Sigortalar İçin El Kitabı
Bölüm-17
Alçak ve Yüksek Gerilim Sigortaları İçin Kullanıcının El Kitabı 

Dr. Müh.  Herbert  Bessei

19.3 Kovan içindeki HH-sigortalar (tek kutuplu mahfazalar)

Sıkışık bir yerleşime sahip mahfazalarda ve sigorta kovanlarında bulunan HH-sigortaların yüklenebilirlikleri sadece ısınma ölçümleri ile belirlenebilir. Yüklenebilirlik teorik olarak müsaade edilen azami kontak sıcaklığıyla sınırlanır. Bununla birlikte kovanların içerisindeki ısı genelde ışınım yoluyla kovanın duvarlarına verildiğinden bunların termik dayanımı sigortanın işletme akımını sınırlar. Bu yüzden SF6 şalt tesisi üreticileri sigorta kovanlarına ait, normal işletmede aşılmaması gereken azami güç alım değerini belirtir.

Sigorta tellerinden bazıları kopmuş olan sigortalar yüzünden sigorta kovanlarının termik bir hasar görmesi, termik açma özelliğine sahip özel çarpma pimi sistemlerinin ilgili ayırıcıyı açtırmasının sağlanmasıyla önlenebilir (bkz. Bölüm 11.4).

19.4 Bir mahfaza içerisindeki NH-sigortalar

NH sigortaların ısıl değerleri,  açık havada monte edeilen tek ürün üzerinde belirlenir. 

Pratik çalışma koşullarında mevcut akım taşıma kapasitesini; bağlanan iletkenlerin uzunluğu, malzemesi, kesit alanı , komşu sigortalar ve diğer ısı yatan cihazlar, mahfazanın ( panonun) boyutu, ısı yayılımının doğasına bağlıdır. 

Sigortaların ve ısı yayan başka cihazların bir mahfaza içerisinde bir arada bulunması mahfaza ebatlarını, kullanılan soğutma türü ise yüklenebilirliği sınırlar. Alçak Gerilim Anahtarlama ve Kontrol  Düzenleri (Panolar)   Standardı IEC 61439-1 ’de geçen ısınma testinde, genellikle tüm devrelerin aynı anda tam yükte çalışmadığı dikkate alınarak devre adedine karşılık gelen ve 1’den küçük olan bir yüklenme faktörü öngörülür (Tablo 19.1). Ancak bu değeri üretici tarafından aksi belirtilmediği takdirde geçerlidir.


Tablo 19.1 Yüklenme faktörleri

Not: Rüzgar enerjisi tesislerinde olduğu gibi aynı anda ve aynı yükte çalışan birçok pa- ralel devrenin bulunduğu besleme istasyonlarında ısınma testi için 1’den küçük bir yük- lenme faktörünün kabul edilmesi kesinlikle uygun değildir         

Sıkışık bir yerleşime sahip ve oluşan ısının tamamen dışarı atılamadığı bir mahfaza içerisinde bulunan NH-sigortaların yüklenebilirliği sadece ısınma ölçümleri ile belirlenebilir. İlgili standartlarda verilen sınır sıcaklık değerleri genellikle bu amaca uygun değerler olmaktan uzaktır. Ne müsaade edilen azami hava sıcaklığı (bir metrelik mesafede ölçülen 40°C) ne de PVC izolasyonlu iletkenler yardımıyla iletken bağlantıları için belirlenen sınır sıcaklığı (65 K), sigortaların yüklenebilirliği hakkında bir değerlendirme yapılmasına uygun değildir.

Bazı özel altlık tiplerinde, özellikle de anabaraya montaja uygun olanlarda (IEC 60269-2, C ve D tipi sigorta sistemleri), sigorta buşonu ile iletken bağlantı klemenslerinin termik bağlantısı, aralarında bulunan uzun baralar sebebiyle kesilmiştir. Bu durumda iletken bağlantısı sıcaklığından yola çıkarak sigorta buşonlarının yüklenebilirliğine dair bir sonuca varmak mümkün değildir.

Not: Zamanında VDE 0636’de ulusal düzeyde (Almanya) tanımlanmış sınır sıcaklığı olan 55°C ile, bir mahfaza içerisinde bulunan gG-sigortalara doğrudan temas eden havanın sıcaklığını ifade edilmiş ve sigortaların açma yapmamaları gereken sınır belirlenmiştir. Bu değer Uluslararası Standart’a alınmamış ve dolayısıyla VDE 0636’dan da çıkarılmıştır.

Reel uygulamalarda kullanılan NH-sigortaların yüklenebilirliği ile ilgili evrensel olarak geçerli olan bir kural olmadığından IEC Alt Komitesi SC 32 B tarafından Uygulama Kılavuzu IEC DTR 60269-5 (taslak VDE 0636 Bölüm 5) hazırlanmıştır. Bu kılavuzda gG işletme sınıfındaki NH-sigortalar için sigorta bıçağındaki sıcaklığın değerlendirme kriteri olarak esas alınması önerilmiş ve gerekçeleri de şu şekilde sıralanmıştır:

• NH-sigortaların işletme esnasındaki azami yüklenebilirliğini sigorta teli sıcaklığı belirler.

• Sigorta bıçakları, sigorta teline en yakın olan ve ısı ölçümü yapılması için erişilebilecek durumda olan noktalardır.

• Masif kontak bıçakları sigorta teline termik olarak sıkıca akupledir ve sıcaklığın güvenilir bir şekilde tespit edilmesini sağlarlar.

• Bu yöntem tüm sigorta yapılarında ve montaj şartlarında uygulanabilir.

• İlgili standartta gG işletme sınıfındaki NH-sigortalar, neredeyse üreticiden bağımsız ola- rak aynı davranışa sahip olacak kadar dar kalıplarda tanımlanmışlardır.

Yukarıda bahsedilen çalışma grubu, gG-sigortalar için 130°C’lik bir sınır sıcaklığı önermektedir (bu sıcaklığının 120°C olması konusunda da tartışılmıştır). Şalt tesisi için geçerli olan standart uyarınca anma işletme akımı ile yapılan ısınma testi sırasında bu sıcaklık aşılmamalıdır.

Bu sıcaklıklarda sürekli çalışmanın sigortanın öngörülen ömrünü azaltması ve sigortanın zamanından önce açmasına sebep olması konularında bir fikir birliği mevcuttur. İşletme esnasında söz konusu akım yüklenmelerinin saatler mertebesinden daha uzun bir süre sürmesinin beklendiği durumlarda 100°C’lik bir sınır sıcaklığı dikkate alınmalıdır.

Başta vidalı bağlantılı tipler olmak üzere, farklı sigorta tipleri için yukarıdakilerden farklı sınır sıcaklıkları söz konusu olabilir. Bu noktada üreticiye danışılmalıdır.

19.5 Nem ve kir

Nem ve kir sigortaların işlevini etkilemez, ancak yoğun kir ve nem izolasyon mesafelerini tehlikeye sokabilir ve pas oluşumunu hızlandırabilir. VDE 0636 Bölüm 201 uyarınca, ≥ 3 de- ğerindeki bir kirlilik derecesinde (VDE 0110 Bölüm 1) kullanılacak olan NH-sigorta buşonları için (örn. buzlanmayı önleyici asfalt tuzuna maruz kalan kablo dağıtım kabinlerinin içerisinde bulunan) daha kapsamlı bir korozyon testi uygulanabilir.

19.6 Korozif (aşındırıcı) ortamlar ve nikel kaplı kontaklar

Kimyasal işletmelerde veya tarımsal hayvancılık alanlarında söz konusu olan kükürt veya yoğun amonyak içeren ortamlar, şiddetli korozyon sebebiyle gümüş kontaklara zarar verir. Bu tür ortam koşulları için kalay veya nikel kaplı kontaklar daha uygundur. Vidalı kontaklar için kalay, geçmeli kontaklar içinse nikel kaplama tercih edilir. Bunun yanında bu kontak yüzeylerine ait düşük sınır sıcaklıkları da dikkate alınmalıdır. Bu yüzeyler için normalde kulla- nılması gereken düşürme faktörü, tüm sigorta tiplerine ait en büyük anma akımlarını geçersiz kılar. Bunun istisnası örn. kompanzasyon tesislerinde kullanılan yedek (back-up) korumadır. NH-altlıkları veya şalt cihazlarındaki nikel kaplı NH-kontaklar, gümüş kaplı tasarıma göre daha yüksek bir kontak basıncına ihtiyaç duyarlar.

Not 1: Korozif ortamda bulunan işletmelerdeki reaktif güç kompanzasyon tesisleri için bu durum çok kritiktir, zira düşük bir termik yüklenebilirliğe sahip nikel kaplı NH-kontaklar bunun yanında bir de harmonikler sebebiyle oluşan ilave akım yüklenmelerine maruz kalmaktadır. Bu tür tesislerde mümkün olduğunca büyük bir sigorta anma akımı seçilmelidir (bkz. Bölüm 10.8 ve 20).

Not 2: Nikel kaplı kontakların sınır sıcaklığı VDE 0636’da net olarak belirtilmemiştir. Bir yandan 70 K değerinde bir sınır sıcaklığı verilmiş, diğer bir yandan bu değer bir dipnotta kontak sıcaklığına dair geçen„ yakın parçalarda bir hasar oluşmaması koşuluyla sınırlanmıştır“ ifadesi ile geçersiz kılınmıştır. Buna göre nikel kaplı kontaklar gümüş kaplı olan- larla eşdeğer kabul edilebilir. Üreticilerin ve kullanıcıların edindikleri olumsuz tecrübelerse bununla çelişkilidir. Bu tecrübeler D-tipi Sigorta Standardı VDE 0636 Bölüm 3’te de karşılık bulamamıştır, zira bu standartta nikel kaplı kontaklara sadece düşük anma akımlarında müsaade edilmektedir. Beklenen yüksek sıcaklıklardan dolayı 63 A’den büyük anma akımları için gümüş kontaklar öngörülmüştür.

19.7 Olağandışı sarsıntılar ve darbeler


Resim 19.3 Kilitli HH-kontağı

Sigorta buşonlarının örn. sarsıntılardan dolayı yuvaların- dan düşmemesi için özel önlemler alınması gerekiyorsa genelde özel vidalı sigortalar kullanılır ve sigorta buşonları tutucuya sabitlenir (kilitli kontaklar, Resim 19.3) veya sigorta taşıyıcıları kullanılır. Bu tür özel önlemlerin dep- rem tehlikesi olan bölgelerde, gemilerde ve raylı sistem araçlarında alınması gerekebilir. İlgili gereklilikler ve özel testler, sigorta üreticisiyle operatör arasında kararlaştırılmalıdır.

Bundan sonraki bölümde " Güç kaybı(kayıp güç), İç Kalite" anlatılacaktır.