Eğer doğru koruma ekipmanları seçilmemişse, bu aşırı ısınma elektrik sisteminin ve buna bağlı devre elemanlarının hasar görmesine sebep olabilir, yangın riskine yol açabilir, kişi ve eşyaların güvenliğine zarar verebilir.
AG tesislerinde kullanılan devre kesiciler; yükte ve yüksüz durumda devreyi açıp kapayan, hata durumunda ise açma (trip) karakteristiklerine ve akım değerlerine uygun olarak devreyi açarak enerjiyi kesmeye yarayan mekanik birer anahtarlama elemanıdır.
AG devre kesiciler koruma üniteleri
Her devre kesici, açma işlemini gerçekleştiren bir açma ünitesi (trip ünitesi, koruma ünitesi) ile donatılmıştır.
Genel olarak kullanılan açma üniteleri:
-Termomanyetik koruma ünitesi termik manyetik ayar sahası)
-Elektronik koruma ünitesi (termik, manyetik ayar sahası ve gelişmiş koruma, kontrol, ölçüm)
Termomanyetik koruma üniteleri 2 kısımdan oluşur:
-Termik açma: Birbirine perçinlenmiş ve uzama katsayıları birbirinden farklı bimetal çubuktan oluşur. Aşırı akım hatası durumunda ters zaman grafiğine bağlı olarak açma yaparak termik korumayı sağlar. Sabit veya ayarlanabilir tip olarak seçilebilir.
-Manyetik açma: Kısa devre hatası durumunda çok kısa sürede (ms) açma yaparak, çok yüksek akım değerlerini (kA) elimine eder ve manyetik korumayı sağlar. Sabit veya ayarlanabilir tip olarak seçilebilir.
Bu koruma üniteleri genellikle AC/DC dağıtım merkezlerinde, elektriksel devre elemanlarının korunmasında (trafo, motor, jeneratör, kapasitör vb..) kullanılırlar. Burada çeşitli isimlendirmeler arasından seçimleri yapılabilir:
MF: Sabit manyetik koruma
MA: Ayarlanabilir manyetik koruma
TMF: Sabit termik ve sabit manyetik koruma
TMD: Ayarlanabilir termik ve sabit manyetik koruma
TMA: Ayarlanabilir termik ve ayarlanabilir manyetik koruma
TMG: Jeneratör koruma
Elektronik koruma üniteleri ise akım ölçümlerini hassas mikroişlemci kartlar üzerinden okuyarak, hata durumundaki açma durumlarını gerçekleştirirler. Bu üniteler ekli koruma fonksiyonlarını sağlarlar:
L: termik koruma
S: selektif koruma
I: manyetik koruma
G: toprak hatası koruması Bu tür kaçak akım koruma rölesi diye de adlandırılır.
Tesisat tipine ve korunacak yükün durumuna göre bu elektronik koruma ünitelerinin bir kısmı veya tümü bir arada seçilebilir. Örnekler: LI- LS/I, I, LSIG vb. Termomanyetik koruma ünitelerine kıyasla daha hassas koruma ayarlamalar yapılabilir, akım, gerilim, güç, enerji, güç faktörü vb. ölçümler alınabilir, devre kesicinin uzaktan kontrolü ve haberleşmesi sağlanabilir.
AG devre kesiciler seçim kriterleri
Tesisattaki AG devre kesicileri belirlenirken öncelikle yukarıda açıklanan kullanım yeri belirlenmeli ve sisteminin elektriksel gereksinimleri göz önünde bulundurulmalıdır. Nominal elektriksel değerlerin yanı sıra; kısa devre kesme akımı (Icu veya Ics), kısa devre kapama akımı (Icm)ve kısa devre dayanım akımı (Icw) belirlenerek seçim yapılmalıdır.
AG Devre kesiciler, IEC 60947-2 standardında belirtildiği üzere, 40°C sıcaklıkta, 2000m yükseklikte ve 50/60 Hz frekans aralığında nominal değerleri karşılamak ve uygun açma karakteristikleri uyarınca devreyi açmak üzere üretilmişlerdir. Çok yüksek sıcaklık veya yükseklik değerlerinde veya farklı frekans değerlerinde çalışmaları bekleniyorsa, bu koşulların belirtilmesi gerekir. Her üretici istenen farklı durumlar için kayıp faktörünü gösterir (derating) tablolar hazırlamak ile yükümlüdür. Zorlu çevre koşulları ve farklı uygulamalar için devre kesici seçiminde bu tablolardan yararlanılmalıdır.
AG devre kesicilerin bir diğer seçimi ise koruma ünitesinin belirlenmesine bağlıdır. Termik, manyetik ayar sahasının değerleri, selektif koruma veya toprak hatası koruması ihtiyacı devreye bağlı olarak seçilmelidir. Bunun dışında motor, jeneratör, nötr koruması uygulaması gibi özel yük durumlarımutlaka göz önünde bulundurulmalıdır.
Açma, kapama bobini, düşük gerilim bobini, motor vb aksesuarlar, bazı endüstriyel uygulamalar için kullanılırken, bina uygulamalarında tercih edilmeyebilir. Aksesuar kullanımının yanısıra haberleşme modülü ilave edilerek sistemin SCADA üzerinden koruma fonksiyonlarının belirlenmesi, ölçüm değerlerinin uzaktan izlenmesi, devre kesicinin uzaktan kontrolü gibi istenen çeşitli durumlar olabilir.
Son olarak, devre kesiciler belirlenirken servis sürekliliği ve maliyet konuları da oldukça önemlidir. Maliyet sınırlaması olan projelerde, üreticiler tarafından temin edilen tablolardan yararlanarak kaskadlama yapılabilir. Enerji kesintisini minimize etmek için ise devre kesicilerde akım, zaman, enerji veya alan bazlı selektivite yapılması tercih edilebilir.