Toprak Kaçak Akım Rölesi Nedir? ENTES Kaçak Akım Rölesi: Elektrik Güvenliğinizin Teminatı

Kaçak akım rölesi ya da diğer adı ile toprak kaçak akım röleleri, herhangi bir nedenle neme ya da suya maruz kalmış elektrikli aletlerdeki kaçak durumuna karşı bireyleri koruyan bir işleve sahiptir.
Son zamanlarda artan elektrik kazaları ve yangınlar, elektrik güvenliğinin önemini bir kez daha gündeme getirdi. Bu tür felaketlerin önüne geçilmesinde en kritik unsurlardan biri, şüphesiz ki kaçak akım rölesidir. Peki, can ve mal güvenliğimiz için hayati öneme sahip bu cihaz tam olarak nedir, nasıl çalışır ve neden her elektrik tesisatında bulunması gerekir?  

Kaçak Akım Rölesi (Toprak Kaçak Akım Rölesi) Nedir?

Kaçak akım rölesi (ELR), elektrik tesisatlarında meydana gelebilecek kaçak akımları tespit ederek devreyi otomatik olarak kesen bir güvenlik cihazıdır. Normal şartlarda elektrik akımı, faz hattından cihaza gider ve nötr hattından geri döner. Bu gidiş ve dönüş akımları birbirine eşit olmalıdır. Ancak, elektrik tesisatında bir yalıtım hatası, kablo teması veya insan vücuduna temas gibi durumlarda, akımın bir kısmı toprağa veya başka bir iletken yüzeye sızar. İşte bu sızan akıma kaçak akım denir. 

Toprak Kaçak Akım Rölesi nemlenmiş, üzerine su dökülmüş ya da suya düşmüş olması dolayısıyla elektrik kaçağı yapan cihazlarda, sigortanın atmasını sağlayacak kadar yüksek olmayan ancak bireyler için tehlikeli elektrik akımlarının etkisine karşı koruma sağlayan bir cihazdır. Her evde bulunması gerekli olan bu cihazın işlevini yerine getirip getirmediği aylık olarak kontrol edilmesi gerekenler arasındadır. Bu cihaz aynı zamanda toprağa geçen elektrik akımının etkilerine karşı koruma işlevini de yerine getirmektedir. Elektrik kaçakları ve arızalarında röleye bağlı çıkışlarda gerilimi kesmek suretiyle koruma sağlar.

Toprak kaçak akım rölesi, elektrik tesisatlarının güvenliği için kritik rol oynayan önemli bir elektronik cihazdır. Bu cihaz, elektrik devrelerindeki toprak kaçaklarını algılamak ve tehlikeli durumları önlemek amacıyla tasarlanmıştır. Kaçak akım, bir elektrik devresinde normal yoldan akması gereken elektrik akımının, istenmeyen bir yolla farklı bir yol izlemesi sonucu meydana gelen elektrik arızalarıdır ve elektrik çarpma riskini artırır.

Kaçak akım röleleri, elektrik güvenliği standartlarını karşılamak ve elektrikle çalışan cihazların güvenliğini sağlamak için önemli bir bileşendir. Bu röleler sayesinde potansiyel tehlikelerin erken tespiti ve önlenmesi mümkün olur, bu da elektrikle çalışan sistemlerin güvenli ve sorunsuz bir şekilde çalışmasını sağlar.

Kaçak Akım Röleleri ve Sigortalar Arasındaki Fark

Kaçak akım rölesi ve sigorta, elektrik devrelerinde güvenliği sağlamak amacıyla kullanılan iki farklı güvenlik cihazıdır, ancak işlevleri ve çalışma prensipleri açısından önemli farklılıklar taşırlar.
Kaçak akım rölesi, elektrik devresindeki toprak kaçaklarını algılamak ve insanların elektrik çarpmalarını önlemek amacıyla tasarlanmıştır. Röle, devrenin giriş ve çıkışındaki akımları sürekli olarak karşılaştırır. Eğer bu iki akım arasında bir fark oluşursa, röle hemen devreyi keser. Bu, anormal bir akım akışı durumunda hızlı müdahale sağlar ve elektrik çarpmalarının önlenmesine yardımcı olur.
Sigorta ise aşırı akım veya kısa devre durumlarında devreyi açmak için kullanılır. Sigorta, devredeki akımın belirli bir değeri aştığında veya devrede bir kısa devre meydana geldiğinde devreyi açar. Sigortalar, aşırı ısınma ve yangın gibi tehlikeli durumları engellemeye yardımcı olur. Dolayısıyla, sigortaların ana görevi aşırı akım ve kısa devre koruması sağlamaktır, toprak kaçaklarını algılama yetenekleri yoktur.

Sonuç olarak, kaçak akım rölesi toprak kaçaklarını algılamak ve elektrik çarpmalarını önlemek için tasarlanırken, sigorta aşırı akım ve kısa devre koruması sağlar. Bu iki cihaz, elektrik devrelerinin güvenliğini artırmak için bir arada kullanılır.

Kaçak Akım Rölesinin Amacı Nedir?

• İnsan Hayatını Korumak: En önemli amacı, insanları elektrik çarpmalarından korumaktır. 30 mA'lik kaçak akım röleleri, insan vücudundan geçen kaçak akımın tehlikeli seviyelere ulaşmadan devreyi keserek hayat kurtarıcı bir rol oynar.
• Yangınları Önlemek: Yalıtım hatası sonucu oluşan kaçak akımlar, zamanla ısınmaya yol açarak yangın riskini artırabilir. 300 mA'lik kaçak akım röleleri, bu tür yangın risklerini minimize eder.
• Ekipmanları Korumak: Kaçak akımlar, elektrikli cihazlara ve ekipmanlara zarar verebilir. Röle, devreyi keserek bu tür hasarları önler.

Toprak Kaçak Akım Rölesi Nasıl Kullanılır?

• Montaj: İlk olarak, kaçak akım rölesini uygun bir elektrik panosuna monte edilir.
• Bağlantılar: Toprak Kaçak Akım Rölesi ve onunla birlikte kullanılan toroid akım trafolarının (CBCT) bağlantılarının şemasına uygun olarak yapıldığından emin olunmalıdır.
• Kaçak Akım Ayarı: Kaçak akım değeri 30mA ve 30A arasında belirlemek için ayarlanabilir. Bu, cihazın duyarlılığını ve tetikleme eşiğini belirler. İhtiyaca bağlı olarak, cihazın üzerindeki ayar düğmeleri ile kaçak akımın belirli bir değere ulaştığında rölenin devreyi kesmesini sağlanabilir.
• Açma Süresi Ayarı: Belirlenen süre içinde, ayarlanan kaçak akım değerinin üstünde ise, röle devreyi kesmek için komut verir. Açma süresi ayarı ile bu süreyi 0sn ile 10sn arasında ayarlayabilirsiniz.
• Test: Röleyi düzgün bir şekilde kurduktan sonra mutlaka test edilmelidir. Test düğmesine basarak cihazın kaçan akımı algılayıp devreyi kapatıp kapatmadığını kontrol edilerek cihazın işlevselliğini ve güvenilirliğinin doğrulamasına yardımcı olur.

​Toprak kaçak akım rölesini doğru bir şekilde kullanmak, elektrik tesisatının güvenliğini artırır ve elektrikle çalışan sistemlerde potansiyel tehlikeleri minimize eder. Herhangi bir montaj veya ayar konusunda şüphe duyuyorsanız, bir elektrik uzmanından yardım almanız önemlidir.

Kaçak Akım Rölesi Nerelerde Kullanılır?

Kaçak akım rölesi, elektrik güvenliğini sağlamak ve toprak hatlarına kaçan akımların neden olduğu tehlikeleri önlemek amacıyla farklı alanlarda yaygın olarak kullanılır:

• Evler: Kaçak akım rölesinin en yaygın kullanım alanlarından biri evlerdir. Özellikle banyo ve mutfak gibi nemin sıkça bulunduğu alanlarda prizlerde kullanılarak elektrik çarpmalarını önler. Tüm konutlarda, elektrik güvenliği yönetmelikleri gereği 30mA'lik hayat koruma kaçak akım rölesinin kullanılması zorunludur.
• Endüstriyel Tesisler: Endüstriyel tesislerde büyük makinelerin ve elektrikli ekipmanların kullanıldığı yerlerde kaçak akım röleleri, çalışanların güvenliğini sağlamak ve ekipmanların arızalanmasını engellemek için kullanılır. Bu tür ortamlarda hem 30mA'lik kişisel koruma röleleri hem de 300mA veya daha yüksek değerli yangın koruma röleleri yaygın olarak kullanılır.
• Ticari Binalar: Ofisler, alışveriş merkezleri, oteller gibi ticari binalarda da insan güvenliği ve ekipman korunması amacıyla kaçak akım röleleri vazgeçilmezdir. Kalabalık insan gruplarının bulunduğu bu alanlarda, güvenlik standartlarının en üst seviyede tutulması kritik önem taşır.
• İnşaat Sahaları: Geçici elektrik tesisatlarının ve taşınabilir elektrikli aletlerin yaygın olduğu inşaat sahaları, yüksek riskli alanlardır. Bu alanlarda çalışanların güvenliği için mobil panolarda ve seyyar sistemlerde kaçak akım röleleri zorunlu olarak kullanılır.
• Hastaneler ve Sağlık Kuruluşları: Hassas tıbbi cihazların ve hastaların bulunduğu hastanelerde elektrik güvenliği ön plandadır. Bu alanlarda, kesintisiz güç ve en üst düzeyde koruma sağlamak için özel tip kaçak akım röleleri ve ek koruma sistemleri kullanılır.
• Islak ve Nemli Ortamlar: Yüzme havuzları, saunalar, fıskiyeler, bahçe aydınlatmaları gibi suyla doğrudan temasın olduğu alanlarda, elektrik çarpma riski çok daha yüksektir. Bu tür yerlerde özel yalıtımlı ve hassas kaçak akım röleleri kullanılarak güvenliğin maksimize edilmesi amaçlanır.

Toprak Kaçak Akım Rölesi Neden Atar?

• İnsan teması: Kaçak akım rölesi, insanların elektrik devrelerine temas etmesi sonucu meydana gelen elektrik çarpmalarını engellemek için kullanılır. Eğer bir kişi bir elektrik akımı taşıyan bir cihaza veya kabloya temas ederse, bu röle akımın normal yoldan geri dönmediğini algılar ve devreyi keser, bu da kişinin elektrik çarpması riskini azaltır.
• Yalıtım hatası: Elektrik tesisatında meydana gelen yalıtım hataları veya sızıntılar nedeniyle elektrik akımı kaçak yollarla yere veya diğer metal yüzeylere geçebilir. Kaçak akım rölesi, bu tür durumları tespit eder ve tehlikeli bir durum oluşmadan devreyi keser.
• Cihaz arızaları: Elektrikli cihazlar veya ekipmanlarda oluşan arızalar sonucu, cihazın dış yüzeyi veya kasası akım taşıyabilir hale gelebilir. Bu durum, kaçak akım rölesi tarafından algılanır ve devre kesilir.
• Hava koşulları: Elektrik tesisatları açık hava koşullarına maruz kaldığında veya su sızıntıları meydana geldiğinde, kaçak akım riski artabilir. Kaçak akım rölesi, suya maruz kalan tesisat veya ekipmanlardan kaynaklanan kaçak akımı algılar ve devreyi keser.
• Yıpranma ve eskime: Elektrik tesisatı veya cihazların zaman içinde yıpranması veya eskimesi sonucu izolasyonları zayıflayabilir, bu da kaçak akım riskini artırır. Kaçak akım rölesi bu tür durumları tespit eder ve gerektiğinde devreyi açar.

Toprak Kaçak Akım Rölesi Çalışma Prensibi

Toprak kaçak akım rölesi, elektrik devrelerindeki toprak kaçaklarını algılayarak insanların elektrik çarpmalarını önlemek ve yangın riskini azaltmak amacıyla kullanılan bir cihazdır. Çalışma prensibi oldukça basittir.

1- Öncelikle hangi ayar düğmelerine bakalım;

• Kaçak Akım Ayar Düğmesi:

Kaçak akım değeri 0.3A ile 30A arasında ayarlanabilir.                                  

• Açma Süresi Ayar Düğmesi:

Bu ayar butonu sayesinde trip süresi 0sn ile 10sn arasında ayarlanabilir.

• Test/ Reset Butonu:

ELR kaçak akım hatası nedeni ile tetiklendiğinde, butona basarak resetlenebilir.
Test butonuna basarak kablo bağlantılarının doğruluğu kontrol edilebilir.

2- Şimdi de kontakların ne işe yaradığına bakalım;

• L1/+ ve L2/- Güç Kaynağı için Yardımcı Kontakları:

L ve N kontakları ELR için güç kaynağı kontaklarıdır.​​

• B1 ve B2 Kontakları:

​Bu kontaklar ELR için önemli kontaklardır. Toroid Akım Trafosundan (CBCT) geri dönüş almasını sağlar.

• Y1 ve Y2 Kontakları:

Uzaktan resetlemeyi sağlar.
Y1 ve Y2 kontaklarına bağlanan kabloları uzaktan sıfırlamak istenen bir butona bağlayınca bu fonksiyon aktifleştirilebilir.

• 25 ve 28 Kontakları (NO Auxiliary Contact):

Bu kontaklar, topraklama hatası olduğunda trip göstergesi LED’ini bağlamak, buzzer veya alarmı enerjilendirmek için kullanılır.

• 15, 16 ve 18 Kontakları:

Bir kaçak akım hatası olduğunda açtırma bobinine veya kontaktörlere devreyi kesme komutu vermek için kullanılır. B1 ve B2 kontaklarının Toroid Akım Trafosuna bağlandığından bahsettik. Peki Toroid Akım Trafosu nedir?

Toroid akım trafosu, elektrik akımını dönüştürmek ve izole etmek amacıyla kullanılan özel bir tür transformatördür. "Toroid" terimi, bu trafonun tasarımına işaret eder ve bu tasarım, performans ve kullanım açısından bazı avantajlar sunar. Toroid akım trafoları, birçok elektrik ve elektronik uygulamasında kullanılır ve bu tür transformatörlerin birçok avantajı vardır.

Toroid akım trafolarının en belirgin özelliği, çekirdeklerinin halka şeklinde olmasıdır. Bu halka şekli, trafonun sargılarının çekirdek etrafına sıkıca sarılmasını sağlar, bu da manyetik alanın etkin bir şekilde içeride tutulmasını sağlar. Bu, dış etkenlere karşı daha iyi bir koruma sağlar ve elektromanyetik parazitlenmeyi minimize eder. Ayrıca, toroid trafoların manyetik alanı, diğer transformatör türlerine göre daha yoğun ve konsantre bir şekilde üretilir, bu da daha iyi bir enerji verimliliği ve daha düşük kaçak manyetik alan anlamına gelir.

Sonuç olarak, toroid akım trafosu, elektrik devrelerinde enerji dönüşümü ve izolasyonu sağlayan önemli bir eleman olarak kullanılır. Manyetik akımlarını daha etkili bir şekilde yönetme yetenekleri, elektronik cihazların performansını artırırken aynı zamanda güvenilirliklerini de artırır. Bu nedenle, toroid akım trafoları birçok uygulamada yaygın olarak kullanılan önemli bir bileşen haline gelmiştir.

CBCT’in sekonderi Toprak Kaçak Akım Rölesine bağlanır.  Normal koşullarda; CBCT’nin çekirdeğindeki net akı Φr=0 ‘dır. Bu da herhangi bir sekonder akımın olmadığı anlamına gelir. Bu nedenle Toprak Kaçak Akım Rölesi çalışmaz. Kaçak akım hatası sırasında ise; toroid akım trafosunun merkezinden geçen 3-fazlı bir akımın dengelenemeyeceği ve sıfır net akım geçeceği durumdur.

CBCT çekirdeğindeki net manyetik akı Φr, sahip olduğu değere göre kaçak akım rölesinin çalışacağı sekonder devrede akımı indükleyecektir. Bu sebepten dolayı da “Core Balance Current Transformer (Toroid Akım Trafosu)” olarak adlandırılır.

ENTES Kaçak Akım Rölesi: Elektrik Güvenliğinizin Teminatı

ENTES olarak geniş ürün yelpazemizle farklı ihtiyaçlara yönelik kaçak akım röleleri sunmaktayız. ENTES kaçak akım röleleri, yüksek algılama hassasiyeti, hızlı tepki süresi ve sağlam yapısıyla güvenilir koruma sağlamak üzere tasarlanmış ve üretilmiştir.
Ürün gamımızda, özellikle endüstriyel tesisler ve büyük ticari binalar için geliştirilmiş, ileri düzey özelliklere sahip kaçak akım röleleri bulunmaktadır. Bu röleler, sadece kaçak akımı algılamakla kalmayıp, aynı zamanda şu özellikleri sunar:

• Kaçak Akım Ayarı: İhtiyaca bağlı olarak kaçak akım değeri 30mA ile 30A arasında ayarlanabilir. Bu ayar, cihazın duyarlılığını ve tetikleme eşiğini belirler. Örneğin, insan hayatını korumak için genellikle 30mA hassasiyet tercih edilirken, yangın koruması için daha yüksek değerler (örneğin 300mA) kullanılabilir. Cihazın üzerindeki ayar düğmeleri ile kaçak akımın belirli bir değere ulaştığında rölenin devreyi kesmesi sağlanabilir.
• Açma Süresi Ayarı: Belirlenen süre içinde, ayarlanan kaçak akım değerinin üstünde bir akım devam ediyorsa, röle devreyi kesmek için komut verir. Açma süresi ayarı ile bu süreyi 0sn ile 10sn arasında ayarlayabilirsiniz. Bu ayar, bazı endüstriyel uygulamalarda kısa süreli kaçak akımların normal kabul edildiği durumlarda gereksiz açmaları önlemek için kullanılır.
• Test: Röleyi düzgün bir şekilde kurduktan sonra mutlaka test edilmelidir. Röle üzerinde bulunan test düğmesine basarak cihazın kaçan akımı algılayıp devreyi kapatıp kapatmadığını kontrol ederek cihazın işlevselliğini ve güvenilirliğinin doğrulamasına yardımcı olur. Bu test, periyodik olarak (örneğin ayda bir) yapılmalıdır.

Toprak kaçak akım rölesini doğru bir şekilde kullanmak, elektrik tesisatının güvenliğini artırır ve elektrikle çalışan sistemlerde potansiyel tehlikeleri minimize eder. Herhangi bir montaj veya ayar konusunda şüphe duyuyorsanız, mutlaka bir elektrik uzmanından yardım almanız önemlidir.

Toprak Kaçak Akım Rölesi Bağlantı Şeması

Şimdi de ELR ve CBCT için bağlantı şemasına bakalım.

1) Devreye açtırma bobini bağlanır ve güç önce devre kesiciye gelir.

2) L1, L2, L3 ve Nötr bağlantıları CBCT’den geçecek şekilde kaçak akımdan korumamız gereken bir yüke bağlanır. Ardından da CBCT’den dönüş alabilmek için trafonun çıkışlarını kaçak akım rölemizin B1 ve B2 kontaklarına bağlanır.

3) 220/415V AC/DC beslemeli toprak kaçak akım rölesine güç vermek için L1+/L2- terminallerinden besleme yaparak röle aktifleştirilir. Böylece bir kaçak akım hatası olduğunda CBCT tarafından algılanıp ve rölemizi aktif hale getirerek 15,16 numaralı normalde kapalı kontaklar açık hale getirir.

Bu aşamaları tamamladıktan sonra isteğe bağlı olarak bağlantı şemasında da görüldüğü üzere devreye Y1 & Y2 kontakları ile bir buton/ switch ve 25 & 28 numaralı kontakları ile ise bir led, alarm/buzzer bağlayarak bu özellikler aktifleştirilebilir. Bu sayede uzak mesafeden bile bir kaçak akım hatası olduğunda farkedilmesini sağlayacaktır.

Ürünleri daha detaylı incelemek ve fiyatlar hakkında bilgi sahibi olmak için https://www.entes.com.tr/elr-cbct/  ya da https://www.entes.com.tr/elr-30-m/ adreslerini ziyaret edebilir, dilerseniz iletişim numaralarımızdan bize ulaşabilirsiniz.