Şalt cihazı

Şalt cihazı nedir?

Elektrik devreleri, tasarımları gereği önceden belirlenmiş bir yük kapasitesini kaldıracak şekilde tasarlanmıştır. Aşırı akımın kabloların aşırı ısınmasına ve sistemin aşırı yüklenmesine neden olmasını önlemek için düzenlenmeleri gerekir. Aşırı yüklenmiş bir sistem, hayati bileşenlere zarar verebilecek ve hatta elektrik yangınlarına neden olabilecek bir güvenlik tehlikesidir. Şalt cihazları, elektrikli varlıkları düzenlemek ve güvenli ve verimli çalışmalarını sağlamak için vardır.

Şalt cihazlarının bileşenleri arasında elektrik akımlarını ileten veya kesen elektrik ayırıcı anahtarlar, devre kesiciler, sigortalar ve yıldırım tutucular bulunur. Elektrik akımında ani bir yükselme meydana geldiğinde, şalt cihazları güç akışını keser ve elektrik sistemlerini enerji aşırı yüklenmesinin neden olduğu hasardan korur.

Şalt cihazlarına neden ihtiyaç duyulur?

Şalt cihazları, bir güç kaynağına bağlı ekipmanı elektriksel aşırı yüklenme tehdidinden korumak için tasarlanmıştır. Elektrik anahtarlama ekipmanı, elektrik akımının akışını kontrol ederek ve düzenleyerek elektrik devreleri içeren makineleri, cihazları, motorları ve diğer sistemleri korur.

Şalt cihazları ayrıca bakım ve onarım uzmanlarını enerjili devrelerden ayırarak tehlikelerden korur. Elektrikçiler ve enerji şirketleri, devreleri güvenli bir şekilde test etmek, bakım görevlerini gerçekleştirmek ve aşağı yönlü arızaları gidermek için ekipmanların enerjisini kesmek amacıyla şalt cihazlarına güvenirler.

Şalt cihazları nasıl çalışır?

Şalt cihazları, elektrik sistemindeki güç akışını kontrol ederek hasarı ve hizmet kesintilerini önler. Etkilenen devreleri izole ederken aynı anda birden fazla kaynaktan yüke güç sağlayabilir. Elektrik anahtarlama tertibatındaki bir devre kesici, elektrik dalgalanması veya arıza nedeniyle tetiklendiğinde, destekleyici bileşenler aşırı yüklenmiş devredeki akımı keser ve boşaltırken çalışan devrelere hizmeti sürdürür.

Anahtarlama panoları ve anahtarlama cihazları arasındaki fark
Anahtarlama panoları ve şalt cihazları birbirinden çok farklı işlevlere sahiptir. Farklı donanım bileşenleri, voltajları, kullanım alanları ve güvenlik standartları vardır. Anahtarlama panoları, ticari ve endüstriyel ortamlarda gücü bireysel transformatörlere, kontrol sistemlerine, devre panellerine ve yüklere iletmek, yönlendirmek ve dağıtmak için kullanılan düşük voltajlı cihazlardır. Şalt cihazları ise tehlikeli güç dalgalanmalarını önlemek için elektrik akımının akışını düzenler.

Şalt cihazı türleri
Kuzey Amerika'da, alternatif akım sağlayan elektrik sistemleri için ANSI/IEEE ve NEC 2014 standartlarına göre üç tip elektrik anahtarlama ekipmanı sınıflandırılır.

1. Düşük voltajlı elektrik anahtarlama ekipmanları, 1 kilovolttan (kV) daha düşük voltajda çalışan sistemler için kullanılır.

2. Orta gerilim elektrik anahtarlama ekipmanları 1 kV ile 75 kV arasındaki gerilimlerde çalışır.

3. Yüksek gerilim elektrik anahtarlama ekipmanları 75 kV ile yaklaşık 230 kV arasındaki gerilimlerde çalışır.

Elektrik anahtarlama ekipmanları, dış mekanlarda kullanıldığında, kurcalama ve hava koşullarından korunmak için uygun bir NEMA sınıfı muhafaza içine yerleştirilmelidir.

● Alçak gerilim şalt cihazları
Alçak gerilim şalt cihazları; anahtarlar, alçak gerilim devre kesiciler, toprak kaçağı devre kesiciler, minyatür devre kesiciler (MCB'ler), kalıplanmış gövdeli devre kesiciler (MCCB'ler), yüksek kesme kapasiteli (HRC) sigortalar ve yüksüz elektrik izolatörleri içerir.

Bu ekipman iç veya dış mekan kullanımına uygun olarak yapılandırılabilir ve 208 volt, 240 volt, 480 volt, 600 volt ve 1000 volta kadar çalışma gerilimlerine göre derecelendirilebilir. Endüstriyel, belediye ve ticari tesislerde, ısıtma, havalandırma, aydınlatma ve diğer bina sistemlerine güç dağıtımını düzenlemek için genellikle düşük voltajlı şalt cihazları kullanılır.

● Orta gerilim şalt cihazları
Orta gerilim şalt cihazları, güç dalgalanması veya sistem arızası durumunda akım akışını kesmek için yağ, gaz veya vakum izolatörleri ve devre kesiciler kullanır. İzolatörler, elektrik anahtarlama ekipmanının içindeki bileşenleri korur ve soğuturken, devre kesici ise arkı söndürmek için devrenin kontaklarını birbirinden ayırır.

İç ve dış mekan sistemleri genellikle 5 kV, 12 kV, 15 kV ve 35 kV'tan 75 kV'a kadar maksimum voltajı belirtmek üzere derecelendirilir. Bu elektrik anahtarlama ekipmanı genellikle üretim santrallerinde ve iletim trafo merkezlerinde kullanılır. Ayrıca endüstriyel ve ticari tesislerde motorları, besleme devrelerini ve jeneratörleri kontrol etmek için de kullanılır.

● Yüksek gerilim şalt cihazları
Yüksek gerilim şalt cihazları, en az 75 kV'ta çalışan güç sistemlerini kontrol eder. Bu elektrik anahtarlama ekipmanı, akımı kontrol etmek, düzenlemek, kesmek, izole etmek ve boşaltmak için ayırıcılar, topraklama anahtarları, yüksek akım anahtarlama mekanizmaları, sigortalar ve devre kesiciler kullanır.

Herhangi bir elektrik arızası son derece güçlü bir ark oluşturabileceğinden, yüksek voltajlı elektrik anahtarlama ekipmanının sürekli ve güvenilir bir şekilde çalışması gerekir. Bu anahtarlama ekipmanı, elektrik arızalarının sık görüldüğü ve ekipmanın düzenli olarak enerjisinin kesilmesi gereken işletmeler için hayati öneme sahiptir. Genellikle büyük elektrik iletim ve dağıtım sistemlerinde ve ticari veya endüstriyel tesislerde bulunur.

Şalt Cihazı Yalıtım Türleri
Değişken voltajlarda, şalt cihazları, enerjili cihazları elektriksel arızalardan korumak için farklı yalıtım türleri de kullanabilir. Şalt cihazı muhafazaları aşağıdaki yalıtım türlerini kullanır.

● Gaz yalıtımlı elektrik anahtarlama ekipmanı
Gaz yalıtımlı şalt cihazları (GIS), iletkenleri ve kontakları yalıtmak ve elektriksel bir arıza sonucu oluşan ark akımını söndürmek için basınçlı kükürt heksaflorür gazı (SF6) kullanan devre kesiciler kullanır. Karbondioksit (CO2), SF6'ya çevre dostu bir alternatiftir. SF6'nın CO2 ile değiştirilmesi, ekipmanın kullanım ömrü boyunca sera gazı emisyonlarını 10 ton azaltabilir.

● Hava yalıtımlı elektrik anahtarlama ekipmanı
Hava yalıtımlı şalt cihazları (AIS), arkın kendiliğinden sönmesi için sıkıştırılmış hava veya manyetik kuvvet kullanan devre kesiciler kullanır.

● Yağ yalıtımlı elektrik anahtarlama ekipmanı
Yağ yalıtımlı şalt cihazları, akım taşıyan kontakların ayrılmasıyla oluşan ark yolu boyunca mineral yağı buharlaştırır ve etrafını hidrojen gazı kabarcığıyla çevreleyerek akımı tüketir ve arkın yeniden oluşmasını önler.

● Vakum yalıtımlı elektrik anahtarlama ekipmanı
Vakum yalıtımlı şalt cihazları, elektrik akımıyla iyonize olabilecek molekülleri ortadan kaldırır. Gerilim yükselse bile, oluşan ark gerilir ve söner.

Şalt Cihazı Kurulumu
Tüm elektrik şalterleme ekipmanları, geçerli güvenlik yönetmeliklerine, bina yönergelerine ve üretici talimatlarına uygun olarak, yetkili ve lisanslı çalışanlar tarafından monte edilmelidir. Doğru montaj, optimum çalışma güvenilirliğini sağlar.