Kablo kesiti tek bir hesapla mı belirlenir?
Hayır. Kablo kesiti hesabı üç ayrı koşulun hepsini sağlayan en küçük standart kesiti arar: kablonun sürekli taşıyabileceği akım, hat sonundaki gerilim düşümü ve kısa devrede kablonun dayanımı. Hangisi belirleyici olursa kesit onunla çıkar. Kısa hatta ve yüksek akımda genellikle akım taşıma kapasitesi, uzun hatta gerilim düşümü, koruma cihazının geç açtığı noktalarda ise kısa devre dayanımı öne geçer.
Bu üç koşul IEC 60364-5-52 gibi alçak gerilim tesisat standartlarının kablo seçimi yaklaşımıyla örtüşür. Standardın 2009 baskısı, tesisatta kablolama sistemlerinin seçimi ve montajını ele alır ve sonraki yıllarda bir değişiklik (AMD1) ile birlikte yeniden yayımlanmıştır. Hangi baskının ve hangi ulusal uyarlamanın projenize uygulanacağı proje aşamasında belirlenir.
1. adım: Akım taşıma kapasitesi nasıl bulunur?
Hesap, hattın besleyeceği yükün akımıyla başlar. Üç fazlı bir motor ya da pano beslemesinde yük gücü, gerilim ve güç faktöründen işletme akımı çıkarılır. Sonra kablo, bu akımı sürekli taşıyabilecek kesitte seçilir. Tablo değerleri standart koşullar içindir; gerçek tesiste bu değer düzeltme katsayılarıyla azaltılır.
Düzeltme katsayılarını belirleyen başlıca etkenler şunlardır:
- Döşeme yöntemi: kablo kanalı, tava, boru içi, toprak altı ya da duvar içi aynı kesit için farklı kapasite verir.
- Ortam sıcaklığı: tabloların dayandığı referans sıcaklıktan sapıldıkça kapasite değişir.
- Gruplama: aynı tavada yan yana çok sayıda devre ısınmayı artırır ve kapasiteyi düşürür.
- Toprak altında toprağın ısıl direnci ve toprak sıcaklığı da ayrı düzeltme tablolarına sahiptir.
- Harmonikli yükler: nötr iletkeninde ek akım oluşturabileceği için kesit seçiminde ayrıca dikkate alınır.
Tablo değerlerinin kablo tipleri ve kesitler arasında ortalama alınarak oluşturulduğunu, bu yüzden kesin değer gereken yerde üretici verisi ya da IEC 60287 hesap yönteminin kullanıldığını belirtmekte fayda var. Üretici kataloğundaki değer, projede kullanılacak kablonun gerçek değeridir.
2. adım: Gerilim düşümü neden uzun hatlarda belirleyici olur?
Kablonun direnci ve reaktansı vardır; akım geçtikçe kaynak ile yük arasında gerilim farkı oluşur. Hat uzadıkça ve akım arttıkça bu fark büyür. Motor yol alırken çekilen yüksek akım anında düşüm daha da belirginleşir ve motor zor kalkabilir, kontaktörler bırakabilir, elektronik cihazlar hata verebilir.
Türkiye'de iç tesislerde bu konu Elektrik İç Tesisleri Yönetmeliği ve proje hazırlama mevzuatı çerçevesinde ele alınır. Elektrik Mühendisleri Odası yayınlarına göre yönetmeliğin 57. maddesi iletkenler, kesit ve gerilim düşümü hesaplarını kapsıyor, proje hazırlama yönetmeliği de kesin projede gerilim düşümü hesabının bulunmasını şart koşuyor. İzin verilen yüzde değeri ise tesisin türüne, hattın işlevine ve yürürlükteki metne göre değişir; bu yazıda sayı verilmiyor, çünkü proje onayı sırasında güncel metne bakılır.
Pratik sonuç şudur: uzun besleme hatlarında akım kapasitesine göre seçilen kesit çoğu zaman yetmez. Kesit bir kademe büyür, bazen de pano yeri ya da trafo konumu değiştirilerek hat kısaltılır. Sahada ucuz görünen ince kablo, işletmede kayıp ve arıza olarak geri döner.
3. adım: Kısa devre dayanımı kesiti nasıl etkiler?
Kısa devre anında kablodan çok yüksek akım geçer; kablo bu akıma koruma cihazı devreyi açana kadar ısınarak dayanmak zorundadır. Burada iki bilgi gerekir: o noktadaki olası kısa devre akımı ve koruma cihazının akımı kesme süresi. Süre uzadıkça kablonun dayanması gereken ısıl yük artar.
Bu yüzden kablo kesiti, koruma cihazı seçimi ve kısa devre hesabı birbirinden bağımsız yürütülemez. Çıkış hattında seçilen şalter ya da sigorta değişirse, kablonun kısa devre dayanımı yeniden kontrol edilir. AG-OG şebekede trafo gücü ve şebeke empedansı kısa devre akımını belirlediği için bu hesap trafo çıkışına yakın noktalarda daha kritiktir.
Üç koşul tabloda nasıl görünür?
| Koşul | Neyi sorar | Genellikle ne zaman belirleyici olur |
|---|---|---|
| Akım taşıma | Kablo yükü sürekli taşırken ısınıyor mu? | Kısa hat, yüksek akım, yoğun gruplama |
| Gerilim düşümü | Yük ucunda gerilim yeterli mi? | Uzun hat, motor yolverme |
| Kısa devre | Koruma açana kadar kablo dayanıyor mu? | Yüksek kısa devre akımı, geç açan koruma |
Üç sonuçtan en büyük kesit esas alınır. Ardından mekanik asgari kesit ve bağlantı elemanlarının alabileceği en büyük kesit gibi pratik sınırlar kontrol edilir.
Sahada sık görülen hatalar
Hesap kâğıt üzerinde doğru çıksa bile uygulamada kesit seçimi bozulabilir. Aşağıdaki durumlar, denetimlerde ve ilk işletme aşamasında en sık karşılaşılan kaynaklardır.
- Tablo akımını düzeltme katsayısı uygulamadan kullanmak.
- Aynı tavaya sonradan devre ekleyip gruplama etkisini yeniden hesaplamamak.
- Gerilim düşümünü yalnız normal çalışma akımına göre bakıp motor yol alma akımını dikkate almamak.
- Kablo kesitini değiştirip koruma cihazı ayarını güncellememek.
- Nötr iletkenini harmonikli yüklerde faz ile aynı akımda varsaymak.
Bu hataların çoğu yeni kurulumdan çok, zaman içinde yük eklenen eski tesislerde ortaya çıkar. Reaktif güç dengesi de akımı doğrudan etkilediği için, kompanzasyonun varlığı hat akımını ve dolayısıyla kesit ihtiyacını değiştirebilir; ayrıntı için kompanzasyon hizmetimizdeki yaklaşıma bakabilirsiniz.
Sık sorulanlar
Kablo kesiti için bir kural tablosu yeterli mi? Hazır tablolar ön fikir verir. Bağlayıcı sonuç, döşeme yöntemi, uzunluk ve koruma cihazı bilindikten sonra yapılan proje hesabıyla çıkar.
Kesiti büyütmek her zaman güvenli mi? Kablo büyüdükçe kısa devre dayanımı ve gerilim düşümü iyileşir, ancak klemens kapasitesi, pano içi yer ve maliyet de değişir. Seçim bütün bu etkenlere birlikte bakar.
Hesabı kim yapmalı? Elektrik işi can güvenliği meselesidir. Hesap ve uygulama yetkili mühendis ve personel tarafından, projeye uygun yapılmalıdır.
Özetle
Kablo kesiti akım, gerilim düşümü ve kısa devre koşullarının en kısıtlayıcısıyla belirlenir. Orta ve alçak gerilim dağıtımında bu hesap, AG-OG şebeke hizmetimizin merkezinde yer alır ve elektrik mühendislik ve proje çalışmasıyla birlikte yürür. Tesisinizdeki mevcut hatların yeterliliğini ya da yeni hat kesitini konuşmak için keşif talep edebilirsiniz.
Sonraki adım
Yeni bir hat çektirecekseniz ya da mevcut bir hattın yüklenmesinden şüpheleniyorsanız, yük listesi ve hat güzergahıyla birlikte iletişim sayfamızdan bize ulaşın. Keşifte döşeme koşulları görülür, hesap buna göre yapılır ve kapsam teklifte netleşir.
