Kompanzasyon kontaktörü: kondansatör devreye girerken panonuzda ne oluyor?

Kondansatörün devreye girerken çektiği akım, gerilime değil gerilimin değişim hızına bağlıdır. Boşalmış bir kondansatör üzerine kapanan kontak, birkaç milisaniye boyunca anma akımının 10–100 katı bir darbeyle karşılaşır. Kompanzasyon kontaktörü bu darbeyi önce sönümleme dirençleri üzerinden geçirir; ana kontaklar ancak akım nominal seviyeye indikten sonra kapanır. Seçimde bakılacak beyan AC-6b‘dir.

Bir tesiste kompanzasyon panosu “çalışıyor”. Cos φ yerinde, faturada sorun yok, röle kademeleri sırayla giriyor. Ama her yıl aynı iki kontaktör değişiyor, ve geçen ay bir kondansatör şişti.

Bakım defterinde bunun karşılığı “kontaktör ömrü” diye yazılıyor. Değil. Kontaktör, hiç kimsenin ölçmediği bir akımın altında eziliyor: üç milisaniye sürüyor, hiçbir koruma görmüyor, hiçbir kayda geçmiyor, ve günde on beş kere tekrarlıyor.

Bu yazıda üç şey var: panonuzun size ne söylediği, o akımın gerçekte kaç amper olduğu, ve Türkiye’de neden başka ülkelerden daha sık tekrarlandığı.

Dilerseniz, bu makalenin devamını aşağıdaki ses kaydı üzerinden dinleyebilirsiniz.

Panonuz size ne söylüyor: üç arıza imzası

Arızanın kaynağını doğru yerde ararsınız — panoyu üç imzaya göre okuduğunuzda. Üçü de aynı olayın farklı hızdaki sonuçlarıdır; bu yüzden ayrı ayrı değil, birlikte anlam kazanırlar.

Birinci imza: kontak yapışması. İlk düşen hep budur. Kondansatör kontağı neden yapışır sorusunun cevabı, kapanma anının kendisinde gizli. Kontaklar birbirine değdiği anda aralarında oluşan elektromanyetik kuvvet bir sıçrama yaratır. Her sıçrama küçük bir arktır ve yüzeyden malzeme koparır.

Erozyon burada birikimli ve doğrusal değildir. Her ark yüzeyi biraz daha bozuk bırakır; bozuk yüzey daha çok sıçrar, daha çok sıçrayan kontak daha çok ark yapar. Sonu kaynamadır. Kontaktör “bir gün” bozulmaz — aylarca bozulur, sonra bir gün açmaz.

İkinci imza: kapasite kaybı. Sessiz olanı budur. Her devreye girişte güç kondansatörünün dielektriği çok yüksek bir dV/dt’ye maruz kalır; film içindeki mikro boşluklarda kısmi boşalmalar başlar veya ilerler. Ani bir arıza görmezsiniz. Delinme dayanımı yavaşça düşer, kapasite sinsice azalır, röle kademeyi daha uzun süre devrede tutmaya başlar.

Sahada dikkat çeken şu ayrıntıdır: kondansatör patlaması genellikle manevra anında değil, normal çalışma sırasında olur. Bozulma çoktan tamamlanmıştır; manevra sadece onu oraya getiren süreçtir.

Üçüncü imza: sebepsiz NH sigorta atması. Röle hata vermiyor, kısa devre yok, ama sigorta ayda bir gidiyor. Sigortanın burada birbiriyle çelişen iki işi vardır: her gün anma değerinin onlarca katı bir darbeye zarar görmeden dayanmak, ve gerçek bir arızada zamanında açmak.

Bu ikisini aynı anda yapabilmesi, doğru tipin ve doğru kalibrenin seçilmiş olmasına bağlıdır. Pratikte kondansatör kademesinde gG karakterli buşonlar, kademenin anma akımının yaklaşık 1,6–2 katı seçilir; bu, hem 1,5 katına kadar çıkabilen sürekli akımı hem de darbeyi taşır. Yaygın kestirme ise kalibreyi bunun ötesine büyütmektir — o da panoyu korumasız bırakır. Sigorta atmayı keser, arızayı kesmez.

Üçünü birlikte okumak. Tek başına her imza başka bir şeye yorulabilir: yapışan kontak kötü ürüne, şişen kondansatör kalitesiz partiye, atan sigorta yanlış kalibreye. Ama aynı panoda üçü birden görülüyorsa, ortak sebep aramak gerekir. Pratik bir yöntem var: kademe bazında tutun. Hangi kademenin kontaktörü daha sık değişiyor, hangi kademenin kapasitesi düşmüş, hangi sigorta atıyor.

Neredeyse her seferinde aynı tablo çıkar. En çok giren çıkan kademeler ve devredeki grubun üzerine sonradan giren kademeler öne çıkar. Bu, arızanın cihazda değil, olayda olduğunun ilk sağlam kanıtıdır.

Bu üç imza makalenin geri kalanının haritasıdır. Hızlıdan yavaşa sıralandılar, çünkü olay da öyle ilerliyor.

Bu rehberin devamı niteliğindeki elektrik panosu makalemizde daha fazla bilgi bulabilirsiniz.

10 milisaniyede ne oluyor

Olayın neden hiçbir korumaya görünmediğini anlarsınız — akımın gerilime değil, gerilimin değişim hızına bağlı olduğunu gördüğünüzde. Tek denklem yeter:

i = C · (dV/dt)

Kontaktör boşalmış bir kondansatör üzerine kapandığında, uçlardaki gerilim mikrosaniyeler içinde sıfırdan şebekenin o anki değerine fırlar. dV/dt devasadır; çekilen akım da aynı oranda. Kondansatör o an, devre açısından bakıldığında tam bir kısa devre gibi davranır.

Tepe değeri sınırlayan tek şey, akımın izlediği yolun parazitik endüktansıdır: kablo, bara, aparat, bağlantı. Başka hiçbir şey. Bu cümle sıradan görünüyor ama makalenin en pratik sonucu ondan çıkacak.

Dalga biçimi. Osiloskopta gördüğünüz şey temiz bir darbe değildir. Keskin bir ilk tepe, üzerine binmiş yüksek frekanslı bir salınım, ve üstel bir sönüm. Salınım, kondansatörün kapasitesi ile yolun endüktansının kurduğu rezonans devresinin kendisidir. Tek grubun doğrudan şebekeden devreye girmesinde bu frekans tipik olarak 200–2.000 Hz aralığındadır; devredeki grubun üzerine girme (back-to-back) durumunda yol endüktansı çok küçüldüğü için birkaç kHz mertebesine çıkabilir. Salınım tipik olarak 5–10 ms içinde söner.

Bu ayrıntının iki pratik sonucu var. Birincisi, modern elektronik röleler bu frekansı tanımak ve arızadan ayırt etmek zorundadır; ayırt edemezse haksız açma yapar. İkincisi, salınım kondansatörle doğrudan ilgisi olmayan şebeke rezonanslarını da uyarabilir — bu konuya filtre reaktörü bölümünde döneceğiz.

Sönümü belirleyen şey direnç. Salınımlı (sönümü zayıf) bir RLC devresinde tepe zarfı τ = 2L/R zaman sabitiyle iner. Buradaki R, devrenin toplam direncidir: kablo, bara, cıvatalı bağlantılar, kontak yüzeyleri. Direnç arttıkça salınım daha hızlı söner — ama aynı direnç, her manevrada ısı üretir. Gevşek veya oksitlenmiş bir bağlantı burada iki kere zarar verir: hem sönüm noktasını kaydırır, hem her darbede biraz daha ısınır. Isınan bağlantı bozulur, bozulan bağlantı daha çok ısınır. Sahada “sebepsiz” ısınan bara bağlantılarının bir kısmı bu döngünün içindedir.

Neden hiçbir koruma görmüyor. Termik röle için olay fazla kısa; röle ısınmayı görür, üç milisaniyeyi görmez. Doğru seçilmiş bir sigorta için ise bu, zaten açmaması gereken bir olaydır. Yani devreye girme (inrush) darbesi geride yalnızca malzemede bıraktığı izle geçer. Kayıt tutan tek şey kontağın yüzeyidir.

Terim ayrımı — burada netleştirelim. Türkçede iki farklı şeye “deşarj direnci” deniyor ve karıştırılması çok yaygın:

• Kondansatörün üzerindeki deşarj direnci devreden çıkan kondansatörü boşaltır. TS EN 60831-1, 1.000 V altındaki üniteler için gerilimin belirli bir süre içinde güvenli bir seviyeye indirilmesini şart koşar; pratikte bu, üç dakika sonunda 75 V ve altı demektir.
• Kontaktörün üzerindeki sönümleme direnci ise devreye girerken darbeyi süzer. Bu yazının beşinci bölümünün konusu odur.

İkisi farklı cihazlarda, farklı yönlerde ve farklı amaçlarla çalışır. Bir tanesinin varlığı diğerinin işini görmez.

Daha fazla öneri, ipucu ve bilgi için hava koşullarına dayanıklı tip pano içeriğimizi ziyaret edebilirsiniz.

“Anma akımının 200 katı” doğru mu?

Kendi panonuzun gerçek tepe değerini bulursunuz — katalog çarpanı yerine kendi yolunuzun endüktansıyla hesapladığınızda. Çünkü çarpan olayın sabiti değil, devrenin sonucudur.

Türkçe kaynakların çoğu “anma akımının 200 katına kadar” diyor. Rakam uydurma değil; sorun, bağlamsız verilmesi. O çarpan belirli bir durumun sonucudur ve o durum çoğu panoda geçerli değildir.

Tek başına devreye girme ile devredeki grubun üzerine girme arasındaki fark buradan geliyor. İkincisinde akım şebekeden değil, komşu kondansatörden gelir; aradaki yol kısadır, endüktans düşüktür, tepe yükselir.

Asıl mesele çarpan değil. Çarpan, yolun endüktansının sonucudur. Somut örnekle bakalım.

100 kVAr, 400 V, 50 Hz, yıldız bağlı bir kademe:

• Faz gerilimi (etkin): 400 / √3 = 231 V. Tepe değeri: 231 × √2 = 327 V
• Faz başına kapasite: C = Q / (3 · 2πf · V_faz²) = 100.000 / (3 × 314,16 × 231²) ≈ 1.990 µF
• Çapraz kontrol: X_C = 231² / 33.333 = 1,6 Ω, ve 1 / (2πf × 1.990 µF) = 1,6 Ω. Tutuyor.
• Anma akımı: 100.000 / (√3 × 400) ≈ 144 A

Tepe akım hangi formülle bulunur. Sönümü ihmal edip yalnız L ve C’yi hesaba katarsak:

I_tepe ≈ V_tepe × √(C / L)

Burada V_tepe faz geriliminin tepe değeri (327 V), C faz başına kapasite (1.990 µF), L ise akımın izlediği yolun toplam endüktansıdır. Şimdi aynı kademeyi üç farklı yol endüktansıyla devreye alalım:

Buradan çıkan kural basit: akım, endüktansın kareköküyle ters orantılıdır. Endüktansı ikiye katlamak tepeyi her seferinde yaklaşık %29 düşürür — 20’den 40’a çıkarken de, 40’tan 80’e çıkarken de aynı oranda.

Ve sezgiye ters olan sonuç. Kısa devre gücü yüksek, güçlü bir şebeke tepeyi artırır, azaltmaz. Çünkü sınırlayacak endüktans daha azdır. Örnek: 1.000 kVA’lık, %6 kısa devre gerilimli bir trafo alçak gerilim tarafında yaklaşık 9,5 mΩ empedans, yani kabaca 30 µH mertebesinde bir endüktans gösterir. Araya giren elli metrelik bir kablo, kesitine ve döşeme geometrisine göre metre başına 0,3–0,6 µH ile 15–30 µH daha ekler; tepe akımı yaklaşık %20–25 düşer. Kayıpları azaltmak için kondansatör grubunu trafoya yaklaştırmak, kompanzasyon açısından mantıklı görünür; darbe açısından işi ağırlaştırır.

Bir hesap uyarısı daha: formül etkin faz gerilimiyle çalışır, tepe gerilimiyle değil. 327 V’u kapasite formülüne koyup 995 µF bulmak yaygın bir hatadır ve X_C = 1,6 Ω çapraz kontrolüyle hemen çelişir. (Tepe gerilimi yalnızca yukarıdaki I_tepe formülünde kullanılır.)

Bu konuyu daha ayrıntılı ele aldığımız bara cıvata sıkma torku yazımız ilginizi çekebilir.

Türkiye’de neden daha sık anahtarlıyorsunuz

Yıllık manevra sayınızı proje aşamasında öngörürsünüz — kademe sayısını tarife bandına ve varsa GES profiline göre seçtiğinizde. Çünkü Türkiye’de bant iki taraftan da kapalıdır.

Tarife, kaç kere anahtarladığınızı belirler. Elektrik Piyasası Tüketici Hizmetleri Yönetmeliği reaktif enerji için iki yönlü sınır koyar:

Mesken ve aydınlatma aboneleri, tek fazla beslenen aboneler ile bağlantı gücü 9 kW (dâhil) ve altında olan aboneler reaktif enerji tarifesinin dışındadır.

makinelerimizi sahada izleyin

Bara İşleme Makinası

Bara Bükme Makinesi

Sac Metal İşleme Makinesi

Türkiye’yi sert yapan asıl kural ise oranların kendisi değil. Sınır aşıldığında yalnızca aşan kısım değil, sayaçta ölçülen reaktif enerjinin tamamı tarifelendirilir. Her iki sınır birden aşılırsa, ikisinden büyüğü üzerinden hesaplanır.

Sonuç doğrudan geliyor: iki taraflı sınır, dar bir çalışma bandı demektir. Reaktif güç kontrol rölesi hedefini tek bir eşiğe değil, iki eşiğin arasına kurar ve histerezisle kenarlardan uzak durmaya çalışır. Dar bant, daha çok kademe girip çıkması demektir. Daha çok kademe hareketi de daha çok darbe demektir.

Günde on beş manevra, çalışma günü esasıyla beş yılda 16.000–22.000 manevra eder. Bu bir bakım anekdotu değil; tarifenin öngörülebilir sonucudur. Endüktif ceza ile kapasitif ceza arasındaki bu sıkışma, panonun mekanik ömrünü baştan belirler.

Kademe planı burada devreye giriyor. Aynı toplam gücü az sayıda büyük kademeyle kurarsanız, röle her düzeltme için büyük bir adım atmak zorunda kalır; sık girip çıkar, üstelik her seferinde büyük bir darbe üretir. Kademeleri küçültüp sayılarını artırmak adım çözünürlüğünü iyileştirir ve röleye bantta kalma imkânı verir. Bedeli, daha çok kontaktör ve daha çok yer.

Ölçümün nasıl yapıldığı da hesaba katılmalı. Reaktif oranlar OSOS üzerinden okunan aylık toplamlar üzerinden değerlendirilir; yani bir günün iyi geçmesi bir şey ifade etmez, ay boyunca bantta kalmak gerekir. Vardiya değişimleri, hafta sonu boş çalışma ve sezonluk yük profilleri bu yüzden proje aşamasında sorulmalıdır.

GES: aynı tesiste iki ayrı sorun. Çatı güneş santrali Türkiye’de artık istisna değil, ve kompanzasyonu iki farklı yönden bozuyor. Gece kapasitif ceza neden geliyor sorusunun cevabı da burada:

• Gündüz. GES iç tüketimi karşıladıkça şebekeden çekilen aktif enerji düşer. Endüktif reaktif aynı kalsa bile oranın paydası küçülür, oran hızla sınırı aşar. Kompanzasyon doğru çalışıyor olmasına rağmen endüktif cezaya girilir.
• Gece. Üretim sıfırdır, ama invertörler şebekeye bağlı kalmaya devam eder ve kapasitif karakter gösterir. İç tüketimin düşük olduğu sahalarda kapasitif sınır bir anda aşılır.

Uzun yeraltı kablosuyla beslenen, gece neredeyse yüksüz kalan sahalarda tablo daha da bozulur. Kablonun kendi kapasitesi devreye girer ve hafif yükte gerilimi bir miktar yukarı iter — hat tarafında Ferranti etkisi olarak bilinen davranışın alçak gerilimdeki küçük kardeşi. Kondansatör kademesi bu koşulda hâlâ devredeyse, kapasitif tarafı iyice zorlar.

Piyasadaki karşılıkları var: çift yönlü reaktif güç kontrol rölesi, şönt reaktör, ve hızlı tepki gereken yerlerde tristörlü sistemler. Ama önce şunu kabul etmek gerekiyor: Türkiye’de manevra sıklığı bakımda keşfedilen bir şey değil, projenin başında bilinen bir girdidir.

Sıradaki adım olarak endüstriyel kablo seçimi hakkında bilmeniz gereken detayları keşfedebilirsiniz.

Kompanzasyon kontaktörü ve AC-6b kullanım kategorisi

Kontak kaynamasını ortadan kaldırırsınız — darbeyi ana kontaklara hiç bindirmediğinizde. Yani önce sönümleme dirençleri üzerinden yol veren bir cihaz seçtiğinizde.

Cihaz ne yapıyor. Bu kontaktörün normal bir kontaktörden tek yapısal farkı, her fazda fabrika montajlı sönümleme dirençleridir. Bobin enerjilendiğinde önce bu dirençlere bağlı yardımcı kontaklar kapanır; darbe akımı direnç üzerinden geçerek süzülür. Birkaç milisaniye sonra ana kontaklar kapanır ve artık nominal seviyeye inmiş akım onların üzerine devredilir.

Bu, cihaz seviyesine gömülmüş bir ön-şarj direncidir. Yüksek gerilimde ayrı bir mekanizmayla yapılan iş, alçak gerilimde kutunun içine alınmıştır. Türkiye’de standart üründür; egzotik bir çözüm değil, ve kondansatör kontaktörü adıyla da satılır.

Seçim: üç şey, bu sırayla.

1. Kullanım kategorisi: AC-6b. TS EN 60947-4-1’de kondansatör grubu anahtarlaması için tanımlı kategori budur. Motor yolvermek için tanımlanmış bir AC-3 kontaktör, anma akımı fazlasıyla yeterli olsa bile bu işi karşılamaz — çünkü sorun anma akımı değil, darbedir. Katalogda AC-6b beyanı yoksa, o cihaz bu iş için beyan edilmemiş demektir. Aynı amper, farklı iş.
2. kVAr etiketi. Kompanzasyon kontaktörleri amper yerine kVAr ile beyan edilir, ve bu beyan her zaman belirli bir anma gerilimine bağlıdır. Aynı cihaz 400 V’ta 25 kVAr olarak beyan edilirken 690 V’ta daha yüksek bir kVAr değeriyle beyan edilir; sabit olan akım tarafıdır, kVAr değil. Bu yüzden kademe gücünü ve pano anma gerilimini birlikte kontrol edin; tek başına kVAr rakamı bir şey söylemez. Filtre reaktörlü kademelerde ise seçim, panonun çıkış gücüne göre değil, kondansatörün kendi beyan değerine göre yapılır.
3. Bobin gerilimi ve ortam. Pano içi sıcaklık ve toz, hem bobinin hem sönümleme dirençlerinin ömrünü doğrudan etkiler. Güç kondansatörünün yanına yerleştirilen bir kontaktör, kondansatörün de ısınmasına ortak olur.

Tedarikçiye sorulacak dört şey. Kataloğun kapağı bunları çoğu zaman yazmaz:

1. AC-6b beyanı hangi anma geriliminde ve hangi kVAr değerinde veriliyor?
2. Elektriksel ömür, AC-6b koşullarında kaç manevra olarak beyan edilmiş? Mekanik ömürle karıştırılmasın; ikisi arasında büyük fark vardır.
3. Sönümleme dirençleri ve yardımcı kontaklar sahada değiştirilebiliyor mu, yoksa cihaz komple mi gidiyor?
4. Beyan edilen değerler hangi pano içi ortam sıcaklığı için geçerli? 40 °C üstünde düşürme gerekiyorsa oranı nedir?

Bu dört sorunun cevabı, iki cihaz arasındaki fiyat farkının nereden geldiğini genellikle tek başına açıklar.

Ve dürüst sınır. Sönümleme dirençli kontaktör darbeyi büyük ölçüde alır, ama sıfırlamaz. Mekanik bir cihaz olduğu için ömrü de manevra sayısıyla sınırlıdır. Günde onlarca kez anahtarlayan, harmonik yükü olan bir tesiste tek başına yeterli olmayabilir. Sonraki iki bölüm tam olarak bu yüzden var.

Bu bilgileri daha kapsamlı şekilde öğrenmek için Sigorta Bulucu üzerine hazırladığımız özel içeriğe göz atın.

Filtre reaktörü: harmonik ve rezonans

Şebeke rezonansını baştan imkânsız kılarsınız — grubu en düşük belirgin harmoniğin altına akort ettiğinizde. Bunu yapan bileşen, kondansatörle seri bağlanan filtre reaktörüdür.

Sorun. Darbenin salınımlı bileşeni, kondansatörün kapasitesi ile şebeke endüktansı arasında bir paralel rezonansı uyarabilir. Tesiste o mertebede belirgin bir harmonik varsa, olay geçici olmaktan çıkar: yükselme sürekli hâle gelir. Kondansatör artık üç milisaniyelik darbeyle değil, sürekli bir aşırı akımla yaşamaya başlar.

Çözüm ve akort mantığı. Seri reaktör, grubun rezonans frekansını en düşük belirgin harmoniğin altına indirir. Böylece o harmonikle rezonansa girmesi fiziken mümkün olmaz. Harmonik filtreli kompanzasyon dediğimiz şey budur; piyasada detuned reaktör adıyla da geçer. Yaygın değerler:

Ve çoğu projede atlanan bedel. Seri reaktör, kondansatörün uçlarındaki gerilimi 1/(1−p) oranında yükseltir. %7’lik bir reaktörde bu yaklaşık %7,5, %14’lük reaktörde %16 demektir.

Pratik karşılığı şu: 400 V şebekede %7 reaktörün arkasına 400 V anma gerilimli kondansatör konmaz. 440 V veya 480 V beyanlı bir kondansatör gerekir. Bu atlanırsa kondansatör kendi anma değerinin üzerinde çalışır, ısınır ve erken ölür — üstelik arıza filtreye değil, “kalitesiz kondansatör”e yazılır.

Oran nasıl seçilir. Karar, tesisteki en düşük belirgin harmoniğe bakılarak verilir; katalogdan varsayılan seçilerek değil. Yükün büyük kısmı üç fazlı doğrultuculardan, sürücülerden ve invertörlerden oluşuyorsa baskın bileşen 5. harmoniktir ve %7 doğru cevaptır. Tek fazlı doğrusal olmayan yüklerin ağırlıkta olduğu ofis binalarında, veri merkezlerinde ve aydınlatma yoğun tesislerde 3. harmonik nötrde toplanır; orada %14 gerekir.

Bunu tahminle değil ölçümle belirlemek gerekiyor. Bir haftalık güç kalitesi kaydı, hangi harmoniğin gerçekten baskın olduğunu ve hangi saatlerde yükseldiğini gösterir. Yanlış oran seçmek çift yönlü zarar verir: fazla akort, gereksiz gerilim yükselmesi ve kayıp; eksik akort ise rezonans riskini yerinde bırakır.

Diğer bedeller daha görünür: panoda yer, sürekli kayıp, ve reaktörün kendi ısısı. Yine de harmonik varsa bu bedel tartışmaya açık değildir.

Konu hakkında daha derin bir anlayış kazanmak için elektrik panosu çeşitleri rehberimizi inceleyebilirsiniz.

Tristörlü kompanzasyon ne zaman değer

Darbeyi tamamen ortadan kaldırırsınız — kontak sıçraması ve ark hiç oluşmadığı için. Anahtarlamayı gerilimin sıfır geçişinde yapan tristörler bunu mümkün kılar.

Mekanik kontak yoktur; dolayısıyla kaynayacak kontak da yoktur. Tristör, kondansatör üzerindeki gerilimle şebeke gerilimi eşitken ateşlendiği için kondansatör yalnızca kendi nominal akımını çeker ve devreye girme süresi 10 ms mertebesine iner. Filtre reaktörü darbeyi sınırlar, tristörlü anahtarlama ise darbenin oluşmasına izin vermez — ikisi rakip değil, farklı katmanlardır.

Nerede gerçekten gerekli: hızlı ve büyük yük değişimlerinin olduğu tesisler. Kaynak makineleri, vinçler, presler, asansör grupları. Bir de günde çok sayıda manevra gereken sahalar; oralarda mekanik kontaktör zaten mekanik ömrünü doldurur.

Nerede gereksiz: yükü kararlı, günde birkaç kademe hareketi olan tesis. Orada AC-6b beyanlı bir kontaktör hem doğru hem çok daha ucuz cevaptır. Tristörlü kompanzasyon için ödenen fark, kullanılmayan bir hız için ödenmiş olur.

Maliyet ve elektronik bakım ihtiyacı gerçektir. İkisi de karar tablosunda yerini alıyor.

Benzer içerikler ve daha fazla ipucu için Jeneratör başlıklı makalemizi okuyabilirsiniz.

Sahada nasıl doğrularsınız

Tahmini gerçek değerle değiştirirsiniz — tepe akımı ve süresini kaydettiğinizde. Bunun için doğru bant genişliği ve doğru tetikleme ayarı gerekiyor.

Ekipman. Osiloskop, ve 1.000–5.000 A aralığını ölçebilen bir akım probu. Bant genişliği en az 20 kHz olmalı; salınım back-to-back durumda birkaç kHz’e çıkabildiği için daha düşük bant dalga biçimini bozar ve tepeyi olduğundan küçük gösterir.

Ayar. Yükselen kenardan tetikleme, en az 20 ms kayıt penceresi. Tek manevra yeterli değildir: mekanik kontaktör dalganın rastgele bir noktasında kapandığı için ardışık iki ölçüm birbirini tutmaz. En az on manevra kaydedin ve en kötüsünü esas alın. Sıfır geçişine denk gelen bir kapanma sizi yanıltır.

Ne işe yaramaz. Tepe değer ölçen pens ampermetre, aldığınız önlemin çalıştığını doğrulamak için işe yarar; teşhis için değil. Tepki süresi üç milisaniyelik bir olayı yakalamaz, ve yakaladığını sandığınız değer gerçek tepenin altındadır.

Kayda ne yazılır. Ölçüm bir sayı değil, bir kayıt üretmelidir: kademe numarası, kademe gücü, ölçümün yapıldığı nokta, kaç manevranın kaydedildiği, en yüksek tepe değeri ve salınımın sönme süresi. Bu kayıt olmadan, aldığınız önlemin işe yarayıp yaramadığını sonradan karşılaştıramazsınız.

Sonucu nasıl kullanacağınız da baştan belli olmalı. Ölçülen tepe değeri, kontaktörün AC-6b beyanıyla ve kondansatörün dayanım kriteriyle yan yana konur. Aradaki fark daralmışsa sıra mitigasyona gelmiştir: önce yolun endüktansını artırmak mümkün mü diye bakılır, sonra filtre reaktörü, en son tristörlü anahtarlama.

Güvenlik. Kondansatör devreden çıkmış olsa bile üzerinde yük taşır. Uçlara erişmeden önce deşarjın gerçekleştiği ölçülerek doğrulanır; bekleme süresine güvenilmez. Çalışmalar Elektrik Kuvvetli Akım Tesisleri Yönetmeliği ve TS EN 50110-1 kapsamında, yetkili personelle yürütülür.

Karar tablosu: hangi tesise hangi çözüm

Son satır özellikle önemli. Şönt reaktör darbe akımını sınırlamaz; kapasitif fazlayı yutar. Tabloya, tam da bu ikisi sürekli karıştırıldığı için konuldu. Aynı panoda ikisine birden ihtiyaç duyabilirsiniz, ama biri diğerinin yerine geçmez.

Bu yazıda ele aldığımız konunun devamı için elektrik anahtarı hakkındaki rehberimize göz atabilirsiniz.

Standartlar ve mevzuat

Bu bölüm uzun olmayacak; künyeyi bilmek yeterli, metinleri ezberlemek gerekmiyor.

• TS EN 60831-1/-2 — güç kondansatörleri: anma değerleri, toleranslar, deşarj cihazı ve işaretleme. Buradan iki pratik kriter çıkar. Kondansatör, anma etkin akımının 100 katı darbeye dayanacak şekilde tasarlanır; ve harmonikler ile toleranslar nedeniyle anma akımının 1,3 katına kadar sürekli akım çekebilmelidir. Kapasite toleransı +%10 ile birlikte bu değer 1,5 katına ulaşır. Kontaktörü, sigortayı ve kabloyu bu gerçeğe göre boyutlandırın.
• TS EN 60947-4-1 — alçak gerilim anahtarlama cihazları; kontaktörler ve AC-6b kullanım kategorisi.
• TS EN 61439-1/-2 — alçak gerilim pano setleri: ısınma, kısa devre dayanımı ve doğrulama yöntemleri.
• Elektrik İç Tesisleri Yönetmeliği ve Elektrik Kuvvetli Akım Tesisleri Yönetmeliği — tesis kuralları ve çalışma güvenliği.
• Elektrik Piyasası Tüketici Hizmetleri Yönetmeliği — reaktif enerji sınırları ve faturalandırma esasları.

Sonuç: karar sırası

Baştaki tesise dönelim. Her yıl iki kontaktör değiştiren o pano, aslında her gün on beş kez ölçülmemiş bir darbe yiyordu. Bakım defterine “ömrünü doldurdu” yazmak, sebebi görünmez kılıyordu.

Karar sırası tek cümleye sığıyor: önce kendi yolunuzun endüktansıyla tepeyi hesaplayın → sonra kontaktörün beyanına bakın, AC-6b mi → sonra tesiste harmonik var mı diye sorun → en son manevra sıklığına göre tristöre çıkıp çıkmayacağınıza karar verin.

Ve Türkiye’ye özgü uyarıyı tekrarlamakta fayda var: manevra sıklığı burada bir bakım bulgusu değil, projenin başında bilinen bir girdidir. Tarife bandı ve GES profili onu daha ilk gün belirler. Panoyu ona göre kurmak, beş yıl sonra kontaktör değiştirmekten ucuzdur.

Devredeki grubun üzerine giren darbe akımı, kademeye ulaşmadan önce baradan ve cıvatalı bağlantılardan geçer. Yüksek dirençli bir bağlantı ısınır, ısınma bağlantıyı bozar, bozulan bağlantı daha çok ısınır. Bu yüzden bara delik konumunun ve büküm geometrisinin tekrarlanabilirliği, kompanzasyon panosunda da doğrudan bir güvenilirlik meselesidir.

PAYAPRESS, bakır ve alüminyum bara işleme makineleri üretir: delme, kesme ve büküm işlemlerini programlanmış tolerans içinde tekrarlayan CNC tezgâhlar.

Sıkça sorulan sorular