Bir makinenin gövdesine elektrik kaçtığında ya da hasarlı bir kabloya dokunulduğunda insanı korumanın en etkili yollarından biri kaçak akım rölesidir. Sahada “kaçak akım”, “kaçak akım şalteri” veya “RCD” olarak da anılır. Bu yazıda kaçak akım rölesinin nasıl çalıştığını, 30 mA ile 300 mA arasındaki farkı, hangi tipin nerede kullanılacağını ve fabrikada en sık karşılaşılan “sürekli atıyor” sorununun nedenlerini anlatıyoruz.
Bu yazıda (8 başlık)
Kaçak akım rölesi ne demek?
Kaçak akım rölesi, bir devreden giden akım ile geri dönen akım arasındaki farkı izleyen ve bu fark belirli bir değeri aştığında devreyi kesen koruma cihazıdır. Normal bir devrede fazdan giden akımın tamamı nötr üzerinden geri döner. Akımın bir kısmı başka bir yoldan, örneğin bir insanın vücudu veya makine gövdesi üzerinden toprağa gidiyorsa, dönen akım azalır. Kaçak akım rölesi bu kaybı algılar.
Kaçak akım rölesi nasıl çalışır?
Cihazın içinde bir toroid (halka) akım trafosu bulunur. Faz ve nötr iletkenlerinin tamamı bu halkanın içinden geçer. Giden ve dönen akım eşitse manyetik alanlar birbirini sıfırlar. Bir kaçak varsa akımlar eşit olmaz, halkada bir manyetik alan oluşur ve sekonder sargıda bir sinyal doğar. Bu sinyal ayarlanan eşik değerini aştığında cihazın mekanizması devreyi çok kısa sürede açar.
Ön yüzdeki T (test) butonu, cihazın içinde yapay bir kaçak oluşturarak mekanizmanın çalıştığını kontrol eder. Üreticiler test butonunun düzenli aralıklarla denenmesini önerir; önerilen aralık üreticiye göre aylıktan altı aylığa kadar değişir.
30 mA ve 300 mA kaçak akım rölesi farkı
| Hassasiyet | Amaç | Tipik kullanım |
|---|---|---|
| 30 mA | Hayat koruması. İnsan vücudundan geçen tehlikeli akımda devreyi keser | Prizler, el aletleri, banyo ve ıslak ortamlar, şantiyeler, elektrikli araç şarj noktaları |
| Genellikle 300 mA | Yangın koruması ve tesis koruması. Yalıtım hatalarından kaynaklanan ısınmayı önler | Ana dağıtım panoları, makine besleme hatları, aydınlatma grupları |
30 mA cihaz insanı korumak için, 300 mA cihaz ise daha çok yalıtım arızasından kaynaklanan yangın riskine karşı kullanılır. Kötü bağlantıların ve yalıtım hatalarının yangına nasıl dönüşebileceğini ayrı bir yazımızda anlattık: nedir bu “elektrik kontağı”?
Büyük tesislerde ana panoda 300 mA, alt panolarda ve priz hatlarında 30 mA kullanılarak seçicilik sağlanır. Ana panodaki cihaz için zaman gecikmeli (S tipi, selektif) model seçilirse, alt devredeki bir arızada önce yalnızca o devrenin rölesi açar ve bütün tesis karanlıkta kalmaz.
Kaçak akım rölesi tipleri: AC, A, F ve B
Kaçak akımın şekli, bağlı olan yüke göre değişir. Cihazın tipi, algılayabildiği kaçak akım şekillerini belirler:
| Tip | Algıladığı kaçak akım | Kullanım |
|---|---|---|
| AC | Yalnızca sinüs biçimli alternatif akım | Rezistif ve basit yükler. Elektronik yüklerin yaygınlaştığı günümüzde birçok uygulama için yetersiz kalabilir |
| A | AC’ye ek olarak darbeli DC kaçak akım | Elektronik cihazlar, bilgisayarlar, tek fazlı elektronik yükler |
| F | A tipine ek olarak karma frekanslı kaçak akım | Tek fazlı frekans konvertörleri, inverterli klima ve çamaşır makineleri |
| B | F tipine ek olarak düzgün (pürüzsüz) DC kaçak akım | Üç fazlı frekans konvertörleri ve servo sürücüler; üretici gerektiriyorsa elektrikli araç şarj sistemleri ve güneş enerjisi invertörleri |
Fabrikada özellikle önemli bir nokta: üç fazlı frekans konvertörleri arızada düzgün DC kaçak akım üretebilir. Bu tür akım A tipi bir rölenin algılama yeteneğini köreltebilir. Bu yüzden sürücülerin beslendiği devrelerde, üreticinin önerisine göre genellikle B tipi kaçak akım rölesi kullanılır. Sürücüler hakkında ayrıntılar: frekans konvertörü nedir.
Kaçak akım rölesi ile sigorta (otomat) arasındaki fark
| Kaçak akım rölesi | Otomat sigorta | |
|---|---|---|
| Neye karşı korur? | Toprağa kaçan akıma, yani insan ve yangın riskine | Aşırı yüke ve kısa devreye |
| Neye bakar? | Giden ve dönen akımın farkına | Akımın büyüklüğüne |
| Kısa devrede açar mı? | Tek başına hayır (RCCB) | Evet |
Bu yüzden iki cihaz birbirinin yerine geçmez, birlikte kullanılır. İki korumayı tek gövdede birleştiren cihazlara kaçak akım korumalı otomat (RCBO) denir. Sadece kaçak akım koruması yapan cihazlara ise RCCB denir ve önüne uygun bir otomat veya sigorta konmalıdır. Panodaki diğer koruma elemanları için: elektrik pano elemanları.
Kaçak akım rölesi neden atar?
- Gerçek bir yalıtım arızası: Nem almış bir motor klemens kutusu, ezilmiş bir kablo, su almış bir buat veya arızalı bir ısıtıcı rezistansı.
- Nötr ile toprağın karışması: Pano veya tesisatta bir yerde nötr ile toprak birleştirilmişse akım geri dönüşte ikiye bölünür ve röle kaçak var sanır. Ayrıca bir devrenin nötrü başka bir kaçak akım rölesinden geçen bir nötre bağlanmışsa da benzer sorun olur.
- Toplanan normal kaçak akımlar: Bilgisayarlar, LED sürücüler, frekans konvertörleri ve EMC filtreleri normal çalışmada bile küçük kaçak akımlar oluşturur. Bir röleye çok sayıda cihaz bağlanırsa bu küçük akımlar toplanır ve eşiğe yaklaşır.
- Sürücülü makinelerde kalkış anı: Frekans konvertörlerinin filtreleri, enerji verildiği anda kısa bir kaçak akım darbesi oluşturur. Uzun motor kabloları da kaçak akımı artırır. Bu durumda doğru tip ve uygun hassasiyette röle seçilmeli, gerekirse sürücüler ayrı devrelere bölünmelidir.
- Arızalı röle: Nadiren de olsa rölenin kendisi arızalı olabilir; test butonu çalışmıyorsa veya hiç kaçak yokken açıyorsa cihaz değiştirilmelidir.
Arıza aramada pratik yöntem: röleden sonraki devreleri tek tek ayırarak rölenin hangi devre bağlıyken attığını bulmak, sonra sürücü, filtre ve elektronik cihazlar ayrıldıktan sonra o devrenin yalıtımını megerle ölçmektir. Atan bir kaçak akım rölesini köprülemek veya devreden çıkarmak kesinlikle yapılmamalıdır; röle büyük olasılıkla gerçek bir tehlikeyi göstermektedir.
Sıkça Sorulan Sorular
Kaçak akım rölesi ne işe yarar?
Toprağa kaçan akımı algılayarak devreyi keser. 30 mA’lik cihazlar insanı elektrik çarpmasına karşı, 300 mA’lik cihazlar ise yalıtım arızalarından kaynaklanan yangın riskine karşı korur.
Kaçak akım rölesi sürekli atıyor, ne yapmalıyım?
Önce röleden sonraki devreleri tek tek ayırarak rölenin hangi devre bağlıyken attığını bulun. Ardından o devrede nem, ezik kablo, nötr-toprak karışması veya arızalı bir cihaz arayın. Röleyi köprülemek veya devreden çıkarmak tehlikelidir.
Frekans konvertörü için hangi kaçak akım rölesi kullanılır?
Tek fazlı sürücülerde genellikle F tipi, üç fazlı frekans konvertörleri ve servo sürücülerde ise genellikle B tipi kullanılır. Kesin seçim için sürücü üreticisinin kılavuzundaki öneriye bakılmalıdır.
Kaçak akım rölesinin test butonuna ne sıklıkla basılmalı?
Üretici kılavuzunda belirtilen aralıkta, çoğunlukla aylık ile altı aylık arasında test edilmelidir. Butona basıldığında röle açmıyorsa cihaz koruma yapmıyordur ve değiştirilmelidir.
Kaçak akım rölesi kısa devrede atar mı?
Yalnızca kaçak akım koruması yapan bir röle (RCCB) faz ile nötr arasındaki kısa devrede atmaz; bu koruma otomat veya sigorta ile sağlanır. Kaçak akım korumalı otomatlar (RCBO) ise her iki korumayı birlikte yapar.
Eskişehir’de pano ve elektrik arızası desteği
AveA Otomasyon olarak Eskişehir ve çevre illerdeki fabrikalarda pano imalatı, koruma elemanı seçimi, sürücülü makinelerde kaçak akım sorunlarının tespiti ve pano arızalarının onarımını yapıyoruz. Ayrıntılar: pano arıza tespiti ve onarımı, elektrik ve otomasyon panosu imalatı ve makine ve otomasyon arıza servisi. Bize 0533 454 52 32 numarasından ulaşabilirsiniz; mesai dışında da arayabilirsiniz.