HATA AKIM KORUMA TERTİBATI (KAÇAK AKIM RÖLESİ)
Hata Akımı Koruma
Tertibatı, elektrik devrelerinde toprak hatalarına karşı devre elemanlarının,
devreye bağlı cihazların ve hata esnasında canlıları dolaylı dokunmaya karşı
koruyan ekipmanlardır.
Normal işletme
koşullarında fazdan çekilen akımın tamamı nötr üzerinden döndüğü takdirde devre
sağlıklı olarak çalışacaktır. Fakat bir faz toprak hatası durumunda çekilen
akımın bir kısmı toprak üzerinden devreyi tamamlayacağı için faz-nötr akımları
arasında bir fark oluşacak ve Hata Akımı Koruma Tertibatı bu fark dolayısıyla
devreyi açacak ve korumayı sağlayacaktır.
ÇALIŞMA PRENSİBİ
Hata Akımı Koruma
Tertibatları, toroid akım trafosu yardımı ile devreye giren ve devreden çıkan
akımların arasındaki fark baz alınarak koruma gerçekleştirir.
Devreye giren ve
devreden çıkan akımlar eşit ise trafo üzerinde bir manyetik akı oluşmaz.
Devrede bir faz-toprak hatası durumunda ise giren-çıkan akımlar arasında oluşan
farktan dolayı Hata Akımı Koruma Tertibatı devreyi açtırır ve hata akımını
önlemiş olur.
Kaçak Akım ve Hata Akımı aynı kavramlar değildir. Kaçak Akım
elektrikli ekipmanların doğası gereği olan akımlardır. Hata akımı ise faz
toprak teması ile oluşan hata akımıdır.
HATA AKIMI KORUMA TERTİBATI İLE KORUMA YAPILAN NOKTALARDA TOPRAKLAMA SINIR
DEĞERİ TAYİNİ
Dolaylı dokunmaya
karşı korumada dikkate alınması gereken dokunma gerilimidir. Dokunma gerilimi
sınırı kuru zeminler için 50V, ıslak zeminler için 25V olarak alınmaktadır.
Her iki durum için de
bazı standart koruma değerleri için aşağıdaki hesapları yapabiliriz.
Kuru Zemin İçin, Ra (Zs) = 50V / Ia
30mA
Ra (Zs) = 50V /
0,03A, Ra (Zs)
=1666 Ω
300mA
Ra (Zs) = 50V /
0,3A, Ra (Zs) =166 Ω
5A
Ra (Zs) = 50V / 0,3A,
Ra (Zs) =10 Ω
Islak Zemin İçin, Ra (Zs) = 25V / Ia
30mA
Ra (Zs) = 25V /
0,03A, Ra (Zs) =833 Ω
300mA
Ra (Zs) = 25V /
0,3A, Ra (Zs) =83 Ω
5A
Ra (Zs) = 25V /
5A Ra (Zs) =5 Ω
Yukarıdaki
hesaplamalar TT sistemlerde olduğu gibi Hata Akımı Koruma Tertibatı bulunan TN
sistemlerde de aynen geçerlidir. Hata Akımı Koruma Tertibatı bulunan TN
sistemlerde çevirim gerilimi yerine dokunma gerilimi kullanılır.
Sınır değer tayini
yukarıdaki gibi yapılabilir fakat 30mA örneğinde gördüğümüz değerler hayli
yüksek değerlerdir ve topraklama değerleri bu değerlerde stabil değildir, anlık
olarak değişkenlik gösterebilmektedir. Bu sebeple sağlıklı sonuçlar
alınamayabilir. “Elektrik Tesislerinde Topraklamalar Yönetmeliği Madde 10.
6.1.1.3 iv Hata Gerilimi koruma düzeni kullanılıyorsa yardımcı topraklayıcının
topraklama direncinin 200Ω’u istisnai durumlarda ise 500Ω’u geçmediği kontrol
edilmelidir” ve “BS 7671:2008 standardına göre hesaplanan sınır değerler Ra
(Zs) 200Ω'u geçmemelidir” diye belirtilmiştir. Bu sebeple hesaplamalar
sonucunda 200Ω’u geçen sonuçlarda da 200Ω sınırı kabul edilmelidir.
HATA AKIMI KORUMA TERTİBATININ TESTLERİ NEDEN YAPILMALIDIR?
"Elektrik Tesislerinde Topraklamalar Yönetmeliği" Madde 6.3.'e
göre Hata Akımı Koruma Tertibatı'nın kendi anma akımına ulaşıldığında açtığı ve
izin verilen sürekli dokunma gerilimini aşmadığı test edilmelidir. Saha
tecrübelerine göre Hata Akımı Koruma Tertibatı testlerinin belirli periyotlarda
tekrarlanması gerekir.
