Arıza Akımı

Elektrik sistemlerinin bir terimi olan arıza akımı ve kısa devre akımı tanımlarını bilmek bir ekipman seçerken veya bir ağ tasarlarken oldukça önemlidir. Bu terimleri birbiriyle karıştırmak elektrik mühendisliğinde yanlış yönlendirmelere sebebiyet verir.

Kısa devre arızası, devrede en az direnç veya direnç olmaması anlamına gelir ve daha az direnç nedeniyle akım yüksektir. Bu yüksek akım ısı enerjisine dönüşür. Kısa devrenin tersi, iki düğüm arasında sonsuz bir direnç olan açık devredir. Arıza akımı, akımın yanlış yola girmesi demektir.

Arıza Akımı Nedir?

Arıza akımının tanımını öğrenerek ne olduğu hakkında biraz bilgi sahibi olduk, şimdi bu terimi detaylandıralım. Arıza akımı, arıza durumu sırasında normal iletken yolu kullanmak yerine yanlış yolu izleyen bir akımdır.

Normal koşullar altında, elektrikli ekipman normal voltaj ve akım değerlerinde çalışır. Bir devrede veya cihazda arıza meydana geldiğinde, gerilim ve akım değeri nominal değerlerinden sapar. Bu, yüksek veya düşük değerler olabilir.

Arıza, açık devre, kısa devre ve toprak arızasına dönüşen yalıtım arızaları, yanlış bağlantı veya iletim yolu arızalarından kaynaklanabilir. Bir arıza akımı, normal anma akımından daha fazla veya daha az olabilir.

Üç fazlı güç sisteminde temel olarak üç tip arıza akımı vardır.

  • Açık Devre Arızaları
  • Kısa Devre Arızaları (LL / LLL)
  • Toprak Devresi Arızaları (LG / LLLG)

Kısa Devre Akımı Nedir?

İki veya daha fazla diferansiyel potansiyel iletkeni birbiriyle temas ettiğinde (bir faz diğer faz, nötr veya toprak ile temas ettiğinde), elektriği daha az dirençli bir yola verir. Dolayısıyla arızasız fazlarda büyük bir akım akışı olur, bu akıma kısa devre akımı denir.

Kısa devre oluştuğunda akım yüke geçmeden kaynağına döner. Bu devrede sıfır veya çok az direnç ve voltaj düşüşüne neden olur. Bu akım, koruma cihazı çalışmadan önce çok kısa bir süre için kaynağın verebileceği maksimum değer olacaktır. Akım sadece devrenin geri kalanının direnci ile sınırlıdır.

V (Gerilim) =I (akım) x R (Devrenin direnci)

Kısa devre meydana geldiğinde direnç çok küçüktür ve ihmal edilebilir düzeyde kabul edilebilir. R=0 olarak düşünebiliriz. Bu, I = V/0 olduğunu gösterir ve sonsuz akımın akacağı anlamına gelir. Bu nedenle iletken bu büyük akımın akmasına izin verecek kapasiteye sahip olmalıdır. Çoğu durumda, bozulma olur.

Kısa devre meydana geldiğinde direnç çok küçüktür ve ihmal edilebilir olarak kabul edilebilir. R=0 olarak düşünebiliriz. Bu V=Ix0 anlamına gelir, yani kısa devrede gerilim çok azdır.

V(düşme)=0 ve akım(I)=sonsuz

Kısa devre, Arıza Noktasında normal akımdan binlerce kat daha fazla Akım ve Sıfır Gerilim verir. Bu daha fazla ısı üretecek ve yanıklara ve yangınlara neden olacaktır. Kısa devre arızalarının diğer bir adı da şönt arızalarıdır.

Nedenleri şunlardır:

  • Ekipmanın Aşırı Yüklenmesi: Aydınlatma dalgalanmaları ve mekanik hasar nedeniyle ekipmanın aşırı yüklenmesi ve yalıtım arızası kısa devreye neden olur.
  • Gevşek Bağlantılar: Gevşek bağlantılar nedeniyle, bazen nötr ve faz kablolarının temas etmesi, kısa devre olmasına sebebiyet verir.
  • Hatalı veya Yanlış Bağlantılar: Yanlış bağlantılar devrede kısa devreye neden olur.
  • İzolasyonun Arızası / Yaşlanması: Eski veya hasarlı izolasyon, nötr ve faz tellerinin temas etmesine neden olarak kısa devreye neden olabilir. İzolasyondaki delikler izolasyona zarar verebilir ve kısa devre yapabilir.

Zararlı etkileri şunlardır:

  • Kısa devre, transformatörler ve devre kesiciler gibi ekipmanlarda büyük hasara neden olan ark üretir.
  • Kısa devre, güç sisteminde aşırı ısı üreten ve dolayısıyla yangın veya patlamaya neden olan ağır bir akıma neden olur.
  • Kısa devre, beslemenin sürekliliğini bozan ağın kararlılığını etkiler.

Açık Devre Arızaları

Açık devre arızalarına seri arızalar da denir. Açık devre arızaları, devredeki bir veya daha fazla faz iletkeninin arızası veya açıklığı nedeniyle oluşur.

Açık devre arızasında, akım akamaz. Dolayısıyla akım sıfırdır ve gerilim sonsuz olur.

V(drop)=sonsuz ve akım(I)=0

Nedenleri şunlardır:

  • Bir veya daha fazla fazda İletken kırılması,
  • İletken eklerinin arızası,
  • Devre kesicinin arızalanması

Zararlı etkiler:

  • Sistemin anormal çalışmasına neden olur.
  • İnsanlar ve hayvanlar için tehlikelidir.
  • Şebekenin belirli bölümlerinde gerilimlerin normal değerlerin üzerine çıkması, izolasyon arızalarına ve kısa devre arızalarının gelişmesine neden olur.

Arıza Akımı ve Kısa Devre Akımı Arasındaki Farklar

Devre Direnci

  • Kısa devre, iki tel/devre/sistem arasında sıfır dirence sahiptir. Diğer yandan arıza akımı, akım çeken bir dirence sahiptir. Direnç miktarı, ne kadar akım çekileceğini belirler ve genellikle bir sistemin yalıtımındaki bir arızadan kaynaklanır.

Akım Miktarı

  • Arıza akımı, ekipmanın akım derecesini aşan akımdır. Örneğin motor sisteminin akımı 25A ise bundan daha fazlası arıza akımı olacaktır.
  • Kısa devre akımı, ekipmanın kısa devre yaptığında akabilecek ve dayanabileceği maksimum akımdır. Bunun üzerindeki bir akım değeri, ekipmana zarar verir.
  • Arıza akımı, açık devre veya kısa devre arıza durumu sırasında akan akımdır. Bu nedenle arıza akımının olması için her zaman kısa devre akımı olması gerekli değildir. (açık devre arızası olabilir).
  • Sistemde kısa devre olduğunda bir kısa devre akımı akacak ve bir sistemin yaşayabileceği olası en yüksek arıza akımını temsil edecektir.
  • Bu nedenle, bir arıza akımı, kısa devre akımından daha az olabilir ve bir kısa devre akımı, sistemdeki en yüksek arıza akımını temsil edecektir.
  • Kısa devre akımı, normal akımdan daha yüksek iken bir arıza akımı, normal akımdan daha fazla veya daha az olabilir.

Arıza Akımı ve Kısa Devre Akımının Sistem veya Pano Tasarımındaki Önemi

Sistemin güvenliği, ekipmanın kurulu olduğu yerde mevcut arıza akımı referans alınarak ekipmanın kısa devre akım derecesi (SCCR) ile belirlenir.

Kısa devre akımı derecesi, bir ekipmanın belirli bir süre boyunca veya bir devre kesicinin açılmasıyla devreyi temizleyene kadar dayanabileceği arıza akımı için bir temel sağlar.

Bir panelin kısa devre akımı derecesi, panelin yangına, şok tehlikesine veya patlama tehlikesine neden olmadan idare edebileceği, genellikle kilo-Amper (kA) cinsinden bir değer olarak ifade edilen enerji miktarıdır.

  • Arıza akımına kıyasla daha yüksek kısa devre akımı derecesine sahip ekipmanlarda sorun olmaz.
  • Panonun mevcut arıza akımı, yukarı akış transformatörünün boyutuna, elektrik iletkenlerinin, ekipmana kadar olan kabloların boyutuna göre karar verilebilir.
  • Lokasyondaki sistem arıza akımı 20KA ile 50KA arasında bir değere sahipse ve 5KA ile 10KA arasında kısa devre akımına sahip ekipmanlar kullanılırsa, arıza durumunda, ekipman veya şebekenin zarar görmesine neden olabilir.
  • Lokasyondaki sistem arıza akımı, 5KA ile 10KA arasında bir değere sahipse ve 65KA ile 100KA arasında kısa devre akımına sahip ekipman kullanılırsa herhangi bir sorun oluşmaz. Ancak ekipmanın fiyatını gereksiz yere artıracağı için ekipmanın kısa devre seviyesi çok fazla olmaz.

Kısa devre akımının ekipman noktasında mevcut arıza akımına eşit veya daha fazla olması sağlanmalıdır.

BİR CEVAP BIRAK

Please enter your comment!
Please enter your name here