Alçak gerilim tesislerinde aşırı akım çekilmesi veya kısa devre durumlarında devreyi otomatik olarak açan anahtarlama ve koruma elemanlarına alçak gerilim yük kesiciler denmektedir.

Alçak Gerilim Yük kesiciler normal şartlarda elektrik devresinde açma, kapama ve devre akımını geçirme işlevlerini yerine getirirler. Ancak kısa devre ve aşırı yük durumlarında devrede açma işlemi yaparak elektrik tesisatlarını, şebekeyi ve elektrik cihazlarını korumaya yardımcı olmaktadır.

Alçak gerilim tesislerinde kullanılan 3 değişik tipte kesici modeli bulunmaktadır. Bunlar otomatik sigortalar, açık tip şalterler ve kompakt (TMŞ) şalterlerdir.

Yük kesicilerinin çalışma şekline göre çeşitleri

Alçak Gerilim Yük kesiciler çalışma şekline göre üç grupta incelenebilir. Bunlar termik kesiciler, manyetik kesiciler ve elektronik kesicilerdir.

Termik alçak gerilim yük kesiciler

Termik kesiciler bimetal elemanlar içeren kesicilerdir. Uzama katsayıları farklı iki metal birbirine yapışık şekilde kesicinin kurma tetiğini tutmaktadır. Kesici üzerinden ve dolayısıyla bimetaller üzerinden geçen aşırı akım bimetalin uzama katsayısı küçük olana doğru eğilmesine neden olur. Bu eğilme esnasında kontağı tutan kilit boşanır ve kontaklar açılarak devre kesilmiş olur.

Manyetik alçak gerilim yük kesiciler

Manyetik kesiciler termik kesiciler benzeri bir mantıkla çalışır. Burada fark kontak kilidini devre dışı bırakan nesnenin bir bimetal değil bir bobin olmasıdır. Kesicinin akım değerine uygun en fazla 2–3 spir sayısına sahip bir bobin nüve etrafında sarılıdır. Akım doğrudan bu bobinden geçmektedir. Bobinden geçen akım normal seviyede olduğu müddetçe kilit oynamaz. Ancak bobin üzerinden geçen aşırı akım yüksek elektromanyetik alan oluşturur ve nüve kontak kilidini çekerek kontakları açar ve enerjiyi keser.

Termik ve manyetik kesiciler kendi içerisinde çeşitli seçeneklere ayrılırlar;

• MF: Sabit manyetik koruma
• MA: Ayarlanabilir manyetik koruma
• TMF: Sabit manyetik ve sabit termik koruma
• TMD: Ayarlanabilir termik ve sabit manyetik koruma
• TMA: Ayarlanabilir manyetik ve ayarlanabilir termik koruma

• TMG: Jeneratör koruma

Elektronik devreli alçak gerilim yük kesiciler

Bu kesici türleri elektroniğin gelişimi ile yakın zamanda piyasaya girmiş kesicilerdir. Çalışma mantığı diğer kesiciler gibi doğrudan kesme işlemini yapmaz. Elektronik devre kesiciden geçen akımı sürekli kontrol eder. Ayarlanmış akım değerinin tolerans değerinden fazlasının geçmesi halinde kart kesici röleye enerji gönderir ve kontak klidini attırır. Bu şekilde kontaklar açılır ve enerji kesilmiş olur.

Elektronik devreli kesiciler aşağıdaki fonksiyonları barındırırlar;

• L: termik koruma
• S: Selektif koruma
• I: Manyetik koruma
• G: Toprak hatası koruması

AG Devre (Yük) Kesicilerin Seçim Kriterleri

Devre kesiciler konusunda seçim yaparken elektrik enerjisinin çıkartabileceği sorunlar göz önünde bulundurularak devre kesicilerin ve diğer devre koruma cihazlarının tercihinde standartlara uygunluklarına dikkat edilmelidir. Tercih ettiğiniz devre kesicilerin IEC 60898 ve IEC 60947-2 standartlarına uygun üretilmiş olduklarından emin olmalısınız, bu nedenle mutlaka üretim bilgilerini içeren tabloları ve etiketleri dikkatle inceleyin. Alçak gerilim kesicilerinde dikkat edeceğiniz hususlar aşağıda belirtilmiştir.

Kullanım yeri ve elektriksel gereksinimler mutlaka göz önünde bulundurulması gereken kriterlerden birisidir.

Standart değerlerin yanı sıra kısa devre kesme ve kapama akımları ile kısa devre dayanım akım değerleri belirlenmeli ve kesici seçimi bu değerlere göre yapılmalıdır.

IEC 60947-2 standardına göre üretilmesi gereken kesiciler nominal değerler olarak 2000m. Yükseklikte, 40 santigrat derece sıcaklıklarda ve 50/60 Hz. frekanslarda çalışabilmelidirler. Eğer farklı sıcaklık, yükseklik ve frekans aralığında çalışma şartları bulunuyorsa bu mutlaka belirtilmelidir.

Üreticiler gelen talepler doğrultusunda oluşacak kayıplarla ilgili tabloları hazırlayarak sunmalıdır.

Alçak gerilim devre kesicilerinde bir diğer kriter koruma ünitesinin belirlenmesidir. Manyetik ve termik kullanım seçimi ve manyetik ayar sahası değerleri belirlenmeli, selektif veya toprak hatası koruması ihtiyacı uygulanacak devreye bağlı olarak seçilmelidir.

Tüm bunların yanında uygulamanın yapılacağı özel yük durumları belirtilmelidir. Motor, jeneratör veya nötr koruması işleminden hangisi veya hangilerinin yapılacağı belirlenmiş olmalıdır.

Düşük gerilim bobini, açma-kapama bobini, motor gibi kasesuarlar endüstriyel uygulamalar için kullanılırken, bina uygulamalarında kullanıma uygun olmayabilirler.

Haberleşme modülü ile SCADA kullanılarak uzaktan ölçümleme ve uzaktan kontrol imkanı sağlanacak durumlar olabileceğinden göz önünde bulundurulmalıdır.

Tüm bu güvenlik ve uygulama seçimlerinin yanında maliyet ve servis seçenekleri iyice araştırılmalı maliyet hesaplarını etkileyecek faktörler iyi şekilde incelenmelidir. Maliyetler kadar servis seçimlerinin ileriki zamanlarda yaşanacak sorunların çözümlenmesinde etkin rol oynayacağından sadece maddiyat çerçevesinde seçim yapmak doğru olmayabilir.

KAYNAK

FAALİYETLERİMİZ

The post Alçak Gerilim Yük Kesicileri appeared first on Maxwell Endüstriyel Mühendislik.

Orta gerilim (OG) hücreleri nin kurulumuna başlamadan önce tüm bağlantıların baralarla ve ana ve yardımcı devrelerle sıkı bir şekilde olduğundan emin olun, bunun için dikkatlice kontrol edin. Yalıtımı da dikkatlice inceleyin, çünkü bu önlemin uyulmaması nedeniyle bağlantıların yandığı durumlar söz konusu olmuştur.

Bozuk imal edilmiş paneller, kırık sayaç camı ve hasar gören ambalaj kutuları gibi belirgin hatalar tespit edilmeli ve hasarı düzeltmek veya hücreyi tedarikçiye geri iade etmek için acil adımlar atılmalıdır.

Montajdan sonra, hücrenin nem, toz veya geçici hasar nedeniyle bozulmasını önlemeye yönelik adımlar atılmalıdır. Trafo merkezleri temizlenmeli ve hızlı bir şekilde kilitlenmeli ve hücre kurulumundan sonra TM OG hücre odası bir atölye gibi kullanılmamalıdır.

Tüm montaj ve birleştirme çalışmaları tamamlandığında, geride kalmış olan kablo, yedek somunlar, pullar ve bakır teller toplanmalı ve birikmiş tozlar iyice temizlenmelidir. Orta gerilim hücreleri ayrıntılı incelenmeli ve herhangibir civata pul somun yada ekipman içerisinde unutulmamalıdır. Aksi taktirde istenmeyen sonuçlarla karşılaşabiliriz.

Trafo merkezinin elle temizlenmesi ve vakumlanması en güzelidir.

Unutulmaması gereken önemli bir husus da, özellikle hareket eden parçalardaki tüm ambalajlı malzemelerin çıkarılması ve tabii ki yağlı devre kesicilerinin ilk kez gerçekleştirilen su içermeyen yağ dolumunun doğru bir şekilde sağladığından emin olun (eğer bu çeşit Kesiciler varsa).

Hücrelerin kurulumunda aşağıdaki hususlara dikkat edilmelidir.

Çelik kanalların kullanıldığı yerlerde, bunların 3 m’de yaklaşık ± 1 mm hassasiyette düzgün bir şekilde döşenmesini sağlayın. Zemin malzemelerinin kirlenmesini önlemek için maskeleme şeridi kullanın. Üreticinin montaj talimatlarını okuyun ve uygulayın ve somunların uygun şekilde sıkılması için tork anahtarı gibi doğru aletleri kullanın.

Hücrenin düzgün hizalandığından emin olun. Bu, hem uzunlamasına hem de yanal doğrultuda dikey ve yatay olarak doğru hizalanmasıdır.

Hatalı hizalama mekanik bağlantıların ve kablo bağlantılarının doğru bir şekilde yapılmasında, devre kesicilerin ve diğer çıkartılabilen parçaların çıkarılmasında ve değiştirilmesinde zorluklara neden olur ve baralar ve toprak baraları gibi ara bağlantılara da ekstra baskı uygulanmasına sebep olur.

“Bu sorunu GE OG Hücrelerinin kurulumunda yaşadım, hücrelerin doğru bir şekilde ve düz bir zeminde hizalanması mekanik montajlarını kolaylaştırırken kesicilerin de rahat bir şekilde test ve servis moduna getirilmesinde kolaylık sağlar, aksi durumda çeşitli zorlamalardan kaynaklı mekanik arızalarla karşılaşmak çok olasıdır ki karşılaştım da:)”

Zemin döşenirken ve çelik takma kanalları olmadığında, zemin önden arkaya düz olmalıdır ve hücreler arası mesafe bir milimetreden daha fazla değişmemelidir. Zemin döşenirken, kurulum sırasında katı zeminden kesilmesine mani olmak için temel deliği konumlarına cepler oluşturmak yaygın bir uygulamadır.

Zemin, tesisatın kablo kanallarına, bina duvarlarına ve diğer ekipmanlara göre doğru yerleştirildiğinden emin olmak için genellikle imalatçı tarafından sağlanan hücre montaj çizimlerine uygun olarak işaretlenmelidir. Bir referans çizgisi, genellikle arka temel cıvataları boyunca oluşturulmalıdır; ve normal geometrik yöntemlerle temel cıvata delikleri bulunabilir. 

Hücrelerin konumlandırılması, hücre büyüklüğü, bina konumu, saha erişilebilirliği ve mevcut kaldırma tekniği gibi bir takım faktörlere bağlıdır. Kaldırma gözleri ya panolara dahil edilir ya da önceden işlenmiş deliklere vidalanabilir, ancak genellikle halatla çekmek gereklidir ve bu kesinlikle imalatçının tavsiyeleri doğrultusunda yapılmalıdır.

Bununla birlikte, vinç kullanmadan, krikolar ve silindir çubukları kullanan geleneksel manuel yöntemler etkili olmaktadır.

Bu insan eliyle kaldırma işlemi sırasında kontrol kolları gibi zayıf kısımlara baskı uygulamak konusunda dikkatli olunmalıdır. Hücrelerin pozisyonlanması, mümkün olduğunca erken kurularak panoların merkezinin yakınında başlamalı ve herhangi bir özel hazne veya kanal ile ilişkilendirilmelidir.

Yan muhafazaların dik olduğundan ve her iki ray düzlüğünün her iki düzlemde de düz olduğundan emin olmak için birinci muhafaza yerleştirilmeli ve kontrol edilmelidir. İlk muhafaza paneli doğru şekilde ayarlandığında, ön panoya kırılmamış bir çizgi yapmak için kalan panoların ardışık olarak bu panelin diğer yanlarına yerleştirilmesi gerekir.

Kabinetlerin dikey ve yatay olarak doğru olduğundan emin olmak için gerekli olan kanıtlar ne olursa olsun, bitişik muhafazalar, doğru şekilde hizalandıktan sonra birlikte cıvata ile yerleştirilmelidir. Tespit cıvataları, temel deliklerine yerleştirilmeli ve çimentonun sıkılması için yeterli süre bırakılarak çimentolanmalıdır.

Kablo ve diğer bağlantıların kontrolü

Siemens Metal-Clad Hücre Sistemi: SIMOSEC – Kanal kablo bağlantısı

Uzak uçlardaki bağlantıların doğruluğunun test edilmesi de dahil olmak üzere, gelen ve giden tüm devre ve yardımcı kabloların daha ayrıntılı bir incelemesi yapılmalıdır; bu, dahili ve yardımcı bağlantılar da dahil olmak üzere tüm kabloların ve kabloların izolasyon direncini ve sürekliliğini ölçmeyi içermelidir.

Gerektiğinde, üç fazlı sürücüler(röleler) enerjilendirilmeden önce faz rotasyon kontrolleri yapılmalıdır.Tüm hareketli parçaların etkin olduğundan emin olmak için kontrollar de yapılmalıdır

Dashpot’lar, doğru sıvı seviyesine göre doğru seviyeye kadar doldurulmalı ve ikincil veya birincil enjeksiyon testleri ile sayaçların ve rölelerin çalışması ve doğruluğu kontrol edilmelidir

Tüm ayarlar konusunda müşterinin mühendisleriyle mutabık kalmalıdır.

Tüm kablo kutuları düzgün bir şekilde doldurulmalı ve bileşik doldurma ağızları kapatılmış olmalıdır. Tüm izolatörler ve ağızlar temiz ve kuru olmalı ve plakaların tüm vidaları sıkıca vidalanarak sıkıştırılmalı ve havalandırma delikleri engellenmemelidir. Hücrenin üst kısmında kir ve çöp bulunmadığından da emin olun.

Terminallere gelen ve giden tüm kablo bağlantıları için son bir kontrol yapılması, bunların sıkı olduklarını ve yeterli açıklığa sahip olmalarını sağlar.

Daha sonra yüksek voltaj testi uygun hücre şartnamesinde belirtilen test şekillerine göre yapılabilir veya testlere tanıklık etmesi ve test sonuçlarını imzalaması gereken müşteri mühendisleri tarafından belirtildiği şekilde gerçekleştirilebilir.

Testten sonra test için çıkarılan kapakların cıvatalarını sıkmadan önce herhangi bir statik elektriği boşaltmak ve test bağlantılarını çıkarmak için önlemler alınmalıdır. Enerji vermeden önce, tüm devre kesicilerin ve rölelerin çalışması, manuel ve elektriksel olarak teyit edilmelidir; bu sayede herhangi bir yapışma veya arıza bulunmadığından emin olunmalıdır. Elle açma ve kapatma işlemleri ile aşırı akım rölelerinin ve kaçak akım koruma cihazlarının çalışmasına özellikle dikkat edilmelidir.

Hayatta Kalmak

Hücre servis dışı olduğunda, hizmet dışı olan tüm devreler her iki uçta da kilitlenmeli ve güvenlik işletme usulleri benimsenmelidir.

Tüm kilitleme işlemleri yetkili bir kişi tarafından yapılmalıdır.

1. Trafo Merkezi giriş ve acil durum kapıları çalışır durumda olmalı ve açık olmalı ve engellenmemelidir.
2. Hücre çalışmaya başladığında TM OG hücre odaları kilitli tutulmalı ve yalnızca yetkili personele sınırlandırılmalıdır.
3. Tehlike, Emniyet, Şok kartları ve yasal bildirimler dikkat çekici şekilde gösterilmelidir ve etiketlenmelidir.
4. Kumanda panosunu çalıştırmak için gerekli aletler, ekipmanın yanında uygun raflar veya dolaplarda saklanmalıdır.
5. Devre ve kilitleme anahtarları yetkili personelin kontrolü altındaki özel dolaplarda bulunmalı ve yedek anahtarların sistemin güvenliğini durdurmasına izin verilmemelidir.
6. Aküler ilk şarjı aldıklarından ve elektrolitin doğru seviyede ve uygun özgül ağırlıklarda olduğundan emin olmak için bakımları ve kontrolleri düzgün yapılmalıdır.
7. Yangınla mücadele şartı kontrol edilmelidir ve eğer CO2 söz konusu ise, güvenlik kilitleme prosedürünün, trafo merkezine girme yetkisi olan personel tarafından anlaşıldığından emin olunmalıdır.
8. Herhangi bir yabancıyı yanlışlıkla boğulmaktan korumak için harici uyarı bildirimleri düzeltilmelidir.

KAYNAK

FAALİYETLERİMİZ

The post Orta Gerilim Hücreleri nin Kurulum Prosedürleri appeared first on Maxwell Endüstriyel Mühendislik.

Crowbar Devresi, güç kaynağının sağladığı yükte aşırı gerilim olması durumunda devrelerin hasar görmesini engelleyen bir devre çeşididir.

Güç kaynakları, elektrik ve elektronik devrelerde bulunması gereken önemli elemanlardandır. Genellikle çok sağlam ve güvenilirlerdir. Devreye iyi ve temiz güç sağlarlar. Bir elektronik sistemin güvenirliliği ve ömrü, kullanılan güç kaynağıyla oldukça ilgilidir. Güç kaynağı ne kadar iyi ve sağlamsa sistem o kadar sağlıklı çalışır.

Bir güç kaynağı herhangi bir nedenle arızalanırsa, bazen güç kaynağının beslediği devre onarılmayacak ölçüde hasar görür. Crowbar Devresi, güç kaynağının sağladığı yükte aşırı gerilim olması durumunda devrelerin hasar görmesini, güç kaynağının sisteme verdiği yükü azaltarak önleyen basit bir elektrik devresidir.  Crowbar Devresi, aşırı gerilim tespit edildiğinde güç kaynağının çıkış terminallerinin kısa devre olmasını sağlayarak yükü azaltır. Güç kaynağının çıkış terminalleri kısa devre olduğunda, büyük akım akışı sigortanın atmasını sağlar ve böylece güç kaynağını devrenin geri kalanından ayırır. Yani Crowbar devresi,  aşırı voltajı tespit eder ve sigortanın atmasını sağlar.

Bir örnek ile somutlaştırmak için doğrusal güç kaynakları ile ilgili yaygın sorunlardan biri olan seri geçiş transistörünün arızalanmasını inceleyelim. Geçiş transistörünün toplayıcı ve verici terminalleri arasında bir kısa devre olduğunda, transistör arızalanır ve çıkışta çok yüksek ve düzensiz bir voltaj oluşur. Bu yüksek voltaj ana sisteme verilirse, entegre devreler (IC) gibi hassas bileşenler aşırı voltaj nedeniyle önemli hasar görür. Bu durumun yaşanmaması için genelde güç kaynağının çıkışına basit bir aşırı gerilim koruma devresi koyulur. Böylece voltajda beklenmedik bir artış olması durumunda ana devre veya yük hasar almaz. İşte bu aşırı gerilim korumda devrelerinden bir tanesi Crowbar devresidir.

Tristör Kullanan Crowbar Devresi

Aşağıdaki görüntü, bir Tristör kullanan bir Crowbar devresi tasarımını göstermektedir. Bu devreyi kurmak için gereken tüm bileşenler aşağıda belirtilmiştir.

 Q1 → Tristör 
ZD1 → Zener Diyot SD1 → Schottky Diyot 
C1 → Filtre Kondansatörü
C2 → Snubber Kondansatör 
R1 → Düşürücü Direnç 
F1 → Sigorta 

Zener Diyot (ZD1) aşırı voltajı tespit eden elemandır. Genellikle, Zener Diyotunun eşik voltajı, güç kaynağının çıkış voltajından 1V fazla seçilir. Aşırı voltaj oluştuğunda ve voltaj Zener Diyotunun eşik voltajına ulaştığında, iletim başlar. Voltaj artmaya devam ettikçe, direnç (R1) ve SCR’nin (Q1) geçit terminalindeki voltaj düşüşü artar.

Başlangıçta direnç (R1), Tristörün geçit terminalindeki voltajı düşük tutmak için düşürücü direnç olarak davranır. Ancak Zener Diyot iletime başladığında düşürücü direncin voltajı artacağından geçit terminalindeki voltaj artar.

Geçit terminalindeki voltaj eşik voltajından daha fazla olduğunda (genellikle 0.6V ve 1V arasında), Tristör çalışmaya başlar ve güç kaynağının çıkış terminalleri arasında kısa devre sağlar. Bu kısa devrenin sonucunda sigorta atar. Burada hatırlanması gereken önemli bir nokta, Tristörün mevcut gücünün sigortanınkinden daha fazla olması gerektiğidir. Ayrıca, toplam tetikleyici gerilimi Zener Diyot eşik gerilimi ile Tristör eşik geriliminin toplamıdır.

Kondansatör (C1), gürültüyü ve küçük voltaj yükselmelerini azaltmak için kullanılan ve devrelerin gereksiz tetiklenmesini önleyen bir filtre kapasitörüdür. Kondansatör (C2) bir Snubber Kondansatördür ve devrelerin açılması sırasında Tristörün yanlışlıkla tetiklenmesini önler. Schottky Diyot, ana devrenin Crowbar Devresini tetiklemesini önlemek için ters koruma diyotu görevi görür.

TRIAC Kullanan Crowbar Devresi

Aşağıdaki görüntü, bir TRIAC kullanan bir Crowbar devresi tasarımını göstermektedir.

R1 ve R2 dirençleri bir voltaj bölücü oluşturur ve referans voltajı LM431 Ayarlanabilir Zener Regülatörüne ayarlarlar. Normal çalışma koşulları altında, R2 direncindeki voltaj LM431’in Referans Voltajından (VREF) biraz daha düşüktür.

Katot direnci RC’yi uygun şekilde seçmek, TRIAC’ın geçit voltajının çok düşük olmasını sağlar. Aşırı voltaj durumu nedeniyle voltaj arttığında, R2 direnci üzerindeki voltaj düşüş hızı VREF’ten daha hızlı artar ve LM431 Zener Regülatörü iletime başlar. Sonuç olarak, LM431’in katodu TRIAC’ın geçit voltajını artıran akım çekmeye başlar.

Geçit voltajı eşik voltajını aşar aşmaz, TRIAC güç kaynağının çıkış terminallerini kilitler ve kısa devre yaptırır. Bu sayede sigorta atar.

Basit bir Crowbar Devresi aşırı gerilim korumasında çok faydalıdır ve bu nedenle güç kaynaklarının önemli bir parçasıdır. Bu devre çok faydalı olsa da, dikkat etmemiz gereken bazı sınırlamalar vardır.

Tristör tabanlı tasarımda, tetikleme voltajı Zener Diyot tarafından ayarlanır ve genellikle kullanıcı tarafından ayarlanamaz. Bu nedenle, doğru Zener Diyotunu seçmek çok önemlidir. Devrenin tetikleme voltajı, güç kaynağının çıkış voltajının biraz üzerinde olmalıdır, böylece ani yükselmeler ve parazitler oluşturacağı yanlış tetiklemeler engellenir.

Güç kaynağı bir RF Vericisi gibi çeşitli RF tasarımlarında kullanıldığında, verici öncesinde ve sonrasında güç hatlarının uygun şekilde filtrelenmesi gerekir.

Aşırı gerilim durumunda devre, sigortayı tetikler ve atar. Bu nedenle, aşırı gerilim her oluştuğunda sigortalar değiştirilmelidir.

KAYNAK

FAALİYETLERİMİZ

The post Crowbar Devresi appeared first on Maxwell Endüstriyel Mühendislik.