Türkiye'nin isg platformu
OSGB Hizmetleri

Aşırı Gerilim

Aşırı Gerilim; Genellikle kısa süreli olarak iletkenler arasında yada iletkenlerle toprak arasında meydana gelen, işletme geriliminin izin verilen en büyük sürekli değerini aşan, fakat işletme frekansında olmayan bir gerilimdir.

Aşırı Gerilim

a) Genel tanımlar:

Elektrik Kuvvetli Akım Tesisleri Yönetmeliği1) Elektrik kuvvetli akım tesisleri: İnsanlar, diğer canlılar ve eşyalar için bazı durumlarda (yaklaşma, dokunma vb.) tehlikeli olabilecek ve elektrik enerjisinin üretilmesini, özelliğinin değiştirilmesini, biriktirilmesini, iletilmesini, dağıtılmasını ve mekanik enerjiye, ışığa, kimyasal enerjiye vb. enerjilere dönüştürülerek kullanılmasını sağlayan tesislerdir.

2) Alçak gerilim: Etkin değeri 1000 volt ya da 1000 voltun altında olan fazlar arası gerilimdir.

3) Yüksek gerilim: Etkin değeri 1000 voltun üstünde olan fazlar arası gerilimdir.

4) Tehlikeli gerilim: Etkin değeri, alçak gerilimde 50 voltun üstünde olan, yüksek gerilimde hata süresine bağlı olarak değişen gerilimdir.

5) İşletme elemanı: Elektrik enerji tesislerini oluşturan generatör, motor, kesici, ayırıcı, anahtarlama (bağlama) hücresi vb. cihazlardır.

6) Santral: Elektrik enerjisinin üretildiği tesislerdir.

7) Ağ (Enterkonnekte) şebeke: Santrallerin birbiri ile bağlantısını sağlayan gözlü şebekedir.

8) İletim şebekesi: Yerel koşullar nedeniyle belli yerlerde üretilebilen ve ağ şebeke ile en üst düzeyde toplanan enerjiyi tüketicinin yakınına ileten kablo ve/veya hava hattı şebekeleridir.

9) Dağıtım şebekesi: İletilerek tüketilecek bölgeye taşınmış olan enerjiyi, tüketiciye kadar götüren şebekedir.

10) Ana indirici merkez: Gerek enterkonnekte şebekeden alınan enerjiyi, daha küçük seviyeli iletim şebekelerine, gerekse iletilerek dağıtım bölgesine taşınan enerjiyi seçilmiş dağıtım gerilimi seviyesine dönüştüren transformatör merkezleridir.

11) Ara indirici merkez: İki veya daha fazla yüksek gerilim seviyesi kullanılan şebekelerde enerjiyi bir yüksek gerilim seviyesinden diğerine dönüştüren transformatör merkezleridir.

12) Dağıtım transformatör merkezi: Yüksek gerilimli elektrik enerjisini alçak gerilimli elektrik enerjisine dönüştüren transformatör merkezleridir.

b) Elektrik tesislerinde aşırı gerilimlere ilişkin tanımlar:

1) Aşırı gerilim: Genellikle kısa süreli olarak iletkenler arasında ya  da iletkenlerle toprak arasında oluşan, işletme geriliminin izin verilen en büyük sürekli değerini aşan, fakat işletme frekansında olmayan bir gerilimdir.

2) İç aşırı gerilim: Toprak temasları, kısa devreler gibi istenilen ya da istenilmeyen bağlama olayları ya da rezonans etkileriyle oluşan bir aşırı gerilimdir.

3) Dış aşırı gerilim: Yıldırımlı havaların etkisiyle oluşan bir aşırı gerilimdir.

4) Başka şebekelerin etkisi ile oluşan aşırı gerilim: Başka şebekelerin, sözü edilen şebekeye etkisi sonucunda oluşan gerilimdir.

c) Hava hatlarına ilişkin tanımlar:

1) Hava hattı: Kuvvetli akım iletimini sağlayan mesnet noktaları, direkler ve bunların temelleri, yer üstünde çekilmiş iletkenler, iletken donanımları, izolatörler, izolatör bağlantı elemanları ve topraklamalardan oluşan tesisin tümüdür.

2) İletkenler: Gerilim altında olup olmamasına bağlı olmaksızın bir hava hattının mesnet noktaları arasındaki çıplak ya da yalıtılmış örgülü ya da tek tellerdir.

3) Yalıtılmış hava hattı kablolarıYalıtılmış hava hattı kabloları, yalıtılmış faz iletkenleri ile yalıtılmış ya da yalıtılmamış nötr iletkeni birbirine yada taşıyıcı bir tele bükülerek sarılmış tek telli, sıkıştırılarak yuvarlatılmış çok telli ya da örgülü iletkenlerden oluşan kablolardır.

4) Demet iletkenler: Bir faz iletkeni yerine, iki ya da daha çok iletken kullanılan ve iletkenler arasında hat boyunca yaklaşık olarak aynı uzaklık bulunan düzendir.

5) Anma kesiti (Nominal kesit): İletkenlerin standartlarda belirtilen kesit değeridir.

6) Gerçek kesit: Örgülü iletkenlerin, yapım toleransları dikkate alınmaksızın, net kesit değerleridir.

7) İletken kopma kuvveti: İletkenlerin hesapla bulunan teorik kopma değerinin %95’i ya da kataloglarda “kopma yükü” olarak belirtilen değerdir.

8) En büyük çekme gerilmesi: -5 øC’da hesap için esas olan ek yükte ya da en küçük ortam sıcaklığında ek yüksüz yahut +5 øC’da rüzgar yükünde oluşan iletken gerilmelerinin en büyük yatay bileşenidir.

9) Yıllık ortalama çekme gerilmesi (EDS: Every day stress): Yıllık ortalama sıcaklıkta (genellikle + 15 øC’da) rüzgarsız durumda oluşan, iletken çekme gerilmesinin yatay bileşenidir.

10) Salgı (sehim): İletken ile iletkenin iki askı noktasını birleştiren doğru arasındaki en büyük düşey uzaklıktır.

11) İletken donanımı: İletkenle doğrudan doğruya temasta olan ve iletkenlerin bağlanması, gerilmesi ve taşınmasına yarayan parçalardır.

12) İzolatör bağlantı elemanları: İzolatörleri mesnet noktalarına ve iletken donanımlarına, izolatör elemanlarını birbirine bağlamaya yarayan parçalardır.

13) Direğin yararlı tepe kuvveti: Direğe gelen rüzgar yükü dışında, tepeye indirgenmiş öteki kuvvetlerin izin verilen yatay bileşenidir.

14) Direk açıklığı (menzil): İki komşu direk arasındaki yatay uzaklıktır.

15) Rüzgar açıklığı: Direğin iki yanındaki açıklıkların aritmetik ortalamasıdır.

16) Ağırlık açıklığı: Direğin iki yanındaki iletkenlerin yatay teğetli noktaları arasındaki yatay açıklıktır.

17) Hava hattı çeşitleri:

i)Küçük aralıklı hatlar: Birbirini izleyen iki direk arasındaki açıklık, çıplak iletkenler için 50 m’yi, yalıtılmış iletkenler için 60 m’yi aşmayan hatlardır.

Not: Küçük aralıklı hatlarda 50 m’den büyük açıklıklar: Küçük aralıklı hatlarda en büyük açıklık olan 50 m’lik aralık ancak kaçınılmaz nedenlerle arttırılabilir. Küçük aralıklı hatlarda topografya durumu nedeniyle, 50 m’den fazla bir açıklık gerekirse, bu bölüm büyük aralıklı hatlar gibi işlem görür.

ii)Büyük aralıklı hatlar: Birbirini izleyen iki direk arasındaki açıklık, çıplak iletkenler için 50 m’yi, yalıtılmış iletkenler için 60 m’yi aşan hatlardır.

d) Kablo şebekeleri ile ilgili tanımlar:

1) Enerji kabloları: Elektrik enerjisinin iletilmesi veya dağıtılması için kullanılan, gerektiğinde toprak altına da döşenebilen yalıtılmış iletkenlerdir.

2) Ring kablo şebekeleri: Bir indirici merkezin diğer barasında nihayetlenen ve çoğunlukla bir noktada açık işletilen kablo şebekeleridir.

3) İki taraftan beslenen kablo şebekeleri: Bir indirici merkezin bir başka indirici merkezde nihayetlenen ve çoğunlukla bir noktada açık işletilen kablo şebekeleridir.

Topraklamalar ve koruma yöntemleri

Madde 8-a) Topraklamalar ve endirekt temasa karşı diğer koruma yöntemleri:

Elektrik kuvvetli akım tesislerinin topraklanmasında Elektrik Tesislerinde Topraklamalar Yönetmeliği hükümleri uygulanır. Endirekt temasa karşı şebeke tiplerine göre uygulanabilecek diğer koruma yöntemleri ve şebeke tip sınıflamaları için Elektrik İç Tesisleri Yönetmeliği’nde belirtilen ilgili hükümler de göz önüne alınır.

b)Aşırı gerilimlerin oluşmasını önlemek veya aşırı gerilimleri zayıflatmak için alınacak önlemler:

1) İç aşırı gerilimlerde:

1.1) Toprak teması sonucunda oluşacak aşırı gerilimlere karşı alınacak önlemler: 3 amperden küçük kapasitif toprak temas akımlarında ark, özel bir önlem alınmadan kendi kendine söner. Toprak temas akımının daha büyük değerlerinde şebekenin yıldız noktası aşağıda belirtildiği gibi topraklanmalıdır.

i)Söndürme bobini üzerinden topraklama: Uygun değerli bir reaktans bobini ile temas noktasındaki akımın kalıcı akım değerine düşmesi ve arkın sönmesi sağlanmalıdır. Geniş şebekelerde kalıcı akım, arkın sönmeyeceği kadar büyükse şebekeyi bölerek sönme sağlanmalıdır.

ii)Dirençsiz ya da küçük bir omik ya da reaktif direnç üzerinden topraklama: Bu durumda ark otomatik tekrar kapama ile söndürülebilir. Bu yöntem hava hatlarında kullanılır. Kablolu şebekelerde tekrar kapama rölesi kullanılmaz ve tekrar kapama yapılmamalıdır.

1.2) Bağlama olayları sonucunda oluşacak aşırı gerilimlere karşı alınacak önlemler:

i)Bu konuda bağlama tekniği ile ilgili olarak aşağıdaki önlemler alınabilir:

– Boşta çalışan transformatörlerin devrelerinin aynı anda iki taraftan kesilmesi önlenmelidir.

– Transformatörler ile reaktans bobinlerinde olduğu gibi seri bağlı endüktif dirençler, kısa devre durumu dışında hep birlikte devre dışı edilmemeli, ayrı ayrı devreden çıkarılmalıdır.

ii)Bağlama olayları sonucunda oluşacak aşırı gerilimleri küçültmek için en uygun önlem, transformatörlerin yıldız noktalarını dirençsiz olarak ya da küçük omik dirençler üzerinden topraklamaktır.

iii) İstenilerek ya da kendiliğinden olan açma ve kapamalar sonucunda oluşan aşırı gerilimler kesici, ayırıcı ve sigortalarda alınacak yapımsal (konstrüktif) önlemlerle de küçültülebilir. Aşırı gerilimler, örneğin akımların sıfırdan geçme anında kesilmesi, kontaklar arasında tekrar atlamaların önlenmesi ya da devre açılır veya kapatılırken uygun dirençlerin

bağlanmasıyla küçültülebilir.

1.3) Rezonans olayları sonucunda oluşan aşırı gerilimlere karşı alınacak önlemler:

i)Yıldız noktası dirençsiz topraklanan şebekelerde rezonans olayları oluşmaz.

ii)İletken kopması sonucunda rezonans olayı nedeniyle oluşan aşırı gerilimler kopma noktası şebekeden iki taraflı beslenerek (çift hat ya da kapalı ring hattı gibi) önlenir.

iii) Yeraltı kablolu şebekelerde, uygulanabildiğinde iç aşırı gerilimlere karşı parafudr veya arktan dolayı zarar oluşmayacak yerlerde eklatör(atlama aralığı) kullanılması tavsiye edilir.

2) Hava koşullarının etkisiyle oluşan dış aşırı gerilimlerde:

2.1) Aşırı gerilimlerin oluşmasını önleyen ya da bunları sınırlayan yapımsal önlemler:

i)Hatlar ve transformatör merkezleri için yer seçiminde hava koşulları iyi olan ve yıldırım tehlikesi az olan yerler seçilmelidir. Hatlar, geçecekleri yerin doğal koruyucu özelliklerinden yararlanabilmek için olabildiğince yamaç ve vadi gibi yerlerden geçirilmelidir.

ii)Hava hatlarının iletkenleri, gerekli durumlarda üzerlerindeki yeter sayıdaki toprak iletkenleri ile korunmalı ve işletme akım devresindeki elemanlara yıldırım düşmesini önlemek için gerekli önlemler alınmalıdır.

Yıldırım yoğunluğunun fazla olduğu yerler hariç 36 kV’a kadar olan hava hatlarında toprak iletkeni kullanılmayabilir.

2.2) Elektrik tesis ve aygıtlarını yıldırım etkisinden korumak için parafudr, eklatör (atlama aralığı) gibi koruyucu aygıtlar kullanılmalıdır. Özellikle 400 kVA’ya kadar olan tesislerde eklatör kullanılması tavsiye edilir.

3) Başka şebekelerin etkisi ile oluşan aşırı gerilimlerde:

3.1) Elektrostatik ve elektromagnetik etkilerle oluşan aşırı gerilimler için alınacak önlemler:

i)Birbirini etkileyecek akım devreleri arasındaki açıklık olabildiğince büyük tutulmalıdır. Akım devrelerinin birbirine elektromagnetik etkilerini yok etmek için bu devreler çaprazlanmalıdır.

ii)Birbirini etkileyecek kablo hatlarında endüklenecek gerilim, özel metal zırh kullanılarak ve kabloyu yalıtım transformatörleri ile kısa parçalara bölerek küçültülebilir.

Not: Yalıtım transformatörü, çok farklı potansiyellerdeki sistemler arasında enerji iletiminde kullanılan, primer ve sekonder sargıları birbirinden ayrılmış transformatördür.

3.2) Gerilimin bir şebekeden ötekine doğrudan doğruya geçmesine karşı alınacak önlemler: Bunun için yalnızca aşağıdaki yapımsal önlemler alınır:

i)Yaklaşma alanlarında iki şebeke arasında yeter derecede yalıtım sağlanması.

ii)Hatların birbirine yaklaşmalarına ve kesişmelerine ilişkin gereklerin yerine getirilmesi.

Yeterli yalıtım sağlayacak mesafeler gerilim atlama mesafeleri ve havada yalıtma aralıkları konulu TS’larında belirtilen hususlara uygun olmalıdır. (TS 855, TS 4238, TS 8800 ve ilgili diğer Türk Standartları)

4) Darbe topraklama direncinin Elektrik Tesislerinde Topraklamalar Yönetmeliği‘nde  belirtilen yöntemle hesaplanan değeri sağladığı irdelenmelidir.

c)Aşırı akım etkilerine karşı alınacak önlemler:

Tesislerin bütün bölümleri, işletme koşulları nasıl olursa olsun, kısa devre akımının kesilmesine ve bu kesilme anı da dahil olmak üzere, en büyük kısa devre akımının etkisiyle insanlar için herhangi bir tehlike oluşmasına, yangın çıkmasına, ya da tesislerin zarara uğramasına engel olacak biçimde düzenlenmeli ve boyutlandırılmalıdır.

Her koruma elemanı hemen önündeki işletme elemanının korunmasını sağlayacak şekilde, bu elemanın anma değerlerine göre ayarlanmalı, gerekirse daha sonraki işletme elemanları için de yedek koruma görevi görebilmelidir.

Koruma rölelerinin toplam kademe zamanları, kullanılan işletme elemanlarının tip deneyleri ile kanıtlanmış anma kısa devre akımına dayanma sürelerinin üzerinde ayarlanmamalıdır.

Isınma bakımından kısa devre akımının sürekli değeri, elektrodinamik etkiler bakımından ise en büyük geçici darbe değeri göz önünde tutulmalıdır.

Aşırı akım koruma rölelerinin faaliyete geçme akımı, oluşacak minimum arıza akımına göre ayarlanmalıdır. Toprak arızası gibi hallerde arıza akımının yük akımından küçük olduğu tesislerde röleler bu iki akımı ayırt edecek ölçme düzenleriyle donatılmalı veya tesisin toprak direnci, minimum hata akımı yük akımından büyük olacak şekilde tesis edilmelidir.

Detaylı bilgilendirme için TIKLAYINIZ

 

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

eleven − eleven =