Alçak Gerilim Devre Kesicilerde Seçicilik

Yazı Dizisi – 5

“Enerji  bazlı seçicilik”

Hakan Polatkan

Önceki yazılarımızda aşırı yük bölgesindeki zaman-akım bazlı seçicilik tekniği ve kısa devre bölgesindeki akım bazlı seçicilik tekniği ve zaman bazlı seçicilik tekniği anlatılmıştı. Bu yazımızda ise kısa devre bölgesindeki seçicilik tekniği olan enerji bazlı seçicilik tekniği anlatılacaktır.

Enerji bazlı seçicilik

Enerji bazlı seçicilik tekniğinde genel anlamda kompakt tip devre kesicilerin akım sınırlama özelliğinden faydalanılır. Akım sınırlama kapasitesi, geçiş veya kapama akımının, kısa devre koşulları altında olası kısa devre akımından daha az olmasını ifade eder.

IEC 60947-2 standardı uyarınca kompakt tip devre kesiciler veya akım sınırlamalı devre kesiciler, kısa devre akımının ulaşabileceği tepe değeri önleyen kesme zamanına sahip devre kesicilerdir. Aşağıda görülen dalga şeklinde olası kısa devre değeri, B ise tepe kısa devre değeridir.



Kompakt tip devre kesiciler kısa devre koşulları altında aşırı derecede hızlı reaksiyon gösterirler (kesme süresi yaklaşık birkaç milisaniyedir),  bu nedenle koordinasyon çalışmasında akım-zaman bazlı seçicilik tekniklerinin uygulanması güçleşir.

Olay temel olarak dinamiktir (kısa devre akımının karesi ile doğru orantılı) ve özgül geçiş enerji eğrileri üzerinden açıklanabilir. Hataya daha yakın olan taraftaki devre kesicinin özgül geçiş enerji eğrisinin, bir üst seviyede bulunan devre kesicinin özgül geçiş enerji eğrisinden daha aşağıda olduğunun doğrulanması mutlaka gerekir.

Yukarıdaki sebeplerden ötürü, enerji bazlı seçicilik tekniğinin daha önceki yazılarda bahsedilen zaman ve akım bazlı seçicilik tekniklerine göre uygulanması daha zordur. Bu teknikte koordinasyonu yapılması istenen 2 devre kesici birbirine uyumlu olarak seçilmelidir. Ancak seçim için kullanılacak olan kriterlerin son kullanıcı tarafından bulunması zor olabilir. Bu nedenle üretici firmalar devre kesiciler arası koordinasyon tabloları, kurallar ve hesaplama tabloları yayınlayıp, son kullanıcıya bu verileri sağlamak ile yükümlüdürler. Üretici firmalar bu tablolarda farklı devre kesici kombinasyonlarının Is kısa devre akım değerlerinin seçicilik değerlerini IEC 60947-2 standardının A bölümü uyarınca teorik olarak test sonuçlarına göre belirlemektedir.

Avantajları:

• Kısa devre hata akım değeri artarken kesme süresi azalır. (hızlı kesme)


• Hatanın hızla kesilmesi nedeniyle devre kesicinin maruz kaldığı hasar azalır

Seçicilik seviyesi devre kesicinin kısa devre dayanım değeri Icw değeri ile limitli olmadığından sistemin seçicilik seviyesi artar

Dezavantajları:

Aynı boyutta olan devre kesiciler arasında seçicilik güç olur

Örnek: Aşağıdaki 2 devre kesici için enerji bazlı seçicilik tekniği incelenmiştir.

A: şebeke tarafı devre kesicisi – 630A 36kA kompakt tip şalter          (T6N 630)

B: yük tarafı devre kesicisi – 250A 36kA kompakt tip şalter                  (XT3N 250)



Üretici firma tarafından deklare edilen tablolarda öncelikle şebeke ve yük tarafındaki devre kesiciler seçilir ve kesişim kümesine bakılır. Kesişim kümesinin birimi kA cinsinden verilmektedir.

Kesişim kümesinde olası 2 farklı değer görülebilir.

1. Herhangi bir değer yoktur; bu durumda seçilen 2 devre kesici arasında herhangi bir seçicilikten bahsedilemez.


2. Rakam vardır; bu durumda seçilen 2 devre kesici arasında bu rakam değerine kadar seçicilikten bahsedilir.

Aşağıdaki tabloda 2 devre kesicinin değerlerinin kesiştiği değere bakıldığında 15 rakamı görünmektedir. Bu durumda A ve B devre kesicileri 15 kA’e kadar seçicidir, bu değerin üzerindeki değerlerde ise 2 devre kesici aynı anda açma yapar.



Enerji bazlı seçicilik tekniğinde unutulmaması gereken bir diğer konu da üretici tarafından yayınlanan tabloların esas alınmasıdır. Bu nedenle bu teknikte açma eğrilerine bakılmasına gerek duyulmaz.

Bundan sonraki yazımızda “alan bazlı seçicilik” anlatılacaktır.