Kaçak Akım nedir ?
Gerilimli bir iletkenin bir gövdeye yalıtım hatası sonucu temas etmesi ile toprağa akan akıma “toprak
kaçak akımı” denir.
Ürün Özellikleri:
Kaçak Akım Koruma Rölesinin görevleri
Kaçak akım koruma rölesinin görevi bir yalıtım hatasından kaynaklanan I?n hata akımı olduğu anda
devreyi kesip o hata akımına maruz kalabilecek bir insanın hayatını kurtarmaktır.
30mA hassasiyetindeki kaçak akım koruma rölesi insan hayatını korumaya yönelik kullanılır.
300mA hassasiyetindeki kaçak akım koruma rölesi büyük ölçüdeki bir yalıtım hatasının oluşturduğu
yangın riskini engellemeye yönelik kullanılır.
Can Güvenliği
Elektrik hatası oluştuğunda , insan vücudu toprağa dönmek için bir yol arayan elektrik akımına iletken
vazifesi görür. Akımın vücuttan geçişi ile meydana gelen tehlikenin büyüklüğü aşağıdaki etkenlere
bağlıdır.
• Gerilim
• Vücudun elektrik direnci
• Akımın değeri ve frekansı
• Akımın geçiş süresi
• Akımın vücutta izlediği yol
• Yaş
Bir insanın elektriğe karşı gösterdiği direnç ykuarıdaki koşulların değişmesi durumunda 700 ila 6.100
ohm arası değişir. Hesaplamalarda ortalama olarak bir insanın direnci 1.666 ohm alınır. Bu insan
vücudundan geçecek olan akım değeri;
I = V/R formülünden;
50V için I = 30mA
230V için I = 130mA olarak hesaplanır.
IEC 60479-1 standartına göre insan hayatı için kritik akım eşiği 30mA olarak belirlenmiştir.
Mal Güvenliği
Yapılan deneyler sonucu 300mA’lik bir toprak kaçak akımının kısa bir süre içerisinde çevresindeki
malzemeleri tutuşma sıcaklığına getirerek yangına sebebiyet verdiği gözlenmiştir. Medyada ve
haberlerde elektrik kökenli yangınlar konu edildiğinde genelde “elektrik kontağından çıkan yangın” diye
belirtilir ve aklımıza kısa devre gelir. Oysaki gerçek daha farklıdır, zira kısa devre söz konusu olsa
sigortalar ve kesiciler bunu kısa bir sürede ortadan kaldırabilirler. Bu yangınlar asıl sebebi kısa devre
değil izolasyon hataları ve kablolardaki deformasyondan kaynaklanan “toprak kaçak akımı”dır.
Temas Tanımları
Doğrudan temas durumu:
Bir kişinin normal şartlarda “canlı” olan bir iletkene dokunması “doğrudan
temas” olarak adlandırılır. Doğrdudan temas durumunda maruz kalınan gerilim
hat gerilimidir. Bu durumda kişinin vücudu üzerinden maksimum akım geçer ve
devreyi otomatik kesmede, kaçak akım hassasiyeti yüksek, tepki süresi çok kısa
olan toprak kaçak akım koruma cihazları kullanılmalıdır. ( <30mA, < 30ms)
Dolaylı temas durumu:
Bir yalıtım hatası sonucunda kaza ile gerilim altında kalan cihazın gövdesine
dokunan bir kişinin halidir. Dolaylı temas durumunda alınması gereken iki temel
önlem vardır;
1 – Temasın söz konusu olduğu devrede toprak kaçak akım cihazı kullanılması
2 – Temasa müsait tüm gövdelerin topraklanması
Kaçak Akım Koruma Rölesi Çalışma Prensibi
Toprak kaçak akım koruma rölesinin temel yapısı aşağıdaki şekilde gözükmektedir. Akım taşıyan
iletkenler bir toroidal yapı içerisinde gerçirilerek faz ile nötr iletkenleri arasındaki denge ölçülür. Tek
fazlı dağıtımda faz ile nötr arasında aritmetik toplam, faz sayısı birden fazla olduğu dağıtımda ise
vektörel toplam alınır. Normal hallerde bu toplam sıfıra eşittir, yani toroide giren ve çıkan akımlar
eşittir. Bu sebepten dolayı toroid üzerinde bir manyetik akı oluşmaz ve e.m.k (elektro motor kuvveti)
sıfırdır.
Herhangi bir toprak kaçağı oluştuğu anda Ifaz ? Inötr eşitsizliği oluşur ve böylece toroid üzerindeki
denge bozulur. Oluşan “fark akımı” nedeniyle bir e.m.k endüklenir. Bu sayede toroid üzerinde bir akı
oluşur, bu akı da algılama sargısı üzerinde akıma dönüşür ve ölçme tarafındaki mıknatısı açacak
manyetik güce ulaştığında kaçak akım koruma rölesinin kontakları açılmış olur, devrenin enerjisi
kesilir.
Kaçak akım koruma rölesi tepki süreleri
Kaçak akım koruma röleleri IEC /EN 61008 standartına göre belirlenmiş hata
akımının büyüklüğüne göre açma yapması gereken maksimum açma sürelerine uyumlu olarak çalışır.
Maksimum açma zamanları, canlı bir iletkene direk temas durumunda çarpılmaları ve yaralanmaları
önleyecek şekilde, bir insan vücudunun 50 Hz AC akımına olan hassasiyeti baz alınarak (IEC 60947-
1) belirlenmiştir.
Kaçak akım koruma rölesi seçimi
Kaçak akım koruma rölesi seçilirken elektromekenik olmasına dikkat
edilmelidir. Elektronik kaçak akım koruma röleleri gerilime bağlı olarak
çalışır. Gerilim değerinin belli limitler dışına çıkması durumunda röle
çalışmaz, bu da insan hayatı için tehlike arz eder. Bu yüzden gerilime bağlı
olmadan çalışan elektromekanik kaçak akım koruma röleleri tercih
edilmelidir.
Kaçak akım koruma rölesi seçiminde 4 ana kriter vardır.
1 – Kutup sayısı: Kaçak akım koruma röleleri 2 veya 4 kutupludur. Tek
fazlı elektrik dağıtımında 2 kutuplu, üç fazlı elektrik dağıtımında ise 4
kutuplu kullanılır.
2 – Hassasiyet: Kaçak akım koruma röleleri 10mA - 500mA arası hassasiyete sahip modelleri vardır.
Standart olarak insan hayatını korumada 30mA hassasiyetinde, yangına karşı korumada ise 300mA
hassasiyetinde kaçak akım koruma rölesi kullanılmalıdır.
3 – Nominal akım değeri (In): Kaçak akım koruma röleleri herhangi bir termin veya manyetik koruma
yapmazlar. Ancak nominal olarak üzerinden akacak olan akıma göre seçilmelidirler. Seçilecek kaçak
akım koruma rölesinin nominal akım değeri kendinden sonraki devreye değil, kendinden önceki termik
manyetik koruma yapan devre kesicisine bağlıdır. Kendinden önceki devre kesicisinin izin verdiği
nominal akımı taşıyabilecek kapasitede seçilmelidir.
4 – Tip: Kullanım alanına göre ve yapılacak korumanın hassasiyetine göre farklı tiplerde kaçak akım
koruma röleleri mevcuttur.
• AC sınıfı: Genel güç devreleri ve aydınlatma dağıtımında kullanılır .
• A sınıfı: Elektronik uygulamalarda, fan, pompa ve indüksiyon fırınları gibi uygulamalarda
kullanılır.
• Si tip: Sıkça yıldırım düşmesi görülen bölgelerde, hız kontrol cihazları ve frekans konvertörleri
kullanılan tesisatlarda, eletronik balastlatın yoğun olduğu tesisatlarda kullanılır.
• SiE tip: Sıkça yıldırım düşmesi görülen bölgelerde, hız kontrol cihazları ve frekans
konvertörleri kullanılan tesisatlarda, eletronik balastlatın yoğun olduğu tesisatlarda kullanılır. Si
tip ve diğer tüm tiplere göre avantajı neme, rutubete ve korozyona karşı rölenin ekstra
korumaya sahil olmasıdır. Bu özelliğiyle marinalarda ve yüzme havuzunun olduğu alanlarda
tercih edilir.
Kaçak akım koruma rölelerinin sahip olduğu standartlar
Kaçak akım koruma röleleri aşağıdaki standartlarla uyumludur.
• IEC 61008
• IEC 60947-1
Kaçak akım koruma rölelerisi açma ünitesi elektromekaniktir.
• Çalışma gerilimi:
230...400 V AC, -15...+10 %
• Çalışma frekansı
AC ve A sınıfı için: 50/60 Hz si ve SiE tipler için: 50 Hz
• Anma akımı (Ith) 40 °C’de: 16...100A
• IEC 60947-3’e göre:
o Pozitif gösterge izolasyonu, kontakların açık olduğu cihazın mandalı üzerindeki yeşil şeritle anlaşılır. Bu gösterge tüm kutupların ayrıldığını garanti eder.
o Darbe gerilim dayanımı (Uimp): 6 kV
o İzolasyon gerilimi (Ui): 440 V
• Darbe dayanım seviyesi 8/20 µs:
o AC ve A sınıfında:
250A ani açmada
3 kA seçici
o si ve SiE tipte
3 kA ani açmada
5 kA seçici
• Kısa devre dayanımı (I?c = Inc): 10 kA (öncesinde 100A’lik kesiciyle)
• Çevrim sayısı (O-C): 20.000
• Çevre
o Tropik çevre koşulları: işlem 2 (bağıl nem: %95, 55 °C’de)
o Çalışma sıcaklığı:
AC sınıf: -5 °C ~ +40 °C
A sınıfı, si ve SiE tip: -25 °C ~ +40 °C
o Depolama sıcaklığı: -40 °C ~ +60 °C
o Ağırlık:
2P: 230g
4P: 450g
• Bağlantı: 35 mm² bükülebilir veya 50 mm² düz kabloyla
Kaçak akım korume rölesi bakım, onarım ve kullanımında dikkat edilmesi gereken hususlar
• Kaçak akım koruma röleleri 5 yılda bir periyodik bakım gerektirir. Nemli ve tozlu ortamlarda
minyatür devre kesicinin kontaklarında yapışma olmaması için mutlaka bir muhafaza (sigorta
kutusu veya pano) içerisinde kullanılmalıdır.
• Kaçak akım koruma rölesi yalıtım hatalarına karşı insan hayatını ve yangına karşı tesisatı
koruma amaçlı kullanılır. Herhangi bir termin manyetik koruma yapmadığından kaçak akım
koruma rölesi termik ve manyetik koruma yapabilen bir devre kesici ile korunmalıdır.
• Kaçak akım koruma rölesinin çalışma durumu ayda 1 üzerindeki test butonuna basılarak test
edilmelidir. Test butonuna basıldığında mandal aşağıya düşer ve bulunduğu devre enerjisiz
kalır. Test butonuna basılmasına rağmen kontakların açılmaması durumunda elektrikçinize
başvurunuz.
• Profesyönellik gerektirmez, her türlü yetkili veya yetkisiz kişiler tarafından kullanılabilir.
Yetkisiz kişilerin kullanımını kısıtlamak için kaçak akım koruma rölesinin bulunduğu pano veya
sigorta kutusu kilitlenebilir. Ayrıca özel devreleri koruyan devre kesicilerin mandalı özel bir kilit
sistemiyle kilitlenebilir.
• Kullanım sırasında elektrik akışı olduğu durumda devre kesicinin kablo bağlantı terminallerine
ve kablo giriş çıkışlarına temas edilmemelidir, çarpılmaya sebep olabilir.
• Kaçak akım koruma rölesi su ile temas etmemelidir. Su ile temas etme riski olan durumlarda
IP seviyesi yüksek bir muhafaza içerisinde kullanılmalıdır.
• Terminal vidaları iyice sıkılmalıdır. Isınan kablonun gevşeyip çıkması durumunda istenmeyen
elektrik kazaları veya gerilim yükselmeleri yaşanabilir.
• Kaçak akım koruma rölesinin sürekli açması durumunda tesisatta bir kısa devre veya aşırı
yüklenme söz konusudur. Bu durumda izolasyon ve yük dağılımının kontrolü için elektrikçinize
başvurunuz.
