Sigortanın Parçaları: Nasıl Çalışırlar?

A devre kesici aşırı yük, kısa devre veya arıza oluştuğunda elektrik akışını otomatik olarak durduran temel bir güvenlik cihazıdır. 

Elektrik yangınlarını, ekipman hasarlarını ve elektrik çarpmalarını önler. 

Bir devre kesicinin temel parçaları (kontaklar, tetikleme ünitesi ve ark söndürücü) arızaları tespit etmek ve akımı güvenli bir şekilde kesmek için birlikte çalışır.

Bu yazıda, devre kesici bileşenlerini inceleyecek, işlevlerini açıklayacak ve konut, ticari ve endüstriyel uygulamalarda devre kesicinin amacını inceleyeceğiz.

Fizikte Devre Kesicinin Tanımı

Fizik ve elektrik mühendisliğinde, devre kesici, normal ve anormal koşullar altında bir devreyi manuel veya otomatik olarak açıp kapatabilen bir anahtarlama cihazıdır. 

Sigortalar, devreyi açtıktan sonra değiştirilmesi gerekirken, devre kesiciler sıfırlanıp birden fazla kez kullanılabilir.

Sigortalar, elektrik güvenliği ve sistem güvenilirliğini sağlamak amacıyla güç sistemlerinde, endüstriyel tesislerde ve ev elektrik panolarında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Bir Devre Kesicinin Ana Bileşenleri

Bir devre kesici, her biri hatalı akımları tespit etmede ve kesmede önemli rol oynayan birkaç temel bileşenden oluşur.

#1. Çerçeve (Gövde/Muhafaza)

Çerçeve veya muhafaza, kesicinin dış kabuğudur ve mekanik destek ve yalıtım sağlar.

• Dahili bileşenleri tozdan, nemden ve fiziksel hasarlardan korur.
• Elektrik kaçağını önlemek için dielektrik izolasyon sağlar.
• Çalışma mekanizması ve trip ünitesi gibi çeşitli parçaları barındırır.

Düşük voltajlı devre kesicilerde çerçeveler genellikle yüksek mukavemetli plastikten veya kalıplanmış kasa malzemelerinden yapılırken, endüstriyel devre kesiciler ekstra dayanıklılık için metal kaplı muhafazalar kullanır.

#2. Kontaklar (Sabit ve Hareketli Kontaklar)

Kontaklar kesicinin ana akım taşıyan parçalarıdır. 

Bunlar şunlardan oluşur:

• Sabit Kontaklar: Normal çalışma sırasında akımın geçtiği sabit metal parçalardır.
• Hareketli Kontaklar: Akım akışına izin vermek veya akımı kesmek için sabit kontaklara bağlanabilir veya bağlantıları kesilebilir.

Normal çalışma esnasında kontaklar kapalı kalır ve elektriğin geçmesine izin verir. 

Bir arıza meydana geldiğinde hareketli kontak sabit kontaktan ayrılarak devreyi keser ve akımı durdurur.

#3. Çalışma Mekanizması

Çalışma mekanizması, kesicinin manuel veya otomatik olarak açılıp kapanmasını sağlar. 

Şunları içerir:

• Kulp veya Anahtar: Manuel kullanım için kullanılır.
• Yay Mekanizması: Arıza durumunda hızlı bağlantı kesilmesi için enerji depolar.
• Mandal Sistemi: Devre kesiciyi, bir tetikleme meydana gelene kadar AÇIK konumda tutar.

Mekanizmanın, elektrik devrelerine aşırı zarar vermesini önlemek için hızlı ve güvenilir bir şekilde hareket etmesi gerekir.

#4. Trip Ünitesi (Algılama Mekanizması)

Trip ünitesi devre kesicinin beynidir. Elektrik arızalarını algılar ve kesiciye açılması için sinyal verir. 

Üç ana tipte gezi ünitesi vardır:

• Termal Trip (Bimetalik Şerit): Uzun süreli aşırı akıma ısıdan dolayı bükülerek tepki verir ve kesiciyi tetikler.
• Manyetik Trip (Elektromanyetik Bobin): Kısa devre gibi ani dalgalanmalara, anında bir mandalı çekerek devre kesiciyi açarak tepki verir.
• Elektronik Gezi Ünitesi: Hassas gezi kontrolü sağlamak için sensörler ve mikroişlemciler kullanır.

Modern devre kesiciler, gelişmiş koruma sağlamak için genellikle termal ve manyetik koruma ünitelerinin bir kombinasyonunu kullanır.

#5. Ark Söndürücü (Ark Oluğu)

Bir devre kesici yük altında açıldığında, ayırma kontakları arasında bir elektrik arkı oluşur. Bu ark, hasarı önlemek için hızla söndürülmelidir. 

Ark söndürücü şu şekilde yardımcı olur:

• Yayı daha küçük parçalara bölmek.
• Ark plakaları kullanılarak arkın soğutulması ve dağıtılması.
• Arkın kontaklardan uzaklaştırılması.

Ark şutları, aşırı sıcaklıklara dayanacak şekilde seramik veya elyaf takviyeli plastik gibi ısıya dayanıklı yalıtım malzemelerinden yapılır.

#6. Terminal Bağlantıları

Terminal bağlantıları, gelen ve giden elektrik kablolarının devre kesiciye bağlandığı yerlerdir. 

Bu terminaller:

• Gevşek bağlantıların aşırı ısınmaya yol açmasını önlemek için sıkıca sabitleyin.
• Sigortanın amper değerine bağlı olarak çeşitli kablo ölçülerini destekler.
• Verimli iletkenlik için bakır veya alüminyumdan yapılmalıdır.

Sistem performansı ve güvenliği açısından devre kesici paneli kablolamasının doğru yapılması hayati önem taşır.

Sigortalar Şu Şekilde Sınıflandırılır:

Sigortalar, işlevlerine, voltaj seviyelerine ve çalışma mekanizmalarına göre farklı tiplerdedir.

1. Voltaj Seviyesine Göre Sınıflandırma

Konutlarda kullanılan devre kesiciler düşük voltajlıyken, endüstriyel sistemlerde orta ve yüksek voltajlı devre kesiciler kullanılır.

2. Kesinti Mekanizmasına Göre Sınıflandırma

Her tip, uygulamaya bağlı olarak kendine özgü avantajlar sunar.

Sigortanın İşlevi Nedir?

Bir devre kesicinin temel amacı, elektrik sistemlerini aşağıdaki nedenlerden kaynaklanan hasarlardan korumaktır:

1. Aşırı yüklemeler: Elektrik talebi kablonun kapasitesini aştığında, aşırı ısınmayı önlemek için devre kesici açılır.
2. Kısa Devreler: Canlı ve nötr kablolar arasında direkt bağlantı oluşması durumunda sigorta yangını önlemek için anında elektriği keser.
3. Topraklama Hataları: Eğer elektrik toprağa sızarsa, elektrik çarpmasına karşı koruma sağlamak amacıyla GFCI devre kesici devreye girer.

Sigortalar elektrik güvenliği ve güvenilirliğinde kritik bir rol oynar.

Farklı Uygulamalarda Devre Kesici Koruması

Sigortalar çeşitli ortamlarda koruma ve güvenlik sağlamak amacıyla kullanılır.

#1. Konut Kullanımı

• Işıkları, prizleri ve cihazları aşırı akımdan koruyun.
• GFCI sigortalar banyo ve mutfaklarda oluşabilecek elektrik çarpmalarını önler.
• AFCI devre kesiciler hatalı kablolamadan kaynaklanan elektrik yangınlarını durdurur.

#2. Ticari ve Endüstriyel Kullanım

• Fabrikalardaki büyük makineleri ve elektrik panolarını emniyete alın.
• Hastanelerde, veri merkezlerinde ve ofislerde arızaları önleyin.
• Yüksek enerjili operasyonlar için güç dağıtım sistemlerini koruyun.

#3. Güç Şebekeleri ve Trafo Merkezleri

• Yüksek gerilim kesicileri iletim şebekelerinde elektrik akışını kontrol eder.
• Büyük çaplı elektrik kesintilerinin ve şebeke arızalarının önüne geçerler.

Sigorta Parçaları: Son Düşünceler

Devre kesici, elektrik arızalarını tespit etmek, kesmek ve bunlara karşı koruma sağlamak üzere tasarlanmış, elektrik güvenliğinde hayati öneme sahip bir bileşendir. 

Bir devre kesicinin kontaklar, trip ünitesi ve ark söndürücü gibi temel parçaları, güvenli ve verimli güç dağıtımını sağlamak için birlikte çalışır.

Sigorta bileşenlerini anlamak, bu cihazların konut, ticari ve endüstriyel uygulamalar için seçilmesine, kurulmasına ve bakımının yapılmasına yardımcı olur.