Kaçak Akım Rölesi Seçimi

Kaçak akım koruma rölesi, faz ve nötr iletkenleri arasında dengesizlik oluştuğunda devreyi açan cihazdır. Elektrik devresine fazdan giren her akım nötrden çıkar. Eğer devrede herhangi bir kaçak yok ise giren akımlar miktarı çıkan akımlar miktarına eşittir. Devrede kaçak oluşması durumda bu denge bozulur ve giren akımların hepsi nötrden çıkmaz. İşte tam burada oluşan artık akım kaçak akım olacaktır. Bu durumu algılayan kaçak akım koruma rölesi devreyi açar ve kaçak sonucu oluşacak istenmeyen sonuçları engeller.

Elektrik kaçakları, kabloların ve cihazların yalıtkan kısımlarının zarar görmesi veya yıpranması sonucunda açıkta kalan iletkenlerin başka bir iletken cisim ile (iletken tel ile veya vücudun herhangi bir uzvu ile) doğrudan veya dolaylı olarak temastan kaynaklanır. Bu akım doğrudan cisim aracılığıyla toprağa akmaktadır.

Kaçak Akım Rölesi Nasıl Çalışır?

Kaçak akım koruma rölesi, troidal ölçüm transformatörü içerisinden geçirilen faz ve nötr iletkenleri arasında eşit miktarlı akım ve zıt yönlü akım taşınması durumunda toplam akım değeri sıfır olacağından ölçüm transformatörü üzerinde herhangi bir manyetik akı oluşmaz.

Sistem üzerinden bir kaçak oluşması durumunda faz üzerinden geçen akım miktarının tamamı nötr üzerinden dönüş yapamayacağı için, faz ve nötr zıt akımlar toplamı sıfır olmaz. Bu durumda ölçüm transformatöründe manyetik bir akı oluşur. Oluşan bu akıyı kontrol devresi içerisindeki elektromanyetik bobini harekete geçirerek cihazı kapalı konumdan açık konuma geçirir. Bu şekilde faz ve nötr iletkenleri ile şebekeyi birbirinden ayırır.

Ayrıca cihazlarda test butonu bulunmaktadır. Test butonu sayesinde ölçüm transformatörünü by-pass eden kısa devre oluşturulup cihazın çalışıp çalışmadığı test edilebilir.

Riskli Durumlar

Yalıtkanı zarar görmüş kablo veya cihazlar üzerinde oluşan kaçak akımlar, ark oluşumuna ve yangına sebep olabilir. 300 mA seviyesinde bir kaçak akım oluştuğunda oluşan ark, cisimlerin tutuşması için gereken sıcaklığı oluşturur.

İnsan vücudunun iletken olması sebebiyle açıkta olan iletkenlere istemsiz hareketlerden kaynaklı olan temas sonucunda ciddi yaralanmalar hatta ölümlere sebep olabilir.

Kaçak Akım Koruma Rölesinin Açma Süresi

Kaçak akım rölelerinin açma süreleri EN 61008 standardına göre belirlenmiş olup 30 mA seviyesine göre diyagram oluşturulmuştur.

Kaçak Akım (Miliamper)	Açma Süresi (Milisaniye)
>30 mA	Açma Yapmaz
30 mA	300 ms
60 mA	150 ms
150 mA	40 ms

Kaçak akım Rölesi Seçimi

Örnek bir ürün : 2x40A 30mA Kaçak Akım Rölesi

Açma Seviyesi

30 mA: Elektrik çarpmalarına karşı korunmada hayati eşik değeri olarak belirlenen 30mA değerinde açma yapan kaçak akım koruma rölesi kullanılmaktadır.

300 mA: İzolasyon hatalarından kaynaklanabilecek yangın riskleri için bu seviyede açma yapan kaçak akım koruma rölesi kullanılmalıdır.

Kutup Sayısı

2 kutuplu: Tek fazlı şebeklerde iki kutuplu kaçak akım rölesi kullanılmalıdır. (faz – nötr)

4 kutuplu: 3 fazlı şebekelerde dört kutuplu kaçak akım rölesi kullanılmalıdır. (R,S,T – nötr)

Nominal Akımı

Kaçak akım rölelerinde nominal akımı, cihaz üzerinden geçecek akıma uygun belirlenmelidir. Burada bahsedilen uygunluk, cihaz üzerinden geçecek akım değerinden düşük olmasıdır. Standart kaçak akım rölesi nominal akım değerleri 25A, 32A, 40A ve 63A’dir.

Elektrik Şoku

Elektrik şoku ile oluşacak yaralanmaların derecesi ana ve yan etmenler olmak üzere iki konuda incelenmektedir.

Ana Etmenler

Vücuttan geçen akım miktarı
Akımın vücuda giriş ve çıkışta işlediği yol
Gerilime maruz kalınan süre

Yan Etmenler

Gerilim seviyesi
Gerilim frekansı
Ortamdaki nem oranı
Şokun gerçekleştiği anda ki kalp ritmi
Elektriğe maruz kalan kişinin fiziksel özellikleri

EN 60947-1 standardına göre hayati tehlike eşik seviyesi 30 mA belirlenmiştir. Aşağıda maruz kalınan akımlara göre olası etkiler tablo üzerinde anlatılmıştır.

Akım Değeri	Etki
0,01 mA	Akımın hissedilme sınırı, elde gıdıklanma
1 –5 mA	Elde uyuşma hissi, elin ve kolun hareketi zorlaşır.
5 –15 mA	Tutulan cisim henüz bırakılabilir, elde ve kolda kramp başlar, tansiyon yükselir.
15 –25 mA	Tutulan cismin kendiliğinden bırakılması mümkün değildir, kalbin çalışması etkilenmez.
25 –80 mA	Tahammül edilebilen akım şiddeti, tansiyon yükselir, kalp düzensiz çalışmaya başlar, teneffüs zorlaşır, geri dönüşümlü kalp durması baş gösterir, genel olarak bilinç yerindedir. Bazı kişilerde 50mA’den sonra bayılma meydana gelir.
80 –100 mA	Akımın etki süresine bağlı olarak kalpte fibrilasyon baş gösterir, bilinç kaybolur (0,3sn’den kısa süreli elektrik çarpmalarında fibrilasyon olmaz)
>3 –8 A	Tansiyon yükselir, kalp durur, akciğerler şişer, bilinç kaybolur.