Kaçak Akım Rölesi nedir? Kaçak Akım Koruma Röleleri ne işe yarar?

Kaçak Akım Rölesi nedir? Kaçak Akım Koruma Röleleri ne işe yarar?

21 Haziran 2022 0 Yazar: Bülent Keskin

Kaçak akım rölesi konusunda ilgililerin farkındalıklarını arttırmak için bu yazıda Kaçak akım nedir? Kaçak akım rölesi nedir? Kaçak akım röleleri ne işe yarar ve nasıl çalışır gibi temel soruları cevaplayalım. Çünkü iş kazalarına bakıldığında elektrik akımından meydana gelen kazaların oranının oldukça yüksek olduğu görülmektedir ki bu noktada bizleri koruyan en önemli ekipmanlardan birisi de kaçak akım röleleridir.

Elektrik Akımı ve İnsan Vücuduna Etkileri

Elektrik akımı canlılara zarar verirken oluşturacağı hasar genel olarak;

  • Maruz kalınan gerilimin büyüklüğüne,
  • Vücut direncine
  • Ortam şartlarına
  • Temas süresine
  • Akımın vücutta izlediği yola bağlıdır.

Bu kriterlerin durumuna göre akıma maruz kalan kişide sinir sisteni hasarından kalp ritiminin bozulmasına hatta kalbin durmasına sebep olabilmektedir. Yine akıma temas edilen giriş ve akımın çıktığı noktalarda, ciltte ve derin dokularda yanıklar oluşturur.

Örneğin üniversite stajımı yaptığım bir firmada aynı gün içerisinde eski televizyon tüplerinden birinden direk atlama yoluyla elektrik akımına maruz kalmıştım ancak gerilim değerinin oldukça yüksek olmasına karşın akım değerinin düşük olması sadece mideme bir yumruk yeme hissi yaratmışken yine aynı gün daha düşük bir gerilimine çarpılmam süre itibarıyla daha uzun olması nedeniyle buna göre etkisel anlamda beni daha rahatsız etmişti. Yine henüz çok yeni bir mühendislik öğrencisiyken elektrik elektronik mühendisliğine giriş dersimizde hocamızın 60v’a çarpılmanın sinir sistemini etkileyerek sizi hareketsiz bırakabileceği ve bu anlamda tehlikeli olabileceğini anlattığını da dün gibi hatırlıyorum.

Kaçak Akım Nedir? Kaçak Akım Rölesi Nedir?

Öncelikle Kaçak akım nedir sorusunu cevaplayacak olursak kaçak akım; elektrikle çalışan cihazların iletkenleri ya da enerji altındaki parçalarının yalıtkanlıklarının bozulması sonucunda cihaz gövdesinde oluşan istenmeyen akımdır. Dolayısıyla cihaza yada iletken kısımlarına dokunan bir kişi de bu kaçak akıma kapılabilir.

Kaçak Akım Rölesi Nedir?
Kaçak Akım Rölesi Nedir?

Kaçak akım röleleri ise bu kaçak akımları tespit etmek için örneğin yukarıdaki şekildeki gibi (terminal) fazdaki akımı nötrdeki akımla kıyaslayarak bu akımı tespit eden cihazlardır. Bu kıyas yoluyla da ikisi arasındaki fark cihazın belirlediği değerlere ulaştığı anca devreyi keser. Bir başka değişle 30 ma yerine 300 ma kaçak takarsak kaçak akım rölesi atmaz diyen arkadaşlara sesleniyorum bunu yapmayın 🙂

Çünkü bu suretle kesme akımı da büyüyeceği için insanların maruz kalacağı akım ve süresi de artacak bu da daha şiddetli kazalara neden olacaktır.

30 ma röleler insan koruması, 300 ma röleler yangın koruması içindir. Nitekim Elektrik İç Tesisleri Yönetmeliği’nin 18. Maddesi’nde “elektrik ana dağıtım noktalarına yangından korumaya yönelik kaçak akım rölesinin (300 mA anma kaçak akım değerine sahip kaçak akım rölesi) kullanılması, tali dağıtım noktalarına ise hayat korumaya yönelik kaçak akım rölesinin (30 mA anma kaçak akım değerine sahip kaçak akım rölesi) düzeneği ile birlikte termik manyetik şalter veya otomatik sigorta (ayrı ayrı veya birlikte) konulması ve tüm koruma düzenleri arasında seçicilik sağlanması” maddesi yer almaktadır.

Kaçak Akım Etkileri

Kaçak Akım Rölesi nasıl çalışır?

Kaçak Akım Koruma Röleleri esas itibariyle basit bir çalışma prensibine sahiptir. Şöyle ki içerisinde bulunan toroidal ölçüm transformatörü elektromanyetik alan teorisi prensibine göre içerisinden geçen akımın toplamında bir dengesizlik veya bir eşitsizlik olduğu an, bu dengesizlik oranında bir akım endükler. Bu durum ise toroidal transformatör üzerinde bir manyetik akı oluşturur ve sargısı üzerinde bir akım indükler. (Temel fizik derslerindeki FBI Prensibini hatırlayalım 🙂 )Oluşan bu akım ise ana kontakların açılmasını sağlayarak devreyi açar.

Bir başka değişle kaçak akım rölesi attığında o röleye bağlı cihazların herhangi birinde kaçak oluşmuş demektir. 

Kaçak Akım Rölesi Seçimi

Kaçak akım rölesi seçerken dikkat edilmesi gereken belirli kriterler şunlardır.

Rölenin nominal akım değeri; Kendisinden önceki sigortanın taşıyacağı akımı taşıyacak değerde seçilmelidir.

Koruma hassasiyeti; İnsan koruma için 30, yangın koruma için 300 ma seçilmelidir.

Tipi; “Rölenin koruyacağı sistemdeki yüklere göre belirlenmelidir. Örneğin ilk çalışma anında kaçak akım üretmeyen, yüksek kalkış akımı çekmeyen AC yükler için AC tipi; yine ilk çalışma anında kaçak akım üretmeyen, yüksek kalkış akımı çekmeyen ancak DC akım da üretebilen yükler için (led aydınlatmalar, çok sayıda laptop, şarj cihazı vb ac-dc dönüştürücülü ekipmanların bulunduğu binalar vb.) A tipi kullanılmalıdır. AC yüksek kalkış akımı çeken ve kaçak akım üreten yükler için gecikmeli tip olan AC-G; yüksek kalkış akımı çeken ve kaçak akım üreten, DC akım da üretebilen yükler için ise SI-A tip kaçak akım röleleri uygundur. “(Kaynak: Elektrikport)

Kutup sayısı; Yükün faz sayısıdır.

Uygulamalarda Kaçak Akım Rölesi Hataları

En çok karşılaşılan yanlış uygulamalar yanlış topraklama uygulamalarında görülmektedir ki bu noktada sıfırlama olarak bilinen nötr ile toprak ucun birleştirilmesi uygulaması ile kaçak akımın yükün gövdesinde kalması rölenin sürekli atmasına neden olur. Burada da malesef çoğu kişi kaçak akım rölesini kullanmama yoluna kadar gitmektedir. Topraklama korumalı cihazların topraklaması, nötr iletkeni ile değil, sadece koruma iletkeni ile yapılmalıdır.

İkinci olarak karşılaşılan en sık hatalardan birisi de gecikmesiz tip rölelerin ana panoda kullanılması nedeniyle herhangi bir hata durumunda rölenin devreyi açarak tüm sistemin enerjisiz kalmasına neden olduğu görülmektedir. Bu yüzden ana dağıtım panosu çıkışında kullanılacak rölenin gecikmeli tip olması daha önemlidir. Nitekim gecikmeli röleler kendilerinden önceki rölelerin açmasını bekleyerek tüm sistemin gereksiz yere enerjisiz kalmasını önler.

Burada Gecikmesiz tip rölelerin devreyi açma süresinin 300 ms den daha kısa olduğunu belirtelim.

Kaçak Akım Rölesi Seçimi
Kaçak Akım Rölesi Seçimi

Üçüncü olarak da çok fazla çıkışın tek bir röleye bağlanmasıyla karşılaşmaktayız ki bunun maliyeti düşürmesine karşın olası röle atmalarında hem arıza tespitini zorlaştıracağını hem de çok fazla noktanın enerjisiz kalmasına neden olacağını söylemeliyiz.

Son olarak Kaçak akım rölesi seçiminde fiyattan önce kalite ve güvenebilirlik ilk tercih nedeni olmalıdır ki bu hem sistemin hem de kullanıcıların güvenliği için oldukça önemlidir.