Sigorta kapasitesi nasıl belirlenir ve bir devredeki yük ile nasıl ilişkilidir?

Sigortanın amper değeri; devrenin normal yük akımı, kablonun taşıma kapasitesi ve koruyucunun açma özellikleri birlikte değerlendirilerek seçilir. Elektrik sigortası yükün çektiği akımı belirlemez; aşırı akım oluştuğunda devreyi açar. Günlük dilde “sigorta” hem eriyen telli sigortalar hem otomatik devre kesiciler için kullanılır; bu koruyucu türlerinin seçim kuralları tamamen aynı değildir.

Yük akımı nasıl hesaplanır?

Güç watt, gerilim volt ve akım amper cinsinden alınır. DC devrede elektriksel giriş gücü için I = P / U; tek fazlı AC devrede I = P / (U × PF); dengeli üç fazlı AC devrede I = P / (√3 × U_LL × PF) kullanılır. U_LL fazlar arası gerilim, PF gerçek güç faktörüdür. Sinüzoidal koşullarda PF yaklaşık cos φ'dir. Görünür güç VA olarak biliniyorsa tek fazda I = S / U, üç fazda I = S / (√3 × U_LL) hesaplanır; kVA ve kW dönüşümlerinde birimlere dikkat edilir.

230 V ısıtıcı örneği

Güç faktörü yaklaşık 1 olan 2.000 W bir ısıtıcı için I = 2.000 / 230 ≈ 8,7 A bulunur. Aynı hatta 2.000 W ve 1.500 W iki ısıtıcı eş zamanlı çalışırsa toplam yaklaşık 15,2 A; ayrıca 1.000 W yük eklenirse yaklaşık 19,6 A olur. Bu son durum 16 A anma değerini aşar; koruyucunun hemen açmaması yükü uygun hale getirmez. Eş zamanlı kullanım hesaba katılır; talep katsayısı yalnızca kullanım koşulları ve uygulanabilir tasarım kuralları destekliyorsa kullanılır.

Kablo ile sigorta arasında hangi ilişki olmalı?

Genel aşırı yük koruma koşulları I_B ≤ I_n ≤ I_Z ve I₂ ≤ 1,45 × I_Z şeklindedir. I_B tasarım yük akımı, I_n koruyucunun anma akımı, I_Z kablonun gerçek döşeme koşullarındaki izin verilen akımıdır. I₂, tanımlı sürede açmayı sağlayan konvansiyonel akımdır; kısa devre akımı değildir. Ayarlanabilir devre kesicide aşırı yük ayarı I_r dikkate alınır. Eriyen telli sigortalarda ikinci koşul ayrıca kontrol edilir; yalnızca amper değerini kablonun kapasitesiyle karşılaştırmak yeterli değildir.

Örneğin I_B = 18 A ve düzeltilmiş I_Z = 24 A ise 20 A koruyucu ilk akım koşulunu sağlar, 25 A koruyucu sağlamaz. Bu örnek nihai ürün seçimi değildir; açma eğrisi ve diğer koşullar da doğrulanır. Kablo kesiti seçilirken iletken malzemesi, yalıtım, döşeme biçimi, ortam sıcaklığı ve kablo gruplaması akım taşıma kapasitesini değiştirir. “2,5 mm² kablo her koşulda aynı amperi taşır” yaklaşımı doğru değildir. Gerilim düşümü, bağlantılar ve prizlerin sınırları da değerlendirilir.

Üç fazlı motor örneği

Motor etiketindeki kW çoğunlukla mekanik çıkış gücüdür. 400 V, 7,5 kW çıkışlı; PF = 0,82 ve verimi η = 0,90 varsayılan dengeli bir motor için I ≈ 7.500 / (√3 × 400 × 0,82 × 0,90) ≈ 14,7 A hesaplanır. Gerçek seçimde motorun etiket akımı ve üretici verileri esas alınır. Kalkış akımı, kalkış süresi ve motorun aşırı yük koruması ayrıca incelenir. Yüksek güçlü cihazlarda veya sürücüyle çalışan motorda yalnızca bu hesapla sigorta seçilmez; sürücünün giriş akımı ve önerilen koruyucu kontrol edilir.

B, C ve D karakteristiği neyi değiştirir?

IEC/EN 60898-1 kapsamındaki AC otomatik sigortalarda tipik ani manyetik açma aralıkları B: 3–5 × I_n, C: 5–10 × I_n, D: 10–20 × I_n şeklindedir; seçilen ürünün eğrisi doğrulanır. B16 ve C16'nın ikisi de 16 A'dır; C16 daha yüksek sürekli yük hakkı vermez. Cihaz açılınca sigorta atıyorsa karakteristik değiştirmeden önce kalkış ve arıza koşulları incelenir. C veya D seçimi, minimum arıza akımı ve gerekli açma süresiyle uyumlu olmalıdır.

Amper değeri ile kesme kapasitesi farklıdır

Koruyucunun üzerindeki 16 A anma akımı ile 6 kA kısa devre kesme kapasitesi ayrı bilgilerdir. Kesme kapasitesi, montaj noktasındaki beklenen kısa devre akımına uygun olmalıdır. Gerilim değeri ve AC/DC uygunluğu da kontrol edilir. Üst koruyucuyla yedek koruma kullanılacaksa üreticinin doğrulanmış kombinasyon tablosu gerekir. Kaçak akım rölesindeki 30 mA ise kaçak akım hassasiyetidir; aşırı yük kapasitesi değildir. MCB, RCCB ve RCBO arasındaki fark bu nedenle önemlidir.

Yüke her zaman %25 eklenir mi?

Hayır; bütün sigortalara uygulanabilen tek bir yüzde kuralı yoktur. Bazı ürünlerde sürekli yük, ortam sıcaklığı veya sigorta yuvası için üretici azaltma katsayıları tanımlar. Örneğin belirli UL/CSA/ANCE 248-14 ek koruma sigortaları için verilen %75 yükleme önerisi, tüm IEC sigortalara ve otomatik sigortalara genellenemez. Sigorta seçiminde ürünün teknik verileri ve uygulanabilir standartlar esas alınır. Sık açan sigortanın amperini yükseltmek yerine yük, bağlantılar ve tesisat değerlendirilir.