Yüksek gerilim akım sınırlayıcı sigortalar, kullanılabildikleri aralığa göre genel amaçlı, artçı (back-up) ve tam aralık sigorta olmak üzere üç sınıfa ayrılır.
İlgili standart: TSE 60282-1/IEC 60282-1: Yüksek Gerilim Akım sınırlayıcı sigortalar
Genel amaçlı sigorta: En büyük kesme akımından 1 saat veya daha uzun süre içinde sigorta elemanının erimesine neden olan tüm akımları kesebilen akım sınırlayıcı sigortalardır.
Artçı (back-up) sigorta: En büyük kesme akımından minimum kesme akımına kadar tüm akımları kesebilen akım sınırlayıcı sigortalardır.
Tam aralık sigortası: Sigorta elemanının en büyük kesme akımlarına kadar erimesine neden olan bütün akımları kesebilen akım sınırlayıcı sigortalardır.
Sigortaların;
YG Sigortalar OG/AG Dağıtım Trafolarının primer tarafına başlıca iki amaç için konulur. Bunlar;
Transformatör koruma uygulamalarında sigortaların “Akım/Zaman Eğrileri”nde;
((If 0.1/In)>=7 (In/100)0.25 koşulları sağlanmalıdır.
In : Seçilen sigortanın anma akımı
If10 : Seçilen sigortanın 10 saniye erime zamanına denk gelen akım.
If 0.1: Seçilen sigortanın 0.1 saniye erime zamanına denk gelen akım.
Bu eğriler her karakteristikteki sigorta için ayrı ayrı verilmelidir.
Tanımlar
Unf: Anma gerilimi. (Sigortanın kullanılacağı şebekedeki fazlar arası en yüksek gerilim değeridir. Bu gerilimler ülkemizde 7.2 kV, 12 kV, 17.5 kV ve 36 kV’dur.)
Inf: Anma akımı. (Sigortanın anormal ısınmalar haricinde sürekli dayanabileceği akımdır. Sigortanın güç kayıpları için bu değer dikkate alınır.
I3: Minimum kesme akımı. (Sigortada erimeye ve devreyi kesmeye sebep olan minimum akım değeridir.)
I1: Maksimum kısa devre kesme kapasitesi. (“kA” olarak sigortanın kesebileceği en yüksek hata akımıdır.)
Sigorta Seçim Esasları:
Un: Sistemin en yüksek faz-faz gerilimi. (kV)
Isk: Sistemin en yüksek üç fazlı kısa devre akımı. (kA)
P: Transformatör anma gücü (kVA)
Uk: Transformatörün kısa devre gerilimi (%)
Ui: İşletme gerilimi (kV)
Int: Transformatör anma akımı = P / V3xUi
Ikt: Transformatör kısa devre akımı (Transformatörün sekonder terminalinde kısa devre meydana geldiğinde primer sargıdan geçen kısa devre akımı.)
Ikt = Int x100 / % Uk
Ie: Transformatörün mıknatıslanma darbe (inrush) akımı. (Transformatör gerilim altına alındığında şebekeden kısa süreli olarak çektiği akımdır. Genellikle nominal akımın 10 ila 12 katı kadar olup yaklaşık 100 milisaniye sürer.)
Kısa devre termik dayanma süresi: 630 KVA’ya kadar ……….. 2 saniye,
630 KVA ve üstü …………. 3 saniye.
Unf = Un
I1 >=Isk
Ikt >=I3
Inf >=1.3xInt
Sigorta ile korunacak Dağıtım Trafosunun teknik karakteristikleri:
Anma gücü (P)………………..: 100 KVA
Kısa devre gerilimi (%Uk)..: 4.5
İşletme gerilimi (Ui)…………: 34.5 Kv
Anma akımı (Int) …………….: 100/(V3x34.5= 1.67 Amper.
Primer kısa devre akımı (Ikt): (1.67×100)/4.5 = 37 Amper.
Transformatörün mıknatıslanma akımı (Ie)..: 14×1.67 = 23 Amper.
Mıknatıslanma akımı süresi …………………….: 150 milisaniye
Sistemin en yüksek üç fazlı kısa devre akımı (Isk) = 16 kA
Kullanım şekli: Harici
“Akım/Zaman Eğrisi” Ek:1 de verilen 36 kv, 6.3 Amp ve 10 Amp. sigortaların söz konusu transformatörün kısa devrelere karşı korunmasında uygun olup olmadığının kontrolu:
Seçim için genel kurallar dikkate alındığında;
GENEL KURALLAR | 36 kv, 6.3 Amp Sigorta
(Unf=36 kv; Inf=6.3 Amp; I3=35 Amp; I1=16 kA)
|
36 kv, 16 Amp Sigorta
(Unf=36 kv; Inf=10 Amp; I3=46 Amp; I1=16 kA) |
1. Unf ³Un | Sağlanıyor. | Sağlanıyor. |
2. I1 ³Isk | 16³16 olduğu için koşul sağlanıyor. | 16³16 olduğu için koşul sağlanıyor. |
3. Ikt ³I3 | 37³35 olduğu için koşul sağlanıyor.
Erime zamanı uygun. |
37³46 olmadığından koşul sağlanmıyor. Erime zamanı da uygun değil. |
4.Inf ³1.3xInt | 6.3³1.3×1.67 olduğu için koşul sağlanıyor. | 10³1.3×1.67 olduğu için koşul sağlanıyor. |
5.Mıknatıslanma akımında sigortanın açma süresinin kontrolu. | Akım/Zaman eğrisine göre 23 amperlik akım 150 milisaniyede kesilmemektedir. Yani trafo devreye alınırken sigortanın erimesi söz konusu değildir. Koşul sağlanmaktadır. | Akım/Zaman eğrisine göre 23 amperlik akım 150 milisaniyede kesilmemektedir. Yani trafo devreye alınırken sigortanın erimesi söz konusu değildir. Koşul sağlanmaktadır. |
SONUÇ | UYGUN | UYGUN DEĞİL |
ÖNEMLİ NOT: 36 kv, 100 KVA trafo için; “A” firmasının 10 Amp.lik sigortası uygun olurken, “B” firmasının 10 Amp.lik sigortası uygun olmayabilir. Bu nedenle seçilecek sigortalar yukarıda verilen esaslara göre kontrol edilmelidir.
Ek-1: Örnek Sigorta Eğrisi
Yazar hakkında