Kontaktör–Sigorta Kombinasyonlu OG DOL Motor Uygulamalarında
 HRC Sigorta Seçimi ve Koruma Koordinasyonu

Orhan Zengin

 

1    Özet
Bu yazıda endüstriyel tesislerde sıkça kullanılan kontaktör-sigorta kombinasyonlu OG motor uygulamalarında doğru HRC (High Rupturing Capacity/Yüksek Kesme Kapasiteli) sigorta seçimi, sigorta I-t koordinasyonu ve röle parametreleri ile ilgili prensipler, bir çerçeveye oturtularak sunulmaktadır.

2    Giriş

Kontaktör – sigorta kombinasyonlu orta gerilim motor uygulamalarının güvenilir, selektif ve sürdürülebilir işletimi; yüksek yol alma akımları, yüksek kısa devre enerjisi, ekipman dayanımları, sistem dizaynı ve koordinasyon gereksinimlerinin göz önünde bulundurulması nedeniyle tek bir koruma elemanına değil, kontaktör-sigorta-röle bileşenlerinin birlikte tasarlanmasına dayanır. 

Kontaktörlerin kısa devre akımını kesme kapasiteleri düşük olduğundan, fiderde yaşanacak olan bir kısa devre arızasında HRC backup sigortalar ile koruma sağlanarak arızalı kısım sistemin geri kalanından izole edilmelidir. Bu kapsamda kontaktör ile beslenen motor fiderlerinde kullanılacak olan koruma röleleri ile sadece aşırı yük ve termal korumalar ile birlikte sistem dizaynına göre toprak korumaları yapılmalıdır. Bununla birlikte kullanılan sigortaların görevi her ne kadar ekipmanı korumak olsa da aynı zamanda, motorların doğası gereği yüksek ve tekrarlı yol alma akımları, sigortanın erime (pre-arcing) davranışını kritik hale getirmektedir.

Şekil 1 Kontaktör-Sigorta kombinasyonu

Diğer yandan sigorta tipine paralel olarak, OG hücredeki koruma rölesi (50/51, 49, 46, 50N/51N vb.) doğru yapılandırılmalı ve selektivite tutarlı bir koruma felsefesiyle doğrulanmalıdır. Böylece kontaktör yalnızca manevra için kullanılır, kısa devre koşullarında kesme görevi sigortada kalır.

Yukarıdaki veriler ışığında bir orta gerilim motor fideri için kontaktör, sigorta ve koruma fonksiyonları belirlenirken aşağıdaki prensiplerin göz önünde bulundurulması güvenilir bir işletme bütünlüğü sunacaktır.

3    Ekipman Seçimi ve Koruma Dizaynı

Bu kısımda kontaktör ve sigorta seçimleri ile koruma dizaynının belirlenmesine ilişkin prensipler sunulmuştur.

3.1    Kontaktör seçimi

Kontaktör seçiminde mekanik ve elektriksel olarak göz önünde bulundurulması gereken birçok etken mevcuttur ancak koruma sistemleri çerçevesinden bakıldığında aşağıdaki kriterler güç sistemlerinde önem kazanmaktadır ;

Referans standart
IEC 60470/EN 60470 ve IEC 62271-106 standartları referans alınır.

Anma gerilimi (Ur)
Sistem toprak yapısına göre ( etkin topraklı veya izole sistem) izolasyon seviyesi belirlenir. İzole sistemlerde faz-toprak hatasında geçici toparlanma gerilimi (TRV – Transient Recovery Voltage) faz-faz gerilimine yaklaşacağından, kullanılan kontaktörün izolasyon seviyesinin buna uygun olarak seçilmesi gerekir. Örneğin, 6 kV işletme gerilimine sahip bir tesiste, etkin topraklı sistem için 3/7,2 kV gerilim seviyesi tercih edilebilirken, izole sistemlerde aynı ekipman için 6/12 kV nominal gerilim seviyesi seçilir.

Nominal akım (In)
Kontaktör anma akımı, üreticinin ortam sıcaklığı/irtifa/muhafaza için verdiği indirgeme (derating) katsayıları uygulanmış sürekli akım (In≈Ith) değeri esas alınarak seçilmeli, yaygın uygulamalar ve tecrübeler ışığında bu Inderated değeri motor tam yük akımının %25 üzeri olmalı (Inderated ≥ 1,25×IFLA), sağlanmıyorsa bir üst akım sınıfı tercih edilmelidir.

Kısa devre dayanım (Isc,I_D)
Kontaktör muhtemel (prospective) kısa devre dayanımı akımı, sistemde oluşacak olan maksimum kısa devre akımının üzerinde seçilmelidir. Aynı zamanda sınırlanmış tepe akımı (let-through Ipk current) dayanımı, sigorta tarafından geçirilen maksimum sınırlandırılmış (Cut-off current peak) kısa devre akımının üzerinde seçilmelidir.