Kurs Kitabı

ÜNİTE NO 1: İŞ GÜVENLİĞİ

ATÖLYEDE ÇALIŞMA GÜVENLİĞİ

Bir iş yapılırken çalışma kurallarının bilinmesi gerekir. Rasgele çalışma, istenmeyen sonuçlar doğurur. Ülkemizde her yıl binlerce iş kazası olmakta ve istenmeyen sonuçlar (can, mal, emek ve zaman kaybı) ortaya çıkmaktadır.

Bu kitabın hazırlanmasının amacı, öğrenciyi “elektrik tesisatçılığı”, “temel tesviyecilik işlemleri”, “temel elektronik uygulamaları” konularında bilgi ve beceri sahibi yapmaktır. Bu konuların öğretimi ve uygulamalarının yapılışı sırasında bir çok iş güvenliği kuralına uyma zorunluluğu vardır. Şimdi bu kuralları inceleyelim.

1. Atölye ve laboratuar çalışmalarıyla ilgili temel kurallar

Okul atölyelerinde meslekî öğretimin yanı sıra iş güvenliği, iş disiplini gibi eğitim konularına da yer verilmektedir. Atölyede uyulması gereken iş güvenliği kuralları şunlardır:

a. Atölyeye zamanında geliniz, mazeretiniz yoksa kesinlikle geç kalmayınız. Çünkü geç kalan öğrenciler atölyenin çalışma düzenini bozar, eğitimi aksatır.

b. Atölyede iş önlüğünüzü giyiniz ve düğmelerini sürekli olarak kapalı bulundurunuz. İş önlüğünün düğmelerini açarak çalışan bir öğrencinin iş kazası yapma riski yüksektir. Çalışırken önlük herhangi bir yere takılabilir. Ayrıca önlüğün içindeki giysiler daha çabuk kirlenir.

c. Önlüğünüzü giydikten sonra sıraya geçerek öğretmeninizin yoklama almasını ve o gün yapılacak çalışmalarla ilgili bilgi vermesini bekleyiniz. Yoklamadan sonra yerinize geçerken acele davranmayınız.

ç. Atölyede koşmayınız, bağırmayınız ve el şakası yapmayınız. Yüksek gürültü, çalışanlar üzerinde ruhsal dengesizliklere yol açar ve dikkati dağıtır.

d. Atölye dolabınızdan gerekli malzemeleri alarak çalışma masanıza geçiniz. Dolabınızı temiz ve düzenli tutunuz.

e. Çalışmalarınıza başlamadan önce yapacağınız temrin (iş) ile ilgili araç gereç ve malzemeleri depo nöbetçisinden sağlam olarak alınız.

f. Atölyede gerekli olan takım, kitap ve defterlerinizi her zaman yanınızda bulundurunuz.

g. Yapacağınız işle ilgili bilgileri önceden öğreniniz. Anlamadığınız konuları öğretmeninize sorunuz.

ğ. Enerji altında (devrede akım varken) kesinlikle çalışmayınız. İşiniz tamamlandıktan sonra öğretmeninizin denetiminde devreyi çalıştırınız.

h. Kendi işinizi kendiniz yapınız. İzinsiz olarak başka bir öğrenciye yardım etmeyiniz ve kendi işinize başkasının karışmasına izin vermeyiniz. Başka birinin işini yaptığınız zaman aslında ona kötülük yapmış olursunuz. İşi siz yaptığınız için arkadaşınızın becerisi gelişmez, öğrenme düzeyi düşük kalır.

ı. İşinizi, işlem basamaklarındaki sıraya göre yapınız.i. Çalışma sırasında vida, çivi gibi gereçleri kesinlikle ağzınıza almayınız. Çünkü

dalgınlıkla “yutma” söz konusu olabilir.j. Atölye çalışmaları sırasında herhangi bir kaza ve yaralanma olduğunda hemen

ilgililere (öğretmen, teknisyen ve benzeri) haber veriniz.k. Bilmediğiniz konularla ilgili işlem yapmayınız. Kullanmasını bilmediğiniz

aygıtları biliyormuş gibi davranmayınız.l. Vidaları asla çekiç ya da pense ile çakmayınız. Vidalamayı yapacağınız yeri önce

bız ya da matkap ile deliniz ve sonra vidayı uygun uçlu bir tornavida ile sıkınız.

HAZ MUSTAFA ERDİL-ÜMİT AYAZ 1

m. Bozulmuş makine ve takımları öğretmeninize bildiriniz. Arızalı makinelerin iş kazalarına neden olabileceğini unutmayınız.

n. Atölye ara paydosuna (teneffüs) zamanında çıkınız ve zamanında işinizin başına dönünüz.

o. Sizlere bilgi ve beceri kazandırmakla görevli olan öğretmenlerinize sevgi ve saygı çerçevesinde kalarak davranınız.

ö. Temizlik işlemleri başladığında önce kendi çalışma yerinizi temizleyiniz. İşiniz tamamlanmış ve not almışsanız temrini sökerek araç gereçleri depoya sağlam olarak veriniz.

p. Temizlik nöbetiniz (göreviniz) varsa atölyeyi, sağlık kurallarına uygun olarak temizleyiniz.

r. Temizlik göreviniz yoksa önlüğünüzü çıkarıp elbisenizi giyiniz ve temizliğin bitmesini bekleyiniz.

s. Verilen paydosla birlikte atölyeden birbirinize saygılı olarak çıkınız.

2. İş kazalarına karşı korunma

a. İş (elektrik) kazası

İnsan yaşantısında yaygın olarak kullanılan elektrik enerjisinin yararları pek çoktur. Günümüzde konutlardan fabrikalara her yerde elektrikli aygıtları kullanıyoruz. Elektrik insanlık için son derece yararlı bir enerjidir. Ancak, güvenlik kurallarına uyulmadan kullanıldığında öldürücü olabilmektedir. İşte, yanlış hareketler sonucu oluşan, çalışmayı kesintiye uğratan ve önceden plânlanmamış olaylara elektrik kazası denir. Elektrik kazası, aynı zamanda bir iş kazasıdır. İnsan bedeni elektrik akımını kolayca geçirir. Vücuttan geçen akımın değeri arttıkça kalp, beyin gibi organların zarar görme düzeyi artar.

b. Elektrik kazalarının bazı nedenleri:

I. Elektrikli donanımların yapısı hakkında yeterli bilgi sahibi olmamak,II. Akım geçen yerlerin yalıtımının bozulması,III. Anahtar, fiş, priz gibi aksamların çatlak, kırık ya da ıslak olması,IV. Çalışanların acele ve dikkatsiz davranması,V. Aydınlatma, ısıtma, temizlik, düzen gibi koşulların kötü olması

c. Elektrik çarpması:

Elektrik çarpmasının yarattığı olumsuz etkiler şu unsurlara göre değişir:I. Bedenden geçen akımın değeri,II. Dokunulan gerilimin değeri,III. Bedenin akıma gösterdiği direncin düzeyi,IV. Elektrik akımının bedenden geçtiği bölge,V. Elektrik akımının bedenden geçiş süresi,VI. Çarpılma anında basılan zeminin durumu (ıslak, kuru, nemli ve benzeri)

I. Akım değeri:İnsan bedeninden geçen akımın olumsuz etkileri şu şekildedir:1-8 mA (0,001-0,008 A): Bedende şok etkisi yapar. Hafif sarsıntı ve heyecanlanma

şeklinde algılanır.15-20 mA (0,015-0,02 A): Bedenden geçtiği bölgedeki kaslarda kasılmalar olur. Bu

durumda el kasları istem dışı kasıldığından, tutulan iletkenin bırakılmaması söz konusu olur. Bu değerdeki akımın edenden geçiş süresi uzarsa ölüm olabilir.

50-100 mA (0,05-0,1 A): Bedende aşırı kasılmalara, solunum güçlüğüne, süre uzadığında ise ölüme neden olur.

2

100-500 mA (0,1-0,5 A): Geçiş süresine bağlı olmakla birlikte kesin ölüme neden olur.

II. Gerilim değeri:İnsan bedeni üzerinde olumsuz etki oluşturan gerilim değerleri şu şekilde

sınıflandırılabilir:0-42 volt arası gerilimler: Düşük gerilim olarak anılır. İnsan bedeni için

tehlikesizdir. Yani bu değerler arasındaki gerilimler bedenden tehlike sınırının altında akım geçişine neden olur.

42-65 volt arası gerilimler: Beden üzerinde yaralanmalara neden olabilir. Vücuda uygulanma süresi uzarsa ölüme yol açar.

65 volt ve üzeri gerilimler: 65 voltun üzerindeki değerler ölümle sonuçlanan kazalara neden olur.

III. Direnç değeri:Ohm yasasına göre insan bedeninden geçen akımın değeri gerilimle doğru, dirençle

ters orantılıdır. İnsan bedeninin elektriğe karşı gösterdiği direnç hesaplamalarda 1000 Ω olarak alınmasına rağmen, bedenin çeşitli bölgeleri değişik değerler gösterir.

Bu değerler şunlardır:Kuru deri (iki el arası) : 100.000 – 300.000 ΩNasırlı deri (iki el arası) : Yaklaşık 500.000 ΩIslak deri (iki el arası) : 1000 ΩEl ayak arası: 400 – 600 Ωİki kulak arası: 100 Ω

ç. Elektrik kazalarına karşı alınacak önlemler

I. Arıza bölgesine giderken alınan araç gereçler tam olmalı ve bunların sağlam olmasına dikkat edilmelidir.

II. Arıza yerine gidildiğinde bozulma nedeni öğrenilmelidir. Daha sonra enerji kesilerek gerekli yerlere uyarı levhası asılmalı ve önlemler alındıktan sonra onarıma geçilmelidir.

III. Arızalı makinelerin yapısı ve çalışması ile elektrik donanımı hakkında bilgi sahibi olunmalıdır.

IV. Çalışma sırasında işe yoğunlaşılmalı başka şeyler düşünülmemelidir.V. Çalışırken iş önlüğü giyilmelidir.VI. Elektrik arızaları mutlaka elektrik teknisyeni tarafından onarılmalı, yetkili

olmayan kişiler müdahale etmemelidir.VII. Elektrik kazalarına karşı alınacak önlemler ve ilk yardım çok iyi bilinmelidir.VIII. Atölyede ecza dolabı bulundurulmalı, ilk yardım gereçleri eksiksiz ve

kullanılır durumda olmalıdır.IX. Hastane, itfaiye ve ilk yardım merkezlerinin telefon numaralarını bildiren

levhalar çizelge 1.1'de olduğu gibi iş yerinin çeşitli kısımlarına asılmalıdır.X. Çıplak elle akım taşıyan hatlara dokunulmamalıdır.XI. Islak elle elektrik anahtarlarının konumu değiştirilmemelidir.XII. Enerji altında onarım yaparken sağ el kullanarak çalışılmalıdır.

d. İlk yardım

Herhangi bir kazaya maruz kalan kişiye hekim gelinceye ya da hastaneye kaldırılıncaya kadar geçici bakım ve tedavinin yapılmasına ilk yardım denir. Kaza geçiren insana ilk müdahaleyi yapan kişiye ise ilk yardımcı denir.

İlk yardımcının kaza anında yapması gereken işler şunlardır: İlk yardımı süratle soğukkanlılığını kaybetmeden yapmalıdır.


Şebeke gerilimi (anahtar, şalter ya da sigortayla) kesilmelidir. Eğer bu mümkün değilse yalıtkan bir araçla (tahta parçası, giyim eşyası vb.) dokunma yerine vurarak ayırmalıdır.

Elektrik çarpması sonucu kişi şoka girdiğinden göğüs ile karın kasları kasılabilir ve solunum durur. Bu durumda hemen sun'î solunum işlemine başlamalıdır.

Sun'î (yapay) solunum:

Elektriğe çarpılan kişi şoka girer ve solunum güçlüğü olur. Bu ise ölüme yol açabilir. Kazazedenin oksijensiz kalmasını engellemek için hemen yapay solunuma başlanır. Yapay solunum sayesinde bedene gerekli hava girişi olur ve toplardamardaki kan kalbe döner. Solunum durduktan sonra, 2 dakika içerisinde bilinç kaybolabilir ve kalp, bunu izleyen 7–10 dakika içerisinde durur. Bilinç kaybı sırasında kalp ve nabız atışları hissedilmeyebilir. Kazazedenin beden sıcaklığı düşmediği, ölüm morlukları ve deride sertleşme belirtileri görülmediği sürece yapay solunum uygulanır. Sun'î solunum yapılırken ilk önce kazazedenin rahat soluk alabilmesi için başı geriye doğru itilerek boyun yükseltilir. Bu işlem dilin geriye yığılarak solunum yolunun tıkanmasını önler.

I. Ağızdan ağıza sun'î (yapay) solunumun yapılışı: Kazazede sert bir zemin üzerine sırt üstü yatırılır ve ilk yardımcı baş tarafına geçer. Bir el kazazedenin boynuna, diğer elin ayası alnına yerleştirilir. Boyun yukarıya doğru kaldırılarak nefes yolu açılır. Kazazedenin alnındaki el çevrilip baş ve işaret parmaklarıyla burun delikleri sıkılarak kapatılır. Diğer el ile çeneden çekilerek ağzın açılması sağlanır. Derin bir nefes alınarak hava sızmayacak şekilde hastanın ağzına ağız dayanır ve hava üflenir. Daha sonra geri çekilinerek göğsün inmesi gözlenir.

Dakikada 15–20 kez yapay solunum yaptırılır ve solunuma kazazedenin durumuna göre 2–3 saat devam edilir. Kazazede kendi kendine solunum yapmaya başlayınca yan yatış pozisyonunda ve çenesi göğsünden uzaklaştırılmış olarak tutulmak suretiyle hastaneye sevk yapılır.

II. Schafer (şefır) yöntemi ile sun'î solunum: Hasta yüzükoyun yatırılarak elleri alnına destek olacak biçimde tutulur. Bu sırada baş yana çevrilerek ağız ve burnun açık kalması sağlanır. İlk yardımcı, kazazedenin kalçası kendi dizleri arasında kalacak biçimde dizleri üzerine çöker ve topuklarının üzerine oturur. Eller üzerinde doğrulmak suretiyle kazazedenin kalça kemiğinin ön kısmına basınç uygulanır. Diz üzerinde yavaş yavaş doğrulunarak kazazedenin beline basınç uygulanır. Böylece yapılan basınç akciğeri sıkıştırır. Daha sonra oturularak basınç kaldırılır. Bu uygulama kazazede kendi kendine nefes almaya başlayıncaya kadar dakikada 12 kez yapılır.

4

ÜNİTE NO: 2 ELEKTRİK BİLGİSİ

A. ELEKTRİK DEVRESİ ELEMANLARI VE ÇEŞİTLERİ

Giriş

Üreteç, sigorta, anahtar, alıcı ve iletkenden oluşan, akımın geçtiği yola elektrik devresi denir. Elektrik devresi, üreteçten çıkan akımın sigorta, anahtar, alıcı ve iletkenden geçerek tekrar üretece gelmesi için izlediği yoldur.

Şekil 2.1. Elektrik devresi

a. Devre elemanları

1. Üreteç (batarya, kaynak):

Elektrik devresindeki alıcıların çalışabilmesi için gerekli olan elektrik enerjisini üreten elemandır. Üreteç çeşitleri şunlardır:

I. Doğru akım kaynakları (pil, akümülatör, dinamo, güneş pili),II. Alternatif akım kaynakları (alternatör)

2. Alıcı (yük):

Elektrik enerjisini başka enerjilere çeviren elemanlara alıcı denir. Örneğin; ütü akımı ısıya, lâmba ışığa çevirir.

3. İletken:

Üreteç ve alıcı arasında elektrik akımının dolaşımını sağlamak için bakır, alüminyum gibi metallerden yapılan elemandır. Elektrikli alıcıların beslenmesinde kullanılan iletkenler rastgele seçilmez. Örneğin konutlardaki priz sortilerinin beslenmesinde en az 2,5 mm2, lâmba sortilerinin beslenmesinde ise en az 1,5 mm2

kesitinde yalıtkanlı bakır iletkenler kullanılır.

b. Yardımcı devre elemanları

1. Anahtar:

Devreyi açıp kapamaya yarayan araçtır. Anahtar açıldığında alıcıya giden akım kesilir ve alıcının çalışması durur.

2. Sigorta:

Elektrik devresini, üreteci ve alıcıyı aşırı akım geçişlerine karşı korumaya yarayan elemandır. Uygulamada buşonlu, otomatik, bıçaklı ve benzeri sigortalar kullan ılır.


c. Devre çeşitleri

Elektrik devreleri akımın alıcıdan geçiş durumuna göre üç çeşittir.

1. Açık devre:

Şekil 2.1'de görüldüğü gibi anahtarın açık olduğu ve akımın geçmediği devredir. Sigortanın atması, iletkenlerin kopması, ek yerlerinin değmemesi de açık devreyi oluşturur.

2. Kapalı devre:

Şekil 2.2'de görüldüğü gibi devreye kumanda eden anahtar kapalıyken akım geçer ve alıcı çalışır.

6

Şekil 2.2. Kapalı devre Şekil 2.3 Kısa devre

3. Kısa devre

Anahtar kapalıyken herhangi bir arıza nedeniyle akım alıcıya gitmeden devresini kısa yoldan tamamlıyorsa bu duruma kısa devre denir. İletkenlerin, yalıtkan kaplamalarının özelliğini kaybetmesinden ötürü birbirine değmesi de kısa devreyi oluşturabilir. Elektrik akımı, direncin en küçük olduğu yerden geçmek ister. Kısa devre durumunda devreden yüksek akım geçer ve sigorta atar. Şekil 2.3'te iletkenlerin birbirine değmesi sonucu oluşan kısa devre gösterilmiştir.

B. AKIM, GERİLİM VE DİRENÇ

a. Akım

Alıcıdan birim zamanda geçen elektrik yükü (elektron) miktarına akım denir. Bir iletkenden belirli bir zaman içinde ne kadar çok elektron geçerse, akım da o oranda şiddetli olur. Akım şiddetini elektronların sayısıyla göstermek için çok büyük rakamlar kullanmak gerekir. Şöyle ki, 6,25.1018

adet elektron 1 ampere eşittir. Bunun gibi büyük rakamları kullanmamak için Fransız bilgin Ampere (Amper)'in elektrik akımının kimyasal etkisine dayanarak yaptığı tanımlama kullanılır.

Bu yaklaşıma göre; 1 amper, gümüş nitrat eriyiğinden 1 saniyede 1,118 miligram gümüş ayıran akım şiddetidir. Akım, elektronların hareketi sonucu oluşur. Ancak, eskiden akımın artı (+) yüklü parçacıklar tarafından taşındığı sanıldığından, günümüzde de eski (klâsik) teorem kabul edilmektedir. Bir devrede akım, artı (+) uçtan eksi (-) uca doğru gider deriz. Ancak gerçekte elektrik akımı şekil 2.4'de görüldüğü gibi eksi (-) uçtan artı (+) uca doğru akmaktadır. Elektrik akımının nedeni gerilim farkıdır. Gerilim, iletken maddelerdeki serbest elektronların hareket etmesini sağlayan kuvvet olarak açıklanabilir.

Akım, ampermetreyle ölçülür ve I ile gösterilir. Akımın birimi amper (A), denklemi, I = V/R [A] şeklindedir.

HAZ MUSTAFA ERDİL-ÜMİT AYAZ

Şekil 2.4. Elektrik akımının iletkenden geçişi

7

Akımın ast katları pikoamper, nanoamper, mikroamper, miliamper; akımın üst katları ise kiloamper, megaamper, gigaamperdir.

b. Gerilim (elektromotor kuvvet, EMK, potansiyel fark)

Elektrik akımı elektron akışından ibarettir. Elektronları faydalı olacak şekilde hareket ettirmek için itmek gerekir. Bilindiği gibi elektronlar maddelerin içinde bulunan atomların etrafında dönerek hareket etmektedir. Ancak bu dönüş bir fayda sağlamaz. Faydalı hareket için metal içinde belli bir yönde akış gereklidir. İşte elektronları kendi normal hareketleri dışında, bir yönde sürüklemek için gerekli olan kuvvete gerilim (elektromotor kuvvet, EMK) denir.

Bir başka tanıma göre; bir üretecin iki ucu arasındaki potansiyel farka gerilim denir. Yine bir başka tanıma göre; bir elektrik devresinde akımın geçmesini sağlayan kuvvete gerilim denir.

Gerilim, voltmetreyle ölçülür ve V, U, E ya da e ile gösterilir. Birimi volt (V), denklemi, V = I.R [V] şeklinde yazılır.

Gerilimin ast katları pikovolt (pV), nanovolt (nV), mikrovolt (mV), milivolt (mV); gerilimin üst katları kilovolt (kV), megavolt (MV), gigavolt (GV)tur.

c. Dirençler (rezistans, resistance)

Bir elektrik devresine gerilim uygulandığında, alıcıdan akım geçmektedir. Geçen akımı sınırlayan etken ise alıcının direncidir. Bu yaklaşıma göre, elektrik akımının geçişine karşı zorluk gösteren elemanlara direnç denir.

Başka bir anlatımla, devrede elektronlar hareket etmeye başladıktan sonra rahat bir şekilde ilerleyemezler. İletkenin ve alıcının içinden geçmek isteyen elektronlar komşu elektronlara ve atomlara çarpa çarpa ilerlerken sürtünmeye maruz kalırlar. İşte elektronlar ilerlerken oluşan sürtünmeden doğan karşı koyma etkisine direnç denir.

Elektrik enerjisi direnç üzerinde ısıya dönüşerek kaybolur. Dirençler, R ya da r ile ifade edilir. Elektrik devresinde direnç denklemi, R = V/I, direnç birimi ise Ω (ohm)'dur.

Direncin ast katları Pikoohm (pΩ), nanoohm (nΩ), mikroohm (mΩ), miliohm (mΩ); direncin üst katları kiloohm (kΩ), megaohm (MΩ), gigaohm (GΩ)dur.

Dirençlerin devredeki işlevleri (fonksiyonları):

I. Devreden geçen akımı sınırlayarak aynı değerde tutmak.II. Devrenin besleme gerilimini bölerek, yani küçülterek başka elemanların

çalışmasına yardımcı olmak.III. Hassas yapılı devre elemanlarının aşırı akıma karşı korunmasını sağlamak.IV. Yük (alıcı) görevi yapmak.V. Isı enerjisi elde etmek.

8

C. DOĞRU VE ALTERNATİF AKIMIN TANITILMASI

1. Doğru akım (DA, DC, direct current)

Dinamo, akümülatör, pil, güneş pili gibi kaynaklar tarafından üretilir. Doğru akım Şekil 2,5'de görüldüğü gibi zamana göre yön ve şiddet değiştirmeden akar. DC akımın frekansı yoktur. Doğru akım sürekli olarak aynı değerde ve aynı yönde akar.

Şekil2.5. Doğru akımın elektriksel eğrisi

DC üreten kaynaklar şu şekilde sıralanabilir:I. Pil,II. Akümülatör,III. Dinamo,IV. Doğrultmaç devresi,V. Güneş pili

2. Alternatif akım (AC, alternative current, AA)

Alternatör adı verilen makineler tarafından üretilen elektrik akımı çeşitidir. Bu akım şekil 2.6'da görüldüğü gibi zamana göre sürekli olarak yön ve şiddet değiştirir. Alternatörden gelen akım sürekli azalıp çoğalır ve akış yönü değişir. Alternatörün ürettiği AC gerilim dış devreye şekil 2.7'de görüldüğü gibi bilezik ve fırça düzeneğiyle aktarılır. Alternatörün ürettiği birim alganın saniyeki tekrarlanma (yön ve şiddet değiştirme) sayısına frekans adı verilmektedir. Türkiye'de üretilen alternatif akımın frekansı 50 Hz'dir. (Hz, hertz şeklinde okunur.)

Şekil 2.6. Alternatif akımın elektriksel eğrisi

Şekil 2.7. Bobinden ACalabilmek için bilezikler kullanılır.


D. ENERJİNİN ÜRETİMİNDEN ABONEYE KADAR OLAN İLETİM VE DAĞITIM SİSTEMİ

Elektrik enerjisi üretildiği noktadan harcandığı yere kadar giderken çeşitli bölümlerden geçer. Elektrik enerjisi santral adı verilen büyük tesislerde üretilir.

a. Elektrik enerjisinin üretiminde kullanılan santral çeşitleri

1. Hidroelektrik santraller:

Su kaynaklarının gücünden yararlanarak elektrik enerjisi üreten santraldir. Hidroelektrik santrallerde su, göl hâlindeki hazne içinde biriktirilir. Biriken su yüksek bir

noktadan aşağı düşürülerek, mekanik enerji elde edilir. Suyun kuvvetiyle elde edilen mekanik enerjiyle alternatör döndürülerek elektrik enerjisi üretilir. Çevreye hiç bir zararlı atık bırakmadan çalışan hidroelektrik santraller ülkemizde daha çok debisi büyük ırmakların uygun yerlerine kurulmaktadır

Şekil 2.8. Hidroelektrik santral

2. Termik santraller:

Katı, sıvı ve gaz yakıtların yakılmasıyla ortaya çıkan ısıdan yararlanarak elektrik enerjisi üreten santrallerdir. Termik santrallerde yakılan katı yakıttan elde edilen ısı, kazan içerisindeki suyu ısıtarak basınçlı buhar üretir. Yüksek basınçlı buhar türbin kanatlarına çarparak döndürür. Türbin, miline bağlı alternatörü çevirerek elektrik enerjisi üretir. Termik santraller çevreyi çok kirletir. Her ne kadar filtrelerle baca gazları arıtılsa da doğanın dengesini bozan maddelerin atmosfere yayılması önlenememektedir.

Şekil 2.9. Termik santral

10

3. Dizel motorlu santraller

Bu santrallerde dizel yakıtı motor tarafından dairesel bir güce dönüştürülür. Motorun miline bağlı olan alternatör ise AC elektrik enerjisi üretir. Petrolün pahalı olması nedeniyle dizel motorlu santrallerin ürettiği enerjinin birim maliyeti yüksek olmaktadır. Bu nedenle yaygın olarak kullanılmazlar.

4. Nükleer santraller

Atomun parçalanmasıyla oluşan yüksek ısıdan yararlanarak elektrik enerjisi üreten santraldir. Atom reaktöründe yapılan parçalamada ortaya çıkan yüksek ısı, sıvıyı ısıtır. Isınan sıvının sıcaklığı yükselir. Sıvı kapalı bölmede ve basınç altında olduğundan buharlaşamaz. Kapalı bölmedeki sıcak sıvı başka bir kazan içerisindeki sıvıyı kaynatıp basınçlı buhar üretir. Bu aşamadan sonraki çalışma düzeni termik santrallerde olduğu gibidir.

5. Diğer elektrik santralleri

I. Güneş santrali, II. Gel git santrali, III. Rüzgâr santrali, IV. Jeotermal enerji santrali

b. Elektrik enerjisinin iletimi ve dağıtımı

Elektrik santralinde üretilen elektrik enerjisinin gerilimi yüksektir. (6000 V–18000 V) Üretilen enerji üretildiği bölgede kullanılacaksa, düşürücü trafolar kullanılarak yüksek gerilimden kullanım gerilimine (230 V / 400 V) düşürülür. Elektrik enerjisinin büyük bir kısmı üretildiği bölgeden uzak bölgelere taşınarak kullanılır. Bu durumda alternatörden alınan elektrik enerjisinin gerilimi taşınamayacak kadar küçüktür. Konutlar, faz ve nötr olarak 220–230 V, iş yerleri üç faz olarak 380–400 voltluk elektrik enerjisi alırlar. Küçük gerilimle taşıma yaptığımızda mevcut gücü aktarırken I = P/U eşitliğine göre, iletim hattından büyük bir akım geçmesi gerekir. Ancak gerilimi yükseltirsek (220.000 V–380.000 V) iletim hattından geçen akım küçülür.

Şekil 3.10. Elektrik enerjisinin üretim noktasından alıcıya ulaşıncaya kadar geçtiği bölümler

Örnek: 100.000.000 W'lık bir gücü önce 10.000 voltla daha sonra 100.000 voltla iletelim. Her iki durumda iletim hattından geçecek olan akımı bulalım.

Çözüm: P = 100.000.000 WV = 10.000 VI = P/V = 100.000.000/10.000 =

1000 A

V = 100.000 VI = P/V =100.000 000/100.000 = 100 A


Görüldüğü gibi, birincisinde 1000 amper, ikincisinde 100 amperlik bir akım taşınacaktır. 1000 amperi taşıyacak iletkenin kalınlığı 100 amperi taşıyacak iletkene göre çok kalın ve ağır olacağından taşıyıcı direk ve izolâtörlerin çok büyük boyutlu olması gerekir. İşte bu nedenle elektrik enerjisi yüksek gerilimle taşınır. İletimde kullanılan gerilim değerleri, 66.000–154.000–380.000–750.000 volttur. Yerleşim merkezinin çeşitli yerlerinde kurulan bina tipi ve direk tipi trafo merkezleriyle gerilim düşürülerek abonelere dağıtılır.

E. İŞ VE GÜÇ BİRİMLERİ VE BİRBİRİNE DÖNÜŞÜMÜ

a. İşin tanımı ve birimleri

Elektrikte iş, birim zamanda enerji harcayarak sonuç alma (ısı, ışık, manyetik) olarak tanımlanabilir. Elektrikle çalışan bir alıcının harcadığı enerji miktarı artıkça, gördüğü iş de o oranda artar. Elektrikte iş W harfiyle gösterilir. İş birimi, kilowattsaat (kWh)'tir. Başka bir deyişle, devreye bağlı 1000 watt (1 kilowatt) gücündeki alıcı, bir saat boyunca çalışıyorsa yaptığı iş 1 kWh'tir. Elektrik alıcılarının yaptığı işi doğrudan ölçen aygıtlara elektrik sayacı denir. Bir fazlı (monofaze) sayaçlar ev ve işyerlerinde kullanılan alıcıların yaptığı işi ölçer. Üç fazlı (trifaze) sayaçlar ise sanayi tesislerinde kullanılan alıcıların yaptığı işi ölçer.

Şekil 3.11. Bir fazlı aktif sayacın iç yapısı

Bir fazlı sayaçlar akım bobini, gerilim bobini, numaratör, alüminyum disk ve dişlilerden oluşur. Bu elemanın alüminyum diski akım ve gerilim bobininin oluşturduğu manyetik alanların etkisiyle döner ve numaratörün saymaya başlamasını sağlar. Alüminyum disk 600, 675 ya da 750 devir yaptığında numaratör 1 kWh yazar.

12

Elektrikte iş denklemi:

İş = güç x zaman [kilowattsaat] W = P.t [kwh] (W: İş, P: Güç, t: Zaman)Örnek: Gücü 10 kW (10.000 W) olan motor 8 saat çalışmıştır. Elektriğin 1 kWh'i

30.000 TL olduğuna göre,a. Yapılan işi. b. Elektrik dağıtım şirketine ödenecek parayı bulunuz.Çözüma. W = P.t = 10.8 = 80 kWhb. Ödenecek para = W.30 000 = 80.30 000 = 2400.000 TL

b. Gücün tanımı ve birimleri:

Elektrik alıcılarının birim zaman içinde (saniyede) yaptıkları işe güç denir. Elektrikte güç, alıcının çektiği akım ile gerilimin çarpımıdır. Güç P ile gösterilir, birimi watttır.

Elektrikte güç denklemi:

Güç = gerilim x akım, yani, P = V. I [W]Ohm kanunu, akım, gerilim ve direnç arasındaki ilişkiyi incelemektedir. Bu yasaya

göre V = I.R'dir. Bu denklemi güç formülünde V'nin yerine koyarsak,

P = V.I = I.R.I = I2.R [W] eşitliği bulunur.

Yine ohm kanununa göre I = V/R'dir. Bunu güç denkleminde I'nın yerine koyarsak

P = V.I = V.V/R = V2/R [W] eşitliği bulunur.

Gücün ast katları pikowatt, nanowatt, mikrowatt, miliwatt; gücün üst katları kilowatt, megawatt, gigawatt’tır.

Elektrik alıcılarının gücü wattmetre ile doğrudan ya da Şekil 3.12'de görüldüğü gibi ampermetre ve voltmetre yardımıyla da ölçülebilir. Ampermetre ve voltmetreyle akım, gerilim değerleri belirlendikten sonra bunlar P=V.I şeklinde çarpılıp alıcının gücü belirlenebilir.

Şekil 3.12. Ampermetre ve voltmetreyle güç ölçme devresi

Örnek: Ütü 220 voltluk şebekeden 4 amper akım çekmektedir. Alıcının gücünü bulunuz.

Çözüm: P = V.I = 220.4 = 880 WÖrnek: 24 voltluk gerilimle çalışan ve 5 amper akım çeken alıcının gücünü

bulunuz.Çözüm: P = V.I = 24.5 = 120 WÖrnek: Isıtıcının direnci 100 ohm, devreden çektiği akım 3 amperdir. Buna göre

alıcının gücünü bulunuz.Çözüm: P = I2.R = 32.100 = 9.100 = 900 WÖrnek: 100 miliamper akım çeken mini lâmbanın direnci 2 kiloohmdur. Lâmbanın

çalışma gerilimini ve gücünü bulunuz.Çözüm: 100 mA = 0,1 A 2 kW = 2000 WV = I.R = 0,1.2000 = 200 W P = V.I = 200.0,1 = 20 W


Gücün, beygir gücü (BG, HP, PS) cinsinden ifade edilmesi:

Elektrikli motorların gücü watt ya da kilowatt cinsinden verilebildiği gibi beygir gücü cinsinden de ifade edilebilir. 736 W, 1 beygir gücüne eşittir. Başka bir deyişle 1,36 BG 1 kW'tır.

Örnek: Gücü 4 BG olan motor kaç kW tır?Çözüm1 BG 736 W ise

4 BG x W'tır.

x = 4.736 = 2944 WÖrnek: 220 voltta çalışan elektrikli motor 2 BG gücündedir. Alıcının çektiği akımı

bulunuz.Çözüm: P = 2 BG = 2.736 = 1472 WP = V.I denkleminden I çekilirse, I = P/V = 1472/220 = 6,69 A olarak bulunur.

c. İş ve gücün birbirine dönüşümleri:

Elektrik alıcılarının gücünü ölçen aygıt wattmetre, alıcının yaptığı işi ölçen aygıt ise sayaçtır. Wattmetreyle sayacın yapısı tamamen aynıdır. Tek fark, wattmetrede ibre, sayaçta sayıcı (numaratör) bulunmasıdır.

İş denklemi: W = P.tGüç denklemi: P = V.Iİş denkleminde P yerine V.I yazarsak: W = VU.I.t şeklinde de ifade edilebilir.Örnek: Elektrik sayacı 5 saatte 30 kWh yazmıştır. Sayaca bağlı olan alıcının

gücünü bulunuz.Çözüm: W = P.t denkleminden P'yi çekersek,P = W/t = 30/5 = 6 kW = 6000 W bulunur.Örnek: Gücü 1 kW (1000 W) olan ısıtıcı 10 saatte kaç kWh enerji harcar?Çözüm: W = P.t = 1.10 = 10 kWh

F. BİR VE ÜÇ FAZLI ALTERNATİF AKIMDA GÜÇ

a. Elektrikli alıcı çeşitleriElektrik enerjisiyle beslenen alıcılar uygulanan akım ve gerilime gösterdikleri tepki bakımından üçe ayrılırlar. Şimdi bunları inceleyelim.

1. Omik özellikli alıcılar:

Ütü, fırın, akkor flâmanlı lâmba gibi alıcılar omik özelliklidir. Bu alıcılar şekil 3.13'te görüldüğü gibi akım ile gerilim arasında faz farkı oluşturmazlar. Omik özellikli alıcıların gücü hesaplanırken doğru akımla beslenen devrelerde kullanılan güç denklemleri aynen kullanılır.

Yani,P = V.I = I2.R = V2/R'dir.

Şekil 3.13. Omik özellikli alıcılarda akım ile gerilim arasında faz farkının olmadığını gösteren vektör

14

Faz farkı:Elektrikli alıcıların akıma karşı gösterdikleri tepki farklıdır. Yani, AC motor ile

lâmbanın çalışma esası aynı olmadığından bu iki alıcının akıma karşı tepkisi de farklı olmaktadır. Motorlar devreden çektikleri akımın bir kısmını manyetik alana çevirir. İşte bu manyetik alan şebekeden gelen akımın akış düzenini değiştirir.

Akkor Flâmanlı lâmbalarda ise çalışma anında manyetik alan oluşmadığından şebekeden gelen akımın davranışlarında değişiklik olmaz. Bu nedenle, alıcıların şebeke akımına karşı yaptığı etkiden dolayı ortaya çıkan sonuçlara faz farkı denir.

Özellikle sanayi tesislerinde AC motor çok olduğundan buralarda faz farkı kavramı önemli bir unsur olarak önem kazanır. Fabrikalarda motorların oluşturduğu faz farkı kompanzasyon tesisiyle azaltılır. Faz farkı ile ilgili hesaplamalar çok geniş ve ayrıntılıdır. Bu kitabın amacı elektrikle ilgili temel kavramları pratiğe dönük olarak anlatmak olduğundan faz farkı ile ilgili hesaplamalar genişçe açıklanmamıştır.

2. İndüktif özellikli alıcılar:

AC ile çalışan motor, trafo, balast, bobin, zil, numaratör, kapı otomatiği, selenoid valf vb. gibi alıcılar indüktif özelliklidir. Bu alıcılar şebekeden çektikleri akımın bir kısmını manyetik alana çevirir. Ortaya çıkan manyetik alan şebekeden çekilen akımın karakteristiklerini değiştirici etki yapar.

Başka bir deyişle bobin etrafında oluşan manyetik alanın etkisiyle elektrik akımı gerilimden 0 ile 90° arasında geri kalır. İndüktif alıcıların iş yapmak için harcadıkları güce aktif güç denir. Bir fazlı indüktif özellikli AC motorun şebekeden çektiği akımın aktif (iş yapan) güce dönüşen bölümü, P = V.I.Cos φ [W] denklemiyle bulunur.

Şekil 3.14. İndüktif özellikli alıcılarda faz farkı

Bir fazlı indüktif özellikli AC motorun şebekeden çektiği akımın reaktif (iş yapmayan) güce dönüşen bölümü Q = V.I.Sin φ [VAr] denklemiyle hesaplanır.

Bir fazlı indüktif özellikli AC motorun görünür (bileşke) gücü, S = V.I [VA] denklemiyle belirlenir.

3. Kapasitif özellikli alıcılar:

Kondansatörler kapasitif özelliklidir. Bu alıcılar önce şebekeden akım çekerek şarj olurlar. Ardından depoladıkları akımı şebekeye geri verirler. Kondansatörün sürekli olarak dolup boşalması akım ile gerilim arasında 90°'lik faz farkı oluşmasına neden olur. Bobinlerden farklı olarak kondansatörlerde akım 90° ileridedir.


Şekil 3.15. Kapasitif özellikli alıcılarda faz farkı

b. Bir fazlı alternatif akım ile beslenen alıcılarda güç hesaplamaları

Bir fazlı alternatif akım ile çalışan omik özellikli alıcılarda güç,P = V.I = I2.R = V2/R [W] denklemleriyle bulunur.İndüktif ve kapasitif özellikli alıcılarda çekilen akım ile gerilim arasında bir faz

farkı ortaya çıkar. O nedenle indüktif ve kapasitif özellikli alıcıların güçlerinin hesaplanmasında Cos φ ve Sin φ değerleri de göz önüne alınır. İndüktif özellikli bir fazlı alıcıların aktif gücü P = V.I.Cos φ denklemiyle bulunur. Denklemdeki Cos φ değerine güç katsayısı (faz farkı) denir. Güç katsayısı cosinüsfimetre (kosinüsfimetre) adlı ölçü aletiyle ölçülür

Örnek: Bir fazlı asenkron motorun gerilimi 220 volt, akımı 5 amper, güç kat sayısı 0,9'dur. Motorun aktif, reaktif ve görünür gücünü bulunuz.

Çözüm:Motorun aktif gücü: P = V.I.Cos φ = 220.5.0,9 = 990 WCos φ = 0,9 Sin φ = 0,43Motorun reaktif gücü: Q = V.I.Sin φ = 220.5.0,43 = 539 VArMotorun görünür gücü: S = V.I = 220.5 = 1100 VA

Açıklama 990 W, motor tarafından kullanılan (işe dönüştürülen) güçtür. 539 VAr, motor tarafından kullanılamayıp boşa giden (manyetik alana dönüşen)

güçtür. 1100 VA, motorun şebekeden çektiği bileşke güçtür.

c. Üç fazlı alternatif akım ile beslenen alıcılarda güç hesaplamaları

Sanayi tesislerinde kullanılan motor, trafo, kaynak makinesi vb. gibi aygıtlar üç fazlı AC ile beslenir. Üç fazlı alıcıların şebekeden çektikleri güç wattmetre ile doğrudan belirlenebileceği gibi, akım, gerilim, faz farkı değerleri ölçülüp hesap yoluyla da bulunabilir. Üç fazlı aygıtların bakım onarımını yapan teknisyenlerin bu alıcıların gücünü hesaplamayı bilmesi gerekir. Çünkü güç belli olduğu zaman alıcının sigorta, kablo, şalter, termik koruyucu gibi donanımlarının değeri en uygun şekilde belirlenebilir. Üç fazlı alıcıların aktif, reaktif ve görünür gücünü hesaplamada kullanılan denklemler şöyledir:

I. Üç fazlı alıcıların şebekeden çektikleri aktif (iş yapan) gücün bulunmasında kullanılan denklem: P= .V.I.Cos φ

II. Üç fazlı alıcıların şebekeden çektikleri reaktif (iş yapmayan) gücün bulunmasında kullanılan denklem: Q = .V.I.Sin φ

III. Üç fazlı alıcıların şebekeden çektikleri görünür gücün bulunmasında kullanılan denklem: S = .V.I

Örnek: Üç fazlı motor, 380 voltluk şebekeden 5 amper akım çekmektedir. Güç katsayısı 0,8 olan motorun aktif gücünü bulunuz.

Çözüm: P = V.I.Cos φ = 1,73.380.5.0,8 = 2629 W

16

ÜNİTE NO: 3 İLETKEN BAĞLANTILARI

A. TESİSATTA KULLANILAN İLETKENLER

a.Tanım: Elektrik akımını kolayca taşıyan maddelere iletken denir. Elektrik tesislerinde bakır, alüminyum, kalay, gümüş vb. gibi maddelerden yapılmış iletken gereçler kullanılır.

b. İletken çeşitleri

I. Çıplak iletken: Elektriksel bakımdan yalıtılmamış (izolesiz) iletkendir.

Tek telli (damarlı) çıplak iletken: Topraklama ve havaî hat tesislerinde kullan ılır. Bütün iletken tek bir telden oluşur.

Çok telli (damarlı) çıplak iletken: İzolatör (yalıtkan kaide) üzerine yapılan tesislerde kullanılır. Büyük kesitli iletkenleri (35 mm2, 150 mm2) işlemek (kesme, bükme, bağlama) zorlaştığından, birden çok tel üst üste sarılarak (burularak) çok telli iletken üretilmektedir.

II. Yalıtılmış iletken: Bakır ve alüminyumdan yapılan çıplak iletkenin üzerinin yalıtkan malzemeler kullanılarak izole edilmesiyle üretilmektedir.

Tek telli (damarlı) yalıtılmış iletken: Bir ya da daha çok çıplak telin üzerinin yalıtkan tabakayla kaplanmasıyla üretilir. Sabit ve hafif (düşük akımlı) işletme koşullarında sıva altı ve sıva üstü tesisatta kullanılır. Bir damardaki çıplak tel sayısına göre kendi arasında ikiye ayrılır:

-Tek damarlı tek telli yalıtılmış iletken: 1-6 mm2 kesite kadar yapılan ve tek telden

oluşan iletkendir.-Tek damarlı çok telli yalıtılmış iletken: İşleme zorluğu (ağır işcilik) nedeniyle

16 mm2 den büyük kesitli iletkenler çok telli yapılarak üzerleri yalıtkanla kaplanır.Çok telli (damarlı) yalıtılmış iletken: Birden çok damar ayrı ayrı yalıtılarak ve ortak

bir yalıtkan kılıf ile kaplanarak üretilir. Kumanda devrelerinde, iç tesisatta nemli yerlerde ve d ış tesisatta kullanılır. Çok damarlı yalıtılmış iletken, damarlarda kullanılan tel sayısına göre ikiye ayrılır:

-Çok damarlı tek telli yalıtılmış iletken,

-Çok damarlı çok telli yalıtılmış iletken

Kablo:

Elektrik enerjisini ileten ve iki elektrik ayg ıtını birbirine bağlayan, yalıtılmış, bir ya da birden çok damarın birleşmesiyle oluşan gerece kablo denir.

Kablolarla ilgili temel kavramlar:

Damar: Kablonun yalıtılmış olan iletkenidir.Dairesel kablo: Damar iletkeni kesiti, daire biçimli (yuvarlak) olan kablodur.Kesme (sektör) kablo: Damar iletkeni kesiti daire kesmesi biçimli olan kablodur.Çok damarlı kablo: Damar sayısı birden çok olan kablodur.Bireysel siperli kablo: Her damarı üzerinde metal siper bulunan kablodur.Kör damar: Çok damarlı kablolarda, damarlar arası boşlukları doldurmak ve

kabloya uygun bir biçim verilmesini kolaylaştırmak için kullanılan, yalıtkan malzemeden yapılmış ip ya da iplerdir.

Düşük kesitli iletken: Nötr kesiti, kablo faz iletkeni kesitinden küçük olan iletkendir.


Konsantrik iletken: Bir damarlı kablolarda yalıtkan kılıfın, çok damarlı kablolarda ortak kılıfın üzerine gelen, bakır tellerden yapılmış, bir örgü ya da bakır tel şeritlerin oluşturduğu, kablo boyunca devam eden helisel biçimli bir sargıdır.

Kılıf: Kabloyu elektriksel bakımdan yalıtmak, mekanik ve kimyasal etkilerden korumak amacıyla kullanılan, iletkeni, damarı ya da damarları içine alan gömlektir.

Yalıtkan kılıf: Damar iletkenini yalıtan kılıftır.Ortak kılıf: Çok damarlı kablolarda, damar demetini içine alan ve kabloya istenilen

biçimi vermeye yarayan kılıftır.Dış kılıf: Kabloyu dış etkenlerden koruyan ve kablonun en dışında bulunan kılıftır.Zırh: Kabloyu mekanik etkilerden koruyan, yassı ya da yuvarlak tellerle yapılmış

örgü ya da sargıdır.Metal siper: Her damarın ya da ortak kılıfın üzerine gelen, bakır tel ya da şeritden

yapılmış bir sargıdır.

Elektrik tesisatlarında kullanılan iletken gereçler:

Gümüş: Saf gümüş, beyaz parlak renkte ve yumuşaktır. Elektrik akımını en iyi ileten gereç olmasına karşın pahalı olması nedeniyle iletken tel olarak kullan ılmaz. Ölçü aletleri, kontaktör ve şalterlerin kontak kısımlarının yapımında kullanılır.

Bakır: Kırmızı renkte olan bakır, kolayca bükülür, tel ve levha hâline getirilebilir. Elektrikçilikte daha çok % 99,9 saflıkdaki elektrolitik bakır kullanılır.

Alüminyum: Gümüş beyazı, mavimtrak renkte yumuşak bir metal olan alüminyum, daha çok orta ve yüksek gerilim hatlarında, içersine çelik tel konularak kullan ılır.

Demir: Parlak gri renkte yumuşak bir metaldir. Elektrik makinelerinin gövde kısmının yapımında kullanılır. İçerisinde bulunan karbonun oranına göre font (dökme demir), yumuşak demir ve çelik adlarını alır.

Sac: Yumuşak demirden yapılan saclar, tablo ve pano yapımında kullanılır.Plâtin: Parlak beyaz renkli yumuşak bir metaldir ve havada oksitlenmez. Elektrot,

kontak, direnç ve paratoner (yıldırımlık) yapımında kullanılır.Kurşun: Gri, mavimtrak renkte ve mekaniksel direnci az olan kur şun, pillerde

elektrot olarak, akümülâtör plâkalarında, yeraltı kablolarında ve lehim üretiminde kullanılır.

Kalay: Beyaz, sarımtrak renkte ve yumuşak olan kalay, sigorta buşonlarının ergiyen tellerinde, akümülâtör plâkalarında, kondansatör levhalarının yapımında, ağaç direklerin emprenye edilmesinde (çürümeye karşı dayanıklı hâle getirme) ve lehim üretiminde kullan ılır.

Çinko: Beyaz, mavimtrak renkte mekaniksel direnci az ve yumuşak olan çinko, havadan ve sudan etkilenmez. Direnç yapımında, pillerde negatif elektrot olarak, ölçü aletlerinde vb. kullan ılır.

Krom: Gümüş beyazı renginde sert ve parlak bir metaldir. Oksitlenmediği ve mıknatıstan etkilenmediği için, direnç yapımında ve maden kaplamacılığında kullanılır.

Kadmiyum: Şarj olabilen pillerde vb. kullanılan metaldir.Molibden: Korozyona (aşınmaya) ve ısıya dayanıklı sert bir metaldir. Lâmbalarda

flâman (ışık yayankısım) taşıyıcı olarak kullanılır. Cama kaynak edilebilir.Tungsten: Korozyona karşı dayanıklı sert bir metal olan tungsten, 3410 °C gibi

yüksek ergime derecesi nedeniyle lâmba flâmanı, direnç teli yapımında ve elektrikli fırınlarda kullanılır.

Konstantan: % 40 oranında nikel (Ni), % 60 oranında bakır (Cu) alaşımıdır. Isındığında direnci değişmediğinden, direnç teli yapımında, ölçü aletlerinde, ısıtıcılarda vb. kullanılır.

Krom-nikel: % 70 Ni, % 30 Cr (nikel-krom) alaşımıdır. Sıcaklıkla direnci az değiştiğinden, ütü, ocak ve fırın gibi ısıtıcılarda direnç teli olarak kullan ılır.

18

Pirinç: Bakır-çinko alaşımıdır. Oksitlenmediği için ölçü aletleri, anahtar, şalter, sürgülü reosta gibi aletlerin kontaklarının yapımında ve tesisat gereçlerinde kullanılır.

Civa: Beyaz parlak renkli ve 18-22 °C'ta buharlaşan sıvı halde bir metaldir. Elektriği, ısıyı iletme özelliği vardır. Buharı zehirlidir. Elektrik aygıtlarında cam tüp içerisine konarak kontak yapıcı olarak kullanılır.

Wolfram: 3500 °C gibi yüksek bir ergime derecesine sahip olduğundan lâmba flâmanlarının yapımında vb. kullanılır.

Su: Saf su yalıtkandır. Su içersine asit-metal tuzları katılarak iletken hâle getirilebilir. Akümülatör, pil ve galvano banyolarında elektrolit olarak kullan ılır. (Şehir şebekesindeki su, içerisindeki tuz, mineral vb. maddeler nedeniyle iletken olarak kabul edilebilir.)

c. Elektrik tesisatında kullanılan iletken standartları

Uygulamada kullanılan iletkenler standart kesitlerde üretilmektedir. Bunlar, 0,20 - 0,30 - 0,50 - 0,75 - 1 - 1,5 - 2,5 - 4 - 6 - 10 - 16 - 25 - 35 - 50 - 70 - 95 - 120 - 150 - 185 - 240 - 300 - 400 - 500 mm2'dir.

B. İLETKEN BAĞLANTILARI

a. İletkenlerin kesilmesi

Ev tesisatında kullanılan iletkenler 100 metrelik rulolar hâlinde sat ılır. İletkenlerin kesilmesinde pense, yan keski, kargaburnu, demir testeresi vb. kullan ılır. Kullanılacak alet, kesilecek iletkenin cinsine ve çapına göre belirlenir. Yani 1,5 mm2 kesitindeki bir iletkeni demir testeresiyle değil pense ya da yan keski ile kesmek daha doğrudur.

Şekil 3.1. İletkenlerin çeşitli el takımlarıyla kesilmesi

Pense ve yan keski, ince iletkenlerin kesilmesinde, kerpeten, örgülü, bükülü kabloların kesilmesinde, demir testeresi ise, kalın kesitli kabloların kesilmesinde kullanılır.

b. İletkenlerin soyulması

İç tesisatta kullanılan iletkenlerin üzeri yalıtkan maddeyle kaplıdır. İletkenler ekleneceği, bir yere bağlanacağı zaman üzerindeki yalıtkanın soyulması gerekir. Tek telli iletken uçlarının açılmasında iletken damarın zedelenmemesine ve çok telli iletkenlerde damarı oluşturan tellerin kopmamasına dikkat edilir. Üzeri yalıtkan kaplı (izoleli) iletkenler, yan keski, çakı, kablo soyma pensi vb. ile soyulur.

Şekil 3.2. İletkenlerin çeşitli el takımlarıyla soyulması


c. İletkenlerin bükülmesi

İletkenlerin vida ve klemense montajında uç kısımlarının bükülmesi gerekebilir. Bükme işleminde ince iletkenler için kargaburun, kalın iletkenler için pense kullanılır. İletkenlerin bükülmesi sırasında 90°'lik dik açı ile bükülmesine, orta kısmından iyice sıkıştırılarak düzgün bir şekilde katlanmasına dikkat edilmelidir.

Şekil 3.3. İletkenlerin bükülmesi

d. İletkenleri ekleme yöntemleri

İç tesisatta, kullanılan iletkenin boyu kısa geldiğinde ya da düz giden bir hattan enerji almak gerektiğinde ekleme yapılır. İnce kesitli iletkenler pense ya da kargaburun ile sarılarak, kalın kesitli iletkenler ise klemensle eklenir. Ekleme işleminden sonra ek yerleri, temasın çok iyi olması için lehimlenir ve izolebantla yalıtılır. İletkenleri eklemede kullanılan yöntemler şunlardır:

1. Düz ek:

İnce kesitli iletkenlerde ek, pense ve kargaburun kullanılarak yapılır. Düz ekte, ek yeri sağlam ve sıkı olmalıdır. Gevşek yapılan eklerde elektriksel temas kötü olur. Bu ise akımın zor geçmesine ve ek yerinde ısı oluşmasına sebep olur. Çok damarlı iletkenlerin eklenmesinde damarların kısa devre olmaması için, ek yerlerinin, karşılıklı gelmemesi sağlanmalıdır (Şekil 3.4).

Şekil 3.4. Düz ek çeşitleri

2. T ek:

Alçak gerilim havaî (dış) hatlarında ve iç tesisatta, çekme kuvveti az olan yerlerde kullanılır. Havaî hatlarda klemens ile T ek yapılırken iç tesisatta buat içerisinde yapılır. (T ek yapılırken iletkenler zedelenmemelidir. Şekil 3.5.)

Şekil 3.5. T ek çeşitleri

20

3. Çift T ek:

Düz giden hatlardan iki ayrı yönde ek almak gerektiğinde yapılır. Tek telli ve çok telli iletkenler eklendikten sonra lehimlenmeli ve yalıtılmalıdır (Şekil 3.6.).

Şekil 3.6. Çift T ek çeşitleri

4. Özel ek:

Dış tesisatta kalın kesitli iletkenler klemens ve boru ile eklenir alçak gerilimli iç tesisatlarda ise klemens bulunmadığı zaman iki iletkenin aynı yere bağlanması gerektiğinde farekuyruğu ve geçmeli tip ek yapılır (Şekil 3.6.).

5. İletkenlerin klemenslerle eklenmesi:

İletkenler Şekil 3.7'de görüldüğü gibi klemenslerle de eklenebilir. İletkenlerin uçları yeterli uzunlukta açıldıktan sonra klemensin sıkıştırma vidası altına yerleştirilir ve vida sıkılır. Klemensle ek yapılırken, klemens gövdesi dışında çıplak iletken bırakılmaz, vidalar iyice sıkılır.

Şekil 3.7. İletkenlerin klemens kullanılarak eklenmesi

6. İletkenlerin ek yerlerinin yalıtılması:

Elektrik tesisatlarında kullanılan kablolar buatlarda birbirine eklenir. Ek yerlerinin birbirine değmemesi için izolebant kullanılarak yalıtım yapılır.

Şekil 3.8. İletkenlerin yalıtılması


ÜNİTE NO: 4 ÇAĞIRMA VE BİLDİRİM TESİSATLARI

Elektrik tesisatları kullanılarak haberleşme işleri yapılabilmektedir. Bu bölümde düşük gerilim zayıf akımla çalışan çağırma ve bildirim tesisatları incelenecektir.

A. ÇAĞIRMA VE BİLDİRİM TESİSATLARINDA KULLANILAN MALZEMELER

a. Sigorta:

Elektrik besleme hatlarını ve aygıtları aşırı akıma karşı korumak için kullanılan devre elemanına sigorta denir. Uygulamada, buşonlu, otomatik, bıçaklı, cam, fişli ve yüksek gerilim sigortaları kullanılır. Sigortalar 4. bölümde açıklanmıştır.

b. Zil transformatörü:

Elektrik akımını ve gerilimini alçaltıp yükseltmeye yarayan aygıta transformatör (trafo) denir. Bir fazlı trafolarda primer (birincil) ve sekonder (ikincil) olmak üzere iki sarım ince çelik saclardan yapılmış nüve üzerine yerleştirilmiştir.

Primere uygulanan alternatif akımın yarattığı değişken manyetik alan nüve üzerinden geçerek sekonder sargısını etkiler. (Sekonderin sarımının içindeki elektronları hareket ettirir.) Değişken manyetik alana maruz kalan sekonderin çıkış uçlarında değişken (AC) gerilim doğar. Trafolar elektriğin frekansını değiştirmez. Sekonderden alınan gerilim ve akımın değeri, sarım sayısı, nüvenin boyutu, sargı kesiti gibi öğelere göre değişir.

Trafolar isteğe göre her güç ve gerilim değerinde üretilebilir. Seçim yapılırken beslenecek alıcının, akım, gerilim değerleri göz önüne alınır. Örneğin zil çalıştırmak için 220/12 V ve 3-5 W gücünde bir trafo yeterli olur. Gerilimi düşürmede kullanılan trafolarda primer ince kesitli telden çok sarımlı, sekonder ise kalın kesitli telden az sarımlı olur. Devre bağlantısı yapılırken trafonun etiketinden bağlantı uçları belirlenemiyorsa sargıların kesitlerine bakılır.

Şekil 4.1. Transformatörün yapısı

primer

22

c. Ziller:

I. Mekanik zil:

Bobin, nüve, palet, tokmak, çan gibi elemanların birleşmesinden oluşmuş devre elemanıdır. Zilin bobin uçlarına 4-8-12 voltluk gerilim uygulandığında bobin etrafında bir manyetik alan oluşarak nüveyi mıknatıslar. Mıknatıslanan demir nüve, paleti çeker ve tokmak çana vurur. Palet çekildiği anda Şekil 4.2'de görülen A kontağı açıldığından bobinin enerjisi kesilir. Bu durumda demir nüve mıknatıslığını kaybederek paleti bırakır. Palet normal konumuna döndüğünde ise A kontağı tekrar kapanarak bobine yeniden akım verir. Bobine kesik kesik uygulanan akım çanda ses oluşturur.

Şekil 4.2. Mekanik zil

II. Elektronik devreli zil

Direnç, kondansatör, transistör, entegre, hoparlör gibi elemanlar kullanılarak yapılan gereçlere elektronik devreli zil denir. Melodili zillerin, kanarya sesi, ding dong, bim bam, müzik, insan sesi gibi sinyaller üreten modelleri vardır. Çok yaygın olarak kullanılan kanarya sesli ziller sönümlü osilatör devresinden meydana gelmiştir.

ç. Buton:

Devreyi açıp kapamaya yarayan buton, bağlantı uçları ve yay düzenekli kontaktan oluşur. Normalde (butona basılmadığında) kontak, yay tarafından yukarı itildiğinden açık durumdadır ve devreden akım geçmez. Butona basıldığında kontaklar kapanır ve alıcı çalışır. Butondan elimizi çektiğimizde ise yay kontağı iterek akımı keser.

d. İletken:

Elektrik akımını kolayca taşıyan maddelere iletken denir. Elektrik tesislerinde bakır, alüminyum, kalay, gümüş vb. gibi maddelerden yapılmış iletken gereçler kullanılır. Konutlarda uygulanan çağırma ve bildirim tesislerinde 0,50-0,75 mm2 kesitinde PVC izoleli bakır iletkenler tercih edilir. Aydınlatma sortilerinde 1,5 mm2, priz sortilerinde ise 2,5 mm2 kesitinde bakır kablolar kullanılır. Elektrik akımını geçirmeyen maddelere yalıtkan denir. Tesisatlarda, PVC, kauçuk, bakalit, porselen, cam, mika, fiber, amyant, kâğıt, presbant gibi maddelerden yapılmış yalıtkanlar kullanılır.

e. Borular:

Çağırma ve bildirim tesisleri sıva üstü ya da sıva altı tesisat olarak döşenir. Borular 3 m boyunda ve 14 - 18 - 26 mm çaplı olarak satılır. Hareketli ya da çok kıvrımlı yerlerde kullanılan spiral borular ise, 9 - 11 - 14 - 18 - 26 mm çapındadır.

Uygulamada kullanılan boru tipleri şunlardır: I. Bergman boru: İç kısmı vernikli kartonla kaplı alüminyum sacdan yapılmış sıva

üstü tesisatta kullanılan boru çeşididir. Yalnızca eski ev tesisatlarında görülür.II. Peşel boru: İnce çelik sacdan yapılmış, paslanmaya karşı özel bir madde ile

kaplanmış boru çeşididir. Yalnızca eski ev tesisatlarında görülür.


III. PVC boru: PVC (polivinil clorür) maddesinden üretilir. Yumuşak ve sert olmak üzere iki tipte yapılır. Yumuşak tipler binanın duvarlarına, sert tipler ise hasır (beton) altına döşenir.

IV. Spiral boru: Çok kıvrımlı yerlerde kullanılır. PVC'den ya da ince sacdan üretilir.

f. Kroşeler:

Sıva üstü tesisatta borular, duvara ya da tavana kroşelerle tutturulur. Kroşeler, sacdan ya da plâstikten yapılır.

g. Dirsek:

Boruların 90° dönüş yapması için kullanılan gereçtir.

ğ. Muf:

Boruların eklenmesinde kullanılan gereçtir. 14, 18, 26 mm çapında üretilir

h. Pater:

Sıva altı tesisatta tavan ve duvara monte edilecek araçların kolayca vidalanmasını sağlamak için kullanılan tahta parçasıdır. Pater, binanın betonu dökülmeden önce yapılan boru döşeme işlemi yapılırken yerleştirilir.

ı. Buat:

İletkenlerin eklendiği ve dağıtımlarının yapıldığı ek kutularıdır. Uygulamada yuvarlak ve kare şeklindeki buatlar kullanılır.

i. Anahtar ve priz kasaları:

Sıva altı tesisatta anahtar ve prizleri duvarlara monte etmede kullanılan plâstik elemandır.

j. Klemensler:

İletkenler daha iyi temas için klemensler kullanılarak eklenir. Uygulamada kullanılan klemens çeşitleri şunlardır:

Sıra klemens: Duy, buat, pano, seyyar kablo vb. gibi yerlerde kullanılır.Simit klemens: Buatların içine konarak kablo eklemede kullan ılır.Ray klemens: Panolarda kablo eklemede kullanılır.Hat klemensi: Elektrik dağıtım direklerinden konutlara ve iş yerlerine enerji alırken

kullanılır.Lüstr klemens: Porselen gövdeli olup sıcaklığın yüksek olduğu ortamlarda

kullanılır.

k. Kablo pabuçları:

Kalın kesitli ve çok telli iletkenlerin vidalara çok kolayca bağlanmasını sağlamak için kullanılan elemandır.

l. Dübel:

Elektrik tesisatıyla ilgili araç gereçlerin beton duvar ve tavana tutturulması için vida yoluna yerleştirilerek kullanılan plâstik elemandır. Uygulamada en çok 6-7-8 numaralı dübeller kullanılır. Yüksek mekanik dayanım istenen tutturma işlerinde ise çelik dübeller kullanılır.

24

B. ÇAĞIRMA VE BİLDİRİM TESİSATLARINDA KULLANILAN SEMBOLLER

Zayıf akım devreleri çizilirken standart semboller kullan ılır. Sembollerin anlaşılır ve yönetmeliklere uygun olması önemlidir. Rasgele sembol çizmek, sembolleri değiştirmek uygulayıcı teknisyenlerin aklını karıştırabilir. Binaların elektrik projeleri hazırlanırken çizimde kullanılan sembollerin tümünün cetvel hâlinde gösterilmesi zorunludur.


C. ELEKTRİK TESİSATLARININ ÇİZİMİ VE ÖZELLİKLERİ

Tesisatın projesi, mimarî plân üzerine semboller kullanılarak çizilir. Tesisatı yapacak elektrikçi projeleri göz önüne alarak uygulamayı yapar. Elektrik tesisatları sıva üstü ve sıva altı olmak üzere iki şekilde yapılır. Elektrik tesisat projeleri aydınger kâğıdına tek hat şeması şeklinde çizilir. Kapalı şema olarak da adlandırılan çizimde iletkenler bir çizgi şeklinde gösterilir. Kapalı şemada tek çizginin kaç iletkeni temsil ettiği, 60° eğik ve üç iletkene kadar iletken sayısınca çizilen ince çizgilerle, üç iletkenden fazlası içinse, çizginin üzerine rakamla iletken sayısı yazılarak belirtilir. Şekil 4.3 ve şekil 4.4'a bakınız.

Şekil 4.3. Kapalı şema

Şekil 4.4. Açık şema

D. BİR BUTONLA BİE ZİL TESİSATI

1. Bir butonla bir zil tesisatı:

Bir butonla bir zil tesisatı devresi, açık ve kapalı şema olmak üzere iki şekilden oluşur. Bu tesisatta, butona basıldığı sürece zil çalar (Şekil 4.5).

Şekil 4.5. Bir butonla bir zil tesisatı

26

2. Bir butonla iki zil tesisatı:

Birbirine paralel bağlı iki zil ve bir butondan oluşan tesisattır. Paralel bağlı zil sayısı artırılarak bir yerden daha fazla zilin çalıştırılması sağlanabilir (Şekil 4.6).

Şekil 4.6. Bir butonla iki zil tesisatı


ÜNİTE NO: 5 AYDINLATMA TESİSATLARI

A. AYDINLATMA ARAÇ VE GEREÇLER

1. Sigortalar:Alıcıyı besleyen hatları, cihazları aşırı yüklenme ve kısa devrelere karşı korumada kullanılan elemana sigorta denir. Sigorta devreye seri bağlanır ve üzerinden anma akımından çok akım geçtiğinde devreyi açar. Sigorta çeşitleri şunlardır:

a. Buşonlu sigortalar:

Buşonlu sigortalar şu parçaların birleşiminden oluşur: I. Gövde, II. Buşon, III. Buşon, kapağı, IV. Viskontak. Buşonlu sigortaların parçalarının özellikleri şunlardır: I. Gövde: Sigortanın bağlanacağı yere tutturulmasını sağlayan kısımdır. Gövde şu

kısımlardan oluşur:

Dip kontak: Şebeke faz ucunun bağlandığı ve gövdenin içinde alt tarafta bulunan k ısımdır. (Şekil 5.1'e bakınız.)

Üst kontak: Buşon kapağının tutturulması için diş açılmıştır. Tesisata giden faz ucu üst kontağın vidasına bağlanır.

Viskontak: Buşon gövdeye takıldığında buşonun metal başlı ucu ile dipkontak arasında iletkenliği sağlar. Orta kısmı oyuk tip viskontaklar gövdeye istenilmeyen akım değerinde buşonun takılmasını önler.

Şekil 5.1. Buşonlu sigorta

II. Buşon: Akımı kesme düzeneğinin bulunduğu kısımdır. Buşonlar, 6 – 10 – 16 – 20 – 25 – 35 – 50 – 63 – 80 – 100 A değerlerinde üretilir.

Buşon şu kısımlardan oluşur:Buşon gövdesi: Telin erimesi anında oluşan ısıya dayanacak şekilde porselenden

yapılmıştır (Şekil 5.2).Buşon iletkeni (sigorta teli): Değişik akım değerlerinde üretilmiş teldir.Kuvars kumu: Eriyen telin oluşturduğu sıcaklığın olumsuz etkisini azaltmak için

kullanılan maddedir(Şekil 5.2).Alt ve üst kapaklar: Buşonun iki ucunda

bulunur. Dip kontak ile üst kontak arasında iletimi sağlamaya yarar (Şekil 5.2).

Sinyal pulu: Buşon içindeki ince telin uç kısmına takılır. Telin kopmasıyla yaylı fırlatma düzeneği sayesinde pul yerinden fırlar. Sinyal pulcuğu her akım değeri için ayrı bir renkte boyanmıştır (Şekil 5.2).

Şekil 5.2. Buşon yapısı

28

Buşonun kaç amperlik olduğu sinyal pulcuğuna bakılarak anlaşılabilir. Pul renklerinin akım karşılıkları şöyledir: Yeşil: 6 A, Kırmızı: 10 A, Gri: 16 A, Mavi: 20 A, Sarı: 25 A, Siyah: 35 A, Beyaz: 50 A, Bakır rengi: 63 A

Not: İç Tesisat Yönetmeliği'ne göre yamanmış ya da üzerine tel sarılarak köprülenmiş sigortaların kullanılması yasaktır.

III. Buşon kapağı: Yalıtkan bölümü porselenden, iletken kısmı pirinçten yapılan parçadır. Buşon kapağının üstünde yuvarlak bir cam bulunur. Cam, sigortanın atması (buşon telinin erimesi) anında sinyal pulcuğunun fırlayarak kişilere zarar vermesini önler.

b. Otomatik sigortalar:

Alıcının aşırı akım çekmesi ya da kısa devre anında akımı kesen araçtır. Bu tip sigortalar termik ve manyetik koruma düzenekli olarak üretilmektedir. Termik koruma bimetal esaslıdır. Devreden aşırı akım geçince bimetal bükülerek akım geçişini sağlayan kontakları açar. Manyetik koruma ise aşırı akım geçmesi durumunda elektromıknatıs hâline gelen kalın kesitli bobinin nüveyi hareket ettirerek kontaklar ı açtırması esasına dayanmaktadır. Uygulamada kullanılan otomatik sigortalar L (B) ve G (C) tipi olmak üzere iki tipte üretilir. L tipi sigortalar aydınlatma ve priz tesislerinde kullanılırken, G tipi sigortalar ise motor koruma devrelerinde kullanılır. L tipi sigortalar aşırı akım durumunda hemen atar. G tipi modeller ise gecikmeli olarak devreyi açar. Motorlar kalkış anında normal akımlarından bir kaç misli değerde aşırı akım çekerek çalışmaya başladıklarından bu tip alıcılarda gecikmeli atan otomatik sigortalar tercih edilir. Uygulamada kullanılan otomatik sigortalar 6 – 10 – 16 – 20 – 25 – 35 – 40 – 45 – 50 amperlik değerlerde üretilmektedir.

Üç fazlı motorların korunmasında kullanılan otomatik sigortaların mandalları birbirine akuple edilir. Bu sayede fazın birisinin bağlı olduğu sigorta attığında üç fazın akımı da kesilir.

c. Bıçaklı (NH) sigortalar:

Sanayi tesislerindeki yüksek akımlı alıcıların korunmasında kullanılan sigorta çeşididir. Bu sigortalar altlık ve buşon olmak üzere iki parçadan oluşur.

d. Küçük akım (cam) sigortaları:

Cam sigortalar radyo, TV, merdiven ışık otomatiği vb. cihazların korunmasında kullanılırlar.

e. Fişli sigortalar:

Fişli sigortalar daha çok oto elektrik devrelerinde kullanılırlar.

f. Yüksek gerilim sigortaları:

Yüksek gerilim sigortaları trafo merkezlerinde ve santrallerde kullanılır. Boru şeklinde olan bu sigortaların mekanik ve ısı dayanımı diğerlerine oranla çok yüksektir.

2. Kaçak akım koruma rölesi (diferansiyel röle):

Kaçak akım koruma rölesi alıcıların gövdesine 30 mA lik akım kaçağı olması hâlinde devreyi açan elemandır. Normal çalışma anında kaçak akım koruma rölesinin nüvesi üzerinde herhangi bir manyetik alan oluşmaz ve akım trafosunda indüklenen gerilim sıfırdır. Gövdeye kaçak olduğunda, iletkenle toprak arasında gidip gelen akım farkı sonucunda eşitlik bozulduğundan, oluşan fark akımı sayesinde trafoda (sekonder sargı) bir gerilim indüklenir. Bu gerilimden dolayı oluşan akım devreyi açacak manyetik güce ulaştığı anda röle beslemeyi keser.

Kaçak akım koruma röleleri elektrikli aygıtları kullanan kişilerin çarpılmasını önlemek için kullanılan çok önemli ve yararlı bir aygıttır. Bu elemanın kullanımında şu


hususlara dikkat edilmelidir:I. Röleden sonraki tesisatta nötr iletkeni ve topraklama (koruma) iletkeni ayrı ayrı

olmalıdır. (Yani toprak hattıyla nötr hattı birbirine değmemelidir.)II. Nötr iletkeni izoleli olarak çekilmeli, topraklanmamalı ve hiçbir yerde (buat,

priz, vb.) toprakla ya da koruma iletkeniyle elektriksel olarak temas etmemelidir.

III. Röleyi denemek için faz ile nötr iletkeni kesinlikle k ısa devre edilmemelidir.Kaçak akım koruma rölelerinin 300 mA'lik akım kaçağını algılayarak devre akımını

kesen modellerine yangın koruma rölesi denir.

3. Anahtarlar:

Elektrik devrelerinde açma ve kapama görevi yapan devre elemanına anahtar denir.Anahtarların yapılış şekline göre sınıflandırılması:I. Sıva üstü anahtar: Sıva üstüne monte edilen anahtardır.II. Sıva altı anahtar: Sıva içerisinde gömülü anahtar kasası içine monte edilen

anahtardır.III. Etanj (antigron) anahtar: Nemli yer tesislerinde kullanılan anahtardır. Nem,

toz, patlayıcı gaza karşı sızdırmaz özelliktedir.Anahtarların kumanda şekline göre sınıflandırılması:I. Tuşlu anahtarlar: Düğmesine elle basılarak kumanda edilen anahtar tipidir. Çok

yaygındır.II. Döner mandallı anahtarlar: Düğmesi elle çevrilerek kumanda edilen anahtar

tipidir.Anahtarların işlev bakımından sınıflandırılması: I. Adî (tek kutuplu) anahtar: Bir lâmba ya da lâmba grubunu yakıp söndürmeye

yarar.II. Komütatör anahtar: İki ayrı lâmba ya da lâmba grubunu bir yerden ayrı ayrı

yakıp söndürmeye yarar.III. Vaviyen anahtar: Bir lâmba ya da lâmba grubunu iki ayrı yerden yakıp

söndürmeye yarar.

4. Prizler:

Elektrikli aygıtların beslenmesinde kullanılan elemandır.Prizlerin yapılış şekline göre sınıflandırılması:I. Sıva üstü priz,II. Sıva altı priz,III. Etanj (antigron) prizPrizlerin işlev bakımından sınıflandırılması:I. Normal (adî) priz,II. Topraklı priz,

5. Fişler:

Elektrikli aygıtların prizden beslenmesi için kullanılan elemanlardır. Fiş çeşitleri şunlardır:

I. Erkek fiş, II. Topraklı erkek fiş, III. Dişi fiş,

IV. Topraklı dişi fiş, V. Telefon fişi

30

6. Uzatma kabloları:

Elektrikli aygıtların besleme kablosunun kısa geldiği durumlarda kullanılan araçtır

7. Duylar:

Lâmbanın devreye bağlanmasında kullanılan elemandır. Duy bağlanırken anahtardan gelen faz ucunun duyun dip kontağına bağlanması gerekir.

Yapılışlarına göre duy çeşitleri şunlardır:I. Süngülü duy: Sarsıntının fazla olduğu yerlerde (taşıtlar, el fenerleri vb.) kullanılır.

Bunlarda, lâmbanın duya giren kısmında çıkıntılar vardır. Bu çıkıntılar sayesinda lâmba duya çok sıkı bir şekilde monte edilebilmektedir.

II. Vidalı duy: Lâmba başlığına ve duyun içine açılan dişlerin birbirine vidalanarak bağlandığı duydur. Sarsıntının olmadığı tesislerde kullanılır.

Kullanıldığı yere göre duy çeşitleri şunlardır:I. Asma (üniversal) duy, II. Tavan duyu, III. Duvar duyu,

IV. Bahçe duy, V. Donanmaduyu, VI. Braçol duy

Büyüklüklerine göre duy çeşitleri şunlardır:I. Minyonet duy (E-7): Daha çok zayıf akım (1,5-12 V) devrelerinde kullanılır.II. Minyon duy (E-14): Zayıf akım ve aydınlatma devrelerinde kullanılır.III. Normal duy (E-27): 220 voltluk aydınlatma tesisatlarında kullanılır.IV. Golyat duy (E-40): 200 W'tan daha büyük güçlü lâmbaların beslenmesinde

kullanılır.

8. Rozanslar:

Tavana asılarak kullanılan duyların kablolarla irtibatını sağlamak için kullanılan elemandır.

9. Lâmbalar:

Lâmbaların ışık yayması, elektrik akımının direnci yüksek metallerden geçerken onu ısıtması esasına dayanmaktadır. Joule (jül) yasasında da vurgulandığı gibi içinden akım geçen her iletken belli oranda ısınmaktadır. Bu ısınma bakırda, gümüşte, çinkoda, tungstende farklı değerlerde olmaktadır. Isınma miktarını belirleyen unsur metalin öz direncidir.

Aydınlatmada kullanılan lâmbaların çeşitleri ve özellikleri şöyledir:

a. Akkor flâmanlı (kızaran telli, enkandesant) lâmbalar:

Akkor flâmanlı lâmbalar, cam gövde ve yüksek dirençli flâmandan oluşur. Bu tip lâmbaların standart güç değerleri: 5–15–25–40–60–75–100–150–200 W'tır. Akkor flâmanlı lâmbalar ürettikleri ışığın azlığı nedeniyle pek tercih edilmez.

b. Flüoresan lâmbalar:

İki ucu flâmanlı cam tüp, balast, starter, soket gibi elemanların birleşmesiyle oluşmuş lâmba çeşididir. Akkor lâmbaya göre çok fazla ışık yaydığından günümüzde en çok tercih edilen lâmba türüdür. Flüoresan lâmbaların iyi yönleri şunlardır:

I. Işık verimi akkor lâmbadan yüksektir.II. Göz kamaştırmaz.III. Az ısınır.IV. Ömrü uzundur.V. Gün ışığı yayar.


Flüoresan lâmbaların olumsuz yönleri şunlardır:I. İlk maliyeti yüksektir.II. Montajı karmaşıktır.Günümüzde elektronik balastlı mini boyutlu, kompakt tip flüoresan lâmbalar da

kullanım alanına girmiştir.

10. Buat kapakları:

Dairesel ya da kare şeklinde olan buat kapakları plâstik ya da ince sacdan yapılır.

AYDINLATMA TESİSATLARINDA KULLANILAN SEMBOLLER

Aydınlatma tesisatlarında standart semboller kullanılır. Binaların elektrik projeleri hazırlanırken çizimde kullanılan sembollerin tümünün cetvel hâlinde gösterilmesi zorunludur.

32

B. AYDINLATMA DEVRELERİNİN KURULMASI

1. Adî anahtarlı lâmba tesisatı:

Bir lâmba ya da lâmba grubunu yakıp söndürmeye yarayan devredir (Şekil 5.3).

Şekil 5.3. Adi anahtar tesisatı

2. Adî anahtar ve priz tesisatı

Bir linyeden hem lâmbayı hem de prizi beslemek gerektiğinde kullanılan devredir (Şekil 5.4). Aydınlatma ve priz tesislerinde lâmba ve prizler ayrı linyelerden beslenir. Bunun amacı prize bağlı alıcı sigortayı attırdığında lâmbaların sönmesinin önüne geçmektir. Ancak yapılan tesisatta priz sayısı 1-2 adet ise prizler lâmbaları besleyen linyeye bağlanabilir.

Şekil 5.4. Adi anahtar priz tesisatı

3. Dimmer anahtarlı lâmba tesisatı:

Şekil 5.5'de verilen devre yapı olarak adî anahtarlı lâmba tesisatına benzer. Tek fark, lâmbaya kumanda eden anahtarın içinde elektronik akım-gerilim kontrol (dimmer) devresinin bulunuyor olmasıdır. Uygulamada anahtarlı potlu ve dokunmatik tip dimmerler kullanılmaktadır. Potlu olan dimmerler çevrildikçe lâmbanın ışık şiddeti değişir. Dokunmatik dimmerlere ise dokundukça ışığın şiddeti sürekli olarak azalıp çoğalır.

Düğmeye basılınca lâmbanın ışık şiddeti artmaya başlar. Düğmeden el çekilmezse ışığın şiddeti maksimum olduktan sonra tekrar azalma başlar. Dokunmatik dimmerler çevirmeli tiplere göre daha pahalıdır.


Şekil 5.5. Dimmer anahtar tesisatı

33

4. Komütatör anahtarlı tesisat:

Şekil 5.6'da verilen devre ile iki ayrı lâmba ya da lâmba grubuna kumanda etmek mümkündür.

5. Vaviyen anahtarlı tesisat:

Şekil 5.7'te verilen devre lâmbayı iki ayrı yerden yakıp söndürmede kullanılır.

Şekil 5.7. Vaviyen anahtar tesisatı

6. Nemli yer malzemesi ile tesisat:

Kazan dairesi, atölye, kümes, hamam, depo vb. gibi nem oranının yüksek olduğu ya da kimyasal gazların bulunduğu yerlerde nem geçirmeyen gereçler kullanılarak tesisat yapılır. Nem ve mekanik zorlanmalara dayanıklı kablolar antigron (NYM) olarak adlandırılır. Nemli yer tesisatı şöyle yapılır:

a. İletken yolunun çizilmesi: Duvar ya da tavana döşenecek iletken, buat, duy, priz gibi elemanların geçeceği yerler projeye uygun olarak tebeşirle işaretlenir.

b. Geçiş yerlerinin açılması: Antigron kablonun geçeceği duvar ve tavan delikleri murç, yankeski, matkap (breyz) gibi takımlar kullanılarak açılır.

c. Kroşelerin tutturulması: Antigron kablosu duvar ya da tavana plâstikten yapılmış kroşelerle döşenir. Kroşeler plâstikten yapılmış dübel ve ağaç vidasıyla tutturulur. Dübeller 6, 7, 8, 10... mm çaplı olarak üretilir. Tesisatta kullanılan kablonun kesiti arttıkça kullanılan dübelin boyutu da büyütülür. Kablonun yatay düşenmesi durumunda kroşeler arası mesafe 30-60 cm, düşey döşenmesi durumunda ise 40-60 cm olur. Yan yana giden kablonun çok olduğu yerlerde ray tipi antigron kroşeleriyle döşeme yapılarak işçilik süresi kısaltılır.

d. Kablonun kroşeler üzerine döşenmesi: Kroşeler monte edildikten sonra kablolar çok düzgün bir şekilde döşenir.

e. Kablo uçlarının açılması: Antigron kablonun, anahtar, priz, buat, pano gibi yerlerde ekleme işlemi yapılır. Kablonun uçlarının açılması, çakı, yankeski gibi takımlar kullanılarak yapılır.

f. Buat, anahtar, priz bağlantılarının yapılması Antigron kablonun buatlardaki eklemeleri simit ya da s ıra klemens kullanılarak yapılır. Buat kapakları nem geçirmeyecek

Şekil 5.6. Komütatör anahtar tesisatı

34

şekilde sıkıca kapatılır. Buat, anahtar, priz, pano vb. gibi elemanlara yapılan kablo girişlerinde silindirik deliklerden nem, kimyasal madde girişini önlemek için vida dişli rakorlar (alt kısma lâstik contalar konularak) sıkıştırılır.

7. Merdiven ışık otomatiği tesisatı:

Çok katlı yapılarda merdiven boşluğunun aydınlatılmasında şekil 5.8'de verilen şema kullanılır. Devrede herhangi bir butona basıldığında merdiven ışık otomatiği cihazının içindeki röle kontaklarının konumunu değiştirir. Ayarlanan süre sonunda röle kontakları açılır ve lâmba söner. Merdiven ışık otomatikleri mekanik ya da elektronik yapılı olarak üretilmektedir. Mekanik yapılı olanlar sadece eski konutlarda karşımıza çıkar. Günümüzde üretilen merdiven ışık otomatiklerinin tamamı elektronik devrelidir. Elektronik yapılı merdiven ışık otomatiklerinin yapısı, çalışması ve devreleri endüstriyel elektronik kitabında açıklanmıştır.

Şekil 5.8. Merdiven otomatiği tesisatı

C. FLUORESAN LAMBA TESİSATI

Flüoresan lâmbaların devresinde bazı elemanlar bulunur. Önce bu gereçleri inceleyelim.

1. Flüoresan tüp:

Şekil 5.9'da yapısı görülen flüoresan tüpün hava boşaltılmış içine özel gaz (argon) ile civa doldurularak üretilmiştir. Lâmbanın flâmanları tungsten metalindedir. Flâmanlar arasındaki boşlukta ise ısıyla elektron yaymaya aşlayan oksit tabakası mevcuttur. Boru eklindeki cam tüpün iç yüzeyine ise flüoresan madde sıvanmıştır.

Şekil 5.9. Fluoresan tüp


2. Balast:

Şekil 5.10'da yapısı görülen balast ince çelik saclardan yapılmış nüve üzerine sarılmış bobinden oluşan elemandır. Balast, flüoresan lâmbanın çalışabilmesi için mutlaka kullanılması gereken bir elemandır. Uygulamada 20 ve 40 W gücündeki balastlar yaygın olarak kullanılmaktadır. Balastlar yapılarına göre ikiye ayrılır:

I. Bobinli (klâsik) balastII. Elektronik balastBobinli balastlar 5-10 W gibi

ilave bir güç tüketirler. Elektronik balastların güç tüketimi ise yok denecek kadar azdır. O nedenle elektronik yapılı balastlar tercih edilmelidir. Balast seçimi yapılırken dikkat edilecek diğer önemli husus ise kalitedir. TSE kalite belgesi olmayan balastlar ses yapmakta ve kısa ömürlü olmaktadır.

3. Soketler:

Flüoresan lâmbayı devreye bağlamada kullanılan elemanlara soket denir.

4. Starter (başlatıcı):

Cam tüp içerisine yerleştirilmiş ısıya duyarlı kontakları bulunan küçük boyutlu elemandır. Bu aygıt, flüoresan lâmbanın flâmanları ısınana kadar devrede kalır. Yanmakta olan bir flüoresan lâmbadaki starter çıkartılsa bile lâmba yanmaya devam eder. Starterin cam tüpü içerisinde bulunan bimetal, uzama kat sayıları farklı iki ince metalin birleştirilmesiyle üretilmiştir. Lâmba devresine akım uygulandığında bimetalli kontak düzeneği kapalıdır. Bu sayede starter üzerinden akım geçişi olur. 1-2 saniye içinde ısınan bimetal kontağın açılmasına neden olur. Starterlerde bimetal düzeneğine paralel olarak bağlanan küçük kapasiteli kondansatör bimetalli kontakların ömrünü uzatıcı etki yapar. Başka bir deyişle kondansatör startere gelen parazitik (istenmeyen) sinyallerin bozucu etkisini ortadan kaldırır.

Flüoresan lâmba devresinin çalışma ilkesi:

Şebeke gerilimi lâmba devresine uygulandığında, birbirine yakın durumda bulunan starter elektrotları arasında ark (atlama) oluşur. Bu sırada elektrotlar ısınarak birbirine değer. Starterin kontaklarından akım geçmeye başlamasıyla flâmanlar üzerinden akım geçerek bunların elektron yaymasına ve tüp içindeki civanın buharlaşmasına neden olur.

Akım, bimetal ve kontak üzerinden geçtiğinden, starter içerisindeki gaz ve bimetal soğuyarak kontakları açar. Starter devresinin açılması ile balastın akımı kesilir ve manyetik alanında düşüş olur. Manyetik alandaki düşüş nedeniyle balast bobini üzerinde, şebeke geriliminden daha büyük bir öz indükleme EMK’sı (yaklaşık 1000 V) oluşur. Yüksek gerilim, flâmanlar arasında (daha önce ısınarak iletken hâle gelen lâmba iç ortamı üzerinden) ark şeklinde atlar. Böylece, buharlaşan civaya çarpan ark şeklindeki akım, ultraviyole ışınlarının oluşmasını sağlar. Ultraviyole ışınları ise, cam tüpün iç yüzeyindeki flüoresan tabakaya çarparak lâmbanın ışık vermesini sağlar. Lâmbanın, tüp içerisindeki

Şekil 5.11. Starter

Şekil 5.10. Balast

36

flüoresan madde ve gazın cinsine göre değişik renkte ışık vermeye (yanmaya) başladığı anda balast gerilimi, 100–110 V dolayına düşürerek ilk anda ateşleyici olarak yaptığı görevi, normal çalışma anında akım sınırlayıcı olarak devam ettirir.

Flüoresan lâmba bağlantıları:

1. Bir lâmbalı (1x40 W) flüresan lâmba tesisatı:Şekil 5.12’de verilen devrenin bağlantısı yapılırken balast, starter ve flâmanların

birbirine seri olarak bağlanmasına dikkat edilmelidir. Uygulamada 18- 20-32-36 ve 40W'lık flüoresan lâmbalar yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunların hepsinin bağlantısı aynıdır.

Şekil 5.12. Bir lambalı fluoresan lamba tesisatı

2. İki lâmbalı flüoresan lâmba tesisatı:Uygulamada 2x20 W ya da 2x40 W flüoresan lâmba yaygın olarak

kullanılmaktadır. (Şekil 5.13)

Şekil 5.13. İki lambalı fluoresan lamba tesisatı

D. ÜÇ LİNYELİ TESİSAT YAPIMI

Elektrik kurumunun enerji dağıtım noktasından alınan elektrik enerjisi ana kolon sigortası ve monofaze sayaç üzerinden geçtikten sonra alıcıları ve hatları koruyan sigortaların bulunduğu dağıtım tablosuna gelir. Evlerde tüm alıcıları korumak için bir tek sigorta kullanılmaz. Kaç tane sigorta kullanılacağı tesisatta bulunan lâmba ve prizlerin sayısına göre projeyi çizen yetkili kişi tarafından belirlenir. Ortalama bir konutta 3-5 adet sigorta kullan ılır. Lâmba ve priz linyelerini korumada kullanılan bu elemanlara linye sigortası denir.

Linye sigortalarının akım değeri 6–20 A arasında değişir. Şekil 5.14’te dört linyeli ev tesisatının açık ve kapalı şeması verilmiştir.

1. Enerjinin eve giriş şekilleri:

a. Dam direğiyle enerji girişi:

Tek ya da iki katlı konutların elektrik kurumuna ait direkten enerji almasında dam direği kullanılır. Çatıya sağlam bir şekilde tutturulan direğe yatay olarak kaynak edilmiş 40–60 cm uzunluğundaki profil demire iki adet izolatör tutturulmuştur. Yalıtkan özellikli izolatörlerin görevi direkten eve gelen kablonun metal aksamlara değmesini önlemektir.


b. Duvar konsoluyla enerji girişi:

İki ya da daha fazla katlı konutlarda duvara monte edilen demir konsollara takılan izolatörlerle enerji girişi yapılır.

c. Yeraltı kablosuyla enerji girişi:

Çok katlı ve çok daireli yapılara enerji girişi yapmada tercih edilir.

Şekil 5.14. Dört linyeli tesisat

2. Tesisata dağıtım tablosu bağlantısı:

İş yerlerinde enerji dağıtımı, elektrikli aygıtların yakınında bulunan dağıtım tablolarından yapılır. Uygulamada kullanılan tablolar şekil 4.27'de görüldüğü gibi sac ya da plâstikten üretilir. (Eskiden yapılmış tesisatlarda mermer üzerine yapılmış tablolar da karşımıza çıkar.)

3. Sayacın bağlantısı:

a. Bir fazlı elektrik sayacı:

Elektrik alıcılarının yaptığı işi doğrudan ölçen aygıtlara elektrik sayacı denir. Bir fazlı sayaçlar akım bobini, gerilim bobini, numaratör, alüminyum disk ve dişlilerden oluşur. Bu elemanın alüminyum diski akım ve gerilim bobininin oluşturduğu manyetik alanların etkisiyle döner ve numaratörün saymaya başlamasını sağlar. Alüminyum disk, 600, 675 ya da 750 devir yaptığında numaratör 1 kWh yazar.

Not: Günümüzde dijital yapılı sayaçlar da kullanıma sunulmuştur. Şekil 5.15. Bir fazlı aktif sayacın içyapısı

38

b. Elektrik sayacının devreye bağlanışı:

Bir fazlı sayaçların bağlantısı şekil 5.16'da görüldüğü gibi çok basittir. Bağlantı sırasında herhangi bir kuşku duyulması hâlinde sayacın klemens kapağının iç kısmına bakmak yeterli olacaktır. Çünkü üreticiler bağlantı şemasını buraya koymaktadır. Sayacın faz giriş ve çıkış uçları yanlışlıkla ters bağlanacak olursa disk geri döner ve numaratörün gösterdiği değer azalır. (Not: Bazı üretici firmalar geri dönüşü engelleyen düzenekli sayaçlar da yapmaktadır.)

c. Sayaç ile güç ölçme:

Elektrikli alıcıların gücü en kolay olarak wattmetreyle belirlenir. Bu aygıtın olmadığı durumlarda sayaç kullanılarak da güç ölçümü yapılabilir. Sayaçların etiketlerinde diskin kaç devir yapması durumunda numaratörün 1 kWh yazacağı belirtilir. Bu veriden yararlanılarak istenilen alıcının aktif gücü bulunabilir.

Örnek olarak bir ütünün güç değerini sayaç ile belirleyelim:Not: Kullandığımız sayacın etiketine bakarak 750 devirde 1 kWh yazdığını

belirledik. Ütüyü sayaca bağladık ve 1 dakikalık süre içinde diskin 15 devir yaptığını bulduk. Bu veriden hareketle diskin 1 saatte yani 60 dakikada kaç devir yapaca ğını bulabiliriz:

Ütünün, sayacın diskine 1saatte yaptıracağı devir sayısını bulduktan sonra ikinci bir orantı işlemi yaparak alıcının gücünü bulabiliriz:

1,2 kWh'lık enerji 1,2 kW gücün, yani, 1200 W gücün karşılığı olduğuna göre ütünün gücü 1200 W2tır. Yukarıda verilen işlemleri daha çabuk yapabilmek için şu orantı da kurulabilir:

x.60.750 = 1000.3600.15x = (1000.3600.15)/(60.750)x = 54000000/45000 = 1200 W

4. Sorti, linye, kolon ve ana kolon kavramlarının açıklanması:

a. Sorti hattı:

Buattan alıcıya kadar olan hatta sorti hattı denir. Aydınlatma ve priz sortisi olmak üzere iki çeşittir. Işık sortisinde kullanılan iletken kesiti en az 1,5 mm2'dir ve lâmba ile ona kumanda eden anahtardan oluşur. Priz sortisinde kullanılan en küçük iletken kesiti ise 2,5 mm2'dir. (Şekil 5.17'de D-E arasındaki hat)


Şekil 5.16. Bir fazlı aktif sayacın bağlantısı

39

b. Linye hattı:

Dağıtım tablosundan, ışık ya da priz sortisinin bağlandığı en son buata kadar olan hatta linye hattı denir. Linye hatlarında en az 2,5 mm2 kesitli iletken kullanılır. Linye hatlarına bağlanan sigortaya linye sigortası denir. Priz linyelerinde 10-16 amperlik, ışık linyelerinde ise 6 amperlik buşon kullanılır. Işık (lâmba) linyesine en fazla 9 ışık sortisi, priz linyesine ise en çok 7 priz sortisi bağlanabilir. (Şekil 5.17'de C-D arasındaki hat)

c. Kolon hattı:

Sayaçtan sigorta tablosuna ya da dağıtım tablosuna kadar olan hatlara kolon hattı denir. Evlerde kolon hattında en az 4 mm2 kesitinde bakır iletken kullanılır. (Şekil 5.17'de B-C arasındaki hat)

d. Ana kolon hattı:

Elektrik kurumunun enerji dağıtım direğinden sayaca ya da ana dağıtım tablosuna kadar olan hatta ana kolon hattı denir. Ana kolon hattında ek olmaz ve kullanılacak bakır iletkenin kesiti en az 6 mm2 olur. Elektrik tesislerinin yapımında alıcılardan sayaca kadar olan kısmın yapımı ve sorumluluğu tesisatı yapan elektrikçiye aittir. Ana kolon hattının şebekeye bağlanması ve kontrolü ise elektrik kurumu yetkilileri tarafından yapılır. (Şekil 5.17'de A-B arasındaki hat)

Şekil 5.17 Tesisat üzerinde sorti, linye, kolon, ana kolon hatlarının gösterilmesi

5. Tesisatta yalıtkanlık kontrolü:

Elektrikçi tarafından yapılan tesisata enerji verme işlemi yapılmadan önce elektrik kurumu yetkilileri bazı teknik denetimler yapmakla yükümlüdür. Kontrol an ında incelenen hususlar şunlardır:

a. Tesisatın projeye uygunluğu,b. Sayacın bağlantısının doğruluğu,c. Topraklamanın çalışıp çalışmadığı,d. Sorti sayısının yönetmeliğe uygunluğu,e. İletkenlerin buat, priz ve tablolardaki bağlantılarının yönetmeliklere uygunluğu,f. Kullanılan iletkenlerin kesitlerinin uygunluğu,g. Boru çaplarının uygunluğu,h. Anahtar, priz gibi elemanların zeminden yüksekliğinin uygunluğu,i. Kaçak akım koruma rölesinin çalışıp çalışmadığı

Kolon hattı (B – C)

Ana kolon hattı (A – B)

Linye (C – D)

Sorti (D – E)

40

Elektrik tesisatının yalıtım düzeyinin kontrolünün yapılışı:

Elektrik tesisatının yapımında kullanılan her türlü elemanın yalıtkanlık düzeyinin çok iyi olması gerekir. Kötü nitelikli, akım kaçağına yol açan, TSE kalite belgesiz malzemelerle yapılan tesislerde akım kaçağı, kısa devre gibi olaylarla daha sık karşılaşılır. Tesisat bitirildikten sonra meger adlı aygıt kullanılarak sistemin yalıtkanlık durumunun iyi olup olmadığı test edilir. Meger ile yapılan ölçümlerde tesisattan toprağa karşı bir kaçak olup olmadığının belirlenmesi için megerin bir ucu şekil 5.18’de görüldüğü gibi topraklama elektroduna diğer ucu ise linyelere bağlanır. Yapılan ölçümde okunan değerin 220.000 ohmdan yüksek olması gerekir. Toprağa karşı direnç ölçüldükten sonra hatlar arasındaki direnç ölçülür. Bu işlemde megerin problarının her ikisi de linyelere bağlanarak ölçüm yapılır. Bu işlemde alınan değerinde 220.000 ohmdan yüksek olması gerekir. Eğer direnç değeri küçük çıkıyorsa tesisatta kullanılan yalıtkan gereçlerin yalıtkanlığının kalitesinin düşük olduğu anlaşılır.

Şekil 5.18 Meger ile tesisatın yalıtkanlık kontrolünün yapılışı

Meger kullanılarak yapılan ölçümlerde, 220 voltluk besleme kesilir. Sigortalar devreden çıkarılır. Anahtarlar kapalı konuma alınır. Alıcılar (lâmba, ısıtıcı, tv, radyo vb.) devre dışı edilir. Yapının sıvalarının ve betonunun tam kuru olup olmadığı denetlenir.

Not: Tesisatın besleme gerilimi 380 V ise meger ile yapılan ölçümlerde sistemin direncinin 380.000 ohm ve üzeri değerde olması gerekir.

E. TOPRAKLAMA VE SIFIRLAMA

Elektrikli alıcıların kullanıcılara zarar vermesini engellemek için topraklama, sıfırlama, yalıtma, küçük gerilim kullanma gibi yöntemler kullan ılır. Bu bölümde yaygın olarak kullanılan topraklama ve sıfırlama hakkında bilgi verilecektir.

1. Topraklamanın önemi:

Dış gövdesi metal olan aygıtlara bir elektrik kaçağı olduğunda cihaza dokunan kişi çarpılır. Çarpılmanın şiddeti, vücuttan geçen akıma göre değişir. Metal gövdeli aygıtların gövdeleri şekil 5.19'da görüldüğü gibi toprağın altına gömülen metal elektroda bağlandığında ise çarpılma tehlikesi ortadan kalkar. Şöyle ki; elektrikli aygıtın (buzdolabı,


fırın, çamaşır makinesi, motor vb.) gövdesine elektrik kaçağı olduğunda akım hemen yerin altındaki elektroda gider. Metal elektrodun direnci çok az olduğundan yüksek bir akım geçişi olur. İşte bu yüksek akım, alıcıyı besleyen linyedeki sigortanın atmasını sağlar.

Özet olarak şunu belirtebiliriz: Topraklama tesisatı, metal gövdeli alıcıların kullanıcıları çarpmasını engellemek için yapılır. Evlerde ve sanayi tesislerinde kullanılan metal gövdeli tüm cihazların topraklama tesisiyle korunması gerekir.

2. Topraklamayla ilgili bazı iç tesisat yönetmelik maddeleri:

Madde 3.a.5: Toprağa karşı gerilimOrta noktası ya da yıldız noktası topraklanmış şebekelerde, bir faz iletkeninin bu

noktalara karşı gerilimidir. Bu değer faz gerilimine eşittir. Bunun dışındaki bütün şebekelerde bir faz iletkeninin toprağa değmesi durumunda diğer faz iletkenleriyle toprak arasında oluşan gerilimdir.

Madde 3.a.6: Aktif bölümlerİşletme araçlarının normal işletme koşullarında gerilim altında bulunan iletkenleri

ve iletken bölümleridir. Madde 3.b.2 Nötr toprakTopraklayıcıdan yeterince uzak olan ve topraklama tesisinin etki alan ı dışında

kalan yeryüzü bölümüdür. Madde 3.b.3: Topraklama iletkeniTopraklanacak bir aygıtı ya da tesis bölümünü bir topraklayıcıya bağlayan, toprağın

dışında ya da yalıtılmış olarak toprağın içine çekilmiş iletkendir Madde 3.b.8: TopraklayıcıToprağın altına gömülü olan ve onunla iletken bağlantısı olan iletken parçalardır. Madde 3.b.11: Koruma topraklamasıCanlıları tehlikeli dokunma gerilimlerine karşı korumak için işletme akım

devresinde bulunmayan iletken bölümün topraklanmasıdır. Madde 3.b.11: İşletme topraklamasıİşletme akım devresinin bir noktasının, aygıtların ve tesislerin normal işletilmesi

için topraklanmasıdır. Madde 3.b.11: Yıldırıma karşı topraklamaYıldırım düşmesi sonucu işletme gereği gerilim altında bulunan iletkenlere

atlamaları önlemek için işletme akım devresine ilişkin olmayan iletken bölümlerin topraklanmasıdır.

Madde 14: Koruma topraklamasının yapılması gereken kısımlar—Konutlarda kullanılan ve canlıların dokunabilecekleri dış muhafazaları iletken

olan herçeşit aygıtların metal gövdeleri,—Atölye ve işyerlerindeki her türlü motor,—Sacdan yapılmış dağıtım tabloları,—Dış dağıtımda kullanılan demir direklerdir.

Şekil 5.19. Topraklamanın yapılışı

42

3. Topraklama direncinin ölçülmesi:

Elektrik tesisatına yapılan topraklamanın direcinin mümkün olduğu kadar az olması istenir. Kötü kalite bir topraklama tesisat ı sigortanın atmamasına neden olur. Yapılan bir topraklama tesisatının direnç değeri özel düzenekler kurularak ölçülür. Şimdi bunları inceleyelim. Elektrik tesisatı yapıldıktan sonra can güvenliği için mutlaka koruma topraklamasının yapılması gerekir. Topraklama elektrodu yapının çevresindeki nemli toprağa gömülür. Konutlarda topraklama elektrodu olarak en çok 0,5 m2 galvanizli sac levha ya da bakır kaplı demir çubuk kullanılır. Topraklama yapıldıktan sonra gerekli korumayı yapıp yapmadığını belirlemenin en doğru yolu topraklama direncini ölçen aygıt kullanmaktır. Topraklama tesisinin direncinin düşük olması korumanın daha iyi olmasını sağlar. Şöyle ki; topraklama elektrodu kuru, çakıllı, kayalık bir toprak içine gömülürse dış gövdesi metal olan bir elektrikli aygıta akım kaçağı olması durumunda sigorta atmaz. İşte en tehlikeli durum budur. Kullanıcı topraklama tesisinin varlığına güvenerek metal gövdeli cihaza dokunduğunda maalesef çarpılır. Ülkemizde meydana gelen elektrik çarpmalarının büyük bir bölümü ne acıdır ki topraklamanın yanlış yapılması ya da hiç yapılmamasından kaynaklanmaktadır. Topraklama direncinin ölçülmesinde iki yöntem kullanılmaktadır. Şimdi bunları inceleyelim.

1. Yöntem:

Şekild 5.20'de görüldüğü gibi toprağa, topraklayıcı elektrodan itibaren 20'şer metre aralıklı olarak gerilim elektrodu ve yardımcıelektrot çakılır. Toprak direncini ölçmede kullanılan aygıt doğru olarak bağlandıktan sonra ölçme yapılır. Yapılan ölçümde toprağın direnci 4-11 ohm arasında çıkmalıdır. Bunun nedenini şöyle açıklayabiliriz: Şebeke gerilimi 220 V olduğuna göre, faz, topraklı olan aygıtın gövdesine değdiğinde I = V/R denklemine göre bir akım geçişi olur.

I. Topraklama sisteminin direncinin 100 ohm olduğunu ve gövdeye değen faz hattındaki linye sigortasının da 16 A olduğunu varsayalım. Bu durumda toprağa doğru, I = V/R = 220/100 = 2,2 A akım geçişi olur. Toprağa giden akımın değerinin düşük olması sigortayı attırmaz. Hatalı topraklama sistemi nedeniyle hem enerji kaybı olur hem de topraklanmış aygıt, dokunan kişileri çarpar.

Not: Hatalı topraklama sonucu çarpılma olduğu doğrudur. Ancak günümüzde tesisatlarda kullanılmaya başlanılan kaçak akım koruma rölesi 30 mA'lik akım kaçaklarını algılayabildiğinden alıcının akımı hemen kesilir.

II. Topraklama sisteminin direncinin 10 W olduğunu ve gövdeye değen faz hattındaki linye sigortasının da 16 A olduğunu varsayalım Bu durumda toprağa doğru I = V/R = 220/10 = 22 A akım geçişi olur. Toprağa giden akımın değerinin yüksek olması sigortayı attırır. Düzgün yapılan topraklama sayesinde metal gövdeli aygıtın gövdesine kaçak olduğu anda sigorta atar.


Şekil 5.20. Topraklama direncinin ölçülmesinde kullanılan birinci yöntemde yapılması gereken bağlantı

43

2. Yöntem:

Topraklama direncini ölçmede kullanılan aygıtın olmadığı durumlarda meger kullanılarak da topraklama tesisatının direnci belirlenebilir. Şekil 5.21'deki bağlantı yapıldıktan sonra,

T ile G arasında yapılan ölçümle R1 direnci, T ile Y arasında yapılan ölçüm R2 direnci, G ile Y arasında yapılan ölçüm R3 direnci bulunur.Alınan değerlerden yola çıkılarak:RT = (R1+R2+R3)/2 [W] denklemiyle topraklama elektrodunun direnç değeri

bulunur.

Şekil 5.21. Topraklama direncinin ölçülmesinde kullanılan ikinci yöntemde yapılması gereken bağlantı

4. Sıfırlama:

Elektrikli aygıtların metal bölümleriyle nötr iletkeninin birbirine bağlanmasına sıfırlama denir. Topraklamaya göre daha kolay ve ucuz olan sıfırlama yönteminde (Şekil 5.22), elektrikli aygıtta herhangi bir kaçak olduğunda kısa devre oluşur ve sigorta atarak cihazın enerjisini keser. Sıfırlamanın sakıncaları şunlardır:

I. Binayı besleyen ana kolon hattının kopması sonucu yeniden bağlantı yapılırken nötr ve faz uçları yer değiştirebilir. Bu durumda sıfırlamayla korunan aygıtın gövdesine faz gider, sigorta atmaz.

II. Sıfırlamayla korunan aygıtın besleme kablosunda nötr hattı koptuğunda faz alıcının gövdesine gider, sigorta atmaz.

İyi bir sıfırlama için;I. Nötr hattı çok iyi çalışmalıdır.II. Çalışan cihazlar durdurulacağı zaman nötr

iletkeni, faz iletkenleriyle birlikte açılmalı, yalnızca nötr iletkeni açılmamalıdır.

Şekil 5.22. Sıfırlama

44

ÜNİTE NO: 6 LEHİMLEME TEKNİKLERİ

A. LEHİM VE LEHİMLEME ÇEŞİTLERİ

1. Lehimin yapısı:

Kalay ve kurşunun belli oranlarda karıştırılmasıyla üretilmiş alaşıma lehim denir. Elektronik devre elemanlarının plâket üzerinde birbirine bağlanmasında en çok, % 60 oranında kalay ve % 40 oranında kurşunun karıştırılmasıyla üretilmiş lehim kullanılır. Normal sıcaklıkta katı halde bulunan lehim 200–350 C°'lık sıcaklığa maruz kaldığında eriyerek sıvılaşır. Günümüzde kullanılan lehimlerin içine pasta (reçine) dolgusu yapılmaktadır. Reçine, lehimlenecek yerin temizlenmesine yardımcı olmaktadır. Lehimin içindeki damarda bulunan reçine temizlik için yetersiz geldiği zaman ek olarak pasta kullanılır. Lehim pastası oksit tabakasını yok eder, erimiş lehimin kolay yapışmasını sağlar.

2. Havyalar:

I. Kalem havya: Elektronik devrelerin montaj işlemlerinde en çok 30 ve 40 W güçte kalem havyalar kullanılır. Bunlar tüm gün boyunca çalışsalar dahi bir zarar görmezler.

II. Tabanca havya (trafolu havya): Gerilimi düşüren, akımı yükselten küçük bir trafo ve lehimleme ucundan oluşan bu el takımı kısa sürede lehim yapma işlerinde kullanılır. Bunlar uzun süreli olarak çalıştırılırsa trafoları arızalanabilir. Havya kullanımında özen gösterilmesi gereken hususlar şunlardır:

Havya ile lehimleme işlemi çok çabuk yapılmalıdır. Uzun süre ısıya maruz kalan elektronik devre elemanları bozulur. Havya ucu temiz olmalıdır. Kullanılan lehim TSE belgeli olmalıdır. Lehimlenecek elemanlar ve yüzeyler çok temiz, küfsüz olmalıdır. Lehim dumanı sağlığa zararlı olduğundan solunmamalıdır.

3. Lehimleme işlemleri:

1. Lehimlenecek kısmın temizlenmesi:

İyi lehimleme için yüzeyin, yağ, pas, oksit tabakalarından arındırılması gerekir. Temizleme işleminde zımpara, tel fırça, çakı, tiner, lehim pastası kullanılır.

2. Havyanın hazırlanması:

Lehimleme işleminde kullanılan havyanın ucu küf tabakasından arındırıldıktan sonra lehim tabakasıyla kaplanır. Lehimlenecek elemanların boyutları göz önüne alınarak havya ucu eğe ile uygun şekle sokulur.

3. Lehimleme işleminin yapılması:

Havyanın ucunun yeterli sıcaklığa ulaşması beklenir. Lehimlenecek yüzeyler temizlenir. Kaliteli lehim ve pasta kullanılır. Lehimleme çok çabuk yapılır. Lehimleme anında eklenen parçalar kesinlikle oynatılmaz. Lehimin dumanı solunmaz. İyi lehim yapma düşüncesiyle aşırı lehim harcanmaz. Lehimin donuk, sivri uçlu olmaması sağlanır. Lehim yüzeyinin çok parlak olup olmadığı gözlenir. Parlak görünüm lehimin

iyi olduğunu gösterir.


4. Lehim çeşitleri:

a. Soğuk lehim: Lehimleme kalitesiz ve donuk bir görünümdedir. Kötü malzeme, az ısıtma, elemanların kımıldaması nedeniyle oluşur. Devre istenilen kalitede olmaz. Sarsıntılarda soğuk lehim elektriksel temasın ortadan kalkmasına yol açar (şekil 6.1-b).

b. Aşırı sıcak lehim: Lehimleme işlemi uzun süre yapılır ya da havya çok sıcak olursa yine kötü lehim olur.

c. Kuru lehim: Fazla pasta kullanılmasıyla oluşur. Lehim bölgesi kararır ve elemanlar birbirine iyi yapışmaz (şekil 6.1-c).

d. Delikli lehim: Kötü malzeme kullanılması sonucu oluşur. Lehim bölgesinde küçük delikler oluştuğundan iyi temas olmaz (şekil 6.1-d).

e. Çatlamış lehim: Sıcak lehim katılaşmadan elemanlar hareket ettirilirse çatlamış, kötü temaslı lehim oluşur (şekil 6.1-e).

f. Yetersiz lehim: Az lehim kullanılırsa iyi temas olmaz (şekil 6.1-f).g. Aşırı lehim: Aşırı lehim kullanımı sonucu yakında bulunan elemanlarla ve baskı

devre hatları arasında kısa devre oluşabilir (şekil 6.1-g).h. Kötü lehim: Temiz olmayan bölgede kötü kaliteli gereçlerle yapılan lehim

donuk, zayıf ve dayanıksız olur (şekil 6.1-h). i. Sivri uçlu lehim: Havya lehim bölgesinden yavaş çekilirse sivri uçlu,

dayanıksız lehim oluşur (şekil 6.1ı).j. Kısa devre: Özensiz işçilik sonucu istenmeyen noktalar arasında lehimleme

olabilir. Bu durumda devre yanlış çalışır (şekil 6.1-i).

Şekil 6.1. Lehim çeşitleri

Yanma: Uzun süre eleman üzerinde tutulan havya, diyod, transistör, kondansatör gibi elemanları bozar ve plâketi eritir (yakar).

5. Devre elemanlarının lehimlenmeye hazırlanması:

Devre elemanları bakırlı plâket üzerine yerleştirilirken şu hususlara özen gösterilir: Devre elemanının bacakları değer kolayca okunabilecek şekilde bükülür. Elemanların bacak uzunluklarının eşit ve normal gerginlikte olması sağlanır. Dikey olarak lehimlenecek elemanlar tam dik olarak yerleştirilir.

46

B. LEHİMLEME UYGULAMALARI

1. Üniversal plâket üzerine nokta lehimleme yapımı:

Düzgün lehimleme yapmayı öğrenmek için çalışmalar yapılmalıdır.

2. İletken uçlarının lehimlenmesi (ön lehimleme):

İletkenin lehimlenecek yüzeye çok iyi yapışmasını sağlamak için yapılan işlemdir (Şekil 6.2).

Şekil 6.2. Ön lehimleme

3. İletkenlerin birbirine lehimlenmesi:

Çok kaliteli ek yapılmak istenirse ek yerleri lehimlenir. Bu sayede zaman içinde bakırın oksitlenmesi sonucu ortaya çıkan temas zorluğu ortadan kalkar (Şekil 6.3).

C. LEHİM SÖKME İŞLEMLERİ

Bozulmuş ya da görevini tam yapamayan elemanlar çeşitli el takımları kullanılarak yerinden sökülür. Sökme işlemi için gereken aygıtlar şunlardır:

a. Lehim emme pompası:

Yaylı piston düzeneği sayesinde erimiş lehimi emebilen araçtır. Havya ile eritilen lehim parçası pompa tarafından vakumlanır.

b. Kompresörlü lehim emme pompası:

Devre elemanlarının lehimlerini çok hızlı olarak sökme amacıyla geliştirilmiştir. Eriyen lehimi emen vakum, elektrik motoru tarafından üretilir.

c. Örgülü kabloyla lehim sökme:

Örgülü (koaksiyel) kablo erimiş lehime bastırılırsa sıcak lehim kablonun üzerine yapışır. Bu yöntem ile lehim sökmek pek sağlıklı olmadığından az kullanılır.

d. Balonlu lehim emme pompası:

Lehim havya ucuyla ısıtılınca balon sıkılıp bırakılırsa erimiş lehim balon içine çekilmiş olur. .

Lehimli devre elemanlarının sökülmesi:

Sökülmek istenen devre elemanları için en çok kalem havya ve pistonlu lehim emme pompası kullanılmaktadır. Direnç, kondansatör, bobin, diyot, transistor gibi elemanları plâketten sökmek son derece kolaydır. Ancak çok ayaklı entegrelerin sökülmesi titiz çalışma gerektirir. Entegrenin tüm ayaklarındaki lehimler pompayla tam olarak emildikten sonra gövde hafifçe çekilerek söküm yapılır. Plâkete girmiş olan ayakların lehimleri tam olarak sökülemiyorsa kalın delikli bir enjektör iğnesi kullanılarak ayakların plâketten ayrılması sağlanır. (Bu işlem havya ile ısıtılan ayak üzerine enjektör iğnesi geçirilerek yapılır.)


Şekil 6.3. İletkenlerin birbirine lehimlenmesi

47

ÜNİTE NO: 7 ÖLÇME VE ÖLÇME TEKNİKLERİ

A. ÖLÇME

Bilinen bir büyüklükle aynı türden bilinmeyen bir büyüklüğün karşılaştırılmasına ölçme denir. Uygulamada yaygın olarak, uzunluk, ağırlık, alan, hacim, hız, zaman, akım, gerilim, direnç, güç, iş vb. gibi değerlerin ölçümü yapılır.

1. Ölçme ve ölçmenin önemi:

Ölçme işlemi, karşılaştırma, bilgi alma amacıyla yapılır. Elektrikli ve elektronik sistemlerde ölçme çok yaygın olarak kullanılır. Akım, gerilim, direnç, güç, iş, frekans, kazanç gibi değerleri ölçmesini bilmeyen bir teknik elemanın onarım ve imalât işlerini yapması mümkün değildir.

2. Ölçü aletlerinin sınıflandırılması:

a. Primer (birincil, hassas) ölçü aletleri:

Bu tip aygıtların kalitesi yüksek olduğundan son derece pahalıdır. Toleransları (hata oranları) % 0,1 - 0,2 arasında değişir. Bu tip aygıtlar, çok hassas cihazların üretildiği fabrikalarda, ARGE (araştırma-geliştirme) laboratuarlarında, ölçü aleti üretim, ayar, tamir işletmelerinde kullanılır. Üretilen ölçü aletlerinin doğru ölçüp ölçmediğini belirlemek için yapılan ayarlamada kullanılan primer ölçü aletine etalon (ayarlayıcı) denir

b. Sekonder (ikincil, orta kalite) ölçü aletleri:

Değerleri ölçerken tam değeri gösteremezler. Hata oranları % 0,5 – 2,5 arasında değişir. Fiyatları primer tiplere göre ucuz olduğundan uygulamada en çok bunlar kullanılır.

3. Elektrik ölçü aletlerinin tanıtılması:

Elektriksel büyüklükleri ölçmede kullanılan ölçü aletleri çeşitli özelliklere sahip olacak şekilde üretilmektedir. Bunları sınıflandıracak olursak:

a. Gösteren ölçü aletleri:

Ölçtükleri büyüklüğün o andaki değerini gösterirler. Analog (ibreli) ya da dijital (sayısal) yapılı olan bu tip aletler, akım, gerilim, direnç, güç, frekans, kazanç, sıcaklık ölçme işlemlerinde kullanılır.

b. Kaydedici ölçü aletleri:

Ölçülen büyüklüğün değerini çizgi, nokta, harf ya da rakam ile kaydeden aygıtlardır. Analog (ibreli) ya da dijital (sayısal) yapılı olan bu araçlar, iş, titreşim, ağırlık, basınç, sıcaklık, akış kaydetme işlemlerinde kullanılır.

c. Toplayan ölçü aletleri:

Ölçtükleri büyüklükleri sürekli olarak toplarlar. Örneğin elektrik sayacı, alıcıların çektiği enerjiyi numaratör düzeneği sayesinde sürekli olarak toplar.

d. Bellekli (hafızalı) ölçü aletleri:

Elektronikteki gelişmeler sayesinde üretilmiş çok işlevli aygıtlardır. Uygulamada birçok modeli bulunan ve pahalı olan bu tip aygıtlar genelde dijital yapılı olup, profesyonel kullanıcılar tarafından tercih edilmektedir.

48

4. Yaygın olarak kullanılan elektrik ölçü aletleri hakkında temel bilgiler:

a. Ampermetre: Devredeki alıcının çektiği akımın değerini göstermeye yarayan aygıttır. Ampermetre devreye seri olarak bağlanır. Analog ya da dijital yapılı olarak üretilen ampermetrelerin DC, AC ya da DC+AC akım ölçebilen çeşitleri vardır.

b. Voltmetre: Elektrik devresinin ya da şebekeye bağlı alıcının gerilim değerini ölçmeye yarayan aygıttır. Devreye paralel olarak bağlanan voltmetreler, analog ve dijital yap ılı olarak üretilmektedir.

c. Wattmetre: Alıcıların gücünü ölçmeye yarayan aygıttır. Bu aletlerin içinde akım ve gerilim bobini bulunur. Akım bobini alıcıya seri bağlanırken, gerilim bobini paralel olarak bağlanır.

d. Sayaç: Yapısı wattmetreye benzer. Tek fark, ibre yerine dönen disk ve numaratör kullanılmış olmasıdır.

e. AVOmetre: Akım, gerilim, direnç değerlerini tek bir cihaz ile ölçmek amacıyla üretilmiştir. Analog ve dijital yapılı modelleri vardır.

f. Frekansmetre: Alternatif akımın saniyedeki titreşim sayısını ölçmeye yarayan araçtır.

g. Osilaskop: Akım, gerilim, frekans, faz farkı gibi elektriksel değerleri ekranında göstererek ölçme yapan aygıttır. Özellikle TV, video, kamera vb. gibi cihazlar ın bakım, onarım ve üretimi ile ilgili süreçlerde çok önemli bir yardımcıdır.

h. LCRmetre: İndüktans, kapasite ve direnç değerini ölçmede kullanılan aygıttır. Özellikle, TV, video onarım işlerinde arızalı kondansatör ve bobinlerin belirlenmesinde kullanılan LCRmetreler çok yararlı olmaktadır.

i. Pensampermetre: Alıcının akımını kablo bağlantısı yapmadan ölçebilen aygıttır. Özellikle fabrikalarda üç fazlı motorların akım değerlerini ölçerken büyük kolaylık sağlar.

B. AKIM ÖLÇMEK

Akım, ampermetre ile ölçülür. Sembolü I, birimi amperdir. Amper, kısaca A ile gösterilir. Akımın ast katları; pikoamper (pA), nanoamper (nA), mikroamper (mA), miliamper (mA)ve akımın üst katları; kiloamper (kA), megaamper (MA), gigaamper (GA)

Şekil 7.1. Ampermetrenin akımı ölçülecek alıcıya seri olarak bağlanışı.

1. Analog ampermetrenin ölçme ilkesi:

Kalın kesitli ve az sarımlı bobinden geçen akım, bobin etrafında manyetik alan yaratır. Bobinin manyetik alanıyla gövde içindeki doğal mıknatısın alanı birbirini iterek ibrenin sapmasını sağlar.

2. Ampermetreyi devreye bağlama ve akım ölçme:

Ampermetre akımın ölçüleceği devrede alıcıya seri olarak bağlanır. Yanlışlıkla paralel bağlama yapılırsa devrenin sigortası atar ya da ampermetre bozulur. Akım ölçme işlemi yapılırken rasgele ampermetre kullanılmaz. Devredeki alıcının gücü, akımı, gerilimin cinsi ve aygıtın ölçme sınırı göz önüne alınır.


3. Ampermetrenin ölçme alanının genişletilmesi:

Büyük akımları ölçmek için üretilen ölçü aletlerinin fiyatı, boyutları, ağırlığı fazla olur. Öte yandan ölçme hassasiyetini sağlamak güçleşir. İşte bu nedenle, 1 - 5 -10 A vb. gibi değerleri ölçebilecek şekilde üretilmiş bir ampermetreyle 50 - 100 - 500 A gibi yüksek akım değerlerini ölçmek mümkündür. Küçük değerli akımları ölçmek için üretilmiş bir ampermetreyle yüksek akımları ölçmek için iki yöntem vardır:

I. Paralel direnç (şönt) kullanılarak akım ölçme:

Ampermetrenin uçlarına paralel olarak uygun değerli bir direnç bağlayarak aygıtın ölçme sınırını yükseltmek mümkündür. Ölçme sınırı artırılacak bir ampermetreye bağlanması gereken direncin bulunmasında kullanılan denklem:

Denklemde,Rş = Şönt direncin değeri, Ra = Ampermetrenin iç direnci, Ia = Ampermetreden geçen akım, I = Devreden geçen toplam akım, iş = Şönt dirençten geçen akımdır.

Örnek: En fazla 5 amper ölçebilen bir ampermetreyle 50 amperlik bir akım ölçülecektir. Kullanılan ampermetrenin iç direnci hassas bir ohmmetreyle belirlenmiş ve 0,2 ohm olarak bulunmuştur. Ampermetrenin ölçme sınırını 50 ampere yükseltmek için paralel bağlanması gereken direncin değerini hesaplayınız.

Verilenler: Ra = 0,2 Q Ia=5A I = 50 A Rş = ?Çözüm:

II. Akım trafosu kullanarak akım ölçme:

Az akım çeken sanayi tesislerinde ampermetreler şebekeye doğrudan bağlanır. Akımın 50 amperden fazla olduğu tesislerde ise akım trafosu adı verilen aygıtlar kullanılarak akım ölçülür. Şöyle ki; akım trafosunun primer sargısı faz iletkenine seri bağlanır. Trafonun sekonder sarım uçlarına ise 5 amperlik küçük bir ampermetre bağlanır. Primer sargısından geçen akımın oluşturduğu manyetik alan sekonder sargısında küçük değerli bir akım oluşturur. 200/5 amperlik akım trafosunda sekondere bağlı ampermetre 3 amperi gösteriyorsa primerden 120 amperin geçtiği anlaşılır.

Akım trafosu:Yüksek değerli akımları 5 A düzeyine indirerek ölçüm

kolaylığı sağlayan aygıttır. Primer kalın kesitli telden az sipirli, sekonder ise ince kesitli telden çok sipirlidir. Uygulamada 50/5 - 60/5 - 75/5 -100/5 -150/5 - 200/5 A değerindeki akım trafoları yaygın olarak kullanılmaktadır.

Not 1: Akım trafolarının sekonder sargılarının bir ucunun mutlaka topraklanması gerekir.

Not 2: Akım trafosuyla yalnızca AC akımların ölçümü yapılabilir.

Şekil 7.2. Şönt direncin ampermetreye bağlanması.

Şekil 7.3. Akım Trafosunun bağlantısı.

50

C. GERİLİM ÖLÇMEK

Elektrik akımı elektron akışından ibarettir. Elektronları yararlı olacak şekilde hareket ettirmek için itmek gerekir. Bilindiği gibi elektronlar maddelerin içinde bulunan atomların etrafında dönerek hareket etmektedir. Ancak bu dönüş bir yarar sağlamaz. Faydalı hareket için metal içinde belli bir yönde akış gereklidir. İşte elektronları kendi normal hareketleri dışında, bir yönde sürüklemek için gerekli olan kuvvete gerilim (elektromotor kuvvet, EMK) denir.

Gerilim, voltmetreyle ölçülür ve V, U, E ya da e ile gösterilir. Birimi volt (V), denklemi: V = I.R [V] şeklindedir.

Gerilimin diğer tanımları:Tanım 1: Bir üretecin iki ucu arasındaki potansiyel farka gerilim denir.Tanım 2: Bir elektrik devresinde akımın geçmesini sağlayan kuvvete gerilim denir.Gerilimin ast katları; Pikovolt (pV), nanovolt (nV), |aikrovolt (M-V), milivolt (mV)

ve gerilimin üst katları; Kilovolt (kV), megavolt (MV), gigavolt (GV).Örnekler 200 mV kaç volttur? : 0,2 V 1 kV kaç volttur? : 1000 VI. Voltmetrenin ölçme ilkesi:Gerilim, voltmetre alıcıya paralel bağlanarak ölçülür.Uygulamada analog ve dijital yapılı olmak üzere iki tip voltmetre kullanılmaktadır.

Analog voltmetrelerin içinde ince kesitli, çok sarımlı yüksek dirençli bir bobin vardır. Paralel bağlanarak kullanılması gereken voltmetre yanlışlıkla seri bağlanırsa aygıt yanlış bir değer gösterir ve alıcı çalışmaz.

Dijital yapılı voltmetelerin yapısında ise display, sürücü entegre, analog/dijital çevirici entegre vb. gibi elektronik devre elemanları bulunur.

II. Voltmetreyi devreye bağlama ve gerilim ölçme:Voltmetreyle gerilim ölçümü yapılacağı zaman aygıtın ölçme sınırı, gerilimin türü

gibi unsurlar göz önüne alınmalıdır.

Şekil 7.4. Voltmetreyle gerilim ölçme.

III. Voltmetrenin ölçme alanının genişletilmesi:

Küçük gerilimleri ölçmek için üretilmiş bir voltmetreye seri direnç eklenerek ölçme sınırını yükseltmek mümkündür.

Seri bağlanacak direncin değerini belirlemede kullanılan denklem:

Denklemde,Rö: Ön direncin değeri,Rv: Voltmetrenin iç direnci,V: Devreye uygulanan gerilim,Vv: Voltmetrenin bobininin üzerinde düşen gerilimdir.


Şekil 7.5. Ön direncin voltmetreye bağlanışı

51

Örnek: Ölçme sınırı 10 V olan bir voltmetrenin bobininin direnci 2000 ohmdur. Bu voltmetreyle 380 voltluk bir şebekede ölçüm yapılmak istenmektedir. Alete seri olarak bağlanması gereken direncin değerini bulunuz.

Verilenler: Rv = 2000 Ω, V=380V,Çözüm:

Hesaplanarak bulunan ön direnç bağlandıktan sonra, voltmetre skalası (kadranı) yeniden taksimatlandırılır (bölüntülenir). Küçük gerilimleri ölçmek için yapılmış olan voltmetre ile büyük gerilimleri ölçmede kullanılan ikinci yol gerilim trafosu kullanma yöntemidir.

Gerilim trafosu:Yüksek değerli gerilimleri 100 V düzeyine

indirerek ölçüm kolaylığı sağlayan aygıttır.Not 1: Gerilim trafolarının sekonder sargılarının bir

ucunun mutlaka topraklanması gerekir.Not 2: Gerilim trafosu yalnızca alternatif akım

devrelerinde kullanılabilir.

D. DİRENÇ ÖLÇMEK

Bir elektrik devresine gerilim uygulandığında, alıcıdan akım geçmektedir. Geçen akımı sınırlayan etken ise alıcının direncidir. Bu yaklaşıma göre, elektrik akımının geçişine karşı zorluk gösteren elemanlara direnç denir. Elektrik enerjisi direnç üzerinde ısıya dönüşerek kaybolur. Direnci şöyle de tanımlayabiliriz: 1 mm2 kesitinde, 106,3 cm boyunda civa silindirin 0°C'daki direncine 1 ohm (Ω) denir.

Başka bir anlatımla, devrede elektronlar hareket etmeye başladıktan sonra rahat bir şekilde ilerleyemezler. İletkenin ve alıcının içinden geçmek isteyen elektronlar komşu elektronlara ve atomlara çarpa çarpa ilerlerken sürtünmeye maruz kalırlar. İşte elektronlar ilerlerken oluşan sürtünmeden doğan karşı koyma etkisine direnç denir.

Elektrik devresinde kullanılan iletkenin boyu kısa ve kesiti kalın ise bu elemanın dolaşan akıma gösterdiği direnç çok az olur. Ancak kullanılan iletken uzun ve ince ise akımın geçişine gösterilen zorluk (direnç) artar

Direncin sembolü R, denklemi, R = V/I, birimi ise Ω (ohm)'dur.Direnç birimlerinin ast katları; Pikoohm (pΩ), nanoohm (nΩ), mikroohm (µ.Ω),

miliohm (mΩ) ve direnç birimlerinin üst katları; Kiloohm (kΩ), megaohm (MΩ), gigaohm (GΩ)’dır.

1. Ohmmetrenin ölçme ilkesi:

Direncin değeri en kolay şekilde ohmmetreyle ölçülür.Ohmmetrenin kademe komütatörü en küçük değere (xlΩ) ayarlanır ve ölçülen

direnç değeri okunur. Skalada bir değer okunamıyorsa, komütatör kademeleri artırılır (x10 Ω, x100 Ω, x1 k, x10 k gibi). Ölçülen değer göstergede okunurken kademe komütatörünün gösterdiği çarpan göz önüne alınır. Örneğin x1k kademesindeyken skalada 22 görülürse, direnç değeri 22x1k = 22.000 Ω olacaktır.

Şekil 7.6. Gerilim trafosunun bağlantısı.

52

Uygulamada kullanılan analog ohmmetrelerin çeşitleri

I. Seri ohmmetreler: Döner çerçeveli miliampermetre, pil ve ayarlı direncin birleşiminden oluşmuştur. Ölçme yapmak için önce A-B uçları birbirine değdirildikten sonra Rs potuyla ayarlama yapılıp ibrenin sıfırı göstermesi sağlanır. Daha sonra ölçülecek direnç A-B uçlarına değdirilir ve direnç değerleriyle bölüntülenmiş göstergeden değer okunur.

II. Paralel ohmmetreler: Küçük değerli dirençlerin ölçülmesi için yapılmış bu tip ohmmetreler, döner çerçeveli miliampermetre, pil ve ayarlı dirençten oluşur.

Paralel tip ohmmetrelerde küçük değerler skalanın baş tarafında (solda) büyük değerler ise sağda bulunur. Paralel ohmmetreyle ölçüm yaparken önce S anahtarı kapatılır. Pot (Rs) ile ayar yapılarak ibrenin en büyük değeri göstermesi sağlanır. Daha sonra değeri belirlenecek direnç, miliampermetreye paralel bağlanarak ölçüm yapılır.

Ölçülecek direnç paralel bağlandığında aletten geçecek akımın bir kısmı dirençten geçer ve ibre maksimum değerden küçük bir değer gösterir.

Not 1: Paralel tip ohmmetreyle ölçme işlemi bittiğinde S anahtarı açılmalıdır. Bu yapılmazsa pil çabuk biter.

Not 2: Paralel tip ohmmetreler uygulamada yaygın olarak kullanılmaz.

2. Ohmmetreyle direnç ölçme:

Ohmmetreyle ölçüm yapılırken direnç kesinlikle gerilim kaynağına bağlı olmamalıdır.

Küçük boyutlu dirençler ölçülürken problar dirence değdirildiğinde parmaklar direncin her iki ucuna aynı anda değdirilmemelidir.

Kullanılan ohmmetrenin pilinin eski olup olmadığı kontrol edilmelidir. Çünkü zayıflamış pil ile yapılan ölçüm pek sağlıklı olmaz.

Ohmmetre ile ölçüm yapmaya başlamadan önce ibrenin 0 değerini göstermesi sağlanmalıdır.

Üretici kurumun önerisi göz önüne alınarak uygun pozisyonda tutularak ölçüm yapılmalıdır.


3. Ohmmetrenin ölçme alanının genişletilmesi ve kademeli ohmmetreler:

Uygulamada kullanılan analog ya da dijital tip ohmmetrelerin çeşitli direnç değerlerini kolayca ölçebilmesi için sabit dirençler kullanılarak ölçme alanı genişletilebilmektedir.

4. Ampermetre ve voltmetre yardımıyla direnç ölçme:

Direnç değeri ölçülecek alıcı devreye bağlanır. Ampermetreden akım değeri, voltmetreden gerilim değeri okunduktan sonra, R=V/I denklemi kullanılarak direnç hesaplanır.

I. Ampermetreyi öne bağlayarak direnç ölçme:Şekil 7.7'de verilen bağlantı yönteminde ampermetre alıcının çektiği akımın yanı

sıra voltmetreden geçen akımı da ölçer. İşte bu nedenle ölçülen akım sadece alıcının akımı olmamaktadır. Alınan değerlere göre yapılan hesaplamada direnç değeri daha küçük bulunur. Eğer ölçülen direnç 1 kiloohmdan fazla bir değere sahipse yapılan ölçümde sonuç hatalı çıkar.

O nedenle ampermetrenin önde olduğu bağlantı sadece 1 kΩ'dan küçük değerli dirençlerin değerinin ölçümünde kullanılır.

II. Ampermetreyi sona bağlayarak direnç ölçme:Şekil 7.8'de verilen bağlantı yönteminde voltmetre alıcının ve ampermetrenin

üzerinde düşen gerilimi birlikte ölçmektedir. Eğer alıcının direnci ampermetrenin direncine göre çok büyük olursa alıcı üzerindeki gerilime göre, ampermetrenin üzerinde düşen gerilim önemsiz kalır ve dikkate alınmaz (ihmal edilir). Bu durumda alıcının direnci çok doğru olarak bulunur.

Ancak ampermetrenin iç direnci alıcının direncine yakın bir düzeyde ise sonuçlar hatalı çıkar. O nedenle ampermetrenin sonda olduğu direnç ölçme düzenekleri 1 kiloohmdan büyük değerli dirençlerin ölçülmesinde kullanılır.

Not: Dijital yapılı ampermetre ve voltmetrelerin yaygınlaşmasıyla birlikte ampermetrenin önde ya da sonda olması sonuç üzerinde etkili olmaz olmuştur. O nedenle yukarıda anlatılan iki yöntemle direnç ölçme uygulama alanından kalkmıştır.

E. WATTMETRE İLE GÜÇ ÖLÇMEK

Elektrik alıcılarının gücü wattmetre ile doğrudan ölçülebilir. Wattmetrenin içinde şekil 7.9'da görüldüğü gibi akım ve gerilim bobini bulunur. Kalın kesitli az sarımlı akım bobini alıcıya seri bağlanırken, ince kesitli çok sarımlı gerilim bobini paralel olarak bağlanır.

Wattmetrenin 4 adet bağlantı terminali (ucu) vardır. V ile işaretlenmiş gerilim bobini uçları alıcıya paralel bağlanırken, I ile işaretlenmiş akım bobini uçları alıcıya seri

Şekil 7.7. Ampermetreyi önebağlayarak direnç ölçme.

Şekil 7.8. Ampermetreyi sonabağlayarak direnç ölçme.

Şekil 7.9. Wattmetrenin iç yapısı.

54

olarak bağlanır. Elektrik alıcılarının yaptığı işi doğrudan ölçmek için şekil 7.10’da iç yapısı verilen elektrik sayaçları kullanılır.

Şekil 7.10. Wattmetrenin içyapısı.Bir fazlı (monofaze) aktif sayaçlar ev ve iş yerlerinde kullanılan alıcıların yaptığı işi

ölçer. Üç fazlı (trifaze) aktif sayaçlar ise sanayi tesislerinde kullanılan alıcıların yaptığı işi ölçer.

Bir fazlı aktif sayaçlar şekil 7.10'da görüldüğü gibi akım bobini, gerilim bobini, numaratör, alüminyum disk ve dişlilerden oluşur. Sayacın alüminyum diski akım ve gerilim bobininin oluşturduğu manyetik alanların etkisiyle döner ve numaratörün saymaya başlamasını sağlar. Alüminyum disk sayacın markasına göre 600, 675 ya da 750 devir yaptığında numaratör 1 kWh yazar.

Not: Günümüzde dijital elektronik devreli sayaçlar da üretilmektedir.


Şekil 7.11. Bir fazlı aktif sayacın devreye bağlantı şeması.

55

ÜNİTE 8: OTOMATİK KUMANDA TEKNİKLERİ

A. ASENKRON MOTORLAR

1- Motorun Tanıtılması:

Giriş: Elektrik enerjisini, mekanik enerjiye dönüştüren makineye motor denir. Stator sargılarında oluşan döner manyetik alanın, dönme hızı ile rotorun dönme hızı aynı olmayan motorlara asenkron motor adı verilir.

Asenkron motorlar ucuz olması, bakımının daha az olması, çeşitli fazda yapılmaları, çok küçük ve çok büyük güçte imal edilebilmeleri ve son yıllarda gelişen teknoloji sayesinde devir sayıları da, frekans değiştirilerek ayarlanabildiği için endüstride en çok kullanılan motorlardır.

Üç fazlı asenkron motorların genel yapıları:Asenkron motorlar genel olarak üç kısımdan meydana gelira. Stator, b. Rotor, c. Gövde ve kapaklar.a.Stator: Manyetik alanın meydana geldiği kısımdır. Asenkron motorun duran kısmını

oluşturur. 0,4- 0,8 mm kalınlığında bir tarafı silisyumlu sacların özel kalıplarda oluklar açılarak preslenmesiyle imal edilir (Şekil 1.1).

b.Rotor: Asenkron motorun dönen kısmına denir. Genel olarak iki tipte yapılır.Sincap kafesli rotor ( kısa devreli rotor )Bilezikli rotor ( sargılı rotor )

2- Motor Etiketinin İncelenmesi:

Her motor üzerinde genellikle alüminyumdan yapılmış, motor hakkındaki bilgileri veren motor etiketleri bulunur.

Şekil 1.2 Motor etiketleri Burada yazılan bilgileri sırasıyla açıklayalım:1. GAMAK: Motoru imal eden firmanın adı2. TİP = GM 132526 : Motorla ilgili fabrikasyon bilgiler3.3 fazlı A.C. Motor: Motorun çalıştırılması gereken akım çeşidi ve faz sayısı4. A : Motorun bağlantı şekli5.380 V : Motorun bu bağlantıda çalışma gerilimi

6.14,8A:Motor tam yükünde yüklendiği zaman çekeceği akım (Nominal akım).

7.10 HP: Motordan alınabilecek nominal güç. 7,5 KW olarak da yazılabilir.

8. Cosφ = 0,9 : Motor normal yükle yüklendiği zaman motorun güç katsayısı

(Akım ile gerilim arasındaki faz farkının kosinüs değeri).

9.2880 min'' veya 2880 d/dk veya 2880 rpm: Motor tam yükle yüklendiğinde rotor devir sayısı

10. 50 Hz.: Motorun çalışma frekansı11.2 - 985: Motorun üretildiği ay ve yılMotor tip kodlarının açıklanması:GM: Gamak marka 3 fazlı kısa devre rotorlu asenkron motor.200 : Tabandan mil eksenine yükseklik. L : Gövde uzunluğu ( K: Kısa, M: Orta, L: Uzun ) b : Stator paket boyu ( a: Kısa, b: Uzun)

°GAMAK TİP: GM 132526

3~ACM0T0R Nr: 1065179A 380 V 14,8 A

10 HP 7,5 kW cos ip: 0,92880 d/d 50 Hz

O 2-985 İz K1 B B3 P 44 O

56

3-Klemens baglantı kutusu incelenmesi:

Üç fazlı asenkron motorlarda stator sargıları motor içerisinde değişik şekillerde bağlandıktan sonra, motor dışına genellikle altı uç çıkartılır.Sargı giriş ve çıkış uçlarının motor dışına çıkartıldığı bölüme klemens bağlantı kutusu denir. Kutu içerisinde altı uçtan oluşan klemens bulunur ve sargı giriş-çıkış uçları bu klemense bağlantı yapılır Klemensin üç ucuna sargı giriş uçları, diğer üç ucuna da sargı çıkış uçları bağlanır.

Bilindiği gibi üç fazlı asenkron motorlarda sargı uçları,L, Fazı için....................Giriş Ucu : U1f Çıkış Ucu : U2L2 Fazı için....................Giriş Ucu : Vr Çıkış Ucu : V2L3 Fazı için ....................Giriş Ucu :Wr Çıkış Ucu : W2 harfleri ile belirtilir.Klemens uçlarına giriş uçları soldan sağa doğru U1 - V1 - W1 sırası ile, çıkış uçları

ise W2 - U2 - V2 sırası ile bağlanır. Çıkış uçları W2 - U2 - V2 sırası yerine U2 - V2 - W2 sırası ile bağlanırsa, motorun

yıldız çalışması durumunda bir sorun olmaz. Ancak motorun üçgen bağlanması durumunda her fazın giriş ve çıkış uçları bağlantı köprüleri tarafından kısa devre edildiğinden, sargılardan akım geçmez ve motor çalışmaz. (Şekil 8.1.).

Doğru bağlantı Yanlış bağlantı Doğru bağlantı

Şekil 8.1. Klemens bağlantıları

4-Yıldız bağlantısı ve özelliği:

Stator sargılarının giriş uçları olan U- V-W 'ye üç faz (RST) gerilim uygulanıp, sargıların çıkış uçları olan Z-X-Y kısa devre edilirse, bu bağlantıya Yıldız Bağlantı denir (Şekil 8.2.). Yıldız bağlantı A şeklinde gösterilir.

Şekil 8.2. Yıldız Bağlantı (A)


Aynı şekilde yıldız bağlantı, sargıların ZXY uçlarına şebeke gerilimi uygulanıp UVW uçları kısa devre edilerek de yapılabilir. Bu durum, motorun çalışmasında herhangi bir değişiklik meydana getirmez.

Yıldız bağlantıda sargılar arasında 120° faz farkı olduğundan, hat gerilimi faz geriliminin V3 katıdır. Bu durum, faz gerilimi hat geriliminin 1 / -J3 'ü şeklinde de belirtilir. Diğer yandan faz gerilimi, hat geriliminin %58 ' idir denilebilir (380 .0,58 = 220 V). Hat akımı ise faz akımına eşittir.

5-Üçgen bağlantı ve özellikleri:

Motor klemensi üzerindeki birinci fazın çıkış ucu ikinci fazın giriş ucu ile, ikinci fa-zın çıkış ucu üçüncü fazın giriş ucu ile, üçüncü fazın çıkış ucu da birinci fazın giriş ucu ile bağlanırsa, bu şekildeki bağlantıya Üçgen Bağlantı denir.

Klemens bağlantı kutusu konusunda uçların karşılıklı gelmemesi gerektiği söylen-mişti. Uçların karşılıklı gelmesi, yıldız bağlantı durumunda sorun çıkarmamasına rağmen üçgen bağlantı durumunda sakıncalıdır.

Çünkü Şema 1.4-a 'da da görüldüğü gibi uç bağlantıları pirinç köprülerle yapılırken U-X, V - Y, W - Z uçları birleştirilirce, sargı uçları kısa devre edilir ve birer uçları boş bırakıldığından herhangi bir akım geçişi olmaz ve motor çalışmaz. Bu nedenle uçlar UVW, ZXY sırası ile bağlanır ve pirinç köprülerle UZ ,VX , WY uçları kısa devre edilir.

Üçgen bağlantı A şeklinde sembolize edilir. Bu bağlantıda hat akımı faz akımınınJ3 katıdır. Bu orana, faz akımı hat akımının 1/Vİ3 'ü de denilebilir. Aynı zamanda

faz akımı, hat akımının %58'idir. Üçgen bağlantıda hat gerilimi faz gerilimine eşittir.

Şekil 8.3. a) Yanlış bağlantı, b) Doğru bağlantı

Şema 8.4. Üçgen Bağlantı ( A )

Motor etiketinde A380 V yazan motorlar üçgen bağlanır. Motor etiketinde 220/380 volt yazması, bir faz sargısına yıldız çalışması durumunda 220 volt, üçgen çalışması durumunda ise 380 volt uygulandığını belirtir.

58

6-Devir yönünün değiştirilmesi:

3 fazlı asenkron motorlarda dönüş yönü çok önemlidir. Çünkü motorun dönüş yönü, motorun çalıştırdığı makinenin de dönüş yönünü değiştirir. Motorun ters dönmesi makinenin hatalı çalışmasına neden olur. Bu da çeşitli zararlara yol açabilir.

Motor devir yönünü değiştirme ihtiyacı çeşitli sebeplerden ortaya çıkabilir. Örneğin, motora gelen fazların yer değiştirmesi ve motorun ters dönmesi, motorun sökülüp yeniden bağlanması ve ters dönmesi bu sebeplerden bazılarıdır.

Motorun devir yönünü değiştirmek için motora uygulanan R-S-T fazlarından herhangi ikisinin yer değiştirmesi gereklidir. Üçüncü faz ise sabit kalır. İki fazın kendi arasında yer değiştirmesi, stator sargılarında meydana gelen döner manyetik alanın da yönünü değiştirir. Dolayısıyla rotor dönüş yönü de değişir. Fazlardan üçünün birden yer değiştirmesi durumunda ise devir yönünde değişme olmaz (Şekil 8.5).

Şekil 8.5. 3 fazlı asenkron motorlarda devir yönünü değiştirme

B. MOTOR KORUMA RÖLELERİ VE SİGORTALAR:

Asenkron motorların aşağıda açıklanan nedenlerden dolayı normal çekmesi gereken akımlarının üzerinde akım çekmesi durumunda, motorun devre dışı kalması istenir. Aksi taktirde stator sargıları yanabilir, motor devresindeki iletkenler zarar görebilir. Bu zararların meydana gelmemesi için motor devrelerinde aşırı akım röleleri ve sigortalar kullanılır.

Asenkron motorların şebekeden aşırı akım çekmesinin nedenleri:1. Motorun sürekli olarak düşük gerilimle çalışması2. Motor milinin herhangi bir nedenle sıkışması3. Şebeke frekansının sık sık dalgalanması4. Motorun çok sık olarak durdurulup çalıştırılması5. Motorun iki faza kalması. Bunun sebepleri ise:

a.Şebekeden gelen gerilimin fazlarından birinin kesilmesib.Faz sigortalarından birisinin atmasıc Kontaktör kontaklarından birisinin özelliğini kaybetmesi ve akımı iletmemesid.Üç fazın akımını taşıyan iletkenlerden birinin kopması

6. Soğutma sisteminden oluşan arızalar.7. Motor kayıplarının fazla olması.8. Motor bağlantı şeklinin yanlış yapılması (Üçgen çalışması gerekirken yıldız çalıştırılması)9. Motorun sürekli olarak aşırı yükte çalıştırılması10. Motorlarda yol verme süresinin ve frenleme süresinin uzun tutulması11. Statorda faz sargı dirençlerinin eşit olmaması (sargılar arasında kısa devre ya da spir sayılarının eşit sarılmaması)


R S T R S T R S T

Motor sağa döner

Motor soladöner

Motor soladöner

Motor soladöner

59

1-A.A. röleleri:

Aşırı akımların elektrik motorlarına vereceği zararları önlemek için kullanılan elemanlara, aşırı akım rölesi adı verilir. Elektrik devrelerinde kullanılan sigortalar da koruma görevi yaparlar. Çalışma karakteristikleri nedeniyle sigortalar elektrik motorlarını koruyamazlar.Yalnız hatları korurlar.

Aşırı akım röleleri motorlara seri olarak bağlanırlar.Yani bir aşırı akım rölesinden, motorun şebekeden çektiği akım geçer. Çalışma anında motor akımı kısa bir süre için normal değerinin üzerine çıkarsa, bu aşırı akım motora zarar vermez. Aşırı akımın motordan sürekli olarak geçmesi, motor için sakınca yaratır. Çünkü uzun süre geçen aşırı akım, motorun sıcaklık derecesini yükseltir ve motoru yakar.

Bu nedenle kısa süreli aşırı akımlarda aşırı akım rölesinin çalışıp motoru devreden çıkarmaması gerekir. Motorun yol alma anında kısa süre çektiği aşırı akım, bu duruma örnek olarak gösterilebilir. Böyle geçici durumlarda rölenin çalışması, geciktirici bir elemanla önlenir.

Herhangi bir nedenle motor fazla akım çektiğinde, aynı akım aşırı akım rölesinden de geçeceğinden, aşırı akım rölesinin kontağı açılır. Açılan kontak, motor kontaktörünün enerjisini keser. Böylece motor devreden çıkar ve yanmaktan korunmuş olur. Üzerinden geçen fazla akım nedeniyle atan bir aşırı akım rölesi, röle üzerinde bulunan butona elle basarak kurulur. Yalnız aşırı akım rölesini kurmadan önce rölenin atmasına neden olan arızayı gidermek gerekir. Bütün iş tezgahlarında kullanılan aşırı akım röleleri elle kurulurlar. Bazı ev tipi aygıtlarda örneğin buz dolaplarında kullanılan aşırı akım röleleri, devrenin açılmasından bir süre sonra otomatik olarak normal konumuna dönerler. Yani bu aşırı akım röleleri kendi kendilerine kurulurlar. Bazı aşırı akım röleleri de üzerlerinde bulunan bir vida aracılığı ile hem otomatik ve hem de elle kurma konumuna dönüştürülebilirler.

Bir fazlı alternatif akım veya doğru akım motor devrelerinde, aşırı akım rölesi yalnız bir iletken üzerine konur. Üç fazlı motor devrelerinde genellikle her faz için bir aşırı akım rölesi kullanılır. Bazen de yalnız iki fazın üzerine bir aşırı akım rölesi konur. Güç devresinde kullanılan aşırı akım röleleri daha çok bir kontağı kumanda ederler. Bazen de her aşırı akım rölesinin ayrı bir kontağı olur. Aşırı akım röleleri manyetik ve termik olmak üzere iki kısma ayrılırlar.

Manyetik Aşırı Akım Rölesi:

Motor akımının manyetik etkisiyle çalışan aşırı akım rölelerine, manyetik aşırı akım rölesi adı verilir. Bir manyetik aşırı akım rölesi elektromıknatıs, kontak ve geciktirici

Şekil 8.6.Aşırı akım rölesi

60

eleman olmak üzere üç kısımdan oluşur. Elektromıknatısın bobini güç devresinde motora seri olarak bağlanır. Yani bobinden motorun akımı geçer.

Aşırı akım rölesinin normalde kapalı kontağı kumanda devresinin girişine konur. Bu kontak açıldığında, kumanda devresinin akımı kesilir ve motor durur. Kısa süreli aşırı akımlarda, örneğin motorun yol alma anında çektiği akımda,rölenin çalışıp kontağı açması, yağ dolu silindir içinde hareket eden bir pistonla önlenir.

Aşırı akım rölesinin bobininden normal değerinin üzerinde bir akım geçtiğinde, bobin demir nüveyi yukarıya doğru çeker. Silindir içinde bulunan piston nedeniyle, demir nüvenin hareketi yavaş olur. Bu nedenle aşırı akım rölesinin kontağı hemen açılamaz. Eğer bobinden geçen aşırı akım normal değerine düşmezse, bir süre sonra kontak açılır. Yani yağ dolu silindir içinde hareket eden pistondan oluşan geciktirici eleman, kısa süreli aşırı akımlarda, aşırı akım rölesinin çalışmasını engeller.

Manyetik aşırı akım rölelerinde akım ayarı, demir nüvenin bobine göre olan durumunu değiştirmekle yapılır. Örneğin bobin sabit tutulup demir nüve aşağıya kaydırılırsa, aşırı akım rölesinin devreyi açma akımı büyümüş olur. Devrelerde yandaki şekilde gösterilirler.

Manyetik Aşırı Akım Rölelerinin Motor Devrelerinde Kullanılması : Manyetik aşırı akım röleleri üç fazlı motor devrelerine genellikle şekildeki gibi bağlanırlar. Bu bağlantıda üç faz üzerine konan üç manyetik aşırı akım rölesi, bir kapalı kontağı kumanda eder. Çalışma devam ederken, motor herhangi bir nedenle uzun süre aşırı akım çekerse, manyetik aşırı akım rölesinin kapalı kontağı açılır. Çalışan kontaktör ve motor devreden çıkar.Böylece motor yanmaktan korunmuş olur.

Şekil 8.7. Aşırı akım rölesinin devreye bağlantısı.

Termik Aşırı Akım Rölesi:

Motor akımının yarattığı ısının etkisiyle çalışan aşırı akım rölelerine, termik aşırı akım rölesi adı verilir. Termik aşırı akım rölelerinin endirekt ısıtmalı, direk ısıtmalı ve ergiyici alaşımlı olmak üzere üç çeşidi vardır. Termik aşırı akım röleleri devrelerde, yandaki şekilde gösterilirler.

Endirekt Isıtmalı: Şekilde endirekt ısıtmalı termik aşırı akım rölesinin yapısı, görünüşü ve sembolü verilmiştir. Endirekt ısıtmalı termik aşırı akım rölesi ısıtıcı, bimetal ve kontak olmak üzere üç kısımdan oluşur. Isıtıcı motora seri olarak bağlanır. Yani ısıtıcıdan motor akım geçer.Motora zarar verecek değerde bir akım sürekli olarak ısıtıcıdan geçerse, meydana gelen ısı bimetali sağa doğru büker. Bimetal kapalı olan kontağı açar. Açılan kontak kontaktörü ve dolayısıyla motoru devreden çıkarır.Böylece motor yanmaktan korunmuş olur. Motor akımı kısa bir süre için normal değerinin üzerine çıkarsa, ısıtıcıdan geçen bu akım bimetali ısıtacak fırsatı bulamaz. Bu nedenle bimetal bükülmez ve kontak açılmaz.Motor için

HAZ MUSTAFA ERDİL-ÜMİT AYAZ Şekil 8.8. Endirekt ısıtmalı A.A.rölesi61

sakınca yaratmayan bu gibi durumlarda, ısının bimetale iletilmesindeki gecikme, aşırı akım rölesinin çalışmasını engeller.

Direkt Isıtmalı: Endirekt ısıtmalı termik aşırı akım rölelerinin akım değerleri büyüdükçe, ısıtıcı telin ve bimetalin ölçüleri de büyür. Büyük akımlar için yapılacak endirekt ısıtmalı termik aşırı akım röleleri kullanışlı ve ekonomik olmaz. Bu nedenle akım şiddeti büyük olan termik aşırı akım röleleri alttaki şekilde görüldüğü gibi direkt ısıtmalı olarak yapılırlar.

Direkt ısıtmalı termik aşırı akım rölelerinde ısıtıcı eleman bulunmaz. Motor akımı bimetal üzerinden geçer. Bimetalin bükülmesine ve kontağın açılmasına neden olan ısı, bimetalin içinde doğar. Çok büyük akımlar için yapılacak direkt ısıtmalı termik aşırı akım röleleri de aynı nedenlerle kullanışlı ve ekonomik olmaz. Termik aşırı akım rölesi bu durumda bir akım trafosuyla veya şönt dirençle beraber kullanılır. Gerek akım trafosu ve gerekse şönt direnç termik aşırı akım rölesinin çalışma akımını yani kapasitesini büyütür. Direkt ve endirekt ısıtmalı termik aşırı akım röleleri çeşitli akım şiddetleti için yapılırlar. Her termik aşırı akım rölesi iki akım değeri arasında çalışır. Aşırı akım rölesi, üzerinde bulunan bir ayar vidasıyla arzulanan motor akımına ayarlanır.

Ergiyici Alaşımlı: Şekilde yapısı verilen ergiyici alaşımlı termik aşırı akım rölesi, ısıtıcı, küçük bir tüp ve kontak bloğundan oluşur. Isıtıcı elemanın sardığı tübün içinde, serbestçe dönebilen başka bir tüp daha vardır. İki tübün arasında düşük sıcaklıkta ergiyen bir alaşım bulunur. Ergiyici alaşım normal durumda iki tübü birbirine bağlar. Termik aşırı akım rölesinin ısıtıcısı motor devresine, normalde kapalı kontağı kumanda devresine seri olarak bağlanır. Herhangi bir nedenle motor aşırı akım çekerse, ısıtıcıdan geçen bu akım tüpteki alaşımı ergitir. Yay nedeniyle içteki tüp ve dişli döner.Normalde kapalı kontak açılır. Açılan kontak, kontaktörü ve motoru devreden çıkartır. Motor durunca ısıtıcıdan akım geçmez. Tüpleri birleştiren alaşım kısa bir süre içinde donar. Ergiyici alaşımlı termik aşırı akım röleleri çeşitli akım değerlerinde yapılırlar. Bu aşırı akım rölelerinde akım ayarı yapılmaz.

Şekil 8.10. Ergiyici alaşımlı A.A.rölesi.

Termik Aşırı Akım Rölelerinin Motor Devrelerinde Kullanımı: Termik aşırı akım röleleri üç fazlı motor devrelerinde genellikle alttaki şekildeki gibi bağlanırlar. Bu bağlantıda her faz üzerine bir termik aşırı akım rölesi konur. Üç termik aşırı akım rölesi bir

Şekil 8.9. Direkt ısıtmalı A.A.rölesi

62

kapalı kontağı kumanda eder. Motor çalışırken herhangi bir nedenle uzun süre akım çekerse, termik aşırı akım rölesinin kapalı kontağı açılır. Çalışan kontaktör ve motor devreden çıkar. Böylece motor yanmaktan korunmuş olur.

2-Termistör :

Sıcaklık ile direnci değişen elektronik elemana termistör denir. Her türlü maddenin direnci sıcaklıkla değişir. Ancak bu değişim termistörlerde çok fazla olur. İki çeşit termistör vardır. Bunlar:

PTC ( pozitif katsayılı) termistörler: Isındıkça direnci artar. NTC ( negatif katsayılı) termistörler: Isındıkça direnci azalır.

Termistörler, bu özelliklerinden dolayı elektronik devrelerde kullanıldığı gibimotor koruma devrelerinde de kullanılmaktadırlar. Yapısı mercimek şeklindeseramik içerisine yerleştirilmiş yarı iletken elemandan ibarettir. Termistörünnormal açma sıcaklığı, korunmak istenen motorun stator sargılarının izolasyonsınıfına göre seçilir.

Tablo 8.1 Termistör dereceleri ve kodları

Tablo 8.2 Motor izolasyon sınıflarıFonksiyon izolasyon Sınıflan

A B E F Hİhbar 100 120 110 145 170Açma 110 130 120 155 180

Motor sargılarının herhangi bir nedenle fazla ısınmasından dolayı sargıların zarar görmesini önlemek amacıyla statorun her faz sargısının içine termistörler yerleştirilir. Sargı ısısı normalden fazla olduğu zaman termistörün direnci artar, buna bağlı olan rölenin enerjisi kesilir ve rölenin normalde kapalı kontağı açılır, rölenin kontağı motoru çalıştıran kontaktörün enerjisini keser.

Aşırı akım röleleri motorların düzenli çalışmaları durumunda normal olarak koruma yapar. Ancak çalışma ve durma sıklığının artması veya çalışma periyotlarının çok değişik olması durumunda aşırı akım rölesi koruma yapmayabilir. Bu gibi durumlarda termistörlü koruma ile stator sıcaklığı direkt ölçülerek fazla ısınmada stator sargıları yanmaktan korunur. Ayrıca termistör koruması soğutma sisteminin arızalanması durumunda da motor devresini açarak tam koruma sağlar.

Bazı firmalar hem termistörlü hem de faz korumalı röleyi birlikte imal etmektedirler (Şekil 8.11).

3- Faz Koruma (Kesilme) Röleleri:

Endüstride kullanılan 3 fazlı elektrik motorlarının, bir fazının herhangi bir nedenle kesilmesi durumunda motorun iki faza kalması sonucu devresindeki aşırı akım rölesi devreyi açarak motoru korur. Ancak aşırı akım röleleri, faz kesilme röleleri kadar duyarlı çalışmazlar. Bu nedenle motor devrelerine ayrıca faz koruma röleleri konur.


DERECE RENK DERECE RENK

60 Beyaz-gri 130 Mavi-Mavi70 Beyaz kahverengi 140 Beyaz siyah80 Beyaz-Beyaz 145 Beyaz-Siyah90 Yeşil-Yeşil 150 Siyah-Siyah100 Kırmızı-Kırmızı 155 Mavi Siyah110 Kahverengi- 160 Mavi-Kırmızı120 Gri-Gri 170 Beyaz-Yeşil

63

Faz koruma rölelerinin başlıca üç görevi vardır.a. Motorun bir fazının kesilerek, iki faza kalması durumunda devreyi açar.b. Her üç faz da mevcut olduğu halde, fazlardan birisinin normal geriliminin

%20 altına düşmesi veya %20 yükselmesi durumunda devreyi açar.c. Faz kesilme rölesinin termistör ünitesine, motor sargılarına yerleştirilen PTC

termistörün uçlarının bağlanması sonucu, motor sargı ısısının 110 °C ninüzerine çıkması durumunda devreyi açar ve motoru yanmaktan kurtarır.

Şekil 8.11. Termistörlü faz kesilme rölesi ve devreye bağlanması.

4- Aşırı ve Düşük Gerilim Röleleri:

3 fazlı asenkron motorlar ± %10'luk gerilim değişmelerinde normal çalışırlar. Ancak gerilim daha fazla düşer yada yükselirse gerilime bağlı olarak moment de düşeceğinden fazla akım çekerler. Fazla akım çekmeleri ise motor sargılarının ısınmasına ve bu durumun uzun süre sürmesi ise motor sargılarının yanmasına neden olur. İşte bu nedenle motor devrelerinde aşın ve düşük gerilim röleleri kullanılır.

Bu röleler ayrıca aşırı ve düşük gerilimden etkilenen elektronik kumanda elemanlarının ve kompanzasyon sistemlerinin korunmasında kullanılırlar.

Cihaz doğrudan şebekeye bağlanarak üzerindeki ayar düğmesinden gerilimin alt veya üst sınırı ayarlanır. Şebeke geriliminin bu sınırları aşması durumunda röle hızla devreyi açar. Gerilim normale döndüğünde röle kedisini resetler (kurar).

5-Vidalı sigortalar (Ergiyen telli, buşonlu sigortalar):

Vidalı sigortaların kullanım alanları, otomatik sigortaların gelişmesiyle azalmıştır. Bir vidalı sigorta üç parçadan oluşur.

a.. Gövde:

Porselenden yapılmıştır. Sigortayı kullanma yerine monte etmede kullanılır. Üç önemli parçası vardır.

• Dip Kontak : Gövdenin alt kısmında bulunur. Bakır veya pirinçten yapılır. Dip kontağa mutlaka faz ucu bağlanmalıdır.

• Vis Kontak : Dip kontak üzerinde bulunur. Bakır veya pirinçten yapılır. Buşon ile dip kontak arasındaki iletkenliği sağlar. Çeşitli büyüklükte yapılırlar.

• Üst Kontak : Dip kontağın yapıldığı metalden yapılmıştır. Buşon kapağı ile teması sağlamak için diş açılmıştır. Üzerindeki vidaya tesise giden faz ucu bağlanır.

b. Buşon :Almacın çektiği akım sigortanın buşon kısmından geçer. Beş kısımdan oluşur.

• Buşon iletkeni: Buşonun içerisinde bulunur. Aşırı akımlarda eriyecekşekilde yapılmış eriyen iletkendir. İki çeşitte yapılırlar.

1. Çabuk eriyen telli 2. Geç eriyen telli

64

• Buşon gövdesi: Buşon iletkeninin erimesi sırasında meydana gelecek arkın, dinamik ve termik etkilerine dayanıklı porselenden yapılmıştır.

• Saf kuvartz kumu: Buşon iletkeninin erimesi sırasında meydana gelecek arkın soğuyarak sönmesini sağlar.

• Alt ve üst kapaklar: İç yüzeylerine buşon iletkeni bağlanmıştır. Gövdede bulunan dip kontak ile üst kontak arasında iletimi sağlar.

• Sinyal pulcuğu: Buşon iletkeninin eriyip erimediğini (sigortanın atıp atmadığını) gösterir. Her akım değeri için standart bir renktedir. Sigorta attığında pul yerinden düşer.

Elektrik iç tesisat yönetmeliğine göre, buşonlara tel sarma ve eklemek suretiyle kullanılması yasaktır.

c. Buşon kapağı:

Buşonlar, buşon kapağının iç kısmında bulunan yuvaya oturtularak gövdeye sıkıca vidalanır. Vidalı sigortalar 200 A'ya kadar imal edilmekte ancak 100 A'dan büyük akım değerleri için çok kullanılmamaktadır.

Tablo 8.3. sigortaların standart gövde, buşon akımı ve sinyal pulcuğu rengi

Gövde No: Gövde Akımı Buşon Akımı Sinyal Pulcuğu Rengi:&-27 25 6 YeşilE-27 25 10 KırmızıE-27 25 16 GriE-27 25 20 MaviE-27 25 25 SarıE-33 63 35 SiyahE-33 63 50 BeyazE-33 63 63 Bakır rengi

R, %" 100 80 Gümüş rengiRı %" 100 100 Kırmızı

R" 200 200 Kırmızı

6-.Anahtarlı tip otomatik sigortalar:

Elektromekanik sanayiindeki teknolojik gelişmeler hem sigorta hem de şalter görevi yapabilen anahtarlı tip otomatik sigortalan insanlığın hizmetine sunmuştur. Otomatik sigortalar kullanım kolaylığı ve yüksek koruma özelliğinden dolayı konutlarda ve sanayide geniş bir yelpazede kullanılmaktadır.

Üretici firmalara göre K otomat, W otomat ve L otomat olarak isimlendirilen anahtarlı tip otomatik sigortalar çalışma karakteristiği bakımından iki çeşitte imal edilmektedirler.

a. L karakteristik tipli otomatik sigortalar: Manyetik sistemli kısa devre koruyucusu, nominal akımının 3,5-5 katına kadar olan değerlerde gecikmesiz olarak devreyi açarlar. 6-10-16-20-25-32-40 A nominal akım değerlerinde imal edilirler.

Gecikmesiz olduklarından kumanda, aydınlatma ve priz devrelerinde kullanılırlar.b. G karakteristik tipli otomatik sigortalar: Manyetik sistemli kısa devre

koruyucusu, nominal akımının 7-10 katma kadar olan değerlerde gecikmeli olarak devreyi açarlar. 0,5-1-1,6-2,4-6-10-16-20-25-32-40-45-50 A nominal akım değerlerinde imal edilirler.

Gecikmeli olarak devreyi açtıklarından motor devrelerinde, flüoresan, cıva, sodyum buharlı lamba devrelerinde kullanılırlar.

K otomatlar 1 ve 3 fazlı devrelerde kullanılırlar. 3 fazlı otomatlar birbirlerine mekanik olarak bağlandıklarından bir faz sigortasının devreyi açması durumunda üçü birden devreyi açar. Sigortayı tekrar kurmak için sigorta anahtarı iyice aşağıya indirilip sonra yukarıya kaldırılmalıdır.


7.Bıçaklı ( NH ) Sigortalar:

Vidalanabilen kapalı sigortalar en fazla 200 A'ya kadar yapılabilir ve 100 A5ya kadar kullanılmaktadır. Bu nedenle 50 A' dan büyük akımları kesmek için NH tipi sigortalar kullanılır. NH tipi sigortaların buşonları sigorta altlığı üzerindeki kontaklar arasına basınçla sokulacak şekilde tespit edilen bıçak gibi kontak parçalan ile teçhiz edilerek yapılmıştır.

Vidalı sigortaların buşonlarında olduğu gibi bu sigortaların buşonlarında da eriyen telin, eriyip erimediğini gösteren renkli pullar vardır.

Bıçaklı sigortalar iki ana-parçadan meydana gelmiştir. Bunlar: l.Sigorta altlığı, 2.Sigorta buşonu, ayrıca buşon değiştirmek için ellik denilen ve bakalitten yapılan sigorta pensi de NH sigortanın harici kısmı olarak anılabilir.

Bıçaklı sigortalar beş boyda imal edilmektedir

Tablo 8.4 Sigorta boyları ve amperajları

BOY BUŞON AKIMI (A) ALTLIK AKIMI (A)NH00 ( Sıfır boy) 6-160 160NH01 (Bir boy) 35-160 160NH02 (İki boy) 80-250 250NH03 (Üç boy ) 100-400 400

NH04 (Dört boy) 315-630 630Bıçaklı sigortaların şalter gibi (yük ayırıcı) kullanılan çeşitleri de vardır. Bu

ayırıcılar 3 fazlı olarak yapılırlar. 6 amperden 630 ampere kadar dört değişik boyda imal edilmektekidir. .

10 amperlik bir motor kalkındıktan sonra herhangi bir nedenle 12-13 amper çekmesi durumunda sigorta atmaz ve motoru yanmaktan koruyamaz. Bu durumda motor koruma elemanları ( aşın akım rölesi, termistör, faz koruma rölesi gibi) sigortadan sonra mutlaka kullanılmalıdır.

Motor devrelerinde sigorta ve termik kullanımının amaçlarını özetleyecek olursak;

a.Termik röle devredeki motorun sargılarını, kabloları ve kontaktör kontaklarını aşırı akımın zararlarından korur.

b.Sigorta ise kendisinden sonra gelen motoru, kabloları, termik röleyi, kontaktör kontaklarını kısa devre akımlarının zararlarına karşı korur.

8. Motor Devresine Sigorta ve Termik Seçimi:

Motor devrelerinde kullanılan kontaktör, termik ve sigorta seçimini yaparken şu hususlar göz önüne alınmalıdır:

Aşırı akım rölesi motorun yol almasına izin verecek şekilde tembel(gecikmeli) olmalıdır.

Sigorta, aşırı akım rölesini kısa devre anında yanmaktan ve parçalanmaktankorumalıdır.

Aşın akım rölesinin kesemeyeceği fazla akımlarda sigorta devreyi açmalıdır. Sigorta amperajı motorun yol almasına engel olmayacak şekilde gecikmeli

(tembel) olanlarından seçilmelidir. Kısa devre anında sigorta, kontaktör kontaklarını ve bobinini korumalıdır.

66

C. KUMANDA DEVRE ELEMANLARI TANITILMASI:

1- Paket Şalterler:

Bir eksen etrafında döndürülebilen üst üste dizilmiş bir çok dilimden oluşan ve çok konumlu olan şalterlere paket şalter denir. Genellikle küçük güçlü elektrikli cihazların kumandasında kullanılır. Kumanda devrelerinde butonların yerine de kullanılabilir.

Günümüzde karmaşık motor kumanda devrelerinde (Yıldız/Üçgen yol verme, devir yönü değiştirme, gibi ) sakıncaları nedeniyle kullanım alanını kaybetmiştir. Ancak küçük güçlü kaynak makinelerinde, elektrikli sobalarda kademeli şalter olarak, voltmetre komütatörlerinde ve tablolarda açma kapama şalteri olarak kullanılmaktadır.

Yapısı ve çalışması:Paket şalterler bakalit maddeden yapılmış disk şeklindeki dilimler üzerine,

döndürüldüğünde kontakların pozisyonu değişecek şekilde tümsekler ve çukurlar açılmış parçaların arka arkaya paketlenmesinden meydana gelmiştir. Disk sayısı artırılarak paket şalterin konum sayısı artırılabilir. Böylece karmaşık kumanda devrelerinde kullanılabilir.

a b . c.

Şekil 8.12. Paket şalterlerin yapısı

Şekil 8.12' de üç konumlu bir paket şalterin diskindeki girinti, çıkıntılar ve diskler döndürüldüğünde konumlarına göre kontakların aldığı durum görülmektedir.

Şekil 8.12a'da paket şalter 0 konumunda iken 3-4 no'lu kontak çukura geldiğinden kapalı durumda 1-2 ve 5-6 no'lu kontaklar ise diskin tümsek kısmına geldiğinden açıktır.

Paket şalter 1 konumuna ok yönünde çevrildiğinde 3-4 no'lu kontak diskin tümsek yerine geldiğinden açık, 1-2 ve 5-6 no'lu kontaklar diskin çukur yerine geldiğinden kapalıdır (Şekil 8.12b).

Paket şalterlerin konumlan değiştikçe kontaklarının aldıkları durum şekil 8.13 deki gibi sembolize edilir ve diyagramlarla gösterilir.

Diyagramda paket şalterin, kontak sayısı, kontakların açılıp kapanmaları ve konumlan hakkında bütün bilgiler sembollerle gösterilir.

Diyagramın sol üst köşesinde bulunan (0,1,2) rakamları şalterin üç konumlu olduğunu gösterir. Bu kısmın altında bulunan satırlar, şalterin konumları için, sağında bulunan sütunlar ise şalterin kontakları için kullanılır. Konumun yazıldığı satır ile kontağın gösterildiği sütunun kesiştiği kare içerisi ya boş bırakılır ya da X işareti konulur. Kare boş ise şalterin o konumunda ilgili kontağın açık, X işareti var ise o konumda ilgili kontağın kapalı olduğu anlaşılır. X işaretleri arasındaki çizgi, şalterin 1 konumundan 2 konumuna geçerken kontağın hiç açılmadığını gösterir. Konumlar arasındaki X işaretleri arasında çizgi yok ise ilgili kontak, şalterin konum değişiminde önce açılıp sonra kapanmaktadır.

Diyagramda 1 ve 2 konumlan arasına konan oktan ise bu paket şalterin yaylı olduğu, 2 konumuna çevrilip bırakılırsa 2 konumunda beklemeden yay nedeniyle 1 konumuna geri döneceği anlaşılır.

Paket şalterlerin bağlantı şemaları ise Şekil 8.13' deki gibi yapılır. Bu şemada şalter 0 konumunda iken 3-4 no'lu kapalı kontak kapalı olduğundan yalnızca L2 lambası yanar. 1


konumunda 3-4 no'lu kontak açık 1-2 ve 5-6 no'lu kontaklar kapandığından L2 lambası söner, Lı ve L3 lambası yanar.

Şalter 2 konumuna çevrildiğinde her üç kontakta kapalı olduğundan lambaların üçü birden yanar. 1-2 no'lu kontak şalterin 1 konumundan 2 konumuna geçerken açılmayacağından Lı lambası geçiş anında sönmez. Diğer lambalar geçiş anında önce söner sonra tekrar yanar. Çünkü geçiş anında kontaklar açılıp tekrar kapanmıştır.

Şalter 2 konumuna getirilip serbest bırakılırsa o konumda kalmaz. 1 konumuna otomatik olarak geri döner. Bunu da 2 konumu ile 1 konumu arasına konan ok sembolize etmektedir.

Şekil 8.13. Paket şalter diyagramı ve şeması.

Paket şalterlerin üstünlükleri:

• Paket şalterler ucuzdur.• Montajı kolay ve basittir.

Paket şalterlerin sakıncaları:

• Devrelerine motor koruma röleleri bağlanamaz.• Uzaktan kumanda ( birden fazla merkezden kumanda) yapılamaz.• Frenleme devrelerinde kullanılamaz.• Zaman ayarlı devrelerde kullanılamaz.• Enerji gidip geldiğinde şalter kapalı kaldığından motor kendiliğinden çalışır.

Paket şalterlerin sakıncaları üstünlüklerine göre daha fazla olduğundan motor devrelerinde pek kullanılmazlar.

2-Butonlar:

Otomatik kumanda devrelerinde röle ve kontaktör bobinlerini çalıştıran veya durduran elemanlara buton adı verilir.

Butonlar yapılarına göre üç şekilde imal edilmektedir. Bunlar: Durdurma (stop), başlatma (Start) ve iki yollu (Jog) butonlarıdır.

Çalışma şekillerine göre ise butonlar ikiye ayrılırlar. Bunlarda: Ani temaslı butonlar ve kalıcı tip butonlardır.

Ani temaslı butonlara basıp elimizi çektiğimiz zaman tekrar eski haline döner. Kalıcı tip butonlarda ise butona bastığımız zaman öylece kalır, eski haline dönmez. Eski haline dönmesi için yanındaki diğer butona basmak gerekir. Yani kalıcı tip butonlarda start ile stop arasında mekaniki bir bağlantı vardır.

Ani temaslı butonlardan, durdurma butonu normalde kapalıdır, basıldığı zaman açılır. Başlatma butonu normalde açıktır, basıldığı zaman kapanır. Çift yollu butonda ise hem stop hem de start butonu vardır. Basıldığında stop kısmı açılır, start kısmı kapanır.

Butonlar içerisinde, ilgili motorun çalışıp çalışmadığını gösteren sinyal lambaları bulunabilir.

68

3- Sinyal Lambaları:

Bir kumanda elemanının veya bir kumanda devresinin çalışıp çalışmadığını gösteren elemana sinyal lambası denir. Çeşitli renklerde ve gerilimlerde yapılırlar. 220 voltta çalışanları olduğu gibi 36 voltta çalışanları da vardır. Bu gerilimlerin dışında değişik gerilimlerde de yapılabilirler.

Genellikle yeşil sinyal lambası kumanda devresinin çalıştığını, sarı lamba durduğunu gösterir. Kırmızı lamba aşırı akım rölesinin devreyi açtığını gösterir. Sinyal lambalarının kumanda devrelerinde önemli bir yeri vardır. Büyük fabrikalarda makinelerin işleyişini bu lambalarla takip etmek mümkündür. Ana panoda her motora ait bir sinyal lambası bulunur. Herhangi bir aksaklıkta hangi motorun arızalandığı, sinyal lambası ile kolayca anlaşılabilir.

4- Sınır Anahtarları:

Hareketli makinelerde bir hareketi durdurup başka bir hareketi başlatan ve makinenin hareketli bir parçası tarafından kumanda edilen elemanlara, sınır anahtarları denir. Sınır anahtarları pimli ve makaralı olmak üzere mekaniki olarak iki şekilde yapılırlar. Makinenin hareketli parçası üzerine takılabildiği gibi sabit yerine de takılabilir.

Makinenin hareketli kısmı sınır anahtarının üzerine geldiğinde sınır anahtarının kontakları durum değiştirir, ya cihazı durdurur ya da başka bir hareketin başlamasını sağlar. Mekaniki hareketle çalışan sınır anahtarlarından başka manyetik olarak çalışan sınır anahtarları da vardır.

Manyetik sınır anahtarları sabit mıknatıs ve kontak kısmı olmak üzere iki kısımdan oluşur. Kontak kısmının parçalarından biri manyetik maddeden yapılır. Makine elemanı hareket ederken sınır anahtarının kontak kısmı ile sabit mıknatıs karşı karşıya geldiğinde mıknatıs kontağın manyetik parçasını kendine doğru çekeceğinden kontaklar durum değiştirir. Bu sınır anahtarlarına sensör, insiyatör veya yaklaşım anahtarı da denilmektedir.

5-Zaman röleleri:

Bobini enerjilendikten veya bobininin enerjisi kesildikten belirli bir süre sonra kontakları durum değiştiren rölelere, zaman rölesi denir. Çalışma şekillerine göre düz ve ters zaman rölesi olmak üzere iki şekilde yapılırlar. Düz zaman rölesinde, bobin enerjilendikten bir süre sonra kontaklar durum değiştirir. Ters zaman rölelerinde ise röle bobininin enerjisi kesildikten bir süre sonra kontaklar durum değiştirir. Gerek düz gerekse ters zaman rölelerinde aynen kontaktör ve rölelerde olduğu gibi normalde açık ve normalde kapalı kontaklar bulunabilir. Zaman rölesinin bobini enerjilendiğinde bu kontaklar ani olarak durum değiştirir. Yapı bakımından zaman röleleri çok çeşitli olarak yapılmaktadır. Ancak en çok kullanılanları motorlu ve elektronik zaman röleleridir.

a. Pistonlu zaman röleleri:

Zaman gecikmesi bir pistonla sağlanan zaman rölelerine pistonlu zaman rölesi denir. Düz ve ters zaman rölesi olarak kullanılabilir.

Şekil 8.14a. daki düz zaman rölesinin bobini enerjilendiğinde nüve paletikendine doğru çeker ve 1-2 ve 3-4 no'lu kontaklar ani olarak konumdeğiştirirler. Palete bağlı olan yay pistonu yukarıya doğru çeker, ancak pistonunhareketi, B boşluğundaki hava veya yağın C kanalı ve D deliği yolu ile Aboşluğuna geçmesinde karşılaştığı direnç nedeniyle yavaş olur. Bu nedenle 5-6,7-8 no'lu kontakların durum değiştirmesi gecikmeli olarak olur. Bu gecikme Ddeliğinin büyüklüğü ile alakalıdır. Zaman ayarı ise o düğmeden yapılır. Düzzaman rölesinin bobin enerjisi kesildiğinde nüve paleti ani olarak bırakır. Piston


üzerinde bulunan E klepesi açılır ve piston hızla eski durumunu alır. Budurumda kontakların tamamı ani olarak konum değiştirir.

Şekil 8.14b’deki ters zaman rölesinde ise farklılık sadece E klepesinindurumunun değişmesidir. Zaman rölesinin bobini enerjilendiğinde kontaklar hızlakonum değiştirir. Bobin enerjisi kesildiğinde 1-2, 3-4 no'lu kontaklar ani konumdeğiştirir. 5-6, 7-8 no'lu kontaklar ise gecikmeli olarak durum değiştirirler.

Şekil 8.14. Pistonlu düz ve ters zaman rölesi.

b. Motorlu zaman röleleri:

Zaman gecikmesi bir motorla sağlanan zaman rölelerine motorlu zaman rölesi denir. Her çalışmada aynı gecikmeyi elde etmek için motor olarak senkron motor kullanılır. Senkron motorun devir sayısı bir dişli grubu ile uygun değere düşürülür.

Şekil 8.15’de görüldüğü gibi zaman rölesinin motoru enerjilendiğinde motor dişlisi ok yönünde döner ve A dişlisini de çok yavaş olarak ok yönünde döndürür. A dişlisinin üzerinde bulunan P pimi bir süre sonra kontak çubuğuna vurur. Kontak çubuğu S sabitleme noktası etrafında döner ve kontaklar gecikmeli olarak durum değiştirir. Senkron motorun enerjisi kesildiğinde, bir yay P pimini başlangıç durumuna getirir ve kontaklar ani olarak eski haline geri döner.

Motorlu zaman röleleri düz zaman rölesi olarak yapılırlar. Çok uzun zaman gecikmesi sağlanabilir. A dişlisinin miline birden fazla eksantrik parça takılırsa ve bu paçaların karşısına da aynı sayıda kontak konulursa zaman rölesinin kulluma alanı genişletilmiş olur. Bu tip zaman rölelerine program rölesi denir.

Şekil 8.15 Motorlu zaman rölesinin yapısı ve sembolleri.

70

c. Elektronik zaman röleleri:

Zaman gecikmesi elektronik devre elemanları ile sağlanan zamanrölelerine, elektronik zaman rölesi denir. Günümüzde en çok kullanılan zamanrölesi çeşididir. Düz ve ters zaman rölesi olarak imal edilirler.

Elektronik zaman rölelerinde kontakların açık ya da kapalı olduğunugösteren ışık yayan diyot (led) bulunur. Röle enerjilendiğinde kırmızı ledyanar, bir süre sonra kontaklar durum değiştirdiğinde yeşil led yanar.

Otomatik kumanda devrelerinde yukarıda sayılan zaman rölelerinden başka:d. Termik zaman rölelerie. Doğru akım zaman rölelerif. Termistörlü zaman rölelerig. Program şalterlerih. Flaşör zaman rölesi gibi zaman röleleri de kullanılmaktadır.

6- Kontaktör ve röleler:

a- Röleler: Ufak güçteki elektromanyetik anahtarlara röle adı verilir. Röleler elektromıknatıs, palet ve kontaklar olmak üzere üç kısımdan oluşur. Elektromıknatıs, demir nüve ve üzerine sarılmış bobinden meydana gelir. Röle bobinleri hem doğru ve hem de alternatif akımda çalışır. Bobin doğru akıma bağlanacak ise demir nüve bir parçadan yapılır.

Demir nüvenin ön yüzüne plastikten yapılmış bir pul konur. Bu pul, bobin akımı kesildikten sonra artık mıknatısıyet nedeniyle paletin demir nüveye yapışık kalmasını önler. Bobini alternatif akıma bağlanacak rölelerin demir nüveleri sac paketinden yapılır.

Demir nüvenin ön yüzünde açılan oyuğa bakırdan yapılmış bir halka geçirilir. Bu bakır halka konmazsa alternatif alan nedeniyle palet titreşim yapar. Kontaklar açılıp kapanır ve röle gürültülü çalışır. Rölelerde bir veya daha fazla sayıda normalde açık ve normalde kapalı kontak bulunur. Kontakların açılıp kapanmalarını, rölenin paleti sağlar. Bobin enerjilendiğinde, palet çekilir. Normalde kapalı kontaklar açılır, normalde açık kontaklar kapanır. Rölenin paletine bağlanmış olan bir yay kontakların normal konumda kalmalarını sağlar. Kontakların yapımlarında gümüş, tungsten, palladyum metalleri ve bunların alaşımları kullanılır.

Şekil 8.16. Röle çalışma prensibi.

Üstteki şekilde verilen rölenin bobinine bir gerilim uygulandığında röle enerjilenir ve paletini çeker. Palet üzerinde bulunan (1-3) nolu kontak açılır ve (1-2) nolu kontak kapanır. Bobinin akımı kesildiğinde, röle üzerinde bulunan yay, paletin demir nüveden uzaklaşmasını sağlar. Bu durumda kapanmış olan (1-2) nolu kontak açılır, açılmış olan (1-3) nolu kontak kapanır. Röleler alttaki şekilde sembolize edilir.


http://mimoza.marmara.edu.tr/~herdal/proje/resimler/role/animrole.gif

b- Kontaktörler: Büyük güçteki elektromanyetik anahtarlara kontaktör adı verilir. Rölelerde olduğu gibi kontaktörler de elektromıknatıs, palet ve kontaklar olmak üzere üç kısımdan oluşur. Kontaktörler, bir ve üç fazlı motor, ısıtıcı, kaynak makinesi, trafo vb. alıcıların otomatik olarak kumanda edilmesinde kullanılır. Bu elemanların bobinlerinin gerilimleri DC ya da AC olarak 24 - 48 - 220 - 380 volt olabilmektedir.

Şekil 8.17. Kontaktör bobini ve kontakları.

Şekilde verilen kontaktörün bobinine bir gerilim uygulandığında kontaktör enerjilenir ve paletini çeker. Palet üzerinde bulunan (5-6) nolu kontak ve (7-8) nolu kontak açılır. (1-2) nolu kontak ve (3-4) nolu kontak kapanır. Bobinin akımı kesildiğinde, kontaktör üzerinde bulunan yay, paletin demir nüveden uzaklaşmasını sağlar. Bu durumda kapanmış olan (1-2) nolu kontak ve (3-4) nolu kontak açılır. Açılmış olan (5-6) nolu kontak ve (7-8) nolu kontak kapanır.

7- Kumanda Kabloları ve Kablo Seçimi:

Otomatik kumanda devrelerinde kullanılan kablolar, güç devrelerinde kullanılan kablolar ve kumanda, ölçü ve kontrol devrelerinde kullanılan kablolar şeklinde iki kısımda incelenir.

Güç devrelerinde genel olarak N tipi, F tipi ve Y tipi kablolar kullanılır. Kumanda, ölçü ve kontrol devrelerinde İse VDE-0245 Alman normuna göre üretilen standart ölçü-kumanda-kontrol kabloları ve yağa dayanıklı olarak yapılan VDE-0250 normuna uygun özel dış kılıflı ölçü-kumanda-kontrol kabloları kullanılmaktadır Şekil 1.30).

1- Standart ölçü-kumanda-kontrol kabloları:

Kullanım alanları ve yapıları bakımından 4 çeşitte imal edilmektedir. Bunlar: a. NLSY ve NLSCY tipi kablolar: Bakır iletkenli çok telli, renk kodlu, PVC dış

kılıflı kablolardır. NLSCY tipi kablolar kalaylı bakır örgü ekranlı olduklarından elektromanyetik dış tesirlerden korunması gerekli yerlerde kullanılır. NLSY kablolar, kuru, nemli, ıslak, yüksek mekaniki zorlamanın olmadığı dahili yerlerde kullanılır. 0,5 - 0,75 -1-1.5 mm2 kesitlerinde imal edilirler.

b.LSPYY ve LSPYCY tipi kumanda kabloları: Bakır iletkenli çok telli, renk kodlu damarlı, her bir çift damarı burulu, PVC yahtkanh kablolardır. Dahili her ortamda kullanılır. Güneş ışınlarının olmadığı harici yerlerde de kullanılır. Dışarıdan gelebilecek elektromanyetik etkilere karşı bakır örgülü olarak yapılmıştır. 0,14-0,25-0,5-0,75 ve lmm kesitlerinde imal edilirler.

c.PYCM tipi kumanda kabloları: Bakır iletkenli, tek telli, renk kodlu damarlı, alüminyum astarlı ve PVC yahtkanh kablolardır. Her türlü dahili ortamlarda sıva altında ve sıva üstünde kullanılır. 0,6 ve 0,8mm2 kesitlerinde imal edilir.

d.PYCYM-B tipi kumanda kabloları: Bakır iletkenli tek telli, renk kodlu damarlı, alüminyum ekranlı, PVC dış kılıflı kablolardır. Modern yangın ihbar sistemlerinde sinyal taşımak için özel yapıya sahiptirler.

72

2- Yağa dayanıklı özel dış kılıflı kumanda kabloları:

Bu tip kablolar, kullanım alanları ve yapıları bakımından ikî çeşittir.a.NYSLYÖ tipi kumanda kabloları: Bakır iletkenli, ince çok telli, kalay kaplı,

bakır örgü ekranlı, PVC yalıtkan, kılıfları rutubete, katı ve sıvı yağlara, kimyevi maddelere dayanıklıdır. Çok esnektir. Kumanda cihazlarının ve makinelerin bağlantısında, orta dereceli mekaniki zorlamaların olduğu yerlerde kullanılır. 0,75-1-1,5-2,5-mm2 kesitlerinde imal edilirler.

b.NYSLYCYÖ tipi kumanda kabloları: Bakır iletkenli ince çok telli, sık dokunmuş, kalay kaplı, bakır örgü ekranlı, PVC yalıtkan kablolardır. Katı, sıvı, yağlara ve kimyevi maddelere dayanıklıdır. Orta dereceli mekaniki zorlamaların bulunduğu, dışarıdan gelebilecek muhtemel elektromanyetik alan etkilerine karşı koruma istenen yerlerde kullanılır. 0,75-1-1,5 ve 2,5mm2 kesitlerinde imal edilirler.

Ölçü-kumanda ve kontrol kabloları kullanılırken cihaz terminallerine lehimlenerek veya kablo pabucu takılarak irtibatlandırılır.

D. KUMANDA DEVRE SEMBOLLERİ:

Otomatik kumanda devreleri çizilirken, kumanda devre elemanlarının resimleri yerine o elemanların sembolleri kullanılır. Otomatik kumanda devrelerinin çiziminde her ülke kendine göre değişik sembolleri standartlaştırmıştır.

Ülkemizde kullanılan makineler daha çok Almanya ve Amerika'dan ithal edildiğinden, makinelerin projeleri bu ülkelerin normlarına göre çizilmiş olarak gelmektedir. Bu standartların dışında TSE ve RUS standartlarına göre çizilmiş az da olsa kumanda devreleri ülkemizde kullanılmaktadır. îyi bir teknik elemanın, kumanda devre şemalarını okuyabilmesi ve devreyi kurabilmesi için bütün ülkelere ait normları çok iyi şekilde öğrenmesi gerekir.


E. KUMANDA DEVRE ŞEMALARI VE UYGULAMALARI

1- Devre Şemalarının Çizimine Ait Genel Bilgi:

Otomatik kumanda devreleri üç kısımda çizilir.• Güç devresi çizimi• Kumanda devresi çizimi• Sinyal devresi çizimiŞema çiziminde devre elemanları enerjisiz, sistem ise çalışmazken gösterilir.

Mekaniki bağlantısı olan elemanlar ise kesik çizgi ile gösterilir.Amerikan normlarında çizim yapılırken soldan sağa doğru (yatay olarak) çizim

yapılır. Alman normlarında çizim yapılırken ise yukarıdan aşağıya doğru (dikey olarak) çizim yapılır.

Çok basit devrelerde güç, kumanda ve sinyal devresi bir bütün halinde çizilebilir. Bu tür şemalara komplike devre şemaları denir.

Karmaşık devrelerde akım yolu takibi zor olduğu için güç devresi ayrı kumanda ve sinyal devresi birlikte çizilir.

Bir otomatik kumanda devresini tasarlarken öncelikle alıcının (motorun) nasıl çalışması isteniyor ise güç devresi çizilir. Daha sonra güç devresine göre kumanda ve sinyal devresi tasarlanarak çizilir. Devreyi tasarlarken çizim yapmak Amerikan normlarında daha kolaydır. Buna karşılık Alman normlarında çizilmiş şemayı uygulamak daha kolaydır.

a. Kumanda devresinin çizimi:

Otomatik kumanda devrelerinde butonlar, kontaktörler, röleler, koruma röleleri ve zaman röleleri gibi kumanda devre elemanlarının bulunduğu devreye kumanda devresi denir. Bu devreden geçen akım kumanda elemanlarının çektiği akım olduğundan çok küçük değerdedir. Bu nedenle kumanda devrelerinde kullanılan elemanlar küçük akım taşıyacak şekilde seçilirler, kontaktörün yardımcı kontakları kullanılır.

Kumanda devresi çizilirken R' den Mp' ye doğru akım takip edilerek önce seri devre daha sonra devrenin özelliğine göre paralel çizimler yapılır. Uygulamada da aynı yol izlenir..

Şekil 8.18'de görüldüğü gibi R fazından gelen akım sigortaya daha sonra aşın akım rölesinin normalde kapalı kontağına, buradan geçtikten sonra stop butonuna, stop butonuda normalde kapalı olduğundan start butonuna gelir. Start butonuna bastığımız zaman akım, kontaktör bobinine gelir ve kontaktör bobininin diğer ucundan nötr ( Mp )' den devresini tamamlar. M kontaktörünün bobini enerjilenir.

Şekil 8.18. Kumanda ve sinyal devresi çizimi

76

Paletini çeken M kontaktörüne ait açık kontaklar kapanır, kapalı kontaklar açılır. Böylece start butonuna paralel bağlı olan normalde açık M kontağı kapanır, start butonundan elimizi çeksek dahi akün, yolunu M kontağı üzerinden tamamlayacağından kontaktör bobini sürekli olarak enerjili kalır. Bu görevinden dolayı M kontağına mühürleme kontağı adı verilir.

b. Sinyal devresi çizimi:

Motorun çalışıp çalışmadığını, çalışmama sebebini anlayabilmek için otomatik kumanda devrelerinde sinyal devreleri kullanılır. Genelde sarı lamba motorun durduğunu, yeşil lamba çalıştığını, kırmızı lamba ise aşırı akım rölesinin devreyi açtığını ifade eder.

Sinyal devresi kumanda devresine paralel olarak, aynı devre üzerine çizilir. Şekil 1.31' de görüldüğü gibi R fazından gelen akım M kontaktörünün normalde kapalı kontağına oradan da sarı lambaya ve çıkışı nötre bağlanır. Kontaktör enerjisizken lamba devresi tamamlandığından sarı lamba yanar.

Yine R fazından gelen akım M kontaktörünün normalde açık kontağına gelir. Kontağa seri bağlanan yeşil lamba yanmaz. Çünkü kontaktör bobini enerjisizdir. Start butonuna bastığımızda kontaktör bobini enerjileneceğinden kontakları durum değiştirir. Bunun sonucunda san lamba devresindeki kontak açılır ve lamba söner. Yeşil lamba devresindeki açık kontak kapanır ve bu lamba yanar. Herhangi bir nedenle aşın akım rölesi kapalı kontağını açarsa bu kez de kırmızı lambaya seri bağlanan aşırı akım rölesinin normalde açık kontağı kapanacağından kırmızı lamba yanar.

Lambaların yanık veya sönük olması bizi görsel olarak motor hakkında bilgilendirir. Kumanda ve sinyal devrelerinde kontaktörün yardımcı ( kumanda ) kontakları kullanılır.

c-Güç devresi çizimi:

Güç devresi, otomatik kumanda devrelerinde motorun veya alıcıların bağlandığı devredir. Bu devrede kontaktörün ana (güç, kuvvet ) kontakları kullanılır. Çünkü kontaklardan geçen akım yükün çektiği akımdır ve yüksektir.

Güç devresi hem Alman hem de Amerikan normlarına göre dikey olarak çizilir. Devre üzerinde her faza ait sigortalar, kontaktörün normalde açık güç kontakları ve aşırı akım rölesi ile alıcı ( motor ) bulunur. Start butonuna basıldığında kontaktör bobini enerji ilenir ve açık kontaklarını kapatır. Dolayısıyla R-S-T fazlan, motorun U-V-W uçlarına geldiğinden motor çalışır.

2-Şemalarda Tanıtma İşaretleri:

Otomatik kumanda devre şemalarında devre elemanları Tablo 1.8" de belirtilen harflerle tanıtılmaktadır:

KUMANDA ELEMANI ADI: ALMAN NORMU (T.S.E.Dikey Şema)

AMERİKAN NORMU (T.S.E.Yatay Şema)

Kontaktör C M, AYardımcı kontaktör Röle, Zaman rölesi

d B, R ,TR, ZR

Sigorta Aşırı akım rölesi e e OL, AASinyal lambası H LDurdurma Butonu bı,0 Stop, D.BBaşlatma Butonu b2,I Start, B.BKontaklar Kendini çalıştıran elemanın işareti ile aynıdır

Tablo 8.5. Şemalarda tanıtma işaretleri


Genel olarak bütün şemalarda devrede kullanılan işaretlerin anlamları devrenin altında açıklanır.

3- Motorun Kesik Çalışması:

Şekil 8.19. 3 fazlı asenkron motorun kesik çalışmasına ait kumanda, sinyal ve güç devresi.

Devrenin çalışması:Start butonuna basıldığında kontaktör bobini enerjileneceğinden kontaktörün

normalde açık kontakları kapanır ve sinyal devresinde Lı lambası söner L2 lambası yanar. Güç devresinde motor çalışır. Start butonundan elimizi çektiğimizde kontaktör bobininin enerjisi kesileceğinden motor durur, L2 lambası söner Lı lambası yanar.

4. Motorun Bir Yönde Sürekli Çalışması:

En çok uygulanan kumanda devrelerinden birisidir. Kesik çalıştırma devresindeki b2 butonuna, C kontaktörünün normalde açık kontağı paralel bağlandığında sürekli çalış-tırma devresi elde edilir. Başlatma butonuna bağlanan bu kontağa mühürleme kontağı denir.

Şema 8.20'deki b2 başlatma butonuna basıldığında C kontaktörü enerjilenir ve kumanda devresindeki C kontağını kapatır. Başlatma butonundan elimizi çektiğimizde, buton kontakları açılır ve daha önce buton üzerinden geçen kontaktör akımı bu kez, kapanan C kontağı üzerinden geçer. Böylece kesintisiz olarak kontaktör çalışmaya devam eder. Aynı anda güç devresindeki C kontakları da kapandığından motor çalışmaya başlar. Motorun çalışması, durdurma butonuna basılıncaya kadar devam eder. b1 durdurma

78

butonuna basıldığında kontaktörün enerjisi kesildiğinden, kumanda ve güç devresindeki C kontakları açılır ve motor durur.

5- Motorun İki Kumanda Merkezli Sürekli Çalışması:

Otomatik kumanda devrelerinin en önemli özelliklerinden birisi, birden fazla merkezden motorun çalıştırılıp durdurulabilmesidir. Bunun için her merkezde start-stop buton grubu bulunur. Kumanda merkezlerinde bulunan stop butonları birbirine seri, start butonlan ise birbirine paralel bağlanır.

Şekil 8.21'deki devrede ister I. merkezdeki start butonuna basılsın isterse II. merkezdeki start butonuna basılsın kontaktör bobini enerjilenir ve motor çalışır. Motoru durdurmak için de her iki merkezdeki stop butonu kullanılabilir.


Şekil 8.20. Motorun bir yönde sürekli çalıştırılması a) TSE normu b) Amerikan normu

Şekil 8.21. 3 fazlı asenkron motorun iki kumanda merkezli çalıştırılması.

79

6- Enversör paket şalterin devre şeması ve bağlantısı:

Enversör kelimesi motorun devir yönünün değiştirilmesi demektir. 3 fazlı asenkron motorun devir yönünün değişmesi için bir faz sabit diğer iki fazın yer değiştirmesi gerekir. Bu değiştirme esnasında fazlar birbiri ile karşılaşmamalıdır. Bunu sağlamak için özel paket şalterler imal edilmektedir. Ancak günümüzde paket şalterler, sakıncalarından dolayı küçük güçlü motor devrelerinde kullanılmaktadır ya da hiç kullanılmamaktadır (Şekil 8.22).

7- Kilitleme devreleri:

a-Buton kilitlemeli:

İki yollu (Jog) butonları ile buton emniyeti sağlanır. İleri ile geri çalıştırma butonlarının stop ve start kısımları birbirine seri olarak bağlanır. Bu şekilde ileri çalıştırma butonu, geri çalıştırmanın stop butonu gibi, geri çalıştırma butonu ise ileri çalıştırmanın stop butonu gibi görev yapar. Böylece ileri çalıştırma butonuna basıldığında geri çalıştırmayı sağlayan kontaktör bobininin enerjisi kesileceğinden emniyet sağlanmış olur (Şekil 8.23).

Şekil 8.23. 3 fazlı asenkron motorun buton emniyetli devir yönünün değiştirilmesine ait kumanda, sinyal ve güç devresi.

Şekil 8.22. 3 fazlı asenkron motorun enversör paket şalterle devir yönünün değiştirilmesi.

80

b.Elektriksel kilitlemeli ( kontak emniyetli) devir yönü değiştirme:

Bu emniyet sistemi, adından da anlaşılacağı üzere kontaklarla sağlanmaktadır. İleri çalıştırma start butonu devresine seri olarak geri çalıştırma kontaktörünün normalde kapalı kontağı, geri çalıştırma start butonuna seri olarak da ileri çalıştırma kontaktörünün normalde kapalı kontağı konur. Bu şekilde motor ileri çalışırken, geri kontaktörüne seri bağlanan ileri kontaktörünün normalde kapalı kontağı açılacağından geri butonuna basılsa dahi kontaktör bobini enerjilenemez. Böylece emniyet sağlanmış olur. Aynı durum motoru geri çalıştırırken de söz konusudur (Şekil 8.24).

Yukarıda anlatılan emniyet sistemleri aynı anda her ikisi birlikte aynı devreye uygulanabilir.

c-Mekaniksel kilitlemeli:

Kumanda devrelerinde mekanik kilitleme, şekilde görüldüğü gibi kontaktör bobinlerini birbirine bağlayan kesik çizgilerle gösterilir.İki kontaktörün paletleri bir eksen etrafında dönebilen bir çubukla birbirine bağlanırsa, bu bağlantıya mekanik kilitleme adı verilir.Mekanik kilitlemeli kontaktörlerde her iki kontaktöre ait kontaklar aynı anda kapanamazlar. Bu nedenle mekanik kilitlemeli devrelerde bir kısa devre meydana gelmez.

Hatta kısa devre nedeniyle bir kontaktörün kontakları kaynamışsa, diğer kontaktör enerjilendiğinde birbirine yapışmış olan kontakları açar.

Şekil 8.25. Mekaniksel kilitleme kumanda devresi.


Şekil 8.24. 3 fazlı asenkron motorun kontak emniyetli devir yönünün değiştirilmesine ait kumanda, sinyal ve güç devresi.

81

Eğer yapışmış kontakları açamazsa, kendi kontaklarını kapayamaz. Böylece her iki kontaktöre ait kontakların beraberce kapalı kalmaları ve bir kısa devreye neden olmaları önlenmiş olur. Bu özellik mekanik kilitlemenin en büyük üstünlüğüdür.

Mekanik kilitleme genellikle doğru akımda çalışan kontaktörlerde kullanılır. Sakıncalı olduğu halde mekanik kilitlemenin alternatif akımda çalışan kontaktörlerde de kullanıldığı görülür.

9-İki yönde sınır anahtarı ile çalıştırılması:

Vargel, taşlama, freze gibi iş tezgahlarında ve otomatik kapılarda, hareketli kısmın hareketi sınıf anahtarları ile kontrol edilir. Örneğin kapıyı açma butonuna basıldığında motor bir yönde dönerek kapıya kumanda eder ve kapı yeteri kadar açıldığında sınır anahtarı sayesinde otomatik olarak durur. Kapıyı tekrar kapatmak için kapama butonuna basılır. Motor bu kez ters yönde döner. Kapı kapanınca sınır anahtarı sayesinde motor yine otomatik olarak durur.

Şekil 8.26. 3 fazlı asenkron motorun iki yönde sınır anahtarı ile çalışmasına ait kumanda, sinyal ve güç devresi.

10-Motorun zaman ayarlı çalıştırılması ve durması:

Bazı otomatik kumanda devrelerinde motorun bir süre çalışıp sonra otomatik olarak durması veya bir motor çalışırken durup, bir müddet sonra tekrar çalışması istenebilir. Bu

gibi devreler zaman röleleri kullanılarak yapılabilir (Şekil 8.27).

Şekil 8.27. 3 fazlı asenkron motorun zaman ayarlı olarak çalışması ve durmasına ait kumanda ve güç devresi.

R R S TMp

82

11- Problem Halinde Değişik Uygulamalar:

1.3 fazlı bir asenkron motor iki ayrı yerden kumanda edilecek, kesik ve sürekli olarak çalıştırılacaktır. Röleli kesik ve sürekli çalıştırmada kullanılan kumanda devresinden yararlanarak gerekli kumanda, sinyal ve güç devresinin şemasını çizip çalışmasını yazınız.

2.3 fazlı iki asenkron motora ait kumanda ve güç devresinin şemasını aşağıdaki istekleri cevaplandırarak çiziniz.

a.Start butonuna basıldığında yalnız birinci motor çalışacaktır.b.Stop butonuna basıldığında birinci motor duracak, ikinci motor çalışmaya

başlayacak, bir süre çalıştıktan sonra kendi kendine duracaktır.3.3 fazlı üç asenkron motor bir start ve bir stop butonu kullanılarak şu şekilde

çalıştırılacaktır.Start butonuna basıldığında birinci motor çalışacak, bir süre sonra ikinci motor da

çalışacaktır. İkinci motor 40 sn sonra duracak, ikinci motor durduğunda üçüncü motor çalışmaya başlayacak, üçüncü motor da 20 sn sonra duracaktır. Gerekli kumanda ve güç devresini çiziniz.

F. MOTORLARDA KALKIŞ AKIMINI DÜŞÜRME:

1- Kalkış Akımının Şebeke Üzerindeki Etkisi:

Asenkron motorların çalışmaya başladıkları ilk anda çektikleri akıma kalkış akımı, yol alma akımı veya kalkınma akımı denir. Motorun yol alma akımı, gücüne ve kutup sayısına bağlı olmakla beraber anma (nominal, tam yük altında çalışma) akımının yaklaşık 3-6 katıdır. Bu akım kısa süreli olduğundan motor sargılarında ısı artışına sebep olmaz. Küçük güçlü motorlarda da bu akım dikkate alınmaz.

Ancak 2 - 4 kutuplu motorlarda 4 KW, 6 kutuplu motorlarda 3 KW, 8 kutuplu motorlarda 2,2 KW ve daha güçlü motorlarda, motorların direkt yol almaları esnasında şebekeden çektikleri yol alma akımları, şebekede büyük gerilim düşümlerine neden olur. Bu durum şebekede dalgalanma ve motor sargılarında ısınmalara neden olur. Şebekedeki bu dalgalanma aynı hattan beslenen diğer alıcıları da etkiler.

Bu nedenle büyük güçlü motorların kalkınma anında, şebekede meydana getireceği gerilim dalgalanmalarını önlemek için değişik yöntemler uygulanmaktadır.

2- Kalkış Akımını Azaltma Yöntemleri:

Asenkron motorların kalkış akımını azaltmak için kullanılan yöntemler şunlardır.

a.Düşük gerilimle yol verme:

Düşük gerilimle yol verme yöntemi çalışmaya boşta başlayan motorlarda kullanılır. Çünkü yüklü kalkınan bir motora, kalkınma anında düşük gerilim uygulandığında motor, yükü karşılamak için şebekeden daha fazla akım çeker ve kalkınamaz. Amaç kalkış akımını azaltmak olduğundan yüklü motorlara düşük gerilim yöntemi ile yol verilemez.

Düşük gerilimle yol verme yöntemleri:1. Yıldız/Üçgen yol verme2. Oto trafosu ile yol verme3. Kademeli ön dirençle yol verme

b.Rotoru sargılı ( bilezikli ) asenkron motorlara kademeli dirençle yol verme:

Bu yöntem yüklü kalkman motorlarda kullanılır. Kademeli direnç rotor sargılarına seri olarak bağlanır.


3- Yıldız /Üçgen Yol vermenin Önemi:

Yıldız / Üçgen yol verme yöntemi, en kolay ve en ekonomik yol alma akımın düşürme yöntemi olduğundan sanayide çok kullanılmaktadır. Diğer yöntemlerde motorun gücüne göre oto trafosu ve ön direnç seçimi yapılması gerekirken yol vermede bunlar söz konusu değildir.

3 fazlı asenkron motorlarda bağlama, şebekenin fazlar arası geriliminin, motorun faz gerilimine eşit olduğu 5 KW ve daha büyük güçteki motorlarda uygulanır. Uygulama şu şekilde yapılır:

Motor sargılarının U-V-W ve X-Y-Z uçları hiçbir köprüleme ve bağlantı yapılmadan klemens tablosuna çıkarılır. bağlantı kontaktördeki kontaklar vasıtasıyla köprülenerek oluşur.

Bir şebekede A çalışacak 3 fazlı bir motor, yol alma esnasında A bağlanırsa faz

bobinleri kat daha az bir gerilimle çalışır yani 220 V ile çalışır.

Hat akımı da kat azalır. Sonuçta yol alma akımı 3 kat azalır.Bunu formülle izah edecek olursak :Motorun bağlanması durumunda bir faz sargısına 220V gerilim düşer.

olur. Motorun bağlanması durumunda ise bir faz sargısına 380 V gerilim düşer.olur.

Motorun çalışması anında şebeke gerilimi aynı olduğundan da ve gerilim kat az olduğundan akım da aynı oranda azalır Buna göre

olur. Görüldüğü gibi motorun çalışması

durumunda şebekeden 1/3 oranında daha az akım çekilir. yol vermede, önce bağlanan motor düşük gerilimle yol almaya başlar. Yol

almanın uygun bir anında motorun faz sargıları arasındaki bağlantı açılır sonra motorun sargılan olarak bağlanır. Böylece motor normal geriliminde çalışmaya devam eder.

4- Yol Vermede Çalışma Süresinin Önemi:

yol vermede motorun yıldızdan üçgene geçiş süresi oldukça önemlidir. Bu sürenin belirlenmesi için motor direk bağlanarak yüksüz durumda çalıştırılır ve kalkınma akımının, normal çalışma akımına düşüş süresi bir ampermetre ve kronometre ile belirlenir. İşte belirlenen bu süre yol vermede, motorun bağlantıda çalışma süresidir. Pratik olarak motor normal devrine geçtiği anda bağlantıya da geçmelidir. Bu da 8-10 sn civarındadır. Eğer bu süre kısa tutulursa motor tam devrini alamayacağından direk bağlı gibi kalkınır ve şebekeden aşın akım çeker yol vermenin de bir anlamı kalmaz. Süre uzun tutulursa bu kez motor 1/3 momentle çalıştığından,, yükü kaldıramaz ve devir sayısında düşme olur ' e geçerken de darbe şeklinde ani akım artışı olur.

5- Yol Vermede Termik, Sigorta ve Kontaktör Seçimi:

Termik aşın akım röleleri motor sargılarına seri olarak bağlandığından genellikle hat akımının geçtiği yere değil de faz akımının geçtiği yere bağlanır. Bu sayede seçilecek

termiğin akım sınırlan daha küçük seçilir ve ekonomik olur. bağlamada faz akımları, hat

akımının olduğundan motorun normal akımının 0,58 ile çarpılmasıyla

çıkan sonuca göre belirlenir. Termik seçimi de faz akımına göre yapılır ve ayarı da faz

84

akımına göre ayarlanır. Yani motorun nominal (etiketinde yazılan) akımının 0,58 ile çarpılmasıyla, termiğin akım ayarı belirlenir.

yol verilen motorlarda sigorta seçimi gecikmeli tip sigortalardan yapılır ve motorun anma (etiketinde yazılı) akımının 2 katı değerindeki ilk standart değerden seçilir. Daha önce belirttiğimiz gibi motorlar, direkt yol vermede kalkınma anında anma akımlarının 3 - 6 katı akım çekerler. Ancak yol vermede, kalkınma anında akım 3 kat azaldığından sigorta motorun anma akımının 3-6 katı değerinde seçilmez. Yaklaşık 2.Ih değerinde seçilir.

Kontaktör seçiminde de, termik seçiminde olduğu gibi motorun faz anma akımlarının bir üst standart değerine göre seçim yapılır. Çünkü kontaklardan geçecek akım motorun faz akımlarıdır, hat akımları değildir. Eğer ekonomiklik düşünülmez ise kontaktör seçiminde daha büyük akımlar taşıyabilecek kontaktörler seçilebilir. Böylece kontaktörün ömrü daha uzun olur.

6-Paket tip yıldız/üçgen şalterin incelenmesi:

Paket tip şalterler, devrelerinde aşırı akım rölesi kullanılamaması ve danne geçişte sürenin şalteri çalıştıran kişiye göre değişebilmesi nedeni ile günümüzde kullanım alanı yok denilecek kadar azalmıştır.

Şekil 8.28'de motorlara yol veren paket şalterin diyagramı ve bağlantı şeması görülmektedir. Paket şalter 0 konumunda iken motor sargıları enerjisizdir. A konumuna getirildiğinde motorun U-V-W uçlarına R-S-T fazları gelmekte X-Y-Z uçları ise kısa devre olmaktadır. Böylece çalışma gerçekleşir. Paket şalter konumuna getirildiğinde kontakların durumuna göre akım takip edilirse R-S-T fazlarının motorun U-V-W uçlarına geldiği ve U ile Z, V ile X, W ile Y uçlarının kısa devre olduğu görülür. Böylece motorçalışmaya geçmiş olur.

7-Şemasının çizimi ve uygulanması:


Şekil 8.28. 3 fazlı asenkron motorlara paket şalterlerle yol verme devresi.

85

8- Otomatik Şalter Şemasının Çizilmesi:

Otomatik şalter şemasının çizimi çok değişik şekillerde olabilmektedir. Bu farklılıklar zaman rölesinin kapalı ve açık kontaklarının birbirinden bağımsız olmasından ve dan e geçişte akımın kesintisiz olması istendiğindendir. En çok kullanılan ve ekonomik olan devre şeması Şekil 8.29'da görülmektedir.

Şekil 8.29. 3 fazlı asenkron motorlara otomatik yol vermeye ait Amerikan sembollerine göre çizilmiş kumanda ve güç devresi.

9-Oto trafosu ile yol vermenin incelenmesi:

Motorların düşük gerilimle başlatılmasında gerekli olan düşük gerilim, bir oto transformatöründen de sağlanabilir. Kumanda devrelerinde bir, iki veya daha çok kademeli oto transformatörleri kullanılır. Oto transformatörlerinin sargıları düşük gerilimin alınması için kullanıldığı gibi, yol vermede reaktör gibi de kullanılabilirler. Oto transformatörüyle yapılan yol verme devreleri daha pahalıya mal olduğu halde, daha randımanlı çalışırlar. Oto trafoları primer ve sekonderi aynı sargı olan (tek sargılı) transformatörlerdir. Yandaki şekilde güç devresinin nasıl olduğu görülmektedir.

Burada dikkat edilmesi gereken husus "Yalıtım" trafosuyla, "Yalıtımlı" trafonun farklı şeyler olmasıdır. Yalıtım trafosunda primerin sekondere oranı olan a katsayısı 1'dir. Yalıtımlı trafo ise primer-sekonder arasında fiziksel bağlantı olmayan trafo demektir. Temel prensip motor sargısına uygulanan gerilimin azaltılması yoluyla motorun çektiği yol alma akımının azaltılmasıdır.

Ih: Hattan, çekilen, akımIm: Motorun,çektiği,akımZm: Motorun,sargısıItip: Tip gücü akımı

Im=Ih+Itip a = U1 / U2 = Im / Ih

Motor sargısına doğrudan U1 şebeke gerilimi uygulanırsa motor şebekeden, nominal akımın kd katı kadar (Im=In.kd) akım çekecektir. Motor sargısına U2 gerilimi

86

uygulanınca motorun çekeceği akım, gerilimdeki azalma oranında olacaktır ve Im = (U2 / U1).In.kd şeklinde bir hesaplamayla bulunur.

Hattan çekilen akım Ih = Im / a = (1 / a) . (U2 / U1) . In . kd eşitliğinden de şu sonuca varılır;

Ih = (1 / a2) . In . kd = Ih = /U2 / U1)2 . In . kd

10-Oto trafosu ile yol verme şeması çizilmesi ve uygulanması:

Örnek 1 : Nominal akımı 10A olan bir asenkron motor, şebekeye doğrudan bağlandığında 50A akım çekmektedir. Bu motora %50 ve %65 kademelerindeki oto trafosuyla yol verildiğinde şebekeden çekilecek akımı ve motor akımını bulunuz.

Im = In.kd 50=10.kd kd=5%50için; Im=(U2/U1).In.kd=(50/100).10.5=25AIh = (U2/U1)2 . In . kd = 12,5 A Itip = Im - Ih = 25 - 12,5 = 12,5A%65,için;Im=0,65.10.5=32,5A Ih = (U2 / U1)2 . In. Kd = 21,125AItip = 32,5 - 21,125 = 11,375AŞekilde, soruda istenen çalışmayı gerçekleştiren devre görülmektedir. Başlatma

butonuna basıldığında A kontaktörü enerjilenir ve A kontağı mühürleme yapar. Böylece reaktans üzerinden enerji geçişi başlar. ZR1'in gecikmeli açılan kontağı üzerinden B de enerjilendiği için en fazla %50 kapasiteye ulaşılmasına izin vardır. Bu esnada ZR1 zaman rölesi aktif hale gelir ve saymaya başlar.

Şekil 8.30. Oto trafosuyla yol verme.

Belirli bir süre sonra (örneğin 3sn olsun) ZR1'in gecikmeli açılan kontağı açılarak B kontaktörünün enerjisi kesilir, aynı anda ZR1'in gecikmeli kapanan kontağı da kapanarak C'ye ve ZR2'ye enerji gitmesi sağlanır. Böylece %65 kapasiteye ulaşmaya imkan tanınır.

ZR2 rölesi saymayı bitirdiğinde (o da 3sn olsun) ZR2 kontağı kapanarak D kontaktörünü enerjiler ve devrenin en üstündeki D kontağı açılarak A,B ve C üzerine enerji gidişi kesilir. Alt kesimdeki D kontağı kapanır ve devre durdurma butonuyla durdurulana


kadar bu kontak üzerinden geçerek çalışmayı tam kapasiteyle sürdürür. Görüldüğü gibi aşama aşama oto trafosu devreden çıkarılır ve tam kapasite çalışmaya doğru geçiş yapılır.

Örnek 2 : Şekilde üç fazlı bir asenkron motora bir kademeli oto tranformatörüyle yol vermede kullanılan bir bağlantı şeması verilmiştir. Böyle bir oto tranformatörüyle motora yol verirken, güç devresinde ilk önce (S) kontakları kapanır. Kapanan (S) kontakları üç fazlı oto transformatörünü yıldız olarak şebekeye bağlar. Transformatörün %65 lik gerilimli orta uçlarına bağlı olan motor, düşük gerilimle yol almaya başlar. Bir süre sonra (S) kontakları açılır ve oto tranformatörü şebekeden ayrılır. Sonra (M) kontakları kapanır. Motor normal şebeke gerilimine bağlanır. Bu devrede ilk önce (S) kontaklarının açılması, sonra (M) kontaklarının kapanması gerekir. Aksi halde oto transformatörünün üst yarı sargıları kısa devre olur.Bu sargılardan geçen yüksek değerli akımlar, transformatörün yanmasına neden olur.

Şekil 8.31. Oto trafosuyla yol verme.

Şekilde verilen devrede başlatma butonuna basıldığında, (ZR) zaman rölesi enerjilenir. Ani çalışan (ZR) kontağı başlatma butonunu mühürler ve sürekli çalışmayı sağlar. (ZR) zaman rölesiyle birlikte (S) kontaktörü de enerjilenir. Güç devresinde (S) kontakları kapanır ve motor düşük gerilimle yol almaya başlar. Bir süre sonra (ZR) zaman rölesinin kapalı kontağı açılır ve açık kontağı kapanır. Böylece (S) kontaktörü devreden çıkar, (M) kontaktörü enerjilenir. Güç devresinde (S) kontakları açılır. Oto transformatörü devreden ayrılır. (M) kontakları kapanır ve motor normal şebeke gerilimine bağlanır.Motorunu normal gerilimde çalışması durdurma butonuna basılıncaya kadar devam eder. (S) ve (M) kontaktörlerinin aynı anda beraberce çalışmaları, bu iki kontaktör arasında yapılan elektriksel kilitleme ile önlenir.

11-Dirençle yol vermenin incelenmesi:

3 fazlı asenkron motorlara dirençle yol vermeden amaç motorun yol alma anında motora uygulanan gerilimin bir kısmının direnç üzerinde düşmesini sağlamak ve motor sargılarına düşük gerilim uygulayarak motorun çekeceği akımı azaltmaktır. Motor kalkındıktan sonra dirençler devre dışı bırakılarak motorun normal gerilim ve akımında çalışması sağlanır.

Dirençle yol vermede bir kademeli direnç kullanılabildiği gibi iki veya daha fazla kademeli direnç de kullanılabilir. Daha çok kademe kullanılmasının sebebi motoru daha düşük gerilimle kalkındırarak akımını da iyice azaltmaktır.

88

12-Dirençle yol verme şemasının çizilmesi ve uygulanması:

3 fazlı asenkron motora iki kademeli dirençle yol verme şeması:

Şekil 8.32. 3 fazlı asenkron motorlara kademeli dirençle yol vermeye ait Alman sembollerine göre çizilmiş kumanda ve güç devresi.

13-Rotoru sargılı motora yol vermenin incelenmesi:

Rotoru sargılı asenkron motorların kalkış momenti, sincap kafesli asenkron motorların kalkış momentinden daha yüksektir. Bu nedenle rotoru sargılı asenkron motorlara yük altında yol verilebilir. Asansörlerde genelde bu tip motorlar kullanılır.

Bu yöntemde kalkınma akımını düşürmek için rotor sargılarına kademeli dirençler seri olarak bağlanır. Böylece hem kalkınma momenti maksimum olur, hem de düşük akımla kalkınma sağlanır. Motora direkt şebeke gerilimi uygulanır.

14-Rotoru sargılı motora yol verme şemasının çizilmesi ve uygulanması:

Rotoru sargılı motorlara iki kademeli dirençle yol verme şeması:

Şekil 8.33. Rotoru sargılı asenkron motorlara kademeli dirençle yol vermeye ait Alman sembollerine göre çizilmiş kumanda ve güç devresi.


G. MOTORUN FRENLENMESİ:

1-Frenlemenin önemi ve çeşitleri:

Otomatik kumanda devrelerinde çalışan motorları durdurmak için stop butonuna basıldığı zaman motor aniden durmaz. Dönme ataleti ile bir müddet daha dönmeye devam eder. Seri üretim yapan makinelerde motorların durması beklenirse zaman kaybına ve dolayısı ile ekonomik kayıplara neden olunur. Seri üretim aksar. İş kazaları meydana gelebilir. İşte bu olumsuz çalışmaları ortadan kaldırmak İçin stop butonuna basıldığında motorun hemen durması için frenleme sistemleri geliştirilmiştir.

Günümüzde kullanılan frenleme sistemleri: • Balatalı frenleme • Dinamik frenleme • Ani durdurma sistemleridir.

2- Balatalı Frenlemenin Tanıtılması:

Motor kasnağı iki tarafındaki balatalar ile sıkıştırılarak durdurulursa bu frenlemeye balatalı frenleme denir. Balataları harekete geçiren sistem aynen araçlarda bulunan frenleme sistemi gibidir. Tek farkı araçlarda balatalar, mekanik olarak (ayakla) harekete geçerken motorlarda otomatik olarak harekete geçer.

Şekil 8.34. Motorların balatalı frenleme ile frenlenmesine ait Alman sembollerine göre çizilmiş kumanda devresi

Şekil 8.34' deki devrede motor çalışmaz durumda iken frenleme bobini enerjisizdir ve balatalar kasnağı sıkma vaziyetindedir. Motoru çalıştırmak için start butonuna basıldığında frenleme bobini doğru akımla enerjilenir ve nüveyi aşağıya doğru çeker. Nüvenin aşağıya çekilmesi ile frenleme düzeneği de mekanik olarak balataları motor kasnağından ayırır ve motor mili dönmeye başlar. Motoru durdurmak için stop butonuna basıldığında frenleme bobininin de enerjisi kesileceğinden nüve hızla normal yerine döner. Frenleme düzeneği balataların motor kasnağını sıkmasını sağlar ve motor çok kısa sürede durur. Bu sistem genellikle küçük güçlü motorlarda uygulanır. Balatalı frenleme sistemleri motorlarla beraber imal edilirler.

90

3- Dinamik Frenlemenin Tanıtılması:

Motorları kısa sürede durdurmak için stop butonuna basıldığında motor sargılarına doğru akım uygulanarak yapılan frenleme sistemine dinamik frenleme denir. Motorları dinamik frenleme ile durdururken stator sargılarına uygulanması gereken gerilim değeri önemlidir. Bu gerilim, motor gücüne ve stator sargılarından geçecek akıma göre değişir. Eğer frenleme gerilimine dikkat edilmezse stator sargılan yanabilir. Diğer yandan sargılara uygulanan gerilim arttıkça frenleme süresi kısalır. Gerilim azaldıkça frenleme süresi uzar. Bu nedenle dinamik frenlemede gerekli doğru gerilim değeri her motor için ayrı ayrı hesaplanarak tespit edilir.

Frenlemenin oluşması şu şekilde gerçekleşir: Stop butonuna basıldığında motorun enerjisi kesilir ve motor kendi ataleti ile

dönmeye devam eder. Bu sırada stator sargılarına doğru bir gerilim uygulanınca stator sargılarında düzgün ve sabit bir manyetik alan meydana gelir. Dönmekte olan rotor çubuklarında bir EMK indüklenir. Rotor kısa devre çubuklarında dolaşan kısa devre akımlarından dolayı rotorda N-S kutuplan oluşur. Rotor kutuplan ile statorda meydana gelen kutuplar birbirlerini etkileyerek rotoru kısa sürede durdurur.

a.Dinamik frenleme geriliminin hesaplanması:

Motor yıldız bağlı ise: Stator sargılarının toplam omik direnci,

Dinamik frenlemede kullanılacak doğru akım kaynağının gücü ise:

formülünden hesap edilir. Formüllerde geçen;


ÖRNEK: Etiket değerleri 4 KW, 380V, 8A., . = 0.83, 2850 50hz. olan üç fazlı asenkron motorun bir faz sargısının omik direnci 4 olarak ölçülmüştür. Motora uygulanacak doğru gerilim değerini ve DA kaynağının gücünü bulunuz. Motor aynı akımda bağlı olursa, motora uygulanacak doğru gerilimi bulunuz?

b. Buton kontrollü dinamik frenleme devre şeması:

Sekil 8.35. 3 fazlı asenkron motorların buton kontrollü olarak dinamik frenlenmesine ait Amerikan sembollerine göre çizilmiş kumanda ve güç devresi.

c. Düz ve ters zaman röleli dinamik frenleme devresi:

Zaman rölesi ile motor sargılarına uygulanan DA' nın süresi yani dinamik frenleme süresi otomatik olarak kontrol edilir.

• Düz zaman röleli dinamik frenleme devresi:Devrenin çalışması:Motor çalışır vaziyette iken durdurmak için stop butonuna basıldığında DF

kontaktörü ve ZR zaman rölesi enerjilenir. Motor sargılarına doğru gerilim uygulanır. Bir müddet sonra zaman rölesi normalde kapalı kontağını açarak kendisinin ve DF Kontaktörünün enerjisini keser. Böylece motorun frenleme süresi zaman rölesinin ayarı ile sabitlenir. (Şekil 8.36)

92

Şekil 8.36. 3 fazlı asenkron motorların düz zaman rölesi ile dinamik frenlenmesine ait Amerikan sembollerine göre çizilmiş kumanda ve güç devresi.

• Ters zaman röleli dinamik frenleme devresi:Bilindiği gibi ters zaman rölesinde, röle bobinin enerjisi kesildikten bir süre sonra

kontaklar konum değiştirir. Şekil 8.37'de ters zaman rölesi ile kurulmuş dinamik frenleme devresi görülmektedir.

Devrenin çalışması: Motor çalışır vaziyette iken stop butonuna basıldığında M kontaktörünün ve ters zaman rölesinin enerjisi kesilir ve motor şebekeden ayrılır. Aynı zamanda DF kontaktörü enerjilenerek motor sargılarına doğru akım kaynağından, doğru gerilim uygulanır ve dinamik frenleme gerçekleşir. Zaman rölesinin normalde açık kontağı, enerjisi kesildikten bir müddet sonra açılarak dinamik frenleme durdurulur.

Şekil 8.37. 3 fazlı asenkron motorlarının ters zaman rölesi ile dinamik frenlenmesine ait Amerikan sembollerine göre çizilmiş kumanda ve güç devresi.

d-İki yönde çalışan motorun dinamik frenleme devre şeması çizimi ve uygulaması:

Motoru iki yönde çalıştırma devresine düz zaman rölesi ile dinamik frenleme devresi eklenerek bu devre oluşturulur. Devre düz zaman rölesi ile yapılabildiği gibi ters zaman rölesi ile de yapılabilir. Devir yönü değiştirme devresi de kontak emniyetli olabildiği gibi buton emniyetli de olabilir (Şekil 8.38).


Şekil 8.38. İki yönde çalışan 3 fazlı asenkron motorların düz zaman rölesi ile dinamik frenlenmesine ait Amerikan sembollerine göre çizilmiş kumanda ve güç devresi.

4- Ani Durdurma Anahtarının Tanıtılması:

3 fazlı asenkron motorlarda ani durdurma yapmak için motorun akımı kesilerek ters yönde dönecek şekilde yeniden gerilim uygulanır. Güç devresi motorların devir yönünü değiştirme devresinde olduğu gibidir. Motor ileri yönde normal çalışmasını sürdürürken stop butonuna basıldığında I kontaktörünün enerjisi kesilir ve kontaklarım açar, ayni anda F kontaktörü enerjilenir ve kontaklarını kapatır.

Güç devresinde de motora uygulanan iki fazın yeri değiştiğinden stator sargılarında ters yönde bir manyetik alan meydana gelir ve motor ters yönde dönmek ister. Motorun devri tam sıfır olduğunda ani durdurma anahtarı devreyi otomatik olarak açarak motorun ani frenlenmesini sağlar (Şekil 8.39).

Şekil 8.39. 3 fazlı asenkron motorların ani durdurma anahtarı ile frenlenmesine ait Amerikan sembollerine göre çizilmiş kumanda ve güç devresi.

Ani durdurma anahtarı motor mili üzerindedir. Motor normal çalışırken kapalı konumdadır. Motor ters yönde dönmeye başlayacağı anda açılarak motorun ters yönde dönmesini engeller. Motoru iki yönde çalıştırma devresine düz zaman rölesi ile dinamik frenleme devresi eklenerek bu devre oluşturulur. Devre düz zaman rölesi ile yapılabildiği gibi ters zaman rölesi ile de yapılabilir. Devir yönü değiştirme devresi de kontak emniyetli olabildiği gibi buton emniyetli de olabilir (Şekil 8.38).

94

Motorlarda ani durdurma yapmak için motorun akımı kesilerek ters yönde dönecek şekilde yeniden gerilim uygulanır. Güç devresi motorların devir yönünü değiştirme devresinde olduğu gibidir. Motor ileri yönde normal çalışmasını sürdürürken stop butonuna basıldığında I kontaktörünün enerjisi kesilir ve kontaklarım açar, ayni anda F kontaktörü enerjilenir ve kontaklarını kapatır.

Güç devresinde de motora uygulanan iki fazın yeri değiştiğinden stator sargılarında ters yönde bir manyetik alan meydana gelir ve motor ters yönde dönmek ister. Motorun devri tam sıfır olduğunda ani durdurma anahtarı devreyi otomatik olarak açarak motorun ani frenlenmesini sağlar (Şekil 8.39).

Ani durdurma anahtarı motor mili üzerindedir. Motor normal çalışırken kapalı konumdadır. Motor ters yönde dönmeye başlayacağı anda açılarak motorun ters yönde dönmesini engeller.


ÜNİTE 9: KOMPANZASYON SİSTEMLERİ

KOMPANZASYON UYGULAMARI

1- Kompanzasyonun Önemi:

Bilindiği gibi alternatif akını, aktif ve reaktif bileşenlerden meydana gelmektedir. Aktif bileşen motorlarda mekanik gücü, ısıtıcılarda sıcaklığı, lambalarda ise aydınlatma gücünü meydana getirir. Reaktif bileşen ise bobinli (manyetik) alıcılarda manyetik akının meydana gelmesi için harcanır.

Aktif akımın meydana getirdiği güce aktif ( wattlı ) güç, reaktif akımın meydana getirdiği güce reaktif (kör) güç ve bu güçlerin bileşkesine ( vektöriyel toplamına) ise görünür (zahiri) güç denir.

Şekil 9.1. AA’nın akım ve güç vektörü.

Şekil 1.54.b' deki güç vektöründe;Aktif güç : P = U. I. cosφ..........................(W)Reaktif güç : Q = U.I.sinφ...........................(VAR)Görünür güç : S = U. I...................................(VA)Elde edilir. (Formüller bir faz içindir.) Güçler arasındaki ilişkiyi formülize edersek; Şeklinde olur.Güç vektöründeki aktif güç (P) ile görünür güç (S) arasındaki açının cosinüsüne

güç katsayısı (cosφ) denir. Reaktif güç (Q) ne kadar büyük olursa cosφ küçük, dolayısıyla görünür güç (S)' de büyük olur. Bu da şebekeden daha fazla güç çekmek yani akım çekmek demektir.

İşte reaktif gücün azaltılıp güç katsayısı (cosφ)' nin yükseltilmesi işlemine kompanzasyon (güç katsayısını düzeltme) denir.

Reaktif gücün de iki bileşeni vardır. Bunlar: Manyetik alanın oluşumu için bobinlerin harcadığı endüktif reaktif güç (QL) ve kapasitif reaktif güç (Qc)' tür. Reaktif gücün bu bileşenleri vektöriyel olarak birbirinin tam tersi yöndedir.

Toplam reaktif güç Q = QL - Qc veya Q = Qc - QL şeklinde hesaplanır. Qc' nin QL' den büyük olması cosφ' nin kapasitif özellikte olması, QL' nin Qc' den büyük olması ise cosφ' nin endüktif özellikte olması demektir. Güç katsayısını düzeltmek için devreye endüktif reaktif gücün zıttı olan kapasitif reaktif yük eklenir. Yani devreye kondansatörler bağlanır.

Kompanzasyon yapılmış (kondansatör bağlanmış) devrenin güç vektör diyagramı şu şekilde çizilir (Şekil 9.2).

a. AA’nın akım vektörü. b. AA’nın güç vektörü.

96

Şekil 9.2. Kompanzasyon yapılmış devrenin güç vektör diyagramı.

Vektör diyagramında görüldüğü gibi kondansatör bağlanmadan önceki cosφ1 değeri daha küçük ve görünür güç (Sı) dana büyüktür. Kondansatör eklendiğinde ise cosφ2

büyüyerek görünür güç (S2) azalmıştır. Bu da şebekeden daha az güç ve akım çekmek demektir. Aynı zamanda elektrik enerjisi ücretinden de kâr demektir.

2- Kompanzasyon un Faydaları:

Güç katsayısının düzeltilmesi hem elektrik enerjisini üretenler hem de tüketenler bakımından çok faydalıdır. Bu nedenle kompanzasyon, konut beslemelerinde elektrik dağıtım firmaları tarafından yapılırken orta ve büyük boy işletmelerde, işletme sahibi tararından yapılması zorunlu hale getirilmiştir.

Kompanzasyonun faydalarını şu şekilde maddeleyebiliriz:a. Üretici yönünden:1. Alternatör ve transformatörlerin gücü daha küçük tutulur.2. İletkenler daha az akım taşıyacağından ince kesitte seçilir.3. Üretim, iletim ve dağıtım tesislerinde kapasite ve verim yükselir.4. Dağıtım hatlarında kayıplar ve gerilim düşümü azalır.5. Aynı iletim hattından daha fazla aktif enerji iletilir.6. Enerjinin üretim ve satış maliyeti azalır.b. Tüketici yönünden:1. Besleme transformatörü, kumanda, kontrol ve koruma elemanları daha küçük

değerlerde seçilir.2. İletkenler daha ince kesitte seçilir.3. Besleme transformatörünün ve tesisin kapasitesi ile verimi yükselir.4. Şebekeden daha az reaktif enerji çekilir.5. Kayıplar ve gerilim düşümü azalır.6. Harcanan enerji azalacağından enerji ücreti de azalır.

3- 3 Fazlı Motorlarda Güç Katsayısını Düzeltmek İçin Devreye Bağlanacak Gerekli Kondansatör Gücünün Hesabı:

Pratik olarak motora bağlanacak kondansatör gücü şu şekilde hesaplanır:Motorun boş çalışma akımı ölçülerek tespit edildikten sonra;Qc = V3 .Uh .Ihb.0,9.10-3................KVAR formülü ile hesaplanır. Formüldeki:Qc = Motora bağlanacak kondansatör gücü (KVAR) Ihb = Motorun boş çalışmadaki hat akımı (A) Uh = Motora uygulanan hat gerilimi (V)' dir.Ancak büyük işletmelerde tüm motorların boş çalışma akımı tek tek

bulunamayacağından ve cosφ'nin yeni değerinin ne olacağı tam olarak bilinemediğinden bu yöntem pek kullanılmaz.

Bu nedenle büyük işletmeler için şu yöntem takip edilir:Gereken kondansatör gücünün tayini için tesisin cosφ'sinin ve kurulu aktif gücünün

bilinmesi gerekmektedir.


Eğer tesiste reaktif sayaç var ise elektrik faturalarından ortalama cosφ bulunabilir. Pratik olarak günün çeşitli zamanlarında birkaç gün süreyle ölçüm yapmak ortalama cosφ'nin tayini için yeterlidir.

Tesisin kurulu aktif gücü ise tesisteki tüm almaçların (motorlar, aydınlatma elemanları, ısıtıcılar vb. gibi) etiketleri üzerinde yazılan güçler toplanarak belirlenir. Bundan sonra güç vektörü çizilerek aşağıdaki formüller elde edilir ve bu formüllerden yararlanılarak gerekli kondansatör gücü hesaplanır.

Şekil 9.3. Kompanzasyon yapılmış devrenin güç vektör diyagramı.

Şekil 9.3’te verilen vektör diyagramında ölçülen cosφ değeri ve ulaşılmak istenen cosφ değerinin açıları φ1 ve φ2 olsun. Buna göre;

tanφ1 = QL = P.tanφ1

tanφ2= Q = P.tancp2

QC = OL - Q = P.tanφ1 - P.tanφ2 = P.(tanφ1 - tanφ2) olarak bulunur.

QC = P.(tanφ1 - tanφ2)

Örnek: Tesisin kurulu aktif gücü 60 KW ve cosφ = 0,707 ise cosφ değerini 0,95' e çıkarmak için gerekli kondansatör gücünü hesaplayınız?

Çözüm:cosφ1 = 0,707 ise φ1 = 45° ve tanφ1 = 1cosφ2 = 0,95 ise φ2 = 18° ve tanφ2 = 0,32Qc = P .(tanφ1 - tanφ2)Qc = 60.( 1–0,32)Qc = 40,8 KVAR olarak bulunur.

4- Kompanzasyon Devre Şemasının Çizilmesi:

Alternatif akımla çalışan devrelerde 3 çeşit kompanzasyon ( güç katsayısını düzeltme) uygulama şekli vardır. Bunlar:

a. Tek tek kompanzasyon:

Flüoresan lamba, motor gibi almaçların tek tek kompanze edilmesidir. Her alıcıya kondansatör paralel olarak bağlanır. Maliyeti yüksek olduğundan günümüzde pek kullanılmamaktadır. Genellikle Flüoresan lamba, cıva buharlı ve sodyum buharlı lambalarda uygulanır. Flüoresan lambanın güç katsayısı cosφ = 0,55’tir. cosφ'yi 0,95 – 1 arasına yükseltmek için gerekli kondansatör gücü tablo 9.1’den bulunabilir (Şekil 9.4).

QL

P

QL

P

Şekil 9.4. Tek tek kompanzasyon prensip şeması.

98

Tablo 9.1. Fluoresan lambaya göre kondansatör güçleri.

b. Grup kompanzasyonu:

Almaçlar ile kondansatörlerin aynı şalter ya da kontaktörlerle çalıştırıp durdurulmasıyla yapılan kompanzasyondur. Gruplandırılan alıcılar için ayrı ayrı kondansatör hesabı yapılır. Bu şekilde kompanzasyon da günümüzde pek kullanılmamaktadır (Şekil 9.5).

Şekil 9.5. Grup kompanzasyonu prensip şeması.

c. Merkezi kompanzasyon:

Günümüzde en çok kullanılan kompanzasyon şeklidir. Atölye, fabrika gibi yerlerde ve mahalleleri besleyen dağıtım trafolarında bu sistem kullanılmaktadır.

Merkezi kompanzasyonda işletmede bulunan almaçların (çalışır durumdaki) ihtiyacı kadar kondansatör grubu devreye alınır. Kondansatör gruplarını devreye alma işlemi elle veya otomatik olarak yapılabilir. Bu iş için çeşitli firmalarca reaktif güç kontrol röleleri imal edilmektedir. 3–5–7 kademeli reaktif güç kontrol röleleri her an cosφ'yi 0,95'te sabit tutmak için otomatik olarak kondansatör gruplarım devreye alır veya çıkarır.

Şekil 9.7'de 3–5–7 kademeli ENTES marka RG-Reaktif güç kontrol rölesinin ve kondansatörlerin devreye bağlantı şeması verilmiştir. Merkezi sistemde kompanzasyon ünitesi enerji besleme hattının ana girişine konulur ve röle ekranından kompanzasyon takip edilir. Rölenin ayarlan ve kondansatör gruplarının düzenlenmesi ile ilgili bilgiler röleyi imal eden firmalarca hazırlanan kataloglarda açıklanır. Bu kataloglar röle ile birlikte satılır.


Şekil 9.6. Merkezi kompanzasyon prensip şeması.

Şekil 9.7. Reaktif güç kontrol rölesinin devreye bağlantı şeması.

99

ÜNİTE 10: ENERJİ İLETİM VE DAĞITIMI

A. FLEŞ (SEHİM-SARKMA)

Tanımı: Elektrik enerjisinin, hava hatlarıyla iletim ve dağıtımında iletkenler, direkler tarafından taşınır. Bu taşıma işleminde iletkenler, direkler arası mesafeye, ısıya ve kendi ağırlıklarına bağlı olarak sarkma yaparlar.

Şekil 10.1. Fleş 'in şematik olarak gösterilişi (eş yükseklikli direklerde).

Bu bilgilerin ışığında, fleş'i (sehimi) şöyle tanımlayabiliriz; iletkenlerin tutturulduğu iki askı noktası (izolatörler)arasında düz bir çizgi olduğu varsayılırsa, bu çizgi ile iletkenlerin en fazla sarkma yaptığı nokta arası mesafeye, fleş denir. Fleş, sehim - sarkma - salgı - ok ve bel gibi adlarla da anılır.

Eğer, iletkenleri taşıyan direkler aynı yükseklikte ise en büyük sarkma, iki direk arası mesafenin tam ortasında olur (Şekil 10.1a). Eğer, iletkenleri taşıyan direkler arasında yükseklik (kot) farkı varsa, bu nokta alçakta olan direğe yakın olur (Şekil 10.1b).

*Yalıtılmış hava hattı kabloları kullanıldığında bu yükseklik değerleri 0,5 m azaltılacaktır*Bu değerler 21 Kasım 1978 tarih ve 26466 sayılı resmi gazetede yayımlanarak yürürlüğe giren "Elektrik Kuvvetli Akım Tesisleri Yönetmeliği "Madde 44 çizelge 6'dan alınmıştır.

Tablo 10.1. Hava hattı iletkenlerinin üzerinden geçtikleri yerlere olan en küçük düşey uzaklıkları.

a. Eş yükseklikli direklerde b. Yükseklik farkı olan direklerde

100

B. HAVA HATTI İLETKENLERİNİN ÇEŞİTLERİ

Elektrik enerjisini, direkler üzerinde taşıyan hatta hava hattı veya havai hat, kullanılan iletkenlere ise hava hattı iletkenleri denir. Hava hattı iletkenlerinin seçiminde aranılan bazı özellikler vardır. Bunlar;

1. İletkenlik,2. Mekanik dayanım,3. Termik dayanım,4. İletken çapı,5. Sehim(fleş),6. Özgül ağırlık,7. Titreşim eğilimi.

1. İletkenlik:

Havai hatlarda kullanılacak iletken malzemenin, çok iyi iletkenliğe (geçirgenliğe) sahip olması gerekir. Çünkü iletim sırasında hatlardaki güç kaybının en az olması istenir. Eğer, iletkenliği yüksek olan malzemeden yapılan iletkenler kullanılır ise hatlardaki güç kaybı da o nispette az olur. Bakırın iletkenliğini %100 kabul edersek, aynı büyüklüğe sahip alüminyumun iletkenliği % 61'dir.

2. Mekanik Dayanım:

Hava hattı iletkenleri daima dış etkilere ve bunların neden olduğu yüklere maruz kalırlar. Hava hatlarına gelebilecek yükler (kar, buz, rüzgar) ve kendi ağırlığı, iletken tarafından güvenli bir şekilde taşınabilmelidir. Bu taşımada iletkenin, gerilme kuvvetini de taşıyabilecek bir elastikiyete sahip olması gerekir.

3. Termik Dayanım:

Hava hattı iletkenleri, gerek atmosferik gerekse kısa devrelerde oluşan akımlardan ve çalışma akımlarından dolayı ısınırlar. Isınmadan dolayı mekanik dayanımları azalır. İletkenin bu sayılan nedenlerle oluşan ısı artışlarında, emniyetli bir çalışmaya elverişli olması gerekir. İletkenleri ısı dayanımları bakımından şöyle sıralayabiliriz; çelik-alüminyum, bronz, aldrey, bakır ve alüminyum.

4. İletken Çapı:

Bakıra göre daha az iletkenliğe sahip olan iletkenlerin çapı, daha büyük olur. Çap büyüdüğünde, iletkene gelen buz yükü, rüzgar yükü ve gerilme kuvveti daha büyük olur. Bu durum, iletkenin mekanik dayanımını olumsuz etkiler. Mekanik dayanımın azalması, özellikle kar yağışı fazla olan bölgelerde, iletkenlerin kopmasına ve kısa devrelere neden olmaktadır. İletken çapının büyümesinin faydası da yok değildir. Çapı büyük iletkenlerde korona kaybı az olur.

5. Sehim (fleş):

Her iletkenin aynı uzaklıktaki sehimi farklıdır. Bir hava hattı iletkeni, üzerinden geçtiği yerin özelliğine göre belli bir mesafeden fazla yere yakın olmamalıdır.

Sehim Miktarını Etkileyen Faktörler:- iletkenin kullanıldığı buz yükü bölgesi- İletkenden çekilecek akım- Direkler arası mesafe- İletkenin cinsi


6. Özgül Ağırlık:

İletkeni mekanik dayanım yönünden etkileyen en önemli faktörlerden Biri de, iletkenin ağırlığıdır. İletken ağırlığının az olması istenir. Bu yüzden havai hatlarda, Özgül ağırlığı az olan ama iletkenliği de çok zayıf olmayan iletkenler tercih edilir.

7. Titreşim Eğilimi:

Enerji nakil hatları, sürekli rüzgara maruz kalır. Rüzgar esmesi, buzların aniden koparak düşmesi veya ağır kuşların konup – kalkmaları, havai hatlarda titreşim meydana getirir. Bu titreşim uzun bir süre, hatların bir saz teli gibi titreşmesine neden olur. Büyük titreşimler hatların kopmasına neden olabilir. Bu bakımdan seçilen iletkenin malzeme yoğunluğu da göz önüne alınmalıdır.

Hava hattı iletkenleri, yapıldığı malzemenin cinsine ve imal ediliş şekline göre ikiye ayrılır.

a. İmal Ediliş Şekline Göre İletken Çeşitleri:

1. Masif iletkenler,2. Masif örgülü iletkenler, \3. Ortası boş örgülü iletkenler,4. Demet şeklindeki iletkenler.

1. Masif İletkenler:

İçi dolu olarak tek cins malzemeden 10 mm2 kesite kadar yapılan iletkenlerdir. Bazı özel durumlarda kesit 16 mm2’ye kadar çıkmakta, bazen de içi çelik dışı bakır olarak yapılmaktadır.

Şekil 10.2. Masif iletken çeşitleri.

2. Masif Örgülü İletkenler:Masif iletkenlerin kesitleri büyütüldüğünde montajda, taşımada ve kangal haline

getirilmelerinde problemler çıkmaktadır. Bunu önlemek için masif örgülü iletkenler yapılmıştır. Aynı veya ayrı cins iletkenlerin birbiri üzerine sarılmasıyla elde edilir.

İletkenin mekanik dayanımını artırmak için, kesit ve kullanılacağı yere göre içine çelik" teller yerleştirilir. Örgülü iletkenlerde katlar, birbirinin tersi yönde sarılır (Şekil 10.3).

Şekil 10.3. Masif örgülü iletkenler ve kat yapıları.

102

3. Ortası Boş Örgülü iletkenler:Yüksek ve çok yüksek gerilimli enerji iletiminde meydana gelen korona (kaçak)

kayıplarını azaltmak için iletken çapı büyütülür. Genellikle, aynı cins iletkenlerin birbirlerine sarılması ile elde edilir.

Şekil 10.4. Ortası boş örgülü iletkenler.

Örgülü iletkenlerde Damar Sayısının Bulunması:Örgülü iletkenleri damarlar meydana getirir. Damar sayısı kat adedine ve katlan

oluşturan damarların aynı çapta olup olmadığına bağlıdır. Örgülü iletkenlerin damar sayılan 3x* + 3x + 1 formülüyle bulunur. Formülde (x) kat adedini gösterir.

Örnek: Kat adedi 3 olan örgülü iletkenin damar sayısı: 3x2 + 3x + 1 formülünden, 3.32 + 3.3 +1 = 37 adet bulunur.

4. Demet Şeklindeki İletkenler:Hatlarda meydana gelen korona kayıplarının yanında diğer kayıpları da en aza

indirmek için, fazlara ait iletkenler iki veya daha fazla sayıda yapılabilir. İletkenler arasında belli bir mesafe olmalıdır

b. Yapıldığı Malzemenin Cinsine Göre iletken Çeşitleri:

1. Bakır iletkenler,2. Alüminyum iletkenler,3. Alüminyum - çelik iletkenler,4. Bakır zırhlı - çelik iletkenler,5. Bronz iletkenler,6. Aldrey iletkenler.

1. Bakır İletkenler:Hem elektriki geçirgenliği yüksek, hem de mukavemeti (mekaniki dayanım) iyi

olan iletkendir. Bakırın mukavemetini arttırmak için soğuk haddeden geçirilir. Bu işlemde bakırın mekaniki dayanımı %50'ye kadar artmakta, fakat iletkenliği %2,5 azalmaktadır. Hava hatlarında kullanılan bakırın 20°C'deki özgül direnci 0,017691 Ωmm2/m, özgül iletkenliği 56m/Ωmm2, özgül ağırlığı 8,89 gr/cm3 ve en yüksek çekme kuvveti 19kg/mm2'dir.

Bakır iletkenler, hava ile temas ettiklerinde yüzeylerinde zamanla koyu renkli oksit tabaka meydana gelir. Meydana gelen oksit tabaka, alüminyum iletkenlerdeki oksitlerin aksine, iletkendir. Meydana gelen bu tabaka, ısı alışverişinin daha hızlı olmasını sağlamaktadır.

Bakır iletkenli hava hatları, kimyasal madde üreten tesislerin üzerinden mümkünse geçirilmemelidir. Çünkü bacalardan çıkan gazlar, bakır iletkenin mukavemetini azaltmaktadır. Eğer, hat mutlaka bu gibi yerlerden geçecek ise; iletkenlere koruyucu maddeler sürülmelidir.

2. Alüminyum iletkenler:Hava hatlarında kullanılan bakır iletkenlerden sonra gelen en iyi iletkendir. Saf

alüminyum çok yumuşak olduğundan dayanımını arttırmak için demir, silisyum, çinko ve bakır gibi maddeler katılır. Ancak bunların karışımdaki oranı %0,5'i aşmaz.


Aynı akımda, ısı kayıplarını muhafaza edebilmek için kullanılan iletken kesiti bakırdan % 61 daha fazladır. Ancak, alüminyum iletkenin aynı kesitteki ağırlığı bakırın yarısı kadardır. 20 °C'de özgül ağırlığı 2,703 gr/cm3, özgül iletkenliği 35 m/Ωmm2, özgül direnci 0,028277 Ωmm2/m'dir. En yüksek çekme kuvveti ise 8 kg/mm2'dir.

Alüminyum iletkenlerin mekaniki dayanımları bakıra göre daha az olduğundan, uzun menzilli direklerde sehimleri, bakıra göre fazladır. Bu durum, direk boylarının uzun seçilmesine neden olmaktadır.

3. Alüminyum - Çelik İletkenler:Alüminyum iletkenlerin dayanımını arttırmak için, alüminyum iletkenin merkezine

çelik tel konularak yapılan iletkendir. Alüminyum -çelik iletkenlerin kesitleri bakır iletkenlere göre daha büyüktür. Bu da korona kayıplarını azaltmaktadır. Fakat merkezde bulunan çelik tel etrafında oluşan manyetik alanın oluşturduğu mıknatıslanma, kayıplara neden olmaktadır.

4. Aldrey iletkenler:Tam alüminyum iletkenlerin sakıncalarını gidermek için geliştirilmiş iletkenlerdir.

% 98,7 alüminyum %0,5 magnezyum %0,5 silisyum ve %0,3 demir bileşiminden meydana gelmiştir. Örgülü aldrey iletkenlerin kopma gerilmesi 31–33 kg/mm2 olup, saf alüminyum iletkenlere göre %75 daha fazladır. Özgül direnci 0,0333 Ωmm2/m ve özgül iletkenliği 30m/Ωmm2)dir. Mukavemeti fazla olmasına rağmen iletkenliği alüminyuma göre %15 daha az, bakıra göre de %87 daha azdır. Mukavemetin önem kazandığı iletim hatlarında, alüminyum iletkenler yerine kullanılır.

5. Bakır Zırhlı Çelik iletkenler:Uzun açıklıklı direkler arası iletimde kullanılan iletkenlerdir(nehir geçmesi, sarp

kayalıklı yerler vb.). Çelik teller bakır bir tabaka ile kaplanır ve örülerek bu tip iletkenler elde edilir. Bu iletkenlerin gerilme kuvveti bakıra göre çok fazla olmasına karşın, iletkenliği düşüktür. İletkenliği bakırın 0,35 katıdır. Eğer büyük akım taşıma kapasitesi gerekiyorsa, bakır kaplı çelik teller arasına bakır teller de sarılır.

6. Bronz İletkenler:Bakır, silisyum ve kalay karışımından elde edilen iletkenlerdir. Mekaniki

dayanımları bakıra göre fazla olmasına rağmen, iletkenlik açısından kötüdür. Ayrıca, kırılgan olduğundan montajında büyük özen ister.

7. Galvanizli Çelik İletkenler:Mekaniki dayanımları çok yüksek olan bu iletkenler, uzun menzillerde ve koruma

teli olarak kullanılırlar. Kesitleri küçüktür.

C. DİREK ÇEŞİTLERİ

1. Kullanış Yerlerine Göre Çeşitleri ve Kullanım Yerleri:

a. Normal taşıyıcı direkler (T)b. Köşede taşıyıcı direkler (KT)c. Normal durdurucu direkler (D)d. Köşede durdurucu direkler (KD)e. Son (nihayet) direkler (N)f. Dağıtım (Branşman) direkler (B)g. Geçit direkleri (G)

a. Normal Taşıyıcı Direkler (T): Enerji nakil hattının, doğrusal olarak geçtiği yerlerde, iletkenlikleri taşımak için kullanılan direklerdir. İletkenler izolatörlere bir bağ ile

104

bağlanır.

Şekil 10.5. Normal taşıyıcı direk.

b. Köşede Taşıyıcı Direkler (KT): Doğrusal olarak giden hattın, yön değiştirdiği yerlerde (küçük sapmalarda) kullanılan direklerdir. İletkenler izolatörlere taşıyıcı bağ ile bağlanır.

Şekil 10.6. Köşede taşıyıcı direk.

c. Normal Durdurucu Direkler (D) : Enerji nakil hatlarının doğrusal olarak geçtiği yerlerde, hatlara gelen kuvvetleri daha iyi karşılayabilmek için kullanılan direklerdir. Enerji nakil hatlarında, genel olarak 7 taşıyıcı direkten sonra 1 durdurucu direk kullanılması uygundur. İletkenler izolatörlere her iki yönde de durdurucu bağ ile bağlanır.

Şekil 10.7. Normal durdurucu direk.

d. Köşede Durdurucu Direkler (KD) : Düz doğrultuda giden hattın, büyük sapmalarında kullanılan direklerdir. İletkenler izolatörlere nihayet bağı veya durdurucu bağ ile bağlanır.

Şekil 10.8. Köşede durdurucu direk.

e. Son (Nihayet) Direkler (N) : Enerji nakil hatlarının başlangıç ve bitiminde kullanılan direklerdir. İletkenler nihayet bağ ile bağlanır.

Şekil 10.9. Son (nihayet) direk.

f. Dağıtım (Branşman) Direkler (B) : Enerji hatlarının kollara ayrıldığı yerlerde kullanılan direklerdir. Üzerlerinde ayırıcı bulunabilir.

g. Geçit Direkleri (G): Geçit mesafesi uzun, nehir, boğaz, kanal, karayolu gibi yerlerden geçişlerde (atlamalarda) kullanılan direklerdir. Örneğin; İstanbul Boğazı atlaması (1600 m), Mesina Boğazı atlaması (İtalya, 3646 m).


2. Yapılarına (yapıldıkları malzeme) Göre Çeşitleri:

a. Ağaç direkler,b. Beton direkler,b. 1. Vibre beton (VBA) direkler, b.2. Santrifüj beton (SBA) direkler.c. Demir direkler,c. 1. Boyalı-kaynaklı demir direkler, c.2. Galvaniz-cıvatalı demir direkler.

a. Ağaç Direkler: 35 kV'ye kadar olan gerilimlerin taşınmasında kullanılan, iğne yapraklı (çam, köknar, ardıç ve ladin) ağaçların kesildikten sonra tornalanmasıyla elde edilen direklerdir.

Ağaç direkler açık havada kullanıldıklarından, sürekli olarak dış etkilere (kar, yağmur v.b.) ve ağaca zarar veren haşerelerin etkilerine maruz kalırlar. Bu etkilerin direği çürütmesini önlemek için, direk kullanılmadan önce ilaçlamaya tabi tutulur.

Ağaç direklerin temeline kesinlikle beton dökülmez. Taş ve toprakla temel sıkıştırılarak direk dikilir. Eğer temele beton dökülür ise direğe gelen tepe kuvvetlerinde direk, ankastre (temel üst noktası) noktasından kırılabilir. Ayrıca direğin dibi zamanla çürüyebilir. Bunu önlemek için enjeksiyonla direk diplerine (temele) ilaçlama yapılmalıdır. Eğer direk temeline beton dökülürse, direğin temelini bir miktar açmak ve ilaçlamak mümkün olmaz.

Ağaç direkler, normal taşıyıcı ve köşede taşıyıcı direk olarak kullanılırlar. Yağmur ve kar sularının direğe zarar vermesini kısmen de olsa önlemek için, direk tepesi 45 derece açılı olarak kesilir. Standart ağaç direk boylan: 8-8,5-9-9,5-10-10,5-11-11,5-12-12,5-13-13,5 m'dir.

Ağaç direkler üzerinde iletkenlerin taşınması için, izolatörler doğrudan direğe takılabilir veya direkler üzerine monte edilen konsollara sabitlenen izolatör yardımıyla taşınır. Ağaç direkler üzerinde, yerden 2,5 m yükseklikte, 16x8 cm ebatında direk numarasını gösteren levha ile erden 3 m yükseklikte, 16x28 cm ebatında ölüm tehlikesi levhası bulunur. Bu levhalar direğin en kolay görünen kısmına monte edilir.

Ağaç Direklerin Avantajları- Ucuzdur,- Hafif olduğundan, taşınması kolaydır,- Boyama masrafları yoktur,- Kaçak akımlara karşı güvenlidir,- Sökülerek başka yerlerde kullanılabilir.Ağaç Direklerin Dezavantajları- 35 kV'nin üstündeki gerilimlerde kullanılamaz,- Dış etkilere karşı fazla dayanıklı değildir,- Ömürleri uzun değildir,- Tepe kuvvetlerine dayanımları azdır.

b. Beton Direkler: Çimento, kum, su ve çakılın uygun oranlarda karşılaştırılmasıyla elde edilen beton ile, yüksek dayanımlı çelik tel ve halatları kullanarak, titreşim (vibrasyon) veya santrifüj (savurma) yöntemleriyle yapılan direklerdir. Direğin ömrü, kullanılan betona bağlıdır. Yapılabilen en üstün beton, santrifüj betondur. Direğin tepe kuvvetlerine dayanımı, içinde kullanılan çelik tellere bağlıdır. Doğa şartlarından pek etkilenmeyen beton direkler, dairesel kesitli ve konik şekilde yapılırlar. Beton direklerde kullanılan, izolatörlerin monte edildiği traversler de betondan yapılmıştır. Beton direğin temeline taş, toprak v.b. maddeler konmamalı, sadece beton kullanılmalıdır. Beton direkler tepe kuvvetine göre, 250 kg'den 3500 kg'ye kadar yapılabilmektedir. Boyları 8 m'den 26 m'ye, çaplan ise 50 cm'ye kadar konik, bu çaptan sonra ise silindirik şekilde yapılmaktadır.

106

Genellikle orta ve alçak gerilimlerde kullanılır. Ayrıca yol aydınlatmalarında da sıkça kullanılmaktadır. Direk üzerine şablonla direk numarası ve ölüm levhası işareti yapılır.

Orta ve alçak gerilimde kullanılan santrifüj beton direkler tepe kuvvetleri yönünden; 1-1,5-2-2,5-3-3,5-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17-18-19-20-21-22-23-24-25-26-27-2.8-29-30-31-32-33-34-35 ve 36 olmak üzere toplam 39 değişik tipte imal edilmektedir. Bu rakamlar hem direk tipini, hem de direk tepe kuvvetinin % 1 'ini göstermektedir.örneğin; 9 tipi direk denilince, tepe kuvveti 9x100 = 900 kg olan direk anlaşılır.

Beton Direklerin Avantajları- Uzun ömürlüdür, Bakımları kolaydır,- Tepe kuvvetleri büyüktür,- Atmosferik olaylardan fazla etkilenmez,- Çeşitli amaçlar için kullanılabilir,- Kaçak akımlara karşı güvenlidir. Beton Direklerin Dezavantajları- Kınlgan olduğundan, taşınırken dikkatli olunmalıdır,- Ağır olduğundan, taşınması zordur, Montaj zorluklan vardır.

c. Demir Direkler: Her türlü gerilim kademesinde kullanılabilen, demİr-çelikten yapılmış direklerdir. Direkler iki şekilde yapılır.

1. Boyalı-kaynaklı direkler: Genellikle orta ve alçak gerilimde kullanılır.2. Galvanizli-civatalı demir direkler : Yüksek ve çok yüksek gerilimlerde ve

kimyasal etkilere maruz kalınan yerlerde kullanılır.Demir direkler, uzun ömürlü olmaları ve tepe kuvvetlerinin her türlü ihtiyaca cevap

verebilecek kapasitede olması nedeniyle tercih edilirler, Yapılarında I, U ve L şeklinde profiller kullanılır.

I Tipi U Tipi L Tipi

Şekil 10.10 Demir direklerde kullanılan profil çeşitleri.

Demir direklerin temellerine kesinlikle, taş, kum ve toprak doldurulmamalı, sadece beton kullanılmalıdır. Özellikle yüksek gerilim için kullanılan demir direk temelleri çok dikkatli yapılmalıdır. Çünkü temeldeki küçük bir eğim, yukarıda bariz olarak direğin bir yana doğru eğimli olmasına neden olur. Alçak gerilim şebekelerinde, A ve kafes tipi demir direkler kullanılmaktadır.

A Tipi Direkler:

8I-10I-12I-6,5I-8U-10U-vel2U veya 8Ik-12Ik-6,5Uk-8Uk-lOUk ve 12Uk olarak adlandırılırlar. Buradaki I ve U, A tipi direk yapımında kullanılan profilin şeklini, rakamlar profilin yüksekliğini, k harfi İse kısa boylu direkleri ifade eder.


Şekil 10.11. A Tipi direk

107

Kafes Tipi Direkler:

L tipi profillerden yapılan kafes direklerde, direğin hem alt, hem de üst kısmı kare teşkil edecek şekilde dizayn edilir. Kafes tipi direkler, hafif ve ağır kafes direkler olarak İkiye ayrılır.

Kafes tipi direkler Klk-K2k-K3k-K4k-K5k ve K1-K2-K3-K4-K5 olarak numaralandırılır. Burada; K harfi direğin kafes tipinde olduğunu, k harfi direğin kısa boylu olduğunu, 1-2-3-4-5 rakamları ise direğin tepe kuvvetinin mukavemetini (dayanımı) gösterir. Örneğin; rakam 3 ise tepe kuvveti 3x1000=3000 kg'ye dayanabilir.

3. Taşıdıkları Devre Sayısına Göre Direk Çeşitleri

a. Tek Devreli Direkler : Sadece bir alternatif akım devresi iletkenlerini taşıyan direklerdir.

Şekil 10.13. Tek devreli direkler.

b. Çok Devreli Direkler : İki ve daha fazla alternatif akım iletkenlerini taşıyan direklerdir.

Şekil 10.14. Çok devreli direkler.

4. Kullandıkları Hattın Gerilimine Göre Direk Çeşitleri:

a. Alçak gerilim direkleri,b. Orta gerilim direkleri,c. Yüksek ve çok yüksek gerilim direkleri.

Şekil 10.12. Kafes tipi direk

108

Şekil 10.15. Orta ve yüksek gerilimde kullanılan demir direkler.

Demir Direklerin Avantajları- Tepe kuvvetleri büyüktür,- Ömürleri uzundur, Onarımları kolaydır,- Taşınmaları ve montajları kolaydır. Demir Direklerin Dezavantajları- Maliyeti yüksektir,- Rutubet etkisine karşı boyanmalıdır,- Kaçak akımlara karşı çok güvenli değildir.

D. DİREK BAŞI DONANIMLARI

Elektrik enerjisinin direkler vasıtasıyla taşınmasında, direkler üzerinde bazı donanımlara ihtiyaç vardır. Bunlar;

- Traversler- İzolatörler- Korkuluklar- Damperler- Camper

1. Traversler ve Görevleri :

Enerji nakil hatlarında kullanılan iletkenleri birbirinden ve direkten, belli bir mesafede tutmaya ve taşımaya yarayan, beton veya demirden yapılan elemanlardır.

Travers seçiminde bazı unsurların göz önünde bulundurulması gerekir. Bu hususlar;a. İletken sayısı,b. İletkenin gerilme kuvveti ve ağırlığı,c. İzolatör ve direk tipi,d. İşletme gerilimi,e. Tesisin kuruluş yeri.Traversler kullanıldığı direğe göre isimlendirilirler. 1.Taşıyıcı Travers : Taşıyıcı direklerde kullanılan traverslerdir. İletkenler

izolatörlere taşıyıcı bağ ile bağlanır.2.Durdurucu Travers : Taşıyıcı traverslere bağlanan iletkenlerin daha gergin

durması için kullanılan traverslerdir. İletkenler izolatöre durdurucu bağ ile bağlanır.3.Köşe Traversleri : Hatların yön değiştirdiği yerlerde kullanılan traverslerdir.

İletkenler taşıyıcı bağ ile bağlanır.4.Son (Nihayet) Traversi : Hava hatlarının, başlangıç ve bitiş noktalarındaki

direklerde kullanılan traverslerdir.İletkenler izolatöre durdurucu bağ ile bağlanır.5.Branşman (Kol) Traversi : Havai hatların kollara ayrıldığı yerdeki direklerde

kullanılan traverslerdir.


Yapıldığı malzemenin cinsine göre travers çeşitleri ;1. Beton traversler (beton direklerde),2. Demir-çelik traversler (demir direklerde).

2. İzolatörler ve Görevleri:

Enerji nakil hatlarını ve baraları, tespit edildikleri yerden yalıtan ve taşıyan elemanlara izolatör denir.

İzolatörler, elektrik akımına karşı büyük direnç gösteren, sıcak ve soğuk hava şartlarına dayanıklı malzemeler olan, porselen ve camdan imal edilirler. Bunlara ilaveten, epoksi reçineli izolatörler de yapılmakta; ancak maliyeti yüksek olduğundan pek kullanılmamaktadır. İzolatörlerin, iletkenlere gelebilecek yükleri emniyetli bir şekilde taşıyabilmeleri için mekaniki dayanımlarının da iyi olması gerekir.

Yapıldığı Malzemenin Cinsine Göre İzolatör Çeşitleria Porselen izolatörler,b. Cam izolatörler,c. Epoksi reçineli izolatörler.a. Porselen İzolatörlerIsıl ve mekaniki dayanımlarının yüksek olmasından dolayı, çok eskiden beri

kullanılan izolatörlerdir.Sert porselenden yapılan izolatörlerin yapı maddeleri; % 50 kaolin, % 25 feldspat

ve % 25 kuvars'ür. İzolatörün dielektrik dayanımını artırmak için, ince bir sır (porselen) tabakasıyla kaplanarak yüzeyinin pürüzsüz (deliksiz) olması sağlanır. Yüzeyin pürüzsüz olması, kirlenen izolatörlerin yağmur sularıyla, kolayca temizlenmesine yardımcı olur. Porselenin dielektrik dayanımı (60-70 kV/cm) cama göre daha azdır.

b. Cam İzolatörlerYapım malzemesi cam olan izolatörlerdir. Dielektrik dayanımlarının (140 kV / cm)

porselene göre daha fazla, maliyetlerinin ise ucuz olması, kullanım alanlarını artırmıştır. Saydam olduklarından kırık ve çatlakları kolayca görülebilir. Ortam ısısının değişmelerinde üzerlerinde nem toplamaları atlamalara neden olur. Bu istenmeyen bir durumdur.

c. Epoksi Reçineli İzolatörlerMekaniki dayanımı çok iyi olan bu izolatörler, pahalı olmaları nedeniyle özel

durumlar haricinde şimdilik kullanılmamaktadır.Porselen İzolatörlerle Cam İzolatörlerin Karşılaştırılması:- Cam izolatörler şeffaf olduğundan, çatlama ve kırılmaların tespiti daha kolaydır,

porselen izolatörlerde daha zordur.- Cam izolatörlerin termik genleşmeleri, porselen izolatörlere göre daha küçük

olduğundan, ortam ısısının değişmesinde, fiziki zarar görme olasılığı azdır.- Cam, ışığı geçiren bir madde olduğundan, güneş ışığında daha az ısınır, porselen

izolatör daha çok ısınır,- Cam İzolatörler, porselen izolatörlere göre, hem daha ucuz, hem de dielektrik

dayanımı daha yüksektir.- Nem, cam izolatör üzerinde, porselene göre daha çabuk yoğunlaşır. Bu da cam

izolatör üzerinde pisliklerin toplanmasına ve kaçak akımlara neden olur.Taşıdığı İletkenin Gerilimine Göre İzolatör Çeşitleria. Alçak gerilim izolatörleri,b. Orta gerilim izolatörleri,c. Yüksek ve çok yüksek gerilim izolatörleri. Kullanma Yerlerine Göre İzolatör Çeşitleria. Mesnet izolatörler,

110

b. Zincir izolatörler,c. Geçit izolatörler.

3. Korkuluklar ve Görevleri:

Korkuluklar demir direklerde kullanılır. İnsanların ve tırmanma özelliğine sahip canlıların, direklere çıkmalarını önlemek İçin kullanılan, metalden yapılmış elamanlardır. Korkulukların ebatları ve tipleri kullanılacağı direğe göre değişiklikler gösterir.

4. Damper (amortisör) ve Görevi:

Enerji nakil hatları çeşitli nedenlerle titreşim yaparlar, Bunlar; ağır kuşların konması ve havalanması anındaki titreşimler , kar ve buzların kırılarak dökülmesinden kaynaklanan titreşimler ile rüzgarın neden olduğu titreşimlerdir.

Bu titreşimler, İletkenlerin ağırlığından dolayı izolatörlere binen yükü bir kaç kat daha artırarak, kopmalarına neden olabilir. İşte bu titreşimlerin etkisini a2altmak için, izolatörlere yakın yere monte edilen elemanlara damper denir.

Açık arazilerden, büyük vadilerden, nehir ve boğaz atlamalarından geçen iletim hatlarında Stockbndge damperler kullanılır.

- Direkler arası mesafe a<200m ise; bir taraftaki direkte 1 adet,- Direkler arası mesafe 200m<a<500m ise; her iki taraftaki direklere birer adet,- Direkler arası mesafe 500m<a<1500m ise; her iki taraftaki direkte ikişer adet

damper kullanılır.

Şekil 10.16. Damperlerin hat üzerindeki konumları ve sayıları.

5. Camper (gevşek irtibat) ve Görevi:

Burdurucu direklerde, ayırıcı monte edilmiş direklerde ve saplama hatalarda, direk üzerinde enerji nakil hatlarının giriş ve çıkışını birleştiren iletkenlere camper denir. Camper için kullanılacak iletken kesiti, birleştireceği hattın kesitiyle aynı olmalıdır. Bağlantı için genellikle klemens kullanılır.


ÜNİTE 11: ELEKTRİK MESLEK RESİM

A- TESİSAT PLÂNININ ÇİZİMİNDE UYULMASI GEREKLİ KONULAR

ELEKTRİK PROJELERİ UYGULAMA STANDARTLARI

1. Elektrik ve elektronik iç tesisat uygulama projeleri, yürürlükte bulunan kanun, yönetmelik ve EMO (Elektrik Mühendisleri Odası) proje standartlarına uygun olarak hazırlanacaktır.2. Projelerde kullanılacak tüm malzemelerin zorunlu standartlara uygun olacağı ve uygulama projelerinin yapımında;

a. Bayındırlık ve İskan Bakanlığı Mimarlık ve Mühendislik Hizmetleri Şartnamesi,b. Elektrik İç Tesisleri Yönetmeliği,c. Elektrik Kuvvetli Akım Tesisleri Yönetmeliği,d. Asansör Yönetmeliği,e. Elektrik Tesislerinde Topraklamalar Yönetmeliği,f. Bayındırlık ve İskan Bakanlığı Elektrik Mühendisliği Proje Düzenleme Esasları,g. TEDAŞ Elektrik Enerji Tesisleri Proje Yönetmeliği,h. EMO Transformatör Merkezleri Yapımında Dikkat Edilecek Esaslar,i. Anma Gerilimleri 1 kV'un Üzerinde Olan Kuvvetli Akım Tesislerinin Kurulmasıiçin Yönetmelik,j. Elektrik Dağıtım Tesisleri Genel Teknik Şartnamesi, k. Elektrik Tesisleri Kabul Yönetmeliği, l. Elektrik Tesislerinde Emniyet Yönetmeliği, m. TSE Paratoner Yönetmeliği, n. TSE Yangın Yönetmeliği, o. EMO Yüksek Yapılar Yönetmeliği,p. EMO Ortak Anten TV / R ve Kablo TV / R Dağıtım İç Tesisat Yönetmeliği, q. Türk Telekom A.Ş. Bina İçi Telefon Tesisatı Teknik Şartnamesi, r. Diğer özel sistemlere ilişkin ulusal ve uluslararası standartlara uyulacaktır.

3. Projeler, imar yönetmeliğine uygun onaya sunulacak, mimarî proje ölçeklerinde hazırlanacak, ölçek proje düzenlemesine uygun değilse, büyütülebilecek veya açıklayıcı detaylar verilecektir.4. Proje ölçekleri, mimarî plânlara uygun olacak ve en azından aşağıdaki ölçeklere uyulacaktır.

• Vaziyet Plânlan : 1/1000• Kat Plânları: 1/50• Ayrıntılar: 1/20

5. Projelerde EMO tarafından belirlenen semboller kullanılacaktır. Liste dışı sembol kullanıldığında mutlaka açıklama listesi verilecektir.6. Projelerde mimarî plânlar 0,2 mm, kuvvetli akım kolon hatları 0.6 mm, linyeler 0.4 - 0.5 mm, zayıf akım hatları 0,2 - 0,3 mm, kalınlıkta çizgi ile çizilecek, eğer autocad ile çizim yapılmamış ise bütün yazılarda şablon kullanılacaktır.7. Kat plânlarında, birbirinin aynı olan katlar için tek plân verilebilecektir. Ancak normal kat giriş katın aynı olsa bile ayrı çizilecektir. Simetrik bölümler tam olarak gösterilecektir.8. Kat plânları üzerinde iletken kesitleri ve sayıları ile boru çapları belirtilecektir. Açıklamalar kısmında standart boru çapları ve içinden geçebilecek iletken kesitlerinin belirtilmesi durumunda, ayrıca boru çaplarının belirtilmesine gerek yoktur.9. Betonarme kirişlerin yanına zorunlu kalınmadıkça buat ve ek kutusu konulmayacaktır.

112

10. Özellikle baca, kolon, şaft ve ışıklık gibi mimarî ayrıntılar projede belirtilecek, baca ve baca çevresinden tesisat geçirilmeyecektir. Banyo ve mutfak gibi bölümlerdeki yerleşim kat plânlarında gösterilmeli ve ıslak hacimlerde kullanılacak buat ve anahtarlar ıslak hacim dışında olmalıdır. Zorunlu durumlarda, özel sızdırmazlığı sağlanmış buat ve ek kurulan kullanılacaktır.11. Bir buata en çok 4 bağlantı ucu gelebilecek, bu sayı aşıldığında kare buat veya ek kutusu konulacaktır.12. Projelerde kullanılan tüm elemanların yerleri tam olarak belirtilecek ve en azından aşağıdaki standartlara uyulacaktır;

a. Anahtarlar, 110 cm yukarıda,b. Prizler, zeminden 40 cm yukarıda,c. Aplikler, zeminden 190 cm yukarıda,d. Tablolar, zeminden 200 cm yukarıda,e. Buatlar, zeminden 220 cm yukarıda,f. Yukarıdaki elemanlar, kapılardan 30 cm, duvar birleşim noktalarından ve pencerelerden 50 cm uzakta olacaktır.

13. Projelerde, kullanılan tüm pano ve dağıtım kutuları, özel harf ve yazılarla kodlandırılacaktır.14. Projelerde, yatay plânlar yanında her sistem için ayrı ayrı tek hat şemaları verilecektir.15. Projeler hazırlanırken, iç mimarî tasarıma ve mekanik tesisat yerleşimine dikkat edilecektir.16. Tesisatın ne şekilde yapılacağı, çevrenin özelliğine uygun bir koruma sınıfında yapılacaktır.17. Konut projelerinde, kuvvetli ve zayıf akım aynı pafta üzerinde gösterilebilir. Ancak kapsamlı yapılarda zayıf akım ve kuvvetli akım projeleri ayrı paftalara çizilecektir.18. Projelerde iletken renk kodlan aşağıdaki şekilde belirtilmek zorundadır;

a. Üç fazlı sistemlerde, koruma iletkeni yeşil bantlı - sarı, nötr iletkeni açık mavi, faz iletkenleri TSE standartlarına uygun olarak R - gri, S - siyah, T - kahverengi seçilecektir.b. Üç fazlı sistemin devamı durumundaki bir fazlı sistemde, faz iletkeni gri veya kahverengi seçilecektir.c. Özel durumlarda ise, kullanılan iletken renkleri tanımlanacaktır.

19. Basit yapılar dışındaki 200 m2den büyük yapılarda, yangın ihbar sistemi projelendirilecektir.20. Kat tabloları girişinde, 30 mA eşik korumalı kaçak akım koruma rölesi kullanılacaktır. Ana tablodaysa 300 mA eşik korumalı kaçak akım koruma rölesi kullanılacaktır. Kesme kapasitesi imalât sınırını aştığı durumlarda, ana tablo yükleri bölünerek 300 mA eşik korumalı kaçak akım koruma rölesi kullanılacaktır.21. Sayaç tabloları, katlarda aynı mahalde ve bir arada olacaktır. Bina genel kullanımına yönelik ayrı bir sayaç ve sayaç tablosu olacak, ortak amaçlı kullanılan tüm tesisat bu tablodan beslenecektir. Projelerde sayaç panosu detayı verilecektir.22. Bina ana beslenme hattının kesiti ve cinsi, yaklaşık uzunluğu, besleneceği direk no'su gibi bilgiler projede belirtilecektir.23. Ortak çatılı ve birden fazla girişi olan binalar bir noktadan beslenecektir.24. Yapı bağlantı hattı kesiti, gerilim düşümü ve akım yoğunluğu kontrolü yapılarak saptanacaktır. Ancak, konutlar için bu kesit bakır iletken olması durumunda en az 6 mm2, alüminyum iletken olması durumunda ise, en az 10 mm2 olmalıdır.25. Aydınlatma ve priz linyeleri ayrı ayrı olacaktır. Kolon linye hatları, tablolardan çıkış sırasına uygun olarak numaralandırılacak ve uzun hatlarda linye numaraları yanına beslendikleri tablo kodu da yazılacaktır.


26. Aydınlatma ve priz linyeleri ile priz sortileri en az 2,5 mm2 kesitinde bakır iletkenle tesis edilecektir. Bütün prizler, toprak hatlı olacaktır. Banyolarda en az iki (çamaşır makinesi ve elektrikli şofben gücüne uygun), mutfaktaysa en az üç bağımsız priz linyesi (bulaşık makinesi, elektrikli fırın ve elektrikli su ısıtıcısı gücüne uygun) olacaktır. Prizlerin kullanma amacı ve güçleri belirtilecek, kullanma amacı belli olmayan priz güçleri bir fazlı priz için en az 300 watt, üç fazlı priz için en az 600 watt kabul edilecektir. Priz linyelerıne en çok yedi priz bağlanabilecek, ancak priz güçleri toplamı 2000 VA'i geçemeyecektir.27. Projelerde, "Proje ve Teknik Uygulama Sorumlusu" ve yapı ile diğer bilgilerin bulunduğu kapak, vaziyet plânı, semboller listesi, açıklamalar, tablo yükleme cetvelleri, gerilim düşümü ile akım yönünden kesitlerin incelenmesi, aydınlatma hesapları, tablo açılımları, kolon şemaları, sayaç panosu detayı, keşifler ve gerekçe raporunu kapsayacaktır.28. İşyerleri ve atölyelerde, aydınlatma için birden fazla- flüoresan kullanılan bölümlerde, kamaşma olayının en az düzeye indirilmesi için üç fazlı besleme yapılmalıdır.29. Kompanzasyon yapılmayan tesislerde, gaz deşarjlı lâmbaların (flüoresan, sodyum ve cıva buharlı v.b.) kullanılması durumunda, ampul başına gerekli kapasitede kondansatör paralel bağlanacak veya kondansatörlü balast kullanılacaktır.30. Lâmbadan lâmbaya geçiş yapılması durumunda, gerekçesi belirtilecek ve uygun klemensle bağlantı sağlanacaktır.31. Tabloların yükleme cetvelleri, yüklerin özelliklerini, sorti cins ve sayılarını, linye güçlerini, sigorta cins ve kesme kapasitelerini ve gerekli diğer bilgileri kapsayacaktır.32. Projelerde, ana besleme, kolon, en uzun ve en yüklü linye hattı için gerilim düşümü hesabı yapılacaktır. İletken kesitleri, ayrıca akıma göre kontrol edilecektir. Ana besleme hattı ve kolon hatları için, talep faktörleri dikkate alınacak ve gerilim düşümü talep faktörüne göre hesaplanacaktır.33. Bölümlerin özelliklerine ve kullanım amaçlarına göre aydınlatma hesabı yapılacak, enerji tasarrufu açısından da değerlendirilerek armatürlerin cins ve güçleri seçilerek kat plânları üzerinde gösterilecektir. Basit yapılar için, aydınlatmada en az 12 watt/m2 esas alınacaktır.34. Kolon hatlarının katlar arasındaki iniş ve çıkış noktalan, açık olarak belirtilecektir.35. Kolon şeması, mimarî kat sayısına uygun olarak çizilecek, tabloların isimleri, güçleri, sigorta ve şalter anma değerleri, ana tablodan itibaren kolon hattı uzunluğu, kesiti, cinsi ile ana tabloda hangi faza bağlı olduğu, sayaç anma akımları belirtilecektir.36. Tabloların giriş ve çıkışlarında yük akış yönüne göre önce şalter, sonra sigorta kullanılacaktır.

a. Şalterlerin hareketli kontakları, açık durumda ve enerjisiz olacaktır.b. Kat tabloları ana kesicisi, faz - nötr kesmeli olacaktır.c. Kalorifer dairesinde aydınlatma ve kuvvet tesisatı tam olarak gösterilecektir.d. Hidrofor motoru, anma gücü ve kumanda şekli projede gösterilecektir.

37. Telefon tesisatı projeleri, Türk Telekom A.Ş. Bina içi Telefon Tesisatı Teknik Şartnamesi'ne uygun olarak hazırlanacaktır. Bu projelerde aşağıdaki noktalara dikkat edilecektir;38. Bina girişine, binadaki toplam telefon sortisine yetecek kapasitede ve % 20 yedek hat bağlantısına uygun bina telefon dağıtım kutusu (BTDK) konulacaktır. BTDK ile dış telefon bağlantısı için bina çıkışına kadar içinde kılavuz tel olan boş boru bırakılacaktır. Konutlarda en az iki, işyerlerinde en az üç adet telefon sortisi olacaktır. Kat telefon dağıtım kutusu (KTDK) ile BTDK arasına çekilecek kablo, kattaki toplam telefon sortisi sayısının % 20 fazlası kapasitede olacaktır. KTDK, o kattaki toplam telefon sortisi sayısından % 20 fazla telefon sortisi bağlantısına uygun olacaktır.

114

39. Yapı içi TV / R tesisatı projeleri, "EMO Ortak Anten TV / R ve Kablo TV / R İç Tesisat Yönetmeliği" ne uygun olarak hazırlanacaktır. Bu projelerde aşağıdaki noktalara dikkat edilecektir;Tesisat bağımsız abonelendirmeye uygun olarak, her konuta bağımsız hat düşünülerek projelendirilecektir. Her konutta en az bir TV / R prizi olacaktır. Konut içinde birden fazla TV / R prizi olması durumunda, konut içinde dağıtıcı (tapoff) kullanılacaktır. Bina girişinde TT 'nin bağlantı yapması için, bina kablo TV bağlantı kutusu konulacaktır. Bu kutu ile dış kablo TV bağlantısı için, bina çıkışına kadar içinde kılavuz tel olan boş boru bırakılacaktır. Bu kutu, binadaki toplam abonelere yetecek sayıda çıkışa ve % 20 yedek kapasiteye sahip olacaktır.Çok aboneli ve çok katlı binalarda, bina ana girişindeki dağıtım kutusu dışında katlarda da aynı özellikte ara dağıtım kutuları kullanılacaktır.1. Diğer zayıf akım projeleri yapılırken, ilgili ulusal (varsa) ve uluslararası standartlara uyulacaktır.2. Projelerde tüm malzemeler, en az TSE Belgesi'ne sahip olacaktır ifadesi yazılacak ve projeye aşağıdaki yasa ve yönetmeliklere uyulacağı ifadesi eklenecektir;

a. 66 ve 85 sayılı KHK ve 7303 sayılı yasa ile değişik 6235 sayılı TMMOB Yasası,

b. 3194 sayılı İmar Yasası,c. 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Yasası,d. 3458 sayılı Mühendislik ve Mimarlık Hakkındaki Yasa,e. EMO tüzüğü ve ilgili yönetmelikleri.

B- TESİSATTA KULLANILAN KABLOLARIN KESİTLERİ, BORU ÇAPLARI VE SİGORTA SEÇİMİ

1- İLETKEN KESİTLERİElektrik iç tesisleri yönetmeliği madde 52'ye göre değişik hatlarda kullanılacak en

küçük bakır iletken kesitleri aşağıdaki gibidir.Sorti hattı (ışık) 1,5mm2

Sorti hattı (priz) 2,5mm2

Linye hattı 2,5mm2

Kolon hattı 4mm2

Ana kolon hattı 6mm2

Tesisin yerine ve gücüne göre ana kolon ve kolon hatlarında daha büyük kesitler kullanılır. İç tesisatta iletken kesitinin akıma göre seçilmesi pratik ve en doğru yoldur. Bu seçimde saptanan kesitin uygunluğu, gerilim düşümü hesabı ile kontrol edilir.


Tablo 11.1-Yalıtılmış iletkenlerde kullanılan harf ve anlamları.

Tablo 11.2-Alçak gerilim tesisatlarında kullanılan bazı iletkenler.

2- BORU ÇAPLARI

Kullanılacak borunun çapı, içinden geçirilecek iletken sayısı ve kesitine göre seçilir. İç tesisatta her linye için ayrı bir boru kullanılır. Tesisatta kullanılacak borunun cinsi ise, tesisatın yapılacağı yere göre belirlenir.

Tesisat yapımında; bergman, peşel, PVC, gaz boruları (ştalpanzer, çelik) ve spiral borular kullanılır. Bergman borular sıva üstü, diğerleri sıva altı tesisat borularıdır. Bu boruların üretildikleri çaplar aşağıdaki gibidir:

116

Bergman 9-11-13,5-16-23-29-36-48 mm Çelik veya Ştalpanzer 11-13,5-16-21-29-36-42 mmPeşel 8-14-18-26-37 mm Spiral (Bükülgen) 11-13,5-16-21-29-36-48 mmPVC 8-14-18-26-37 mm

Tablo 11.3- Borulardan geçirilecek iletken sayıları.

3- SİGORTA SEÇİMİ

Aydınlatma tesislerinin girişine konan otomatik kofre sigortasından sonra, ana kolon hattı başına yangın korumalı kaçak akım rölesi, sayaç girişine mühürlü 32 A'lik kofre sigortası ve kaçak akım rölesi konulur. Aydınlatma panolarında priz linyeleri için 16 A aydınlatma linyeleri için 10 A ve zil devreleri için 6 A'lik sigortalar kullanılır. Bu değerler kullanılabilecek en az değerlerdir. Tesisatın çektiği akıma göre daha büyük sigorta değerleri seçilmelidir.

Aydınlatma tesislerinde sigorta tespit edilmeden önce, linye gücü belirlenerek, linyenin çektiği akım hesaplanır. Hesaplanan bu akımın bir üst değeri olan sigorta akımı cetvellerden seçilir. Ana kolon sigortası tesisin ana kolon hattını koruma amaçlıdır. Ana kolon sigortası seçilirken bu hattın çekebileceği en çok akımın altındaki ilk sigorta standardı seçilir.


Tablo 11.4- iletken kesitlerine göre sigorta akımları.

İç tesisatta kullanılan sigorta ve koruma elemanlarını kısaca tanıyalım:a-Buşonlu Sigortalar: Gövde, gövde kapağı, buşon ve buşon kapağından oluşur.Kullanıldığı yere göre duvar, tablo, kofre, şapkalı ve kolon sigortası olarak 5

şekilde üretilir. Buşon akımları şöyledir: 6-10-16-20-25-35-50-63-80-100-125-160-200 A.b-Otomatik Sigortalar (W Otomat): Bağlı bulunduğu devreyi tam otomatik

(termik-manyetik) olarak koruyan bir şalterdir. İki karakterde üretilir:L (B) Hat Tipi (Hızlı, gecikmesiz): Hat koruma özelliğine sahiptir ve anî olarak

devreyi açar. Aydınlatma, priz ve kumanda devrelerinin korunmasında kullanılır.G (C) Cihaz Tipi (Yavaş, gecikmeli): Cihaz koruma özelliğine sahiptir ve gecikmeli

olarak devreyi açar. Motor, transformatörlerin, elektrikli cihazların aşırı yüklere ve kısa devrelere karşı korunmasında kullanılır. Kısa devrede devreyi anî açarlarken, aşırı akımlarda ise gecikmeli açarlar. Özellikle motorların kalkınma anında çektikleri kısa süreli akımlardan etkilenmezler.

Tablo 11.5- Otomatik sigorta akım standartları

118

c-Bıçaklı (NH) Sigortalar: Kablo, şalter, pano, tablo vb. birçok cihaz ve tesisleri aşırı akımlardan korurlar. Normal kısa süreli aşırı akımlarda devreyi hemen açmazlar. Fakat kısa devre akımında devreyi gecikmesiz açarlar. Gövde ve buşondan oluşan bıçaklı sigortaların buşonları özel sigorta pensi ile takılıp sökülürler. 00-0-1-2-3-4 olmak üzere altı boyda üretilen bıçaklı sigortaların akım standartları şöyledir: 6-10-16-20-25- 32-35-40-50-63-80-100-125-160-200-250-315-400-500-630-800-1000-1250-1600 A.

d-Kaçak Akım Koruma (Diferansiyel) Rölesi: En önemli ve kapsamlı koruma önlemlerinden biri de kaçak akım şalterleridir. Bunlar, insanların dokunabileceği iletken veya gövdelerdeki sakıncalı gerilimleri önler. Bu amaçla duyarlı bir kaçak akım koruma rölesi kullanılırsa, iki koruma elde edilir. Birincisi, arıza durumlarında ortaya çıkan, gerilim altındaki iletken parçalara insan ve hayvanların doğrudan dokunarak oluşabilecek ölüm tehlikesini önler. İkincisi, elektrik arızalarından kaynaklanan yangın tehlikesini ortadan kaldırır. Bu cihazlar ayrıca, kalıcı bir yalıtkanlık kontrolünü de sağlarlar. Gerilimden bağımsız ve elektromanyetik prensibe göre çalışan bu röleler iki şekilde üretilirler:

a)Hayat Koruma: 30 mA'e duyarlı kaçak akım koruma röleleri.Tüm diferansiyel röleler hatalı/kaçak akım tarafından açmalıdır. Prensip olarak,

hattaki akımın vektöryel toplamı sıfıra eşit olmalıdır. Eğer hatta hatalı bir değer oluşursa, buna sebep cihaza giren ve çıkan akımların farklı olmasıdır. Fazdan giden akımın tamamı, nötr hattından da dönmelidir. Eğer fazdan geçen akımın 30 mA kadarlık bir kısmı geri dönmüyorsa (Örneğin, bir canlı üzerinden veya cihaz gövdesinden toprağa akıyorsa), hattı açarak koruma sağlar. Aradaki fark diferansiyel rölenin açma sınırına ulaştığında devreyi otomatik olarak keser.

Kaçak akım koruma rölesi kullanılırken göz önüne alınacak konular: 1-Tüm tesisat koruma rölesinden geçmelidir. 2-Nötr hattı izoleli olmalıdır. Topraktan yalıtılmalıdır. 3-Korunacak cihazların yalıtımı tam olmalıdır. 4-Uygun koruma akımı seçilmelidir.5-Tesis işletmeye alınmadan önce test butonu yardımıyla koruma rölesi ve devresi

denenmelidir.b)Yangın Koruma: 300 mA'e duyarlı kaçak akım koruma röleleri.Kaçak akım değeri 300 mA'e ulaştığında, elektrik arkının oluşturduğu ısıdan dolayı

yangın tehlikesi oluşmaya başlar. Bu sebeple yangın koruma röleleri canlıları kaçak akımdan korumak için değil, hattı koruyarak yangın tehlikesini önlemek için kullanılır.

Kaçak akım koruma röleleri 1 fazlı iki kutuplu ve 3 fazlı dört kutuplu olarak üretilirler. Anma hata akımı hayat korumada 30 mA yangın korumada 300 mA'dir. Gerilimleri 240/400 V olan rölelerin anma akımları şöyledir : 2-6-10-16-20-25-32-40-50-63-80-125 A (bazı değerler her markada olmayabilir).


Kurs Kitabı

Documents

Transcript of Kurs Kitabı