Devre kesiciyi doğru okumak ve seçmek

IEC 60947-2, alçak gerilim devre kesicilerinin ürün gereklerini ve deneylerini tanımlayan uluslararası standarttır. IEC 60947 serisi içinde devre kesicinin normal akımı taşıması, aşırı akımı algılaması ve belirtilen koşullarda devreyi kesmesiyle ilgilenir. Bir kesiciyi değerlendirirken yalnızca amper değerine bakmak yeterli değildir; çalışma gerilimi, kesme kapasitesi, açtırma karakteristiği ve koruma koordinasyonu birlikte ele alınmalıdır.

Kapsam ve 2024 baskısı

IEC 60947-2:2024, standardın altıncı baskısıdır; 2016 baskısının ve 2019 değişikliğinin yerini almıştır. Kapsam, bilgilendirilmiş veya uzman kişiler tarafından kurulması ve işletilmesi amaçlanan devre kesicilere yöneliktir. Temel gerilim sınırları 1000 V AC ve 1500 V DC olarak verilir. Ayrıca, 1000 V AC veya altında bir anma değeri bulunup 1000 V AC üzerinde, en fazla 1500 V AC’ye kadar ek anma değerleri de bulunan kesiciler kapsama alınır.

Bu sınırlar, üzerindeki standart numarası nedeniyle her kesicinin bu gerilimlerin tamamında kullanılabileceği anlamına gelmez. Geçerli gerilim, kutup düzeni ve kesme kapasitesi ürünün kendi beyanından okunur. Kompakt tip MCCB ve açık tip ACB ürünleri bu alanda yaygındır; bazı minyatür devre kesiciler de ilgili koşullarda IEC 60947-2 beyanına sahip olabilir.

Anma akımı ile aşırı yük ayarı aynı şey midir?

In, kesicinin anma akımını; ayarlanabilir açtırma birimlerinde Ir, uzun süreli aşırı yük korumasının akım ayarını ifade eder. Çerçeve büyüklüğü, takılı açtırma biriminin değeri ve yapılan ayar birbirine karıştırılmamalıdır. Koruma ayarı, yükün ihtiyacı kadar kablonun akım taşıma kapasitesine ve kurulum koşullarına da uygun olmalıdır.

Termik-manyetik ürünlerde aşırı yük ve kısa devre tepkileri farklı mekanizmalarla sağlanır. Elektronik açtırma birimlerinde uzun süreli, kısa süre gecikmeli ve ani açtırma gibi işlevler bulunabilir. Her üründe aynı ayarlar yoktur; üreticinin zaman–akım eğrisi ve ayar sınırları esas alınır. Kablo değerlendirmesinde akım taşıma kapasitesinin yanında gerilim düşümü de ayrıca kontrol edilir.

Icu ve Ics neden ayrı belirtilir?

Icu, anma sınır kısa devre kesme kapasitesidir. Kesicinin belirtilen gerilimde ve standart deney koşullarında kesebildiği muhtemel kısa devre akımını ifade eder. Birimi genellikle kA’dır. Bu değer, kesicinin normal işletmede sürekli taşıyacağı akım değildir; yüksek seviyeli bir kısa devreyi kestikten sonra kontrol edilmeden yeniden kullanılabileceğini de göstermez.

Ics, anma işletme kısa devre kesme kapasitesidir. İlgili deneylerden sonra kesicinin öngörülen işletme performansını sürdürebilmesiyle ilişkilidir. Icu’nun yüzdesi veya kA değeri olarak belirtilebilir. Icu güvenli kesme sınırını, Ics ise deney sonrası işletme performansını değerlendirmede kullanılan farklı bilgileri sunar. Gerçek bir arızadan sonra yeniden devreye alma kararı üreticinin inceleme ve bakım talimatlarına göre verilmelidir.

Örnek olarak, 400 V AC’de In = 100 A, Icu = 36 kA ve Ics = 27 kA beyan edilen varsayımsal bir kesiciyi düşünelim. Burada Ics, Icu’nun %75’idir. Beklenen kısa devre akımı 25 kA ise her iki kapasite bu değerin üzerindedir; yine de kablo koruması ve açma süresi ayrıca doğrulanır. Beklenen akım 50 kA ise 36 kA Icu değerli kesici, tek başına bu uygulama için yeterli değildir. “Yük yalnızca 80 A çekiyor” demek bu eksikliği gidermez.

Icw ve A/B seçicilik kategorileri

Icw, anma kısa süreli dayanım akımıdır. Belirtilen kısa süre boyunca taşınabilecek akımı gösterir; bu nedenle akım değeriyle birlikte süresi de okunmalıdır. Amaç, uygun bir koordinasyonda alt kademedeki korumanın arızayı temizlemesine zaman tanımaktır. Icw, kesme kapasitesiyle aynı özellik değildir.

IEC 60947-2’deki A ve B seçicilik kategorileri bu bağlamda değerlendirilir. Kategori B’de belirtilmiş bir kısa süreli dayanım akımı bulunur; kategori A’da bu şekilde bir Icw beyanı yoktur. Bu ayrım, minyatür kesicilerdeki B, C ve D açtırma eğrileriyle karıştırılmamalıdır. Kategori A cihazlarla da uygun yöntemlerle seçicilik sağlanabilir; kategori B olması ise bütün kesici çiftlerinin kendiliğinden seçici olduğu anlamına gelmez.

Seçicilik ve destek koruması

Seçicilikte hedef, bir çıkış devresindeki arızanın mümkün olduğunca yalnızca o devrenin korumasını açtırmasıdır. Üst ve alt kesicinin akımlarını farklı seçmek tek başına yeterli olmaz; eğriler, gecikmeler ve üreticinin seçicilik tabloları birlikte incelenir. Tam seçicilik ile belirli bir akıma kadar sağlanan kısmi seçicilik farklı sonuçlardır.

Destek koruması veya kaskad kullanımında, üst koruma cihazının etkisiyle belirli bir alt cihaz kombinasyonu için farklı bir kısa devre performansı doğrulanabilir. Bu sonuç yalnızca üreticinin doğruladığı cihaz çifti, gerilim ve bağlantı koşulları için kullanılmalıdır. Kesici ile eriyen telli sigorta birlikte değerlendiriliyorsa sigorta standartları ve ilgili kombinasyon tabloları da dikkate alınır. Ayrıca bir kesicinin Icu değeri, panonun tamamının aynı kısa devre dayanımına sahip olduğunu tek başına kanıtlamaz.

IEC 60898-1 ile nasıl ayrılır?

IEC 60898-1, ev ve benzeri tesislerde aşırı akım koruması sağlayan AC devre kesicilere yönelik bir ürün standardıdır. IEC 60947-2’nin kapsamı ve deney koşulları farklıdır. Aynı ürün üzerinde iki standarda göre farklı kısa devre değerleri görülebilir; IEC 60898-1 kapsamındaki Icn ile IEC 60947-2 kapsamındaki Icu ve Ics etiketleri birbirinin yerine okunmamalıdır.

Örneğin kaynaklarda belirtilen Eaton ürün verisinde, 230 V için IEC 60898-1’e göre 6 kA Icn ve IEC 60947-2’ye göre 10 kA Icu ayrı ayrı verilmektedir. Bu, iki rakamdan büyük olanın her kurulumda doğrudan seçilebileceği anlamına gelmez. Uygulamaya esas standardın, gerilimin ve beyan edilen değerin birlikte eşleşmesi gerekir.

Kaçak akım ve elektrik çarpmasına karşı koruma

Devre kesici, kaçak akım koruma cihazı ve RCBO farklı işlevleri olan ürünlerdir. Aşırı akım koruması bulunan bir kesici, sırf IEC 60947-2 beyanı taşıdığı için 30 mA kaçak akım koruması sağlamaz. Elektronik birimdeki toprak arızası aşırı akım işlevi de kişisel koruma amaçlı kaçak akım korumasıyla aynı kabul edilmemelidir.

Elektrik çarpmasına karşı koruma; topraklama, koruma iletkenleri, gerekli koruma cihazları ve açma koşullarıyla birlikte tasarlanır. Ürün standardına uygunluk, tesisin bütün koruma düzeninin doğru kurulduğunu tek başına göstermez.

AC/DC kullanımı ve montaj koşulları

AC için verilen gerilim ve kesme kapasitesi DC’ye doğrudan aktarılamaz. DC’de arkın kesilmesi, şebeke yapısı, kutupların seri bağlantısı ve bazı ürünlerde polarite özel önem taşır. DC gerilim değeri ve onaylı kutup bağlantısı üretici dokümanından doğrulanmalıdır; kutuplar deneme yoluyla seri veya paralel bağlanmamalıdır.

Pano sıcaklığı, havalandırma, rakım, bağlantı iletkeni ve terminal sıkma torku da işletme performansını etkiler. IEC 60529 kapsamındaki IP derecesi muhafaza korumasını açıklar; akım kapasitesinin veya kısa devre performansının yerine geçmez. Aksesuarlar ve yardımcı devreler de ürünün izin verdiği düzen içinde seçilmelidir.

Yakından ilgili ürün standartları

IEC 60947-1, serinin genel kurallarını; IEC 60947-3 ise anahtar, ayırıcı, yük ayırıcı ve sigortalı birleşik düzenleri ele alır. Devreyi koruma görevi ile bakım için ayırma görevinin nasıl karşılandığı, kullanılan ürünün işlevleri üzerinden değerlendirilir.

IEC 60947-4-1, elektromekanik kontaktörler ve motor yol vericilerle ilgilidir. IEC 60947-6-2 ise kontrol ve koruma anahtarlama cihazlarını kapsar. Motor çıkışlarında kesici, yol verici ve aşırı yük korumasının birlikte çalışması bu komşu konularla ilişkilidir.

Kontrol sistemindeki diğer ilgili bileşenler

Kontaktörler sık anahtarlama görevini, uygun motor aşırı yük koruması ise motorun yüklenmesine ilişkin koruma görevini üstlenebilir. AC sürücülü sistemlerde giriş koruması, sürücünün üretici tablolarıyla eşleştirilir. Bir devre kesicinin seçilmiş olması bu işlevlerin tamamını kendiliğinden sağlamaz.

Güç kaynakları ve PLC sistemleri içeren kontrol devrelerinde, küçük kesitli iletkenlerin ve alt kolların koruması ayrıca planlanır. Ana kesicinin yüksek kesme kapasitesi, her çıkışın aşırı yük korumasının doğru seçildiği anlamına gelmez.

İlgili kategoriler: Şalt malzemeleri ve kontrol cihazları