Tesisatta Nötr Ve Toprak Kablo Kesiti’nin Önemi

Elektrik tesisatlarında seçilecek kablo kesiti genellikle kullanılacak güce göre çekilecek akımın hesaplanması ile belirlenmelidir. Bilindiği üzere güç arttıkça çekilecek akım artar. Kablo kesitlerinin çekilecek akıma göre düşük seçilmesi zamanla kabloda ısınmaya ve sonrasında yangınlara sebep olabilmektedir.

Tabloda kesitlere göre yaklaşık akım sınırları verilmiştir.

Bina tesisatlarında güce göre akım ve bu akıma göre kesit seçimi büyük önem taşır. Mono Faze (Tek fazlı) elektrik tesisatlarında binaya giriş akımı çıkış akımına eşit olacağından kesitin faz kesiti ile aynı olmasında bir sakınca yoktur.

Ancak trifaze (Üç fazlı) gelen 3 faza karşılık çıkan 1 nötr hattıdır. Prensip olarak 3 fazlı sistemlerde yükün dengeli olması durumlarında vektörel hesaplamaya göre çıkan akım 0 kabul edilir. Ancak günümüzde elektrik dağıtımındaki düzensizlikler ve kullanımdaki yanlış veya yanıltıcı hesaplamalar nedeni ile bu dengeli durumdan pek söz edilemez. Kısaca teorideki hesaplama pratikte çökebilir.

Tesisattaki harmonikler de işin içine girdiğinde nötr hattından geçen akım fazlar arası akımların bile çok üstüne çıkabilmektedir. Faz – Faz arası akımlara göre Faz-Nötr arası akım her zaman daha yüksek olacağından nötr kesitinin faz kesitlerine göre daha kalın tutulması gerekmektedir.

Nötr Kablo Kesiti’nin Seçiminde Dikkat Edilecek Hususlar

  Standarda göre; 3. harmonik bileşenin faz akımının % 15’inden daha büyük ise nötr iletkenin boyutu faz iletkenlerinin boyutundan daha küçük olmamalıdır. Nötr iletken kesitinin seçiminde dikkat edilecek hususlar TS HD 60364-5-52 standardında tarif edilmiştir.

Üçüncü harmoniğin veya 3’üncü harmoniğin katlarından ve daha yüksek harmonik akımlar için karşılık gelen azaltma faktörleri tabloda verilmiştir. Nötr akımının faz akımından daha yüksek olmasının beklenildiği durumda kablo kesiti nötr akımı esas alınarak seçilmelidir.

Örnek Hesaplama: Bir duvara kelepçelenmiş dört damarlı PVC yalıtımlı kablo kullanılarak tesis edilecek tasarım akımı 41 A olan üç fazlı bir devreyi göz önüne alalım. Bakır iletkenli 6 mm2 kablo 47 A bir akım taşıma kapasitesine sahiptir ve bu kablo devrede harmonik yoksa uygundur. %20 oranında üçüncü harmonik mevcut ise bu durumda 0,86 azaltma faktörü uygulanması gerekir ve tasarım akımı 41/0,86=48 A olur.

Bundan dolayı 10 mm2 kablo gerekir. %40 oranında üçüncü harmonik mevcut ise kablo kesitinin seçimi 41×0,4×3=49,2 A olan nötr akımı esas alınarak yapılır ve tasarım akımı 0,86 azaltma faktörü uygulanarak 46,8/0,86=57,2 olarak bulunur. Bu durumda da 10 mm2 kablo uygundur. %50 oranında üçüncü harmonik mevcut ise kablo kesitinin seçimi 41×0,5×3=61,5 A olan nötr akımı esas alınarak yapılır ve bu durumda 16 mm2 kablo kullanılması gerekir.

Toprak Kablo Kesiti

Topraklama sistemleri için faz kesiti 16mm2 ye kadar hatlarda toprak kesiti faz kesiti ile aynı olmak zorundadır. Faz kesiti 16 ile 35mm2 arasında ise (35mm2 dahil) toprak kesiti 16mm2 olmalıdır. Faz kesiti 35mm2 den büyükse toprak kesiti faz kesitin yarısı olmak zorundadır. 

Topraklamada en önemli konu kesitten çok topraklama direncinin küçük olmasıdır. Topraklama direnci büyük olduğunda elektrik kaçakları meydana gelir ve bu kaçakların yüksek akımlara ulaşmasında ölümcül sonuçların da olabileceği elektrik kazalarının meydana geldiği görülmüştür.

Topraklama iletkeni kesitinin büyük olmasında dış etmenlere maruz kalma durumunda uzun süreli dayanıklılıkta göz önünde bulundurulmalıdır.

Kaynaklar:

http://www.emo.org.tr/ekler/5dd17c01fac03d6_ek.pdf?dergi=987