elektrik enerji dağıtımı

ELEKTRİK ŞEBEKELERİ: Sekonder Dağıtım
Önemli Bilgiler
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI
PE: Koruma iletkeni
PE-K: Koruma iletkeni klemensi
Tİ: Topraklama iletkeni
TPDİ: Tamamlayıcı koruma potansiyel dengeleme
KPD: Koruma potansiyel dengeleme
LPS: Yıldırıma karşı koruma
T1: Temel topraklama
T2: Yıldırım koruma topraklaması
C1: Metal su borusu
C2: Atık su boruları
C3: Metal gaz borusu
C4: Klima tesisi
C5:Kalorifer boruları
C6: Metal borular (banyoda)
C7: Yabancı iletkenler
M: İşletme cihazları
1
ELEKTRİK ŞEBEKELERİ: Sekonder Dağıtım
Önemli Bilgiler
EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI
2
ELEKTRİK ŞEBEKELERİ: Sekonder Dağıtım
Önemli Bilgiler
• IEC (International Electromechanical Commission): Uluslararası Elektromekanik Komisyonu
• VDE(Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V.): Almanya Elektroteknik,
Elektronik ve Enformasyon Birliği
• IT Sistem: Yıldız noktası yalıtılmış koruma sistemi
• TN Sistem: Yıldız noktası (nötr) topraklanmış, cihazın PE ve PEN’ e bağlı olduğu sistem
• TT Sistem: Yıldız noktası (nötr) topraklanmış, cihazın PE iletkeni üzerinden topraklandığı sistem
• SELV: Safety Extra Low Voltage: Güvenli alçak gerilim koruması
• PELV (Protective extra low-voltage): Küçük alçak gerilim koruması
• E (Earth): Toprak
• N(Neutral): Nötr iletkeni
• PE (Protection Earth): Koruma iletkeni
• PEN (Protection Earth Nötr): PE ve N iletkenlerinin birleştirilmesi
• RCD (Residual Current Device): Artık akım koruma cihazı
• MCB (Miniature Circuit Breaker): Sigorta-Mini devre kesicisi
• MCCB (Molded Case Circuit Breaker): Kompakt Şalter
EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI
3
ELEKTRİK ŞEBEKELERİ: Sekonder Dağıtım
Önemli Bilgiler
Standart Sayı Dizileri
R10 serisi direnç değerleri için
𝟏𝟎
𝟏𝟎
𝟏𝟎𝟏 = 𝟏, 𝟐𝟓
𝟏𝟎𝟐 = 𝟏, 𝟔
𝟏𝟎
𝟏𝟎
𝟏𝟎𝟑 = 𝟐, 𝟎
𝟏𝟎𝟒 = 𝟐, 𝟓
𝟏𝟎
𝟏𝟎
𝟏𝟎
𝟏𝟎𝟓 = 𝟑, 𝟏𝟓
𝟏𝟎𝟕 = 𝟓, 𝟎
𝟏𝟎𝟗 = 𝟖, 𝟎
𝟏𝟎
𝟏𝟎
𝟏𝟎
𝟏𝟎𝟔 = 𝟒, 𝟎
𝟏𝟎𝟕 = 𝟔, 𝟑
𝟏𝟎𝟏𝟎 = 𝟏𝟎
Dağıtım transformatörlerinin standart güçleri R10 dizisine göre 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200,
250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250 ve 1600kVA’dır.
EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI
4
ELEKTRİK ŞEBEKELERİ: Sekonder Dağıtım
Alçak Gerilim Şebeke Tipleri
ELEKTRİK ŞEBEKELERİ: (Sekonder Dağıtım)
TS 3994’e göre alçak gerilim şebekeleri sınıflandırılarak TN, TT ve IT şebekeler olarak üç tipe
ayrılmıştır.
 İlk harf güç sisteminin (Alternatör veya Dağıtım trafosunun)
toprağa bağlantısını tanımlar. (İşletme topraklaması)
• T = Direk olarak topraklanmış nötr.
• I = Topraklanmamış yada yüksek empedans (2000Ω)
üzerinden topraklanmış nötr.
 İkinci harf elektrik tesisatının korunmasız (açıktaki) iletken
kısımlarının toprakla ilişkisini tanımlar (Koruma topraklaması).
• T = Şebeke topraklama noktası ile herhangi bir
bağlantının varlığı gözetilmeden korunmasız iletken
kısımları direk olarak topraklanmış.
• N = Korunmasız iletken kısımları direk olarak nötr
iletkenine bağlanmış.
EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI
5
ELEKTRİK ŞEBEKELERİ: Sekonder Dağıtım
Alçak Gerilim Şebeke Tipleri
İkinci harften sonra gelecek olan harf nötr (N) ve koruma
iletkeninin (PE) düzenlenmesini ifade eder.
S = Nötr veya topraklanmış hat iletkeninden ayrı bir iletkenle
koruma fonksiyonun sağlanması.
C = Nötr ve koruma güvenliğinin tek iletken üzerinden
birleştirilmesi (PEN iletken)
T: Terra(Toprak)
N: Nötr
I: İzolasyon
C: PE ve N Birleştirilmiş (Combined)
S: PE ve N Ayrılmış (Separate)
EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI
6
ELEKTRİK ŞEBEKELERİ: Sekonder Dağıtım
Alçak Gerilim Şebeke Tipleri
EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI
7
ELEKTRİK ŞEBEKELERİ: Sekonder Dağıtım
Alçak Gerilim Şebeke Tipleri
Parafudr
Topraklama Çeşitleri
EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI
8
ELEKTRİK ŞEBEKELERİ: Sekonder Dağıtım
Alçak Gerilim Şebeke Tipleri – IT Şebeke
IT Şebeke
• TT Sistemi, şebeke topraklama noktasının
toprağa doğrudan bağlı olduğu ve gövdelerin
şebeke topraklama elektrotlarından ayrı
topraklama elektrotlarına bağlandığı sistemdir.
• TN ve TT sistemi ile birlikte ek bir dağıtım
sistemi olarak hastane (ameliyat odaları),
uçak, gem ve maden ocakları gibi önemli
çalışma merkezlerinde kullanılır.
EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI
RDC: Resudial
Circuit BreakerHata Akımı Koruma
Rölesi
9
ELEKTRİK ŞEBEKELERİ: Sekonder Dağıtım
Alçak Gerilim Şebeke Tipleri – IT Şebeke
IT Sistemi Özellikleri
•
Yıldız noktası toprağa karşı yalıtılmıştır veya yeteri kadar yüksek bir empedans (direnç veya
endüktans bobini) üzerinden topraklanmıştır. Akım kaynağı toprağa karşı tamamen yalıtılmıştır.
•
Bu tip şebekeden beslenen cihazlar topraklanırlar..
•
Şebekede meydana gelen ilk faz-toprak hatası, şebekeye bağlı cihazların çalışmalarını etkilemez.
Fakat ikinci bir izolasyon hatası, toprak temaslı iki fazlı bir kısa devreye neden olur ve cihazların
normal çalışmalarını olumsuz yönde etkiler.
•
IT tipi şebekede, ilk izolasyon hatasını tespit etmek ve ikinci hatanın yol açacağı tehlikelerden
korunmak için İzolasyon Kontrol Cihazı(IMD:Insulation Monitoring Device) bağlanır.
•
İlk hata oluştuğunda ışıklı veya sesli bir sinyal verilir. İzolasyon kontrol cihazı ile yalnızca ikaz
verilmez. İstenirse bu durumda şebekenin enerjisi otomatik olarak kesilebilir.
EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI
10
ELEKTRİK ŞEBEKELERİ: Sekonder Dağıtım
Alçak Gerilim Şebeke Tipleri – IT Şebeke
IT tipi şebekede şu koruma düzenlerine izin verilebilir:
 Aşırı akıma karşı koruma
 İzolasyon kontrol düzeni
 Hata akımına karşı koruma anahtarı
 Hata gerilimine karşı koruma anahtarı
 Gerektiğinde potansiyel dengelemesi
İzolasyon Kontrol Cihazı
EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI
11
ELEKTRİK ŞEBEKELERİ: Sekonder Dağıtım
Alçak Gerilim Şebeke Tipleri – TT Şebeke
TT Şebeke
• Akım kaynağının işletme
topraklamasına, cihazın ise ayrı bir
topraklama elektroduna (temel
topraklaması) bağlı olduğu sistemdir.
• Hata akımı devresini toprak üzerinden
devresini tamamlar.
• Topraklama direnci ve toprağın özgül
direnci en önemli verilerdir.
EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI
12
ELEKTRİK ŞEBEKELERİ: Sekonder Dağıtım
Alçak Gerilim Şebeke Tipleri – TT Şebeke
TT Sistemi
• Şebekenin yıldız noktası direkt olarak
topraklanmıştır; bu bir işletme topraklamasıdır.
• Tesise ait madeni kısımlar ise, işletme
topraklamasından ayrı olarak topraklayıcıya
bağlanmıştır. Bu ise koruma topraklamasıdır.
TT tipi şebekede şunlar uygulanabilir:
 Koruma topraklaması
 Hata gerilimi ile koruma bağlaması
 Hata akımı ile koruma bağlaması
EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI
13
ELEKTRİK ŞEBEKELERİ: Sekonder Dağıtım
Alçak Gerilim Şebeke Tipleri – TN Şebeke
TN Şebeke
• Besleme kaynağı, bir veya daha
fazla noktadan topraklanmış olan,
tesisatın açıktaki iletken bölümleri
koruma iletkenleri tarafından o
noktalara bağlanan sistemdir.
• Cihazın doğrudan toprakla
bağlantısı yoktur.
• En güvenli şebeke TN sistemidir.
• Hata akımı devresini toprak
üzerinden tamamlamaz.
EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI
14
ELEKTRİK ŞEBEKELERİ: Sekonder Dağıtım
Alçak Gerilim Şebeke Tipleri – TN Şebeke
TN Şebeke Özellikleri
• Aşırı akımlar toprağa bağımlı değildir.
• PEN veya PE koptuğunda topraklama ve
potansiyel dengeleme önemli rol oynar.
• L1-N arasında oluşan tek faz hata akımı
(kısa devre akımı) MCB(Sigorta)
tarafından kesilir.
• L1-PE arasında oluşan gövde hata akımı
RCD tarafından kesilir.
• Aşırı yük akımı MCB tarafından kesilir.
• Kısa devre akımını MCB tarafından kesilir.
• RDC aşırı yükte ve kısa devre akımlarında
kullanılmaz.
• RCD, sadece gövdede oluşan hata
akımlarında canlıları korumak için tesis
edilir.
EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI
15
ELEKTRİK ŞEBEKELERİ: Sekonder Dağıtım
Alçak Gerilim Şebeke Tipleri – TN-C Şebeke
TN-C Sistemi
 TN-C sisteminde tesise ait bütün madeni kısımlar, koruma ve nötr iletkenleri birleştirilerek
şebekenin tamamında ortak bir iletken (PEN) olarak çekilir.
Tümünde koruma ve nötr işlevlerinin
yüklendiği tek iletken çekilmiş TN tipi
şebeke (TN-C)
EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI
16
ELEKTRİK ŞEBEKELERİ: Sekonder Dağıtım
Alçak Gerilim Şebeke Tipleri – TN-S Şebeke
TN-S Sistemi
 TN-S sisteminde tesise ait bütün madenî kısımlar, PE koruma hattı üzerinden işletme
topraklamasına bağlanır.
 Koruma ve nötr iletkenleri şebekenin tamamı boyunca ayrı ayrı çekilir.
Nötr ve koruma iletkenleri
ayrı çekilmiş TN tipi
şebeke (TN-S)
EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI
17
ELEKTRİK ŞEBEKELERİ: Sekonder Dağıtım
Alçak Gerilim Şebeke Tipleri – TN-C-S Şebeke
TN-C-S Sistemi
 TN-C-S sisteminde koruma ve nötr iletkenleri, şebekenin bir bölümünde ayrı ayrı, bir
bölümünde de ortak bir iletken olarak çekilir.
Bir bölümünde koruma ve nötr
iletkenlerinin yüklendiği tek iletken
çekilmiş TN tipi şebeke (TN-C-S)
EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI
18
ELEKTRİK ŞEBEKELERİ: Sekonder Dağıtım
Alçak Gerilim Şebeke Tipleri – Şebeke Tiplerinin Karşılaştırılması
TT
IT
TN-S
TN-C
TN-C-S
Yüksek
Çok Yüksek
Düşük
Düşük
Düşük
Evet
Uygun Değil
İsteğe bağlı
Hayır
İsteğe bağlı
Toprak elektrodu ihtiyacı?
Evet
Evet
Hayır
Hayır
İsteğe bağlı
PE iletken maliyeti
Düşük
Düşük
En Yüksek
En düşük
Yüksek
Kopmuş nötr iletkeni riski
Hayır
Hayır
Yüksek
Çok Yüksek
Yüksek
Güvenlik
Güvenli
Güvenlik az
En güvenli
En az güvenli
Güvenli
Elektromanyetik parazit
Çok düşük
Çok düşük
Düşük
Yüksek
Düşük
Çift hata, aşırı
gerilim
Kopuk nötr
Kopuk nötr
Kopuk nötr
İşletme sürekliliği,
maliyet
En güvenli
Pahalı
Güvenli ve
pahalı
Toprak hata döngüsü
empedansı
RCD tercihi?
Güvenlik Riskleri
Avantajları
Yüksek döngü
empedansı (adım
gerilimleri)
Emniyetli ve
güvenilebilir
EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI
19
ELEKTRİK ŞEBEKELERİ: Sekonder Dağıtım
Alçak Gerilim Şebeke Tipleri – Şebeke Tiplerinin Karşılaştırılması
Şebeke (sistem) tiplerine göre aşağıda belirtilen koruma yöntemleri uygulanabilir:
 TN Sistemi: Aşırı akıma karşı koruma (sistemin her üç şeklinde), hata akımı koruması
(TN-S sisteminde).
 TT Sistemi: Aşırı akıma karşı koruma, hata akımı koruması, hata gerilimi koruması.
 IT Sistemi: Aşırı akıma karşı koruma, hata akımı koruması, hata gerilimi koruması,
yalıtım kontrolü.
EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI
20
ELEKTRİK ŞEBEKELERİ: Sekonder Dağıtım
Alçak Gerilim Şebeke Tipleri – Uygulama Alanları
•
Avrupa’daki çoğu evde TN-C-S kullanılır. En yakındaki trafo merkezi ile elektrik sayacından önceki
sigortaya kadar olan toprak ve nötr iletkenleri birleştirilmiştir. Sonra nötr ve toprak iletkenleri bütün
iç kablolamada ayrılmıştır.
•
Eski kentsel ve banliyö evleri TN-S kaynaklarına sahip olma eğilimindedir.
•
Sigortaların kullanımından önce inşa edilmiş eski evlerde TN-C sistemin kullanılıyordu. Bundan
dolayı tavsiye edilir bir uygulama değildir.
•
İzolasyon trafosu üzerinden beslenen IT topraklamanın sıklıkla kullanıldığı yerler, yalıtım riskinin
yüksek olduğu laboratuvarlar, sağlık tesisleri, şantiye, tamirhane gibi çalışma ortamlarıdır.
•
IT sistemleri izolasyon trafosu ile iki hata sorunun azaltmak için sadece her bir yükün küçük bir
kaynak ve/veya özel bir izleme aygıtı ile korumalı olmalıdır. Maliyetli olması nedeniyle sadece
sağlık tesislerinde böyle aygıtlar kullanılır.
•
Yerel topraklama bağlantı maliyetine ek olarak PE iletkenin maliyetinin olduğu uzak yerlerde
çoğunlukla TT şebeke önceden kullanılmıştır.
EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI
21
KAYNAKLAR
Enerji Dağıtımı-I , Dr.Bora ALBOYACI
Elektrik İç Tesisleri Yönetmeliği
SANER, Yetkin; Güç Dağıtımı (Enerji Dağıtımı), Birsen Yayınevi İstanbul 2000
KAŞIKÇI, İsmail; Alçak Gerilim Elektrik Tesislerinde Topraklama ve Ölçme, Birsen Yayınevi İstanbul 2010
http://www.emo.org.tr/
www.elektrikport.com
http://electrical-engineering-portal.com/
EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI
22