Kaçak Akım Rölesinin Önemi

Elektrik tesisatında gözle görülmeyen en sinsi tehlike, akımın izlemesi gereken yoldan sapıp toprağa ya da bir insan vücuduna doğru akmasıdır. Sigortalar bu tür küçük sızıntıları fark edemez; işte tam bu noktada devreye kaçak akım rölesi girer. Evlerden fabrikalara kadar her tesisatta can ve mal güvenliğinin temel unsurlarından biri olan bu cihaz, saniyenin çok küçük bir bölümünde devreyi keserek elektrik çarpmalarının ve tesisat kaynaklı yangınların önüne geçmeyi amaçlar. Bu yazıda kaçak akım rölesi nedir, nasıl çalışır, nasıl seçilir ve neden vazgeçilmezdir, sırasıyla açıklıyoruz.

Kaçak Akım Rölesi Nedir?

Kaçak akım rölesi, bir devrede faz iletkeninden giden akım ile nötr iletkeninden dönen akım arasında fark oluştuğunda devreyi otomatik olarak açan koruma cihazıdır. Uluslararası literatürde artık akım cihazı anlamına gelen RCD kısaltmasıyla anılır.

Sıklıkla sigortayla karıştırılsa da görevleri farklıdır. Otomatik sigorta, aşırı yük ve kısa devre durumunda kabloları korur. Kaçak akım rölesi ise toprağa doğru olan sızıntıyı algılar ve öncelikle insanı korur. Bu yüzden iki cihaz birbirinin alternatifi değil, tamamlayıcısıdır. Her iki işlevi tek gövdede birleştiren kombine cihazlar da bulunur.

Kaçak Akım Koruma Rölesinin Temel Koruma Konsepti ve Çalışma Prensibi

Sağlıklı bir devrede fazdan çıkan akımın tamamı nötrden geri döner. Rölenin içinde, faz ve nötr iletkenlerinin birlikte geçtiği halka biçiminde bir akım trafosu bulunur. Giden ve dönen akımlar eşit olduğunda oluşturdukları manyetik alanlar birbirini götürür ve cihaz hareketsiz kalır.

Yalıtımı bozulmuş bir kablo, gövdesine faz değen bir cihaz ya da çıplak iletkene dokunan bir insan nedeniyle akımın bir bölümü toprağa akarsa denge bozulur. Aradaki fark trafonun sekonder sargısında bir gerilim oluşturur; bu gerilim açma mekanizmasını tetikler ve kontaklar ayrılır. Cihazın koruma konsepti üç başlıkta özetlenebilir:

• Dolaylı temasa karşı koruma: Arıza sonucu gerilim altında kalan metal gövdelere dokunulduğunda oluşacak tehlikeyi sınırlar. Bu korumanın etkili olması için tesisatta sağlam bir topraklama bulunmalıdır.
• Doğrudan temasa karşı ek koruma: Yüksek duyarlıklı röleler, gerilim altındaki bir iletkene doğrudan dokunulması halinde de devreyi hızla keser.
• Yangına karşı koruma: Yalıtım hatalarından doğan ve zamanla ısınmaya yol açan sızıntı akımlarını algılayarak yangın riskini azaltır.

Unutulmaması gereken bir sınır vardır: Röle, faz ile nötre aynı anda dokunan ve topraktan yalıtılmış bir kişiyi koruyamaz; çünkü bu durumda akım farkı oluşmaz. Ayrıca cihaz topraklamanın yerini tutmaz.

Kaçak Akım Koruma Rölelerinde Seçim

Doğru röle, tesisatın yapısına ve beslenen yüklerin türüne göre belirlenir. Dikkate alınan başlıca ölçütler şunlardır:

• Anma kaçak akımı (duyarlık): İnsan hayatını korumaya yönelik devrelerde 30 miliamperlik, ana girişlerde yangın koruması amacıyla 300 miliamperlik cihazlar yaygın olarak kullanılır. Özel ortamlar için daha hassas tipler de vardır.
• Anma akımı: Rölenin sürekli taşıyabileceği akım, önündeki sigortanın değerine eşit ya da ondan büyük olmalıdır.
• Kutup sayısı: Tek fazlı tesisatlarda iki kutuplu, üç fazlı tesisatlarda dört kutuplu cihazlar seçilir.
• Tip: AC tipi yalnızca sinüs biçimli alternatif kaçak akımları algılar. A tipi darbeli doğru akım bileşenlerini de algılar ve elektronik devreli cihazların bulunduğu tesisatlarda tercih edilir. F tipi frekans kontrollü tek fazlı cihazlar için, B tipi ise düzgün doğru akım kaçağı oluşturabilen hız kontrol cihazları, güneş enerjisi eviricileri ve elektrikli araç şarj üniteleri gibi yükler için uygundur.
• Seçicilik: Art arda bağlanan rölelerde yalnızca arızalı kısmın devre dışı kalması için ana girişe gecikmeli (S tipi) cihaz konur.
• Standartlara uygunluk: Cihazın ilgili standartlara uygun ve belgeli olması gerekir.

Uygulamada yaygın çözüm, ana girişe yangın koruma rölesi, priz ve ıslak hacim gibi insan temasının olduğu devrelere ise hayat koruma rölesi yerleştirmektir. Seçim ve montaj mutlaka yetkili bir elektrik mühendisi ya da ehliyetli elektrikçi tarafından, yürürlükteki yönetmeliklere göre yapılmalıdır. Endüstriyel tesislerde güvenlik ve ölçüm bir arada düşünülür; ilgilenenler fiber optik sensörün çalışma prensibi ve lineer cetvelin kullanım alanları yazılarımıza da bakabilir.

Test düğmesi ve bakım

Rölenin üzerinde T harfiyle işaretli bir test düğmesi bulunur. Bu düğmeye basıldığında cihaz yapay bir kaçak oluşturur ve devreyi açması gerekir. Üreticiler testin düzenli aralıklarla tekrarlanmasını önerir. Düğmeye basıldığında açmayan bir röle derhal değiştirilmelidir. Sık sık atan bir röle ise tesisatta ya da bir cihazda gerçek bir kaçak olduğunu gösterir; cihazı iptal etmek ya da köprülemek hayati tehlike yaratır.

Kaçak Akımın İnsan Vücuduna Olan Etkileri Nelerdir?

Elektriğin vücutta yarattığı hasarı gerilimden çok, vücuttan geçen akımın büyüklüğü, süresi ve izlediği yol belirler. Genel kabul gören bilgilere göre etkiler kademeli olarak ağırlaşır:

• Çok küçük akımlar yalnızca karıncalanma biçiminde hissedilir.
• Akım arttıkça kaslarda istemsiz kasılma başlar ve kişi tuttuğu iletkeni bırakamayabilir.
• Daha yüksek değerlerde solunum kasları etkilenir, nefes almak güçleşir.
• Akım kalp üzerinden geçtiğinde kalbin düzenli atışını bozan ve ölümle sonuçlanabilen ritim bozukluğu ortaya çıkabilir.
• Yüksek akımlar giriş ve çıkış noktalarında yanıklara, iç organ ve sinir hasarına yol açabilir.

Islak cilt vücut direncini düşürdüğü için banyo, mutfak ve açık alanlarda risk belirgin biçimde artar. Hayat koruma rölelerinin 30 miliamper eşiğinde ve çok kısa sürede açacak biçimde tasarlanmasının nedeni, akımı kalp için tehlikeli sayılan düzeye ve süreye ulaşmadan kesmektir. Elektrik çarpmasına uğrayan biri kendini iyi hissetse bile sağlık kuruluşuna götürülmelidir.

Sık Sorulan Sorular

Kaçak akım rölesi ile sigorta arasındaki fark nedir?

Sigorta aşırı akım ve kısa devreye karşı tesisatı korur. Kaçak akım rölesi ise toprağa sızan akımı algılayarak insanı ve tesisi korur. İkisi birlikte kullanılmalıdır.

Kaçak akım rölesi neden sürekli atar?

Nemlenmiş bir priz, yalıtımı zayıflamış bir kablo ya da arızalı bir elektrikli cihaz buna yol açabilir. Cihazları tek tek prizden çekerek arızalı olanı bulmayı deneyebilir, sorun sürerse elektrikçi çağırmalısınız.

Topraklama yoksa kaçak akım rölesi işe yarar mı?

Röle yine de bir miktar koruma sağlar, ancak etkili ve güvenilir koruma için uygun bir topraklama şarttır. Topraklamasız tesisatlar bir uzmana kontrol ettirilmelidir.