Kaçak akım koruma şalteri iç elektrik tesisatında mutlaka kullanılması gereken bir koruma tesisatı cihazıdır ve kesinlikle sigorta ile kesinlikle karıştırılmamalıdır. Elektrik sigortası belirlenen akım değerine kadar elektrikli cihazların akım çekmesine izin verir ve genelde kısa devreden kaynaklı oluşan, beklenmeyen akımlardan devreyi korumak için kullanılır. Bu akım değeri aşıldığında sigorta devreyi açar ve elektrik tesisatını korur. Kaçak akım koruma şalteri bundan farklı olarak prizlerden çekilen akımla ilişkili değil aynı zamanda tesisattaki izolasyon veya yalıtımdan kaynaklı oluşan kaçak akımı algılar.
Sigorta arasındaki en önemli fark; sigorta, elektrik devresini ve elektrik devresine bağlı elemanları aşırı akımlardan korumak için, kaçak akım koruma şalteri ise insan hayatını korumak ve izolasyon hatalarından kaynaklı oluşabilecek olası bir yangını önlemek için kullanılır. Elektrik iç tesisleri yönetmeliğinin 18. maddesi gereği kaçak akım koruma şalteri kullanımı zorunlu hale getirilmiştir. Bu maddeye aykırı olarak yapılan tesise, işletme izni kesinlikle verilmez.
Kaçak Akım Rölesi:
Kaçak Akım Koruma Rölesi’nin görevi, yalıtım hatasından kaynaklanan hata akımını algılamak ve algılanan kaçak akım değerinin belirlenen değerlerin üzerine çıkması durumunda bağlı bulunduğu devreyi kesmektir. 30mA’da Hayat (İnsan Koruma), 300mA’da da Tesisat (Yangın Koruma) koruma fonksiyonunu gerçekleştirir. Ülkemizde meydana gelen her 4 yangından biri elektrik kaynaklı kazalar olarak kayıtlara geçiyor.
Kaçak Akım Rölesinin Önemi:
Topraklama, elektrik ile çalışan cihazlarda olası bir elektrik kaçağı tehlikesine karşı alınan hayati bir önlemdir Akımın toprağa aktarılarak uzaklaştırılmasını sağlar. İnsan hayatını ve cihazların kullanım ömrünü riske atmamak için elektrik kaçağı riskine karşı topraklamanın doğru olduğundan ve sağlıklı bir şekilde çalışması kesinlikle çok önemlidir. Ne yazık ki kimi zaman topraklama işleminin düzgün yapılmamış olması, çeşitli izolasyon ve yalıtım hataları sebebiyle kaçak akım (artık akım) tehlikesini ortaya çıkarmaktadır. Bu tür durumlarda kaçak akım, canlı yaşamı ve kullanılan elektrikli cihaz ömrü için büyük bir tehlike oluşturmaktadır.
İstanbul Büyükşehir Belediyesi İtfaiye Daire Başkanlığı'nın yayınladığı istatistiksel rapora göre yangınların yaklaşık %25'i elektrik kaynaklı kazalardan olduğu gözlemlenmiştir. Bu kazaların önüne geçebilmek için yerel mevzuatımıza baktığımızda birçok madde bulunmaktadır. Elektrik İç Tesisleri Yönetmeliği’nin 18. Maddesi’nde “elektrik ana dağıtım noktalarına yangından korumaya yönelik kaçak akım rölesinin (300 mA anma kaçak akım değerine sahip kaçak akım rölesi) kullanılması, tali dağıtım noktalarına ise hayat korumaya yönelik kaçak akım rölesinin (30 mA anma kaçak akım değerine sahip kaçak akım rölesi) düzeneği ile birlikte termik manyetik şalter veya otomatik sigorta (ayrı ayrı veya birlikte) konulması ve tüm koruma düzenleri arasında seçicilik sağlanması” maddesi yer almaktadır.
Çalışma Prensibi:
Kaçak akım koruma rölesi, elektromanyetik prensiplere göre çalışan ve elektrik şebekesinde faz ve nötr arasındaki farkı devamlı olarak ölçerek, bir fark akımı algıladığında hattı keserek sistemleri ve insan hayatını koruma işlemi gerçekleştiren koruma cihazıdır. Kaçak akım koruma rölesinin içinden geçen akımları taşıyan ve koruyan devreye ait aktif yani faz ve nötr iletkenlerinde meydana gelen manyetik alanı algılayan toroidal transformatör kullanılır. Kaçak akım rölesi, içinde bulunan toroid içerisinden geçen, devreye giren ve devreden çıkan akımların birbirine eşitliği ilkesi ile ürün koruma gerçekleştirir. Toroidal transformatör faz ve nötr’deki akımların yönü ve büyüklüğünü göz önüne alarak fark akımını hesaplar.
Normal işletme şartlarında beklenen, fazlardan gelen akımın nötr’den aynen dönerek vektörel toplamlarının sıfır olmasıdır. Anormal durumlarda, yani izolasyon hatası, kablolama hatası gibi durumlar meydana geldiğinde, dengesiz akımların meydana getirdiği kaçak manyetik akım cihazın açtırma bobini e kaçak akım gönderir ve bu akım daimi mıknatısın çekme kuvvetini yenerek sistemin açtırmasını sağlar. Gerilim tabalı kaçak akım röleleri yaklaşık 60 yıl önce piyasaya sürülen cihazlar. Akım tabanlı kaçak akım röleleri ise gerilim tabanlılara göre daha yeni olup yaklaşık 40 yıl önce piyasaya sürülmüş cihazlar.
Uzun yıllar boyunca gerilim tabanlı kaçak akım röleleri ve akım tabanlı kaçak akım röleleri hatırlanması daha kolay olmasından dolayı direkt olarak kaçak akım rölesi olarak anıldılar. Fakat iki ayrı cihaz için tek bir isim kullanmak elektrik endüstrisinden çeşitli karışıklıklara sebep oldu. Bu da örneğin bir kurumda yanlış bir tip röle kullanılması durumunda tesisin koruma derecesinde oluşabilecek düşüklükler gibi problemlere yol açtı. Bu karışıklığın göz ardı edilmesi adına Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC) akım tabanlı çalışan kaçak akım rölelerine RCD (Residual Current Device) denilmesi kararını aldı.
Yaşam alanlarında meydana gelebilecek bir kaçak akım yüksek değerlere ulaşırsa, can ve mal kaybı ve yangınlara yol açabilir. Bunun önüne geçebilmek için, kaçak akım koruma rölesinin görevi de, yalıtım hatasından kaynaklanan hata akımını algılamak ve algılanan kaçak akım değerinin belirlenen değerlerin üzerine çıkması durumunda bağlı bulunduğu devreyi kesmektir. Kaçak Akım Koruma Eşik Değerlerinde de,
a. 30mA’de Hayat (İnsan Koruma),
b. 300mA’da da Tesisat (Yangın Koruma) koruma fonksiyonunu gerçekleştirir.
Anma Akımı:
Kaçak akım koruma röleleri kendilerinden önce bağlanan otomatik sigorta veya kompakt şalterin anma akımına eşit veya büyük olmalıdır. Kaçak akım koruma rölelerinden geçen akımın kaçak akım koruma rölelerinin nominal anma akımından büyük olmamasına dikkat edilmelidir.
Seçicilik:
Kaçak akım koruma röleleri G (gecikmesiz) ve S (gecikmeli) olmak üzere üretilirler.
S Tipi Kaçak Akım Rölesi: Seri bağlı kullanılan kaçak akım koruma rölelerinden şebekeye yakın olanın selektif (S) olması durumunda hata anında sadece ilgili yüke yakın olan kaçak akım koruma rölesinin açması sağlanır. Böylece sadece hatanın olduğu kısımda enerji kesilir, diğer yerler normal çalışmalarına devam eder.
Kaçak Akım Röleleri;
- Kutup Sayısına Göre;
2 kutuplu (monofaze şebekelerde) ya da 4 kutuplu (trifaze şebekelerde) olarak üretilir.
- Hassasiyetine Göre;
30 mA: İnsan korunması için kullanılan modeldir. (insan koruma)
300 mA: Teçhizat korunması için kullanılan modeldir. (yangın koruma)
10 mA: Havuz gibi hassas yerlerde kullanılan modeldir.
>500 mA: Selektivitenin önemli ve gerekli olduğu uygulamalarda kullanılan modeldir.
- Tipine Göre;
A Tipi: Alternatif akımda ve/veya DC bileşenli titreşimli akımlarda kullanılır. (elektronik devrelerde). Elektronik uygulamalarda, fan, pompa ve indüksiyon fırınları gibi uygulamalarda kullanılır.
AC Tipi: Sadece alternatif akımda kullanılır. (Genel güç devreleri ve aydınlatma dağıtımında)
B Tipi: Alternatif akımda ve/veya DC bileşenli titreşimli akımlarda ve süreklilik arz eden hata akımlarında kullanılır. (Sürücü devrelerinde)
Kaçak Akımın İnsan Vücuduna Olan Etkileri Nelerdir?
Elektriğin faydaları saymakla bitmez iken yanlış uygulamaların, ihmaller sonucu oluşabilecek elektrik kazalarındaki tehlike boyutları da bir o kadar büyüktür. Özellikle elektrik akımı ile temas ağır yaralanmalara hatta ölümlere dahi sebep olmaktadır. Kaçak akımın insan vücuduna etkisi;
- Maruz kalınan gerilimin büyüklüğü,
- Vücut direncine,
- Akımın şiddetine,
- Elektrik akımının kaynağı ile geçen temas süresine,
- Akımın vücutta izlediği yola bağlıdır.
Elektrik akımının etkisi ortamın nemlilik derecesine, kazalının elektrik akımına yakalandığı vücut pozisyonuna hatta yukarıdaki tabloda görüldüğü gibi cinsiyete göre bile değişmektedir. Akımın insan vücudundaki etki süresinin önemi büyüktür. “Kalp üzerinden 0,3 saniyeden daha uzun süre 80 mili amper (mA) mertebesinde bir akım geçerse kalp kaslarının kasılması ve tehlikeli fibrilasyon başlar ve olay çoğu zaman ölümle sonuçlanır. Kalbin normal çalışma periyodu 750 mikro saniye (ms)dir.
Eğer akımın kalp üzerindeki etki süresi 200 ms mertebesinde ise bunun zararı yoktur. Özellikle 750 ms’den daha uzun süre etki eden akımlar tehlikelidir. İnsan vücudu toplam direnci 2500 ohm alınıp, insan için tehlikesiz akım 20mA alınırsa 50 Volt'luk bir temas gerilimi sınır değer olarak kabul edilebilir. Bu nedenle 50 Volt'un üzerindeki şebeke (50 Hz) gerilimi tehlikeli gerilim olarak kabul edilir.
Kaçak Akım Rölesi Testi:
Kaçak akım koruma rölelerine periyodik bakım uygulanmalıdır. Bu bakımlar yetkili kişiler tarafından 5 yılda bir yapılmalıdır. Kullanıcı ise ayda bir kere cihazın ön yüzündeki test butonuna basıp cihazın çalışmasını kontrol etmelidir. İlgili test butonuna basıldığında cihazın mandalı aşağı düşerek OFF konumuna gelir ve tesisatın kendisinden sonrakı kısmı enerjisiz kalır. Bu durum bize tesisatın düzgün olarak çalıştığını göstermektedir. Aksi durumda mutlaka yetkililere danışılması gerekmektedir.
