ile enerji girişi b-Yer altı kablosu ile enerji girişi a-Hava hattı ile enerji girişi: Binaya en yakın direkten binaya alınan hattır. 1-Dam direği ile giriş:Müstakil evlerde kullanılan bir yöntemdir. 2 parmak kalınlığında galvanizli boru bina üzerinde 2 metre olacak şekilde monte edilir. Yağmur girmemesi için üst kısmı bükülerek aşağıya getirilir. Travers denilen demir kollar bu boruya kaynatılarak travers üzerine izolatörler bağlanır. Bina yakınındaki direkten havai hatla gelen kablo izolatörlere, sonra da boru içerisinden bina içine aktarılır.

İzolatör

İzolatör

Dam direği

Duvar montajı

Duvar

Dam betonu

Şekil 3.55: Dam direği ve duvar konsolu ile enerjinin binaya girişleri 2-Duvara monte edilen konsol ile enerji girişi: Müstakil olmayan bir kaç katlı binalarda 1. kat seviyesindeki duvara monte edilen konsola iletken çekilir. İletkenler, şapkalı sigorta ve izolatörler üzerinden bir boru yardımıyla bina içerisine geçirilir. Bu tip enerji girişi çok katlı binalarda kullanılmamaktadır. b-Yer altı kablosu ile enerji girişi: Çok katlı binalarda bu yöntemle enerji girişi yapılır. Bina yakınındaki elektrik direğinden yer altı kablosu ile ek alınır. Kelepçelerle veya kroşelerle direk üzerinden aşağı doğru indirilir. Yerden en az 2.25 metre yüksekliğe kadar indirildikten sonra mekanik etkilerden zarar görmemesi için kablo galvanizli boru içerisinde toprak altına kadar indirilir. Yer altından bina içerisine getirilen kablo, merkezi bir yerdeki (genellikle bina kapısı arkası) NH sigortalar bulunan bina dağıtım kutusuna bağlanır. Yer altı kablosu aşağıdaki yönetmeliklere uygun olarak döşenir. Şekil 3.56’da yer altı kablosu ile enerjinin binaya girişi gösterilmektedir.


Şekil 3.56: Yer altı kablosu ile enerjinin binaya girişi İlgili yönetmelikler: 4.19-Yeraltı kabloları toprak seviyesinden en az 90 cm. derinlikte açılacak kanallar içine dalgalı bir şekilde döşenecektir. Kablo döşenirken altında ve üstünde 10 cm. olmak üzere toplam 20 cm. kalınlığında kum tabakası bulunacak ve üst kısmı birinci sınıf tuğla ile enine olarak kapatılacaktır. Her tuğlanın altına en fazla iki kablo konacaktır. 4.20-Beton zemin altına döşenmesi icap eden kablolar, kanal veya büzler içerisinden geçirilecektir. Yolu veya duvarı kateden kısımlarda kablolar büzler içerisinden geçirilecektir. Bu halde veya özel durumlarda kabloların büz içinden geçirilmesi gerekirse büz çapı 15 cm.’den küçük olmayacak ve alt yüzeyinin derinliği 90 cm. olacaktır. 4.21-Kablo döşenirken kendi çapının 12 mislinden daha küçük yarı çapında bir kavis yapmamasına dikkat edilecektir. Boru ve künklere girişte kabloların boru kenarlarına temas ederek zedelenmemesi için tertibat alınması şarttır. 4.22-Kablo başlıkları, kofre ve buatlar termoplastik cinsten olacak ve özel yalıtkan malzeme ile doldurulacaktır. Yalıtkan malzemeler polyester olmayacaktır: 4.23-Ağır vasıtaların geçtiği yolları kateden kabloların derinliği 1 m., demir yollarını kat edenlerin 2 m.'den az olmayacaktır. 4.24-Kablolar döşenirken yere hiç bir surette sürünmeyecektir. Kabloların ek yerlerinde 1.5-2 m.'lik bir fazlalık bırakılacaktır. 4.25-Kanal toprakla kapatılıp, dövülüp, sıkıştırılacak ve artan toprak; kontrol mühendisliğinin veya belediyenin göstereceği yere taşınacaktır. Bozulmuş yollar, tretuvarlar eski haline getirilecektir. 4.26-Kullanılacak olan kablo imalât boyuna uygun yekpare olacak ve hiç bir surette parça parça kablolar eklenerek kullanılmayacaktır. 4.27-Direğe çıkışlarda kablo gaz borusu içerisinden geçirilecek ve borunun alt ucu kablo geçiş istikametinde kavis şeklinde kıvrılarak betona gömülecektir. Borunun toprak üstünde kalan kısmı 2.25 m.'den az olmayacak ve boru direğe en az üç yerinden kroşelerle tespit edilecektir. Kablolar havai hat başlıkları ile nihayet bulacaktır. 4.28-Yeraltı kabloları ile beslenen site şeklindeki dağınık binalarda, bina girişlerinde kablo buatı kullanılmayıp giriş - çıkış şeklinde bağlantı yapılacaktır.


-100-

=================================================================================

13

TEMRİN NO

İŞİN ADI: Aydınlatma, çağırma ve priz sistemi bulunan üç linyeli tesisat yapımı


TARİH

TARİH


Amaç: Aydınlatma, çağırma ve priz sistemi bulunan üç linyeli tesisat yapımının gerçekleştirilmesi Açıklama:Bu tesisi gerçekleştirirken dikkat edilecek bazı hususlar şunlardır: 1-KAKR akım değeri ana sigorta akımı ile aynı olmamalıdır. 2-Işık linyesi kesiti en az 2,5 mm2 , ışık sortisi kesiti en az 1,5 mm2 olmalıdır. 3-Priz linyesi kesiti en az 2,5 mm2 , priz sortisi kesiti en az 2,5 mm2 olmalıdır. 4-Bir priz linyesine bağlanacak priz sortisi sayısı en fazla 7 olmalıdır. 5- Bir ışık linyesine bağlanacak ışık sortisi sayısı en fazla 9 olmalıdır. 6-Topraklama levhası mutlaka gömülmeli, bağlantılarda temas tam sağlanmalıdır. Önemli açıklama:Bu uygulamayı bundan sonraki iki işlem için kullanacağınızdan işinizi sökmeyiniz.

1,5 NV(NYA)

1,5 NV(NYA)

14 PVC

14 PVC

14 PVC

14 PVC

KWh

C - 100W

10(30)A

30mA 32A 4 NV(NYA)

2X6 NYM 40 A

Diğer sortilere

4 NV(NYA)

C- 60W

10A

K.A.K.R

2,5 NV(NYA) 1,5NV(NYA)

18 PVC 6A

14 PVC

16A

220/12V

0,5NV 14 PVC

2,5 NV(NYA)

2,5 NV(NYA)

14 PVC

14 PVC

Komple elektrik tesisatı kapalı şeması

Diğer sortilere


C - 100W

10 A

C- 60W

KWh

10*30( A

1 2 3 4 40 A

32A

R K.A.K.R R

R Mp

Mp

6A

Mp

220/12V

16 Cu m

0,5 m 2 Bakır levha

16 A T R Mp

Komple elektrik tesisatı açık şeması İşlem Basamakları: 1.Gereken malzemeleri malzeme sorumlusundan alınız. 2.Tabloyu, anahtarları\ duyları, prizleri ve tüm malzemeleri yerlerine monte ediniz. 3. Açık şemaya göre borular içerisinden aydınlatma iletkenlerini çekiniz. 4. Buvat içerisinde iletken bağlantılarını yaparak yalıtınız.Kapağı kapatınız. 5. İletken uçlarını anahtar, priz, duy gibi elemanlara bağlayınız. 6. Enerji giriş kısmına bağladığınız fişi prize takmaya hazır hale getiriniz. 7.Öğretmeninize kontrol ettirerek enerji veriniz. Sorular: 1. Bu tesisin yapılmasında nelere dikkat edilmelidir? Aranızda tartışınız. 2. Bir ışık linyesinde en fazla kaç sorti olmalıdır? 3. Bir priz linyesinde kaç tane priz sortisi bulunmalıdır?

6-TESİSATTA YALITKANLIK KONTROLÜ


-102-

=================================================================================

Elektrikli cihazlar ve alıcılar devreye iletkenlerle bağlanırlar. Enerjinin alıcılara iletimi sırasında geçen akım başka yerlere kaçmaması için bu iletkenler kullanma yerlerine göre yalıtılırlar. Plastik, lastik kağıt, iletkenlerde, bobin tellerinde, vernik, havai hatlarda cam veya porselen gibi yalıtkanlar kullanılır. Bu yalıtkanların elektrik akımına karşı gösterdikleri dirence yalıtkanlık direnci denir. İyi bir yalıtım için dikkat edilecek kriterler şunlardır: a) Yalıtkan maddenin yapısı b) Tesisin büyüklüğü c) Çalışma geriliminin yüksekliği d) Rutubet ve kimyevi etkiler

Yalıtımın iyi bir yalıtım olabilmesi için kaçak akımın değeri VDE şartnamesine göre 1mA’i geçmemelidir. Gerçekte insanın ölüm sınırı 30mA’dır. Ancak şartnameler en ideale göre belirlenir. Pratikte kaçak akımın değeri yerine hatların birbirine veya toprağa karşı olan direnci ohm cinsinden ölçülür. Olması gereken bu değer de, R=

U eşitliği ile I

hesaplanır. Bu eşitlikte akım değeri 1mA olarak belirlenir. Örneğin çalışma gerilimi 220 volt olan bir tesiste yalıtkanlık direnci; R=

U 220 220 = = = 220.1000 = 220.000Ω olur. Kısaca; I 1mA (1 / 1000)

Yalıtkanlık direnci = Çalışma gerilimi x 1000(Ω) şeklindedir. Ölçülen değer hesaplanan değerden küçük olmamalıdır. Yeni yapılan binalarda binanın nemli olmasından dolayı yalıtkanlık direnci küçük olabilir. Bu nedenle kuruması beklenmelidir. Enerji izni: Yetkili elektrikçiler yaptıkları iç tesisata enerji alabilmek için elektrik kurumuna müracaat ederler. Elektrik kurumu da yetkili biri ile bazı kontrolleri yaparak enerji izni verir. Bu kontroller şu noktalarda yoğunlaşır: a. Tesisatın projeye göre yapılıp yapılmadığı b. Kaçak akım koruma rölesinin usulüne uygun bağlanıp bağlanmadığı c. Boru çapına göre, boru içinden geçen i1etken kesitinin ve sayısının uygun olup olmadığı, d. Sayaç, anahtar, priz, anten prizi gibi malzemelerin yüksekliğinin uygun değerde olup olmadığı e. Buvat bağlantılarının usulüne uygun olup olmadığı, f. Linyelere bağlı sorti sayısının uygunluğu g. Yapı bağlantı kutusuna getirilen hattın yönetmeliklere uygun olduğu h. İletken - iletken arası ve iletken - toprak arası yalıtkanlık deneyi kontrolü I. Tesise ait topraklama levhasının usulüne uygun yapılıp yapılmadığı


TEMRİN NO TARİH

14 İŞİN ADI: Yalıtkanlık kontrolünün yapılması İŞE BAŞLAMA SAAT VERİLEN SÜRE

TARİH


Amaç: Yalıtkanlık kontrolünün ölçü cihazı ile yapılması deneyleri Açıklama: Yalıtkanlık kontrolü: Tesisatın döşenmesi sırasında iletkenlerin üzerinde bulunan yalıtkanlar sıyrılabilir, bozulabilir veya zamanla yalıtkanlık özelliğini kaybedebilir. İletken izolasyonunun bozulması kısa devrelere ve kaçaklara neden olur. Tesisata enerji vermeden önce, yalıtkanlık kontrolünün yapılması gerekir. Yalıtkanlık kontrolü meger ile yapılır. Yalıtkanlık kontrolü iki şekilde yapılır: İletkenler arasındaki yalıtkanlık kontrolü, iletkenle toprak arası yalıtkanlık kontrolü. İletkenler arası yalıtkanlık direnci ölçümü şöyle yapılır: İşlem Basamakları: 1. Tesisattaki tüm alıcılar çıkarılır, 2. Linye sigortalarının tamamı açık devre yapılır, 3. Bütün anahtarlar kapalı konuma alınır, 4. Megerin bir ucu faz iletkenine, öteki ucu nötr iletkenine bağlanır, 5. Meger kolu çevrilerek megerin gösterdiği değer okunur, 6. Okunan değer normal gerilimx1000 den büyükse yalıtkanlık iyidir. İşlem Basamakları: İletken ile toprak arası yalıtkanlık direnci ölçümü şöyle yapılır: 1. Tesisattaki tüm alıcılar çıkarılır, 2. Linye sigortalarının tamamı açık devre yapılır, 3. Bütün anahtarlar kapalı konuma alınır, 4. Megerin bir ucu faz iletkenine, öteki ucu toprak iletkenine bağlanır, 5. Meger kolu çevrilerek megerin gösterdiği değer okunur, 6. Okunan değer normal gerilimx1000 den büyükse yalıtkanlık iyidir. Sorular: 1.Yalıtkanlık kontrolü hakkında kısaca bilgi veriniz. 2.Yalıtkanlık kontrolü sırasında ölçüm değeri en az kaç ohm olmalıdır?

ELEKTRİK ŞEBEKE VE TESİSLERİ

Recommend Documents