ELEKTR K BAKIM, ARIZA BULMA VE GÜVENL K

Transkript

1 T.C. ANADOLU ÜN VERS TES YAYINI NO: 2781 AÇIKÖ RET M FAKÜLTES YAYINI NO: 1739 ELEKTR K BAKIM, ARIZA BULMA VE GÜVENL K Yazarlar Yrd.Doç.Dr. Asuman ÖZGER (Ünite 1, 2, 4-7) Mine SERTSÖZ (Ünite 1, 8) Ç nar KAYA (Ünite 2-4, 6) Dr. Ebru YAZGAN (Ünite 3, 5, 7) Editör Prof.Dr. Tahir Hikmet KARAKOÇ ANADOLU ÜN VERS TES

2 Bu kitab n bas m, yay m ve sat fl haklar Anadolu Üniversitesine aittir. Uzaktan Ö retim tekni ine uygun olarak haz rlanan bu kitab n bütün haklar sakl d r. lgili kurulufltan izin almadan kitab n tümü ya da bölümleri mekanik, elektronik, fotokopi, manyetik kay t veya baflka flekillerde ço alt lamaz, bas lamaz ve da t lamaz. Copyright 2013 by Anadolu University All rights reserved No part of this book may be reproduced or stored in a retrieval system, or transmitted in any form or by any means mechanical, electronic, photocopy, magnetic tape or otherwise, without permission in writing from the University. UZAKTAN Ö RET M TASARIM B R M Genel Koordinatör Doç.Dr. Müjgan Bozkaya Genel Koordinatör Yard mc s Arfl.Gör.Dr. rem Erdem Ayd n Ö retim Tasar mc s Arfl.Gör.Dr. rem Erdem Ayd n Grafik Tasar m Yönetmenleri Prof. Tevfik Fikret Uçar Ö r.gör. Cemalettin Y ld z Ö r.gör. Nilgün Salur Grafikerler Ayflegül Dibek Aysun fiavl Hilal Küçükda aflan Gülflah Karabulut Kitap Koordinasyon Birimi Uzm. Nermin Özgür Kapak Düzeni Prof. Tevfik Fikret Uçar Ö r.gör. Cemalettin Y ld z Dizgi Aç kö retim Fakültesi Dizgi Ekibi Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik ISBN Bask Bu kitap ANADOLU ÜN VERS TES Web-Ofset Tesislerinde adet bas lm flt r. ESK fieh R, Ocak 2013

3 çindekiler iii çindekiler Önsöz... x Genel Tan mlar... 2 G R fi... 3 ELEKTR K... 4 STAT K ELEKTR K... 5 ELEKTR K AKIMI... 6 Temel Kavram ve Tan mlar... 7 Ak m... 7 Gerilim... 7 Direnç... 7 Güç... 9 fl... 9 Elektrik Devresi Kapal Devre Aç k Devre K sa Devre Do ru Ak m Alternatif Ak m (AC) Periyot ve Frekans Sinüs Dalgas Maksimum De er Sinüs Dalgas Ani De er Sinüs Dalgas Etkin De er Faz Faz Fark Üç Fazl Sistemler OHM KANUNU KIRCHHOFF KANUNLARI Özet Kendimizi S nayal m Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar Temel Elemanlar ve Güç Kaynaklar G R fi PAS F DEVRE ELEMANLARI Direnç Sabit De erli Dirençler Ayarl Dirençler Ortam Etkili Dirençler Kondansatör Bobin Transformatör ÜN TE 2. ÜN TE

4 iv çindekiler AKT F DEVRE ELEMANLARI Diyot Do rultucu Diyot Zener Diyot Foto Diyot Ifl k Yayan Diyot K z lötesi Diyot Varikap Diyot Schottky Diyot Transistör Alan Etkili Transistör E-Mosfet Tristör GÜÇ KAYNAKLARI Do rusal Güç Kaynaklar Kontrolsüz AC/DC Do rultucu Kontrollü Do rultucu Anahtarlamal Güç Kaynaklar DC-DC Konvertör DC/AC nverter Güç Kayna Ar zalar Özet Kendimizi S nayal m Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar ÜN TE Elektrik Makineleri ve Kumanda Elemanlar G R fi ELEKTR K MAK NELER Do ru Ak m Motorlar Do ru Ak m Motorunun Yap s Endüktör Endüvi Kollektör F rça Do ru Ak m Motor Çeflitleri Asenkron Motorlar Stator Rotor Asenkron Motorlarda H z Hesab Faz Asenkron Motorun Y ld z ve Üçgen Ba lant s Fazl Asenkron Motorun Etiket Bilgileri Servo Motorlar KUMANDA VE KORUYUCU DEVRE ELEMANLARI Sigortalar... 72

5 çindekiler v Termik Afl r Ak m Rölesi Butonlar Start Buton Stop Buton ki Yollu Buton Sinyal Lambalar Röleler Solid State Rölesi Zaman Rölesi Kontaktörler S n r Anahtarlar Sensörler Endüktif Sensör Kapasitif Sensör Manyetik Sensör Optik Sensör Bir 3 Fazl Asenkron Motorun Kumanda Devresi Uygulama Örne i MOTORLARDA VE KUMANDA ELEMANLARINDA GÖRÜLEN BAfiLICA ARIZALAR Özet Kendimizi S nayal m Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar Ölçü Aletleri G R fi ANALOG ÖLÇÜ ALETLER D J TAL ÖLÇÜ ALETLER D J TAL MULT METRE Butonlar Ölçüm Terminalleri Do ru Ak m Ölçümü Alternatif Ak m Ölçümü Do ru Gerilim Ölçümü Alternatif Gerilim Ölçümü Direnç Ölçümü Kapasite Ölçümü Diyot Sa laml k Testi Dijital Multimetre ile K sa Devre ve Aç k Devre Testi S NYAL JENERATÖRÜ D J TAL OS LASKOP Ana Tufl Tak m Terminaller Dikey Kontrol Grubu Yatay Kontrol Grubu ÜN TE

6 vi çindekiler Tetikleme Buton Grubu Ölçümler D J TAL LCRMETRE D J TAL MEGER WATTMETRE D J TAL PENSMETRE Özet Kendimizi S nayal m Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar ÜN TE Ar za ve Bak m G R fi ARIZA TANIMI VE ARIZA TÜRLER Donan m Ar zalar Yaz l m Ar zalar Fonksiyonel Ar zalar Sistematik Ar zalar ARIZALARDA ÇEVRESEL FAKTÖRLER N ETK S S cakl k Korozyon Nem Çal flma Limitlerinin Afl lmas ORTAK SEBEPL ARIZALAR KÖK SEBEP ANAL Z ARIZA DURUMLARI Aç k ve Gizli Ar zalar Direkt Ar zalar ARIZA G DERME YAKLAfiIMLARI Özel Ar za Giderme Yaklafl mlar Genel Ar za Giderme Yaklafl mlar YED ADIM PROSEDÜRÜ Ad m 1: Problemin Tan mlanmas Basit Problemler Geçici ve Karmafl k Problemler letiflim Önyarg Problemin Tan mlanma Düzeyi Ad m 2: Probleme liflkin Bilginin Toplanmas Belirtiler Karakteristikler ve Parametreler Görüflmeler ve Veriler Kontrol Dokümantasyon ve Kay tlar Ad m 3: Bilginin Analiz Edilmesi

7 çindekiler vii Benzer Analizler Ne, Nerede, Ne Zaman Analizi Numunelerin ncelenmesi Temel Prensipler El Kitaplar Ad m 4: Bilginin Yeterlili inin Belirlenmesi Do rudan Süreç Tekrarlayan Süreç Ad m 5: Bir Çözüm Önerilmesi Ad m 6: Önerilen Çözümün Test Edilmesi Özel Çözüm, Genel Çözüm Tekrarlayan Süreç Ad m 7: Tamir fllemi BAKIM VE ONARIM Ar za Ç kt kça Bak m Koruyucu Bak m Kestirimci Bak m Proaktif Bak m Özet Kendimizi S nayal m Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar Elektrik Tesisleri ve Elektronik Devre Ar zalar G R fi ELEKTR K TES SLER PROGRAMLANAB L R LOJ K KONTROLÖR TOPRAKLAMA ELEKTR K TES SLER BAKIMI Güç Transformatörleri Bak m Enerji Nakil Hatlar Bak m zolatörlerin Bak m Ay r c lar n Bak m Kesicilerin Bak m Parafudrlar n Bak m Ak m Trafolar n n Bak m ELEKTR K TES SLER NDE GÖRÜLEN ARIZALAR ELEKTRON K DEVRELERDE GÖRÜLEN ARIZALAR Elektronik Devrelerde Ar za Faktörleri Elektronik Devrelerde Ar za Bulma ve Giderme Yaklafl m Ar zan n Tan mlanmas Bilgi Toplama Enerji Kontrolü ve Duyusal Kontrol Ölçme ve Kontrol Tamir fllemi ÜN TE

8 viii çindekiler Test fllemi Devre Eleman Ar zalar ve Sa laml k Testleri V- I Karakteristi i ELEKTRON K BAS T DEVRE ARIZALARI Özet Kendimizi S nayal m Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar ÜN TE 8. ÜN TE fl Sa l ve Güvenli i G R fi GENEL B LG LEND RME Sa l k flçi Sa l Meslek Hastal fl Güvenli i fl Kazas fl Kazalar n n S n fland r lmas fl Kazas ve Meslek Hastal klar na Sebep Olan Faktörler Tehlike ve Risk fl Sa l ve Güvenli i fi SA LI I VE GÜVENL N N ÖNEM Bireysel Düzeyde fl Sa l ve Güvenli inin Önemi Örgütsel Düzeyde fl Sa l ve Güvenli inin Önemi Toplumsal Düzeyde fl Sa l ve Güvenli inin Önemi ELEKTR K TEHL KELER Elektrik Çarpmas (Elektrik fiok) Tan m Belirtileri Etki Eden Faktörler Elektrik Ark Tan m Ark Enerjisinin Etkileri Elektrik Ark Patlamas STAT K ELEKTR K TEHL KELER ELEKTR K TEHL KELER NDEN KORUNMA STAT K ELEKTR K TEHL KELER NDEN KORUNMA Özet Kendimizi S nayal m Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar Mevzuatlar G R fi MEVZUAT NED R? fi KAZALARINDA YAPILACAK HUKUK filemler

9 çindekiler ix fl kazas n n flverene Bildirilmesi fl Kazas n n flveren Taraf ndan S.G.K ya Bildirilmesi fl Kazas nda Yap lacak Hukuki fllemler fi GÜVENL MEVZUATI fl Güvenli inin Tan m fl Güvenli inin Önemi fl Güvenli inin Amac Kanunlar ve Yönetmelikler fl Güvenli i ile lgili Kurulufllar ELEKTR K TES SLER YÖNETMEL KLER Elektrik Tesislerinde Emniyet Yönetmeli i Çal flmalar Manevralar Elektrik Tesislerinde Topraklama Yönetmeli i Elektrik letim Sistemi Arz Güvenirli i ve Kalitesi Yönetmeli i Elektrik ç Tesisleri Proje Haz rlama Yönetmeli i Özet Kendimizi S nayal m Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar Yararlan lan nternet Adresleri

10 x Önsöz Önsöz Elektrik enerjisi özellikle di er enerji türlerine kolay dönüfltürülebilir ve uzak mesafelere kolay tafl nabilir olmas nedeniyle yayg n olarak kullan lan ve çeflitli enerji kaynaklar ndan elde edilen bir enerji türüdür. Sa l k, ulafl m ve haberleflmeden endüstriye kadar hayat n her alan nda kullan lan elektrik enerjisine olan talep gün geçtikçe artmaktad r. Elektri in üretiminden kullan lmas na kadar herhangi bir aflamada ç kacak bir problem; sanayide üretim kay plar na, sa l k sektöründe tedavi aksamalar na, ulafl m sektöründe gecikmelere ve di er pek çok alanda benzer hizmet ve üretim aksamalar yan nda maddi kay plara neden olur. Dolay - s yla hayat m zda bu denli önemli yere sahip olan elektri in sa l kl bir flekilde sürekli olarak sa lanabilir ve kullan labilir vaziyette tutulmas son derece önemlidir. Bu durum dikkate al nd nda sistemlerin düzenli bak m yan nda etkin bir flekilde ar za tespit ve gidermenin önemi bir kere daha ön plana ç kmaktad r. Geliflen teknolojiyle birlikte endüstriyel sistemlerde meydana gelen ar zalar azalt lmakla birlikte tamamen ortadan kald r lamamaktad r. Ortaya ç kan ar zalar n k sa sürede etkin bir flekilde çözülmesi kay plar azaltmak aç s ndan son derece önemlidir. Bir sistemde meydana gelen ar zaya etkin flekilde ve k sa sürede müdahale edebilmek için özellikle ar za tespit ve giderme ile ilgilenen kiflinin sadece sistemin çal flmas n bilmesi yeterli de ildir. Söz konusu kiflinin ar za tespit ve giderme sürecinde kullan lacak aletlerin kullan m ndan, sistemin di er sistemler ve çevresel faktörler ile etkileflimine kadar pek çok konu hakk nda bilgi sahibi olmas gerekir. Bu kapsamda haz rlanan bu kitap birbirinden ba ms z olarak ele al nmakla birlikte birbiriyle son derece yak ndan iliflkili sekiz üniteden oluflmaktad r. Kitab n ilk dört ünitesinde temel konulara yer verilmifltir. Söz konusu ünitelerde yer alan konular aras nda; temel kavram ve kanunlar, ölçü aletleri, elektrik makineleri ve temel elektronik devre elemanlar yer almaktad r. Bu noktada kitapta elektrik makineleri ve temel elektronik devre elemanlar na neden yer verildi i sorusu akla gelebilir. Elektrik enerjisinin üretiminde kullan lan alternatörler yan nda sanayide kullan lan elektrik motorlar genel itibariyle birer elektrik makinesidir. Günlük hayatta mikrodalga f r nlarda, cep telefonlar nda, çamafl r makinelerinde, vinçlerde, robotlarda, s tma-so utma sistemlerinde, bilgisayarlarda, sanayide üretim tezgâhlar nda k sacas hareket gereken her yerde bir çeflit elektrik makinesi olan elektrik motorlar kullan l r. Dolay s yla hem elektrik enerjisinin üretilmesinde hem de kullan lmas nda yer alan elektrik makinelerine kitapta ayr ca yer verilmesi ihtiyac ortaya ç km flt r. Bunun yan nda günümüzde endüstriyel sistemlerin ço u, kontrol ve kumanda edilebilirli i sa lamak amac yla elektronik kontrollü olarak üretilmektedir. Bu do rultuda elektri in üretiminden kullan m na kadar her sistemde basit de olsa bir elektronik devreye rastlamak mümkündür. Dolay s yla kitapta temel elektronik devre elemanlar hakk nda ayr ca bilgi verilmesi gere i duyulmufltur. Elektronik devre elemanlar çok genifl bir konu olmakla birlikte kitab n kapsam itibariyle ilgili ünitede, özellikle güç kaynaklar nda ve basit kontrol devrelerinde kullan lan temel elektronik devre elemanlar na yer verilmifltir.

11 Önsöz xi Temel bilgilerin verilmesinden sonra kitab n beflinci ve alt nc ünitelerinde ar - zalara yönelik konular ele al nm flt r. Bu ünitelerin ilkinde ar za tespit ve giderme yaklafl mlar yan nda bak m konusuna de inilmifltir. Di er ünitede ise detayl olarak elektrik tesislerinde ve elektronik devrelerde görülen örnek ar zalar ile çözüm yaklafl mlar ndan bahsedilmifltir. Kitapta ele al nan her konunun uygulanabilir olmas na özen gösterilmifl ve konu anlat mlar nda bizzat gerçeklefltirilen uygulamalara yer verilmifltir. Bu kapsamda ünitelerde teorik ve detayl anlat mlardan kaç - n lm fl, prati e yönelik anlat mlara a rl k verilmifltir. Örne in ölçü aletlerinin ele al nd ünitede her ölçü aletinin içyap s ndan çok kullan m incelenmifltir. Ölçü aletleri ile uygulamal ölçümler yap lm fl ve konu anlat mlar uygulamalara paralel olarak haz rlanm flt r. Benzer flekilde elektrik iletim ve da t m tesisleri yerinde incelenmifl, tesisler ve ar zalar ile ilgili uzmanlardan bilgi al nm flt r. Ele al nan sistem, ölçü aleti ya da elemanlar n güncel olmas konusunda hassasiyet gösterilmifltir. Ayr ca tüm konular çeflitli ve çok say da örnek ile desteklenmifltir. flletmelerde çal flan n sa l birinci derecede önemlidir. Bir çal flan n ifl kazas na veya meslek hastal na yakalanmadan önce konu ile ilgili bilgilendirilmesi al nabilecek en önemli tedbirdir. Bu anlay fltan yola ç karak kitab n yedinci ünitesinde ifl sa l ve güvenli i konusu ele al nm flt r. Kitab n sekizinci ve son ünitesinde ise iflyerleri veya konutlara elektrik tesisatlar n n kurulmas ile ilgili olarak dikkate al nmas gereken yönetmeliklere de inilmifltir. Ünitelerde yer alan her konu bafll bafl na bir kitap olacak kadar genifl olmakla birlikte haz rlanan bu kitap özellikle konu ile ilgilenenlere temel bir Türkçe kaynak olmas ve bütünsel bir bak fl aç s sunmas yönüyle yararl olacakt r. Kitab n haz rlanmas nda yazarlar n ve ö renim tasar m ve grafik tasar m ekiplerinin ciddi katk lar olmufltur. De erli katk lar ndan dolay kendilerine teflekkür eder, kitab n ö rencilerimize yararl olmas n dilerim. Editör Prof.Dr. Tahir Hikmet KARAKOÇ

12 1ELEKTR K BAKIM, ARIZA BULMA VE GÜVENL K Amaçlar m z Bu üniteyi tamamlad ktan sonra; Elektri i tan mlayabilecek, Ak m, gerilim, direnç, güç ve ifl tan mlar n yapabilecek, K sa devre ve aç k devre tespitlerini yapabilecek, Do ru Ak m ve Alternatif Ak m tan mlar n yapabilecek, Tek faz ve üç faz kavramlar n aç klayabilecek, Ohm ve Kirchhoff Kanunlar n tan mlayabilecek, bilgi ve becerilere sahip olabilirsiniz. Anahtar Kavramlar Statik Elektrik Ak m Elektrik Ak m Gerilim Güç fl Do ru Ak m/alternatif Ak m Tek Faz/Üç Faz K sa Devre/Aç k Devre Ohm Kanunu Kirchhoff un Ak m ve Gerilim Kanunu çindekiler Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Genel Tan mlar G R fi ELEKTR K STAT K ELEKTR K ELEKTR K AKIMI OHM KANUNU KIRCHHOFF KANUNLARI

13 Genel Tan mlar G R fi Sürekli ilerleyen teknoloji sebebiyle, hayat n de iflmez bir parças olan elektri e olan ihtiyaç gün geçtikçe katlanarak artmaktad r. Sa l k, ulafl m, haberleflmeden enerji üretimine kadar pek çok alanda kullan lan elektri in iyi bilinmesi elektri in daha verimli kullan lmas n, karfl lafl lan problemlerin kolayl kla çözülmesini ve elektrikten kaynaklanacak olas tehlikelerin önüne geçilmesini sa lar. Elektrik, elektriksel yükün varl ve ak fl ndan meydana gelen çeflitli olgular tan mlayan bir kelimedir. Atomun yap s nda bulunan elektronlar negatif, protonlar ise pozitif elektrik yüklüdür. Elektronlar n kaybeden bir madde pozitif elektrik yüklü, elektron kazanan bir madde ise negatif elektrik yüklü hale gelir. Cismin yük dengesinin bu flekilde bozulmas cismin elektriklendi ini gösterir. Cismin elektriklenmesi sürtünme, dokunma ve etki ile olmak üzere üç yolla olur. Cam çubuk gibi yal tkan bir madde ipek bir kumafl parças na sürüldü ü zaman her iki cisim de elektrik yüklenir. Bu flekilde elektrik yükü ile yüklenme statik elektrik olarak adland r l r. Günlük hayatta çok da önemsenmeyen statik elektrik, san lan n aksine önemli tehlikelere ve olumsuz sonuçlara neden olabilir. Elektri in bir di er önemli konusu da elektrik ak m d r. Elektrik ak m, baz atomlar n d fl yörüngelerinde bulunan elektronlar n; s, manyetik alan, kimyasal reaksiyon gibi etkilerle yörüngelerinden koparak serbest hale gelmesi neticesinde meydana gelen elektron hareketidir. Elektrik ak m, do ru ve alternatif ak m olmak üzere iki çeflittir. Do ru ak m, yön ve fliddeti de iflmeyen ak md r. Alternatif ak m ise yönü ve fliddeti zamana ba l olarak de iflen ak md r. Basit bir elektrik devresi temel olarak üreteç, yük ve iletkenlerden oluflur. Yük; bir direnç, ampul, elektrikli ev aleti, motor vb. olabilir. Üreteç yükün ifllevini yerine getirebilmesi için gerekli olan elektrik enerjisini sa layan kaynakt r. Bir devrede kapal devre, k sa devre veya aç k devre durumlar söz konusudur. Kapal devrede elektrik ak m yük ya da yükler üzerinden geçtikten sonra bafllad noktaya geri döner. Aç k devre durumunda aç k devre olan kolda ak m akmaz. K sa devre durumunda ise devrede ak m dirençsiz yani k sa devre olan yolu izler. Alternatif gerilim; tek veya çok fazl olarak üretilmektedir. Çok fazl sistemlerin tek faza göre birtak m üstünlükleri vard r. Evlerde kullan lan elektrikli ev aletleri tek fazl alternatif gerilim ile çal fl rken, özellikle sanayide kullan lan motor ve makinalar n ço u üç fazl alternatif ak mla çal flmaktad r. Çok fazl flebekelerin ba lant lar farkl d r. Yanl fl ba lant lar ar zalara sebep olur. Bu sebeple yüklerin (örne in motor veya makine) çok fazl flebekelere ba lant lar na özellikle dikkat edilmesi gerekir.

14 4 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Gerek elektrik gerekse elektronik devre ar zalar n n tespit edilmesi ve giderilmesinde, devre analizi önemli bir konudur. Devre analizinde temel olarak Ohm Kanunu ile Kirchhoff un Ak m ve Gerilim Kanunlar kullan l r. Ohm Kanunu na göre bir direncin uçlar aras ndaki potansiyel fark n, üzerinden geçen ak m fliddetine oran sabittir. Ohm Kanunu omik özellik gösteren maddeler için geçerli olup, tüm maddeler için geçerli de ildir. Devre analizinde kullan lan di er önemli kanunlar Kirchhoff un Ak m ve Gerilim Kanunlar d r. Kirchhoff un Ak m Kanunu na göre bir dü üm noktas na gelen ve dü üm noktas ndan ç kan ak mlar n toplam s f ra eflittir. Kirchhoff un Gerilim Kanunu na göre ise herhangi bir kapal devre boyunca bütün devre elemanlar n n uçlar aras ndaki potansiyel farklar n cebirsel toplam s f r olmal d r. Elektrik/elektronik devrelerde yukar da sözü edilen kanunlar kullan larak hesaplamalar n yap lmas ve hesaplama sonuçlar ile ölçüm sonuçlar - n n karfl laflt r lmas, bu tür devrelerde meydana gelen ar zalar n tespit edilmesi ve giderilmesinde önemli bir ad md r. fiüphesiz ki elektrik çok genifl bir konu olmakla birlikte, bu ünitede elektrik ar - za bak m ve onar m na yönelik konular n daha iyi anlafl labilmesi amac yla elektrik ile ilgili temel konulara yer verilmifl ve konular ile ilgili anlat mlar örnek problemler ile desteklenmifltir. ELEKTR K Elektrik; elektrik yükü ve elektrik yükü ak fl ndan meydana gelen olgular tan mlayan sözcüktür. Do ada meydana gelen y ld r m ve flimflek elektrik ile ilgili bir olgu olup elektrik ak m, elektri in bilinen en yayg n endüstriyel uygulamas d r. Elektri in anlafl labilmesi için atom yap s n n bilinmesi gerekir. Atomlar n içinde proton, elektron ve nötron olmak üzere üç tür parçac k bulunur. Bunlardan sadece proton ve elektron birbirine büyük bir kuvvet uygular. Nötron, proton ve elektronlar aras ndaki bu etkileflime kat lmaz. Bu yüzden, proton ve elektrona yüklü parçac klar, nötrona ise yüksüz parçac k denir. Elektronlar n elektriksel yükü negatiftir. Ayn mutlak de ere sahip protonun elektrik yükü ise pozitiftir. Normal koflullarda yük tafl y c elektrondur. Bir cismin pozitif elektrik yüklü olmas o cismin elektronlar ndan bir bölümünü kaybetti i, negatif yüklü olmas ise o cismin d flar dan baflka elektronlar kazand fleklinde yorumlan r. Cismin yük dengesinin bu flekilde bozulmas cismin elektriklendi ini gösterir. Cismin elektriklenmesi sürtünme, dokunma ve etki ile olmak üzere 3 yolla olur. Z t elektrik yükleri birbirini çeker ayn elektrik yükleri birbirini iter. Bu flekilde tüm cisim, madde hatta canl larda bile elektriksel yükün varl elektri in en temel olgusudur. Do ada cisim ya da maddeler elektriksel yük olarak nötr haldedir. Cam çubuk gibi yal tkan bir madde ipek bir kumafl parças na sürüldü ü zaman, cam çubuk ile kumafl parças n n yüzeyinde elektrik yüklenmeye bafllar ve cisimlerden biri elektron kaybederken di eri elektron kazan r. Bu flekilde birinde pozitif, di erinde ise negatif elektrik yükü meydana gelir. Her ikisi birbirinden ayr ld zaman bu yükler üzerinde kal r. Bu flekilde elektrik yükü ile yüklenme statik elektrik olarak adland r lmaktad r. Elektriksel yüklenme ve bunun sonucunda oluflan olaylar elektrostatik biliminin konusudur. Statik elektrik oluflumuna örnek olaylar ve statik elektri in etkileri sonraki bölümde ele al nm flt r. Baz atomlar n d fl yörüngelerinde bulunan elektronlar; s, manyetik alan, kimyasal reaksiyon gibi etkilere maruz kald klar nda yörüngelerinden koparak serbest hale gelir. Bu flekilde atomdan ayr lan elektrona serbest elektron ad verilir. let-

15 1. Ünite - Genel Tan mlar 5 ken, yar iletken gibi malzemelerin içinde serbest elektronlar n hareket etmesiyle elektrik ak m oluflur. Do ru ak m ve alternatif ak m olmak üzere iki tür elektrik ak m vard r. Elektrik bu flekliyle elektrik gücü olarak kullan l r. STAT K ELEKTR K Statik elektrik bir cisim ya da madde yüzeyinde elektrik yükü birikmesidir. Elektrik yükü birikmesi farkl flekillerde gerçekleflebilir. Statik elektrik günlük hayatta daha çok, maddelerin (ya da cisimlerin) birbirine sürtünmesi neticesinde meydana gelir. Söz konusu maddeler birbirinden farkl ya da ayn, elektriksel olarak da iletken ya da yal tkan olabilir. Do ada maddeler (ya da cisimler) elektrik yükü bak - m ndan nötr durumdad r. Sürtünme s ras nda maddelerin yüzeyinde elektron transferi olur ve bunun sonucunda maddelerin yüzeyinde nötr duruma göre elektron fazlal ya da elektron azl meydana gelir. Elektron fazlal olan madde negatif elektrik yüklü, elektron azl olan madde ise pozitif elektrik yüklü olarak ifade edilir. Bu flekilde elektrik yükü ile yüklenmifl maddeler elektrik yükü bak m ndan dengeli, yani nötr duruma geçmek için üzerindeki elektrik yükünü boflaltmak ister. Elektrik yükü ile yüklü maddeler yüklerini; sürtünme, etki ya da temas yoluyla baflka bir maddeye (ya da cisme) aktar r. Statik elektrik ayn ya da farkl fazlardaki (kat, s v ve gaz) maddeler aras nda meydana gelebilir. Kuru ve temiz saçlar n plastik tarakla taranmas s ras nda statik elektrik yükü birikir. Söz konusu statik elektrik kat -kat sürtünmesi neticesinde meydana gelir. Kat -kat sürtünmesi sonucunda meydana gelen statik elektri e sanayiden bir örnek olarak transmisyon tertibatlar ndaki miller, yataklar, kay fl ve kasnaklarda statik elektrik yükünün birikmesi verilebilir. Bu yükün boflalt lmas için topraklanm fl metal taraklar kullan lmal d r. Bunun d fl nda borulardan toz partiküllerin aktar lmas s ras nda da statik elektrik meydana gelir. Kat -gaz sürtünmesi ile ortaya ç kan statik elektri e örnek olarak seyir halindeki motorlu tafl tlar n hava ile sürtünmesi verilebilir. Lastik tekerlekli araçlarda, seyir halinde iken hava ile sürtünme nedeniyle elektrik yükü birikir. Fiberglas gövdeli araçlarda araçlar n geçifl yüzey direncinin fazla olmas nedeniyle biriken elektrik yükü di er araçlara göre daha fazlad r. Özellikle parlay c s v tafl yan tankerlerde arac n hava ile sürtünmesi yan s ra tanker içerisindeki s v n n çalkalanmas nedeniyle de tanker içinde elektrik yükü birikir. Biriken elektrik yükünün tehlikeli seviyeye ulaflmas na engel olmak için bu araçlarda elektrik yükünü sürekli topra a ileten topraklama zincirleri kullan l r. Topraklama zincirlerinin kullan lmas mecburidir. Buna benzer bir durum, seyir halindeki uçaklar üzerinde meydana gelir. Yüksek h zla ilerleyen uçak üzerinde, uça n hava ile sürtünmesi nedeniyle yüksek miktarda elektrik yükü birikir. Biriken bu elektrik yükü uçak üzerinde bulunan sivri uçlar vas tas yla sürekli olarak bofllu a at l r. Bu boflaltma ifli havada sürekli yap lmasayd uçaklar n inifli s ras nda meydana gelebilecek fliddetli deflarjlar nedeniyle uça n infilak etmesi söz konusu olurdu. Kat -s v sürtünmesi neticesinde meydana gelen statik elektri e örnek olarak, s v lar n ve özellikle parlay c s v lar n boru donan m ndan nakli, depolanmas, bir kaptan di erine aktar lmas s ras nda ortaya ç kan statik elektrik yükü verilebilir. S v -gaz sürtünmesi sonucunda meydana gelen statik elektri e örnek olarak ise tabanca boyas ifllemi s ras nda tabanca memesinde, bas nçl hava ve boya kar fl m - n n sürtünmesi nedeniyle meydana gelen statik elektrik yükü verilebilir. Söz konusu elektrik yükünün sürekli olarak boflalt lmas gerekir. Aksi halde meydana gelebilecek deflarj ark mevcut parlay c ortam tutuflturabilir.

16 6 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Statik elektri e do adan örnek olarak ise y ld r m ve flimflek verilebilir. Özellikle f rt nal havalarda, atmosferdeki bulutlarda statik elektrik yükü birikir. Bu elektrik yükü, hava hareketlerindeki sürtünmelerden ve ya mur damlac klar n n sürekli çatlamas ndan oluflur. Neticede farkl polaritedeki bulutlar aras nda ve bulutla yer aras nda, statik elektrik yüklerinin boflalmas söz konusu olur. Bulutlar aras nda elektrik yükünün boflalmas na flimflek, bulutla yer aras nda elektrik yükünün boflalmas na ise y ld r m ad verilir. Do al yaflamda elektrostatik yüklenmenin en basit flekli, evlerde ve ifl yerlerinde bulunan hal larda yürürken veya hal sahalardaki spor karfl laflmalar nda koflarken olmaktad r. Ancak oluflan elektrostatik yüklenmenin miktar, hal ile sürtünen ayakkab n n çeflidine ve taban n n düz ve pürüzlü olmas na ba l d r. Yap lan çal flmalarda, insanlarda bu yüklenme sonucunda 7000 Volt ile Volt'luk bir potansiyel fark meydana geldi i belirlenmifltir. Cisim, madde hatta canl lar üzerinde elektrik yükü birikmesi (statik elektrik) durumunda birtak m reaksiyonlar ortaya ç kar. Bunlardan biri; statik elektri in boflalmas s ras nda yüksek ya da düflük enerjili elektrik ark meydana gelmesidir. Statik elektri in boflalmas (deflarj ) s ras nda meydana gelen elektrik ark n n oldu u yerde, yan c, parlay c veya patlay c bir ortam varsa, büyük patlama ve yang n olaylar meydana gelebilir. Bunun d fl nda yüksek statik elektrik boflalmas, temas eden canl üzerinde elektrik çarpmas na (flokuna) benzer etki yarat r. Bu flekilde elektrik flokuna maruz kalan kifliler refleks hareketleri neticesinde kazalar yaflayabilir. Elektrik yüklü cisimler aras nda elektrostatik çekim ya da itme görülür. Bu durum özellikle endüstride ifllemlerin yavafllamas na ve hatal üretimlere neden olabilir. nsan vücudunda afl r derecede statik elektrik yükü birikmesi neticesinde, insan vücudundaki elektrik dengesinin bozulmas ve sinirsel sisteminin bu nedenle etkilenmesi statik elektri in görülen bir di er etkisidir. Statik elektrik, hassas elektrikli alet ve cihazlar n hatal çal flmas na, hatta baz parçalar n n bozulmas na ve hasarlanmas na da neden olabilir. Endüstride, statik elektri in yukar da sözü edilen reaksiyonlar ndan yararlanarak çeflitli sistem ve cihazlar gelifltirilmifltir. Örnek olarak lazer yaz c, statik boyama ve baca filtreleri verilebilir. Ancak kontrolsüz olarak meydana gelen statik elektri in tehlike ve olumsuz reaksiyonlara neden oldu u aflikârd r. Bu nedenle cisim ya da maddelerde elektrik yükü birikmesi ve boflalmas na engel olmak için topraklama, nemlendirme ile iyonizasyon ifllemleri uygulan r. Konu ile ilgili ayr nt l bilgi ileriki ünitelerde verilmifltir. D KKAT Statik elektrik, tabiatta birbirinden farkl veya ayn, iletken veya yal tkan iki maddenin, temas etmesi ve ayr lmas veya sürtünmesi sonucu kendili inden oluflur. ELEKTR K AKIMI Yukar da da bahsedildi i gibi serbest elektronlar n bir malzeme içerisinde hareket etmesiyle elektrik ak m oluflur. Elektrik ak m n n bir malzemede hareket edebilme kabiliyeti o malzemenin elektriksel iletkenli ine ba l d r. Bu do rultuda maddeler iletken, yal tkan veya yar iletken olarak s n fland r l r. letkene örnek olarak bak r, alüminyum, gümüfl ve alt n verilebilir. letkenlerin son yörüngesinde 1-3 elektron bulunur. Yal tkanlar ise son yörüngelerinde 6-8 elektron bulunan ve elektrik ak m n iletmeyen maddelerdir. Cam, lastik, tahta yal tkan malze-

17 1. Ünite - Genel Tan mlar 7 melerdir. Yar iletkenler ise do ada yal tkan halde bulunan ve bir enerji uyguland nda iletken hale geçen maddelerdir. Yar iletkenlerin son yörüngelerinde 4-6 elektron bulunur. Germanyum, silisyum, galyum arsenür, indiyum fosfür yar iletkenlere örnek olarak verilebilir. Elektronikte yar iletken malzemelerden en çok germanyum ve silisyum kullan l r. Germanyumun atom numaras 32 silisyumun atom numaras ise 14 dür. Germanyum ve silisyumun son yörüngelerinde 4 elektron vard r. Afla daki bölümde elektrik ile ilgili temel kavram ve tan mlara yer verilmifltir. letken ve yal tkan maddelere örnekler veriniz. Temel Kavram ve Tan mlar Ak m letkenden (veya al c dan) birim zamanda geçen elektrik yükü (elektron) miktar - na ak m denir. Ak m I ile gösterilir ve birimi Amper (A) dir. Elektrik yükü Q, zaman t ile gösterildi inde ak m afla daki gibi ifade edilir. Q I = (1.1) t Elektrik yükünün birimi Coulomb (C), zaman n birimi ise saniye (s) dir. 1 SIRA S ZDE Bir iletkenden 20 saniyede 40A lik ak m geçti ine göre iletkenden geçen elektrik yükünü hesaplay n z. ÖRNEK 1 ÇÖZÜM 1: (1.1) eflitli i kullan larak ak m ve zamana ba l elektrik yükü eflitli- i elde edilir. Q= I.t (1.2) (1.2) eflitli inden afla daki sonuç bulunur. Q= 40 (20) = 800 C Gerilim Bir elektrik yükünü bir noktadan baflka noktaya hareket ettirebilmek için gerekli enerji miktar potansiyel fark veya gerilim olarak isimlendirilir. Potansiyel fark V ya da U ile gösterilir ve potansiyel fark n birimi Volt (V) tur. Tan ma göre 1 V, 1 J/C (Joule/Coulomb) a eflittir. Elektrik ak m potansiyel fark yüksek olan noktadan düflük olan noktaya do ru akar. Devrelerde potansiyel fark; pil, akümülatör, alternatör veya dinamo yard m yla elde edilir. Direnç Elektrik ak m na karfl gösterilen zorlu a elektriksel direnç denir. Her maddenin az ya da çok bir elektriksel direnci vard r. letkenlerin elektriksel direnci yok denecek kadar düflük, yal tkanlar n ise ak m geçirmeyecek kadar yüksektir. Elektriksel direnç nedeniyle elektrik ve elektronik devrelerde kay plar meydana gelir. Bu kay plar sistemde s enerjisi olarak aç a ç kar. Pratikte dirençsiz, dolay s yla kay ps z hiçbir devre mevcut de ildir. Ancak baz element ya da alafl mlar belirli bir s cakl k seviyesine veya kritik s cakl k alt nda

18 8 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik so utuldu unda maddenin direnci s f r olmaktad r. Bu da kay ps z bir devre demektir. Bu iletkenlere süperiletken ad verilmektedir. Maddelerin elektriksel direnç özelli inden yararlan larak üretilen devre eleman - na direnç ad verilir. Direncin sembolü R, birimi ohm (Ω) dur. Elektrik ya da elektronik devrelerde güç kayna na ba l motor, f r n, ampul gibi elektrikle çal flan tüm cihazlar n elektriksel dirençleri devre analizinde direnç (R) olarak ele al n r. R Dirençlerin devredeki ifllevleri afla daki gibi s ralanabilir: Devreden geçen ak m s n rlamak, Gerilimi bölmek, Hassas yap l devre elemanlar n n afl r ak ma karfl korunmas n sa lamak, Is enerjisi elde etmek. Düzgün bir blok halindeki iletkenin direnci afla daki eflitlik ile belirlenir: l R = ρ A Eflitlikteki sembollerin anlamlar afla daki gibidir: ρ: iletkenin özdirenci (ohm.mm 2/ m ya da ohm.m) l: iletkenin uzunlu u (m) A: iletkenin kesit alan (mm 2 ) dir. (1. 3) ÖRNEK 2 Uzunlu u 20 m, kesit alan 0.05 mm 2 olan krom nikel telin özdirenç de eri 1.1 ohm.m oldu una göre bu telin direnci kaç Ω dur? ÇÖZÜM 2: Direnç de eri Eflitlik (1.3) kullan larak hesaplan r; R = (.) R = 440Ω D KKAT Ak m n birimi Amper in k saltmas olan A ile kesit alan n ifade eden A birbirine kar flt r lmamal d r. fiekil 1.1 Örnek seri ba l direnç devresi. R T a b R 3 R 1 R 2 Dirençler seri, paralel ya da seri-paralel ba lanabilir. n say da direnç seri ba land nda toplam (eflde er) direnç (1.4) eflitli i ile belirlenir. fiekil 1.1 de seri ba l bir direnç devresi görülmektedir. R T =R 1 +R 2 +R R n (1.4)

19 1. Ünite - Genel Tan mlar 9 Dirençler paralel ba land nda ise toplam (eflde er) direnç (1.5) eflitli i ile bulunur. Eflitlikte n direnç say s n göstermektedir. fiekil 1.2 de paralel ba l bir direnç devresi görülmektedir. a R T R 1 R 2 R 3 fiekil 1.2 Örnek paralel ba l direnç devresi = (1.5) RT Rl R2 R3 Rn b Güç Birim zamanda yap lan ifle ya da harcanan enerjiye güç denir. Güç P ile gösterilir ve gücün birimi Joule/s dir. Elektrikte Watt (W) olarak kullan lmaktad r. Buna göre 1 C luk elektrik yükünü 1 saniyede hareket ettirmek için 1 J lük enerji harcan yorsa 1 W l k ifl yap lm fl demektir. Yap lan bu tan ma ba l olarak afla daki eflitlik elde edilir. P = VI (1.6) eflitli i ile ak m ve direnç bili- Eflitlikteki tan mlamalar flu flekildedir: P : Güç (W) V : Potansiyel fark (V) I : Ak m (A) 2 V Potansiyel fark ve direnç biliniyorsa güç P = R niyorsa bu durumda güç P=I 2 R eflitlikleri ile belirlenir. fl fl, genel itibariyle ifl yapabilme yetene i olarak tan mlan r. Bu do rultuda elektriksel anlamda ifl (1.7) eflitli i ile elde edilir. Eflitlikte ifl, ngilizce de Work kelimesinin ilk harfi olan W ile gösterilmektedir. W = Pt (1.7) Elektrikte iflin birimi olarak Watt.hour (Wh) kullan lmaktad r. Eflitlikteki tan mlamalar flu flekildedir: W : fl (Wh) P : Güç (W) t : Saat biriminde zaman (h) Gücün birimi Watt n k saltmas olan W ile ifli ifade eden W birbirine kar flt r lmamal d r. Sürekli olarak 20A ak m çeken ve 240V ta çal flan bir f r nda 4 saatte harcanan gücü ve yap lan ifli hesaplay n z. ÇÖZÜM 3: Harcanan güç (1.6) Eflitli i kullan larak hesaplan r. P = VI = 240(20) P=4800 W D KKAT ÖRNEK 3 Yap lan ifl (1.7) Eflitli i kullan larak hesaplan r W = Pt = 4800(4) W = 19200Wh W = 19.2 kwh

20 10 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik SIRA S ZDE 2 fiekil 1.3 Basit bir elektrik devresi. fiekil 1.4 Örnek bir elektrik devresi. Bir lambadan 10A lik ak m geçmektedir. Bu lamban n direnci 20Ω ise lamban n harcad gücü bulunuz. Lamba 5 saat yanar ve enerjinin kwh ücreti T2 ise ödenecek tutar hesaplay n z. V Üreteç Sigorta letken R (S) Anahtar Elektrik Devresi Basit bir elektrik devresi gerilim kayna (üreteç), al c (yük) ve iletkenden oluflur (fiekil 1.3). Elektrik devresinde üreteçten ç kan ak m, iletken ve al c dan tekrar üretece gelir. fiekil 1.3 de R ile temsil edilen asl nda ak m çeken bir yükü göstermektedir. Bu yük; motor, lamba, direnç, elektrikle çal flan ev aleti vb. olabilir. V ise gerilim kayna n göstermektedir. Basit bir elektrik devresine sigorta ve anahtar eklendi inde fiekil 1.4 de görülen devre elde edilir. Sigorta yüksek ak ma karfl devreyi korur, anahtar ise devreyi açar ya da kapat r. Yük Bir elektrik devresi, ak m iletme durumuna ba l olarak kapal devre, aç k devre ve k sa devre ile ifade edilebilir. Afla da bunlar n anlamlar verilmifltir. Kapal Devre Elektrik ak m, hiç kesintiye u ramadan bafllad noktaya dönüyorsa devre kapal d r. fiekil 1.4 deki devrede S anahtar kapat ld nda devre kapal bir devredir. Aç k Devre Elektrik ak m, bafllad noktaya geri dönemiyorsa devre aç k devredir. Bu durumda aç k devre olan kol üzerinde ak m ak fl olmaz (I = 0 A). Örne in fiekil 1.4 de görülen devrede iletkenlerden biri kopar ya da anahtar aç l r ise aç k devre oluflur. Bunun yan nda yükün (direncin) ya da üretecin de ar zalanmas ve ak m iletmemesi söz konusu olabilir. Bunlar da birer aç k devre sebebidir. fiekil 1.5 (a) da kapal devre, fiekil 1.5 (b) de aç k devre örne i görülmektedir. fiekil 1.5 (a) da ak m kesintiye u ramadan bafllad noktaya geri dönmektedir. fiekil 1.5 (b) deki gibi bir devrede R 2 direncinin aç k devre olmas durumunda ak m bafllad noktaya geri dönemeyece inden ak m ak fl gerçekleflmez ve bu durumda I = 0 A dir. Örnek devrede ak m ak fl olmad ndan dirençler üzerine gerilim düflümleri de olmaz.

21 1. Ünite - Genel Tan mlar 11 fiekil 1.5 V s R 1 R 2 V s R 1 R 2 (a) Kapal devre örne i. (b) Aç k devre örne i. R 3 R 3 (a) (b) K sa Devre Bir elektrik devresinden geçen ak m n devre elemanlar n dolaflmak yerine dirençsiz yoldan geçmesine k sa devre denir. letkenlerin, yal tkan kaplamalar n n özelli- ini kaybetmesinden ötürü birbirine de mesi k sa devre nedenlerinden biridir. Devrede düflük dirençten dolay ak m fliddeti çok yüksek mertebelere ç kar. Geçen ak m n fliddetine ba l olarak insan hayat ve cihazlar için tehlikeli durumlar söz konusu olabilir. fiekil 1.6 da kapal ve k sa devre örnekleri görülmektedir. fiekil 1.6 (b) deki gibi bir devrede R 2 direncinin k sa devre olmas, R 2 nn R 3 direnci ile paralel olmas nedeniyle R 3 direncinin de k sa devre olmas na neden olur. Hesaplamada R 2 =R 3 =0 Ω olarak al n r. Bu durumda ak m flekilde görülen yolu takip eder. fiekil 1.6 V s R 1 I 1 I 2 I 3 Vs R 2 R 3 R 1 I I R 2 R 3 (a) Kapal devre örne i. (b) K sa devre örne i. I (a) (b) Do ru Ak m Yönü ve fliddeti zamana ba l olarak de iflmeyen ak ma Do ru Ak m denir. Do ru ak m; dinamo, akümülatör, pil, günefl pili gibi kaynaklar taraf ndan üretilir. K - saca DC ya da DA ile gösterilir. Do ru ak m n yönü ve fliddeti de iflmedi inden frekans yoktur. fiekil 1.7 de do ru ak m-zaman e risi görülmektedir. Do ru ak mda, elektrik yüklerinin ayn yönde ak fl, do ru ak m alternatif ak mdan ay r r. DC nin depo edilebilir bir ak m olmas DC nin AC ye göre bir avantaj d r. Birden fazla do ru ak m kayna n n seri ba lanmas durumunda kaynaklar ba lant yönü dikkate al narak cebirsel olarak toplan r. V t fiekil 1.7 Do ru Ak m - Zaman e risi.

22 12 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik ÖRNEK 4 fiekildeki devreye uygulanan DC gerilim kaç V tur? 3V 10V ÇÖZÜM 4: 10 V luk ve 3 V luk kaynaklar birbirine z t yönlü ba lanm flt r. Dolay s yla bu iki kayna n farklar n n al nmas gerekir. V=10-3 V=7 V Devreye 10 V luk kayna n yönünde 7V luk DC gerilim uygulanmaktad r. 7V SIRA S ZDE 3 Do ru ak m hangi kaynaklar taraf ndan üretilir? fiekil 1.8 AC dalga flekilleri. sinüs dalga kare dalga üçgen dalga testere difli dalga Alternatif Ak m (AC) Nikola Tesla taraf ndan 1800 lü y llar n sonunda bulunmufltur. Bafllang çta bilim dünyas nda do ru ak - m n yerini asla alamayaca iddia edildiyse de günümüzde alternatif ak m n kullan m alan DC yi çoktan geride b rakm flt r. Genli i ve yönü periyodik olarak de iflen elektriksel ak md r ve AC ya da AA ile gösterilir. Alternatör ad verilen makineler taraf ndan üretilir. Ayr ca çeflitli elektronik devreler yard m yla do ru ak mdan alternatif ak m elde edilebilir. Alternatif ak mda periyodik bir de iflim oldu undan frekans söz konusudur. En bilinen AC dalga biçimi sinüs dalgas d r (sinüzoidal dalga). Farkl uygulamalarda üçgen, kare dalga ve testere difli gibi

23 1. Ünite - Genel Tan mlar 13 de iflik dalga biçimleri de kullan lmaktad r (fiekil 1.8). Bu ünitede sinüs dalgas ele al nm flt r. Alternatif ak m n do ru ak m gibi sabit bir de eri olmad için alternatif ak m ile ilgili olarak tan mlamalar yap lm flt r. Bunlar maksimum de er, ani de er ve etkin de erdir. Ünitede sinüs dalgas ele al nd ndan sinüs dalgas n n maksimum ve ani etkin de erleri verilmifltir. Formülleri farkl olmak üzere ayn tan mlamalar di- er alternatif dalga biçimlerinde de yap l r. Afla da öncelikle periyot ve frekans kavramlar aç klanm flt r. Periyot ve Frekans Bir tam dalgan n oluflmas için geçen süreye periyot denir. Birimi saniye (s) olup T ile gösterilmektedir. Birim zamanda oluflan periyot say s ise frekans olarak adland r lmaktad r. Frekans n birimi Hertz (Hz), sayk l/s ya da s -1 olup frekans f ile gösterilir. fiekil 1.9 V Sinüs dalgas periyodu. wt T Frekans ve periyot aras nda Eflitlik (1.8) de ifade edilen iliflki vard r. f = 1 T (1.8) fiebeke geriliminin frekans ülkelere göre de ifliklik gösterebilir. En çok kullan - lan frekanslar 50 ve 60 Hz dir. Askeri alanlarda, denizalt larda, tekstil endüstrisinde, baz merkez bilgisayarlarda, uçaklarda ve uzay araçlar nda 400 Hz kullan lmaktad r. Sinüs Dalgas Maksimum De er fiekil 1.10 da sinüs dalgas görülmektedir. Dalga fleklinden de görülece i üzere maksimum (tepe) de er, ani de erlerin en büyü üdür. V m ile gösterilir. fiekildeki sinüs dalgas için π/2 rad l k aç da V m de eri elde edilir. π/2 rad 90, π rad 180, 3π/2 rad 270, 2π rad 360 lik aç lara karfl l k gelmektedir. fiekil 1.10 V Sinüs dalgas. V m wt -V m Alternatif ak m n maksimum de eri de ayn flekilde tan ml d r ve i m ile gösterilir.

24 14 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Sinüs Dalgas Ani De er Alternatif ak m veya gerilimin herhangi bir andaki de erine ani (anl k) de er denir. Bir sayk lda sonsuz say da ani de er vard r. Alternatif gerilim ve ak m n ani de- erleri (1.9) ve (1.10) eflitlikleri ile hesaplan r. v = V m Sin (2πft) (1.9) i = i m Sin (2πft) (1.10) Eflitlikteki tan mlamalar afla daki gibidir: V m : Alternatif gerilimin maksimum de eri (V) I m : Alternatif ak m n maksimum de eri (A) f: Frekans (Hz) t: Zaman (s) Eflitlikte geçen 2πf, aç sal h zd r (w). w = 2πf (1.11) ÖRNEK 5 Frekans 50 Hz, maksimum de eri 10 A olan alternatif gerilimin s f r de erini geçtikten 1/100 sn sonraki anl k de erini bulunuz. ÇÖZÜM 5: Eflitlik (1.10) kullan larak i = 10 Sin (2π50.(1/100)) i = Sin(10 π) = 0A sonucu bulunur. Sinüs Dalgas Etkin De er Alternatif ak m uygulanan bir devre eleman nda, harcanan gücü bulmak için hangi ak m de erinin kullan laca kar flt r labilir. Bunu belirlemenin en iyi yolu, bir dirençten, belirli bir zaman aral nda verilen alternatif ak m n harcad gücü, ayn direnç ile ve ayn sürede bir do ru ak m taraf ndan elde etmektir. Bu flekilde güçlerin eflitlenmesi ile elde edilen DC de erine, etkin (efektif) de er denir. Etkin de- er, rms de er olarak da ifade edilmektedir. Alternatif gerilim ve ak m n etkin de- erleri (1.12) ve (1.13) eflitlikleri ile belirlenir. V V = m = ( ) V 2 i I = m = ( ) i 2 m m (1.12) (1.13) Uygulamalarda aksi belirtilmedikçe AC için etkin de er kullan l r. Örne in bir flebekenin gerilimi 220 V tur fleklinde bir ifadede söz edilen gerilim de erinin alternatif ak m n etkin de eri oldu u anlafl lmal d r. Osilaskop d fl ndaki ölçü aletleri alternatif ak m n ve gerilimin etkin de erini gösterir. ÖRNEK 6 Bir direncin uçlar aras ndaki alternatif gerilimin maksimum de eri V tur. Buna göre gerilimin etkin de erini hesaplay n z. ÇÖZÜM 6: Eflitlik (1.12) den afla daki sonuç elde edilir: V V m 10 2 = = = 10V

25 1. Ünite - Genel Tan mlar 15 fiehir flebeke gerilimi 220 V oldu una göre maksimum gerilim de erini hesaplay n z. ÖRNEK 7 ÇÖZÜM 7: Eflitlik (1.12) den: V = V Vm Vm = = 220 ( ) ise = V ( ) ( ) elde edilir. fiehir flebeke gerilimi 300 V ise maksimum gerilim de erini hesaplay n z. AC güç genellikle sanayi ve konutlarda kullan l r. Santrallerde üretilen enerjinin sevkinde de AC kullan lmaktad r. Alternatif ak m n gücü transformatörlerle artt r labilir veya azalt labilir. letim s ras nda nakil hatlar nda oluflan kay plar azaltmak için yüksek gerilimler kullan l r. Türkiye de santral ile flehir flebeke giriflleri aras ndaki iletim hatlar nda 154 kv ve 380 kv (kilovolt) luk yüksek gerilimler kullan l r. Ancak yüksek gerilimlerin dezavantajlar vard r ve bunlar afla daki gibi s ralanabilir; Tafl ma tehlikeleri, Hatta oluflan yüksek manyetik alandan dolay etkileflim, Hatta oluflan yüksek manyetik alandan dolay kablolarda ters gerilimler oluflmas ve gerilim safl n n bozulmas (bu sorun günümüzde hat bafl ndan hat sonuna 3 kere çaprazlama yap larak giderilmektedir). AC ile DC aras ndaki fark nedir? 4 5 SIRA S ZDE SIRA S ZDE Üzerinden 5A lik ak m geçen bir iletim kablosunda harcanan gücün 500W oldu- u biliniyor ise bu kablonun uçlar ndaki potansiyel fark kaç V tur? ÖRNEK 8 ÇÖZÜM 8: Problem (1.6) Eflitli i kullan larak çözülür. P= VI 500 = V() V = 5 V = 100V SIRA S ZDE DÜfiÜNEL M SORU SIRA S ZDE DÜfiÜNEL M SORU Türkiye de flebeke gerilimi 220 V ve frekans 50 Hz dir. D KKAT D KKAT Faz SIRA S ZDE Ayn frekansl ve ayn dalga fleklindeki alternatif ak m ve gerilim gibi fiziksel büyüklüklerin ayn yönde ayn de erden geçmeleri s ras nda meydana gelen aç veya zaman fark olmas durumudur. Örne in ayn frekansa sahip sinüzoidal iki gerilim, negatif de erden pozitif de ere geçerken ayn zamanda s f r de erinden geçiyorlarsa, bu iki büyüklük ayn fazdad r. Bu iki büyüklü ün s f r de erinden geçme zamanlar farkl ise, bu iki büyüklük ayn fazda de ildir. K T A P SIRA S ZDE AMAÇLARIMIZ AMAÇLARIMIZ K T A P TELEV ZYON TELEV ZYON NTERNET NTERNET

26 16 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 1.11 ki sinüs dalgas aras ndaki faz fark gösterimi. V V 1 V 2 Faz Fark wt Faz Fark Ayn frekans ve dalga flekline sahip iki alternatif ak m veya gerilim aras ndaki aç veya zaman fark na faz fark denir. Örne in dalgalardan biri s f r de erini π/2 de di er dalga ise 0 da geçiyorsa bu iki dalga farkl fazdad r. Aralar ndaki faz fark ise π/2 kadard r. fiekil 1.11 de faz fark olan iki sinüzoidal sinyal görülmektedir. Bu sinyallerin s f rdan geçme zamanlar farkl - d r. Dolay s yla V 1 ve V 2 sinyalleri ayn fazda de ildir. Aralar ndaki faz fark φ kadard r. Üç Fazl Sistemler Alternatif ak m üreten jeneratörlere alternatör denir. E er bir alternatör yaln z bir sinüs dalgas fleklinde emk üretirse, 1 fazl alternatör denir. E er bir alternatör 90 derece faz farkl iki sinüzoidal emk üretiyorsa buna iki fazl alternatör denir. E er bir alternatör aralar nda 120 fler derece faz fark bulunan üç sinüzoidal emk üretiyorsa, böyle bir kayna a da üç fazl alternatör denir. Bu flekilde bir alternatör (AC jeneratör) ile iki, üç ya da daha fazla devreyi ayn kaynaktan besleme olana vard r. Bu durumda, her devreye uygulanan gerilim ve frekans ayn olup devrenin say s na göre gerilimler aras nda belirli ve eflit faz fark bulunur. Bunlara çok fazl sistemler denir. Çok fazl sistemlerin tek fazl sistemlere göre üstünlükleri vard r. 1. Çok fazl bir jeneratörün veya motorun ç k fl gücü, boyutlar aras nda ayn olan bir fazl jeneratörün veya motorun ç k fl gücünden fazlad r. Böylece, daha güçlü ve verimli makinalar yap labilir. 2. Transmisyon (iletim) sistemlerinde ayn gücün tafl nmas için çok fazl sistemde, bir fazl sisteme göre kullan lan bak r daha azd r. 3. Bir fazl kollektörlü tipler hariç, çok fazl motorlar n döndürme momentleri düzgündür. Bir fazl motorlar n döndürme momentleri ise darbe biçimindedir. 4. Kollektörlüleri hariç, bir fazl motorlar, yard mc sarg lar olmadan kendi kendilerine harekete geçemezler. 5. Stator tepkisinin darbeli olmas nedeniyle bir fazl jeneratörleri paralel çal flt rmak çok zordur. Yayg n olarak üç fazl sistemler kullan lmaktad r. Ayn endüvi sarg üzerine birbirinden 120 aç l üç çeflit sarg (bobin) sar l r ve bunlar n ç k fl uçlar na ba lan rsa üç fazl jeneratör elde edilir. Ayr ca DC bir kaynaktan DC-AC dönüfltürme prensipleri ile de iflik frekans ve gerilim de erlerinde üç fazl gerilim elde edilebilir. Bunun yan nda tek fazl AC bir kaynaktan da üç fazl gerilim elde etmek mümkündür. fiekil 1.12 de üç fazl sinüs dalgas görülmektedir.

27 1. Ünite - Genel Tan mlar 17 V R S T fiekil 1.12 Üç faz sinüs dalgas t Üç fazl jeneratörlerde sarg lar (bobinler) aralar nda 120 olacak flekilde üçgen ya da y ld z olarak ba l d r. Y ld z ba l jeneratörlerde sarg lar n birer uçlar birbirine ba l olup ortak olan bu uca nötr hatt (Mp) ad verilir. Di er uçlar ise faz olarak adland r lan her bir hatt oluflturur. Üçgen ba l jeneratörlerde ise t pk bir üçgende oldu u gibi sarg lar ikiflerli olarak bir üçgen oluflturacak flekilde ba l d r. Üçgenin her bir köflesi bir faz oluflturur. Üçgen ba lant da nötr hatt yoktur. Sarg lar y ld z ya da üçgen ba lanm fl olan bir jeneratörün hat gerilimleri aras nda 120 faz fark vard r. Üç faz n hat gerilimlerini temsilen Amerika da R, S, T; Almanya da ise L1, L2 ve L3 sembolleri kullan lmaktad r. Ülkemizde her iki kullan m da yayg nd r. Alternatif gerilim ile çal flan yükler tek ya da üç fazl gerilimle çal fl r. Elektrikli ev aletleri tek fazl çal fl rken, sanayide kullan lan motorlar genellikle üç fazl çal fl rlar. Üç fazl çal flan yükler, jeneratör sarg lar nda oldu u gibi, jeneratörden gelen fazlara y ld z ya da üçgen olarak ba lanabilir. Bu noktada yükün y ld z ya da üçgen ba l olmas n n, flebeke taraf (enerji besleme) ile ilgisi yoktur. Tek fazl bir yük, y ld z ba lant l bir jeneratörün faz ve nötr aras na ba lan r. ki ya da üç fazl yük ise do rudan jeneratörün iki ya da üç faz na ba lan r. Tek fazl yükler üçgen jeneratörlü kaynaklara do rudan ba lanamaz. ki ya da üç fazl yükler ise üçgen ba l jeneratörlere ba lanabilir. fiekil 1.13 de y ld z ve üçgen ba lant lar görülmektedir. fiekilde R, S ve T fazlar ; Z1, Z2 ve Z3 ise yükleri (ya da sarg lar ) temsil etmektedir. R S T IH IH IH Z2 (a) If Z1 Z3 Uf N R S T Uh IH IH IH Uf (b) I f I f I f fiekil 1.13 (a) Y ld z ba lant. (b) Üçgen ba lant. Y ld z ya da üçgen ba lant l sistemlerde hat gerilimi (U HAT ) herhangi iki faz aras ndaki gerilimi, faz gerilimi ise yük (ya da sarg ) üzerindeki gerilimi ifade eder. Hat ak m (I HAT ) bir faz hatt ndan geçen ak m, faz ak m (I FAZ ) ise yük (ya da sarg ) üzerinden geçen ak m ifade eder. Hat ak m, faz noktas ndan ç kan ana ak m olarak düflünülebilir. ngilizce de I Line olarak kullan lmaktad r.

28 18 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Yukar daki tan mlara göre flekillerden görülece i üzere y ld z ba lant l sistemlerde hat gerilimi, faz gerilimlerinin vektörel toplam na eflittir. Üçgen ba lant da hat gerilimi ve faz gerilimi, ayn noktalarda tan ml oldu undan birbirine eflittir. Buna göre afla daki eflitlikler yaz labilir. Y ld z ba lant da UHAT = 3UFAZ Üçgen ba lant da (1.14) U HAT = U FAZ (1.15) Y ld z ba lant da her bir faz ak m, ba l oldu u hat ak m na eflittir. Çünkü y ld z ba lant da hat ve faz ak m ayn noktalarda tan ml d r. Üçgen ba lant da ise hat ak m faz ak mlar n n vektörel toplam na eflittir. fiayet yükler dengeli ise hat ak m do rudan faz ak m n n 3 kat na eflittir. Y ld z ba lant da I HAT = I FAZ Üçgen ba lant da (yükler dengeli iken) (1.16) IHAT = 3IFAZ (1.17) Çok fazl sistemlerde yüklerin dengeli olmas, yüklerin empedanslar n n dolay - s yla çektikleri ak m n eflit olmas anlam na gelir. Yükün dengeli olmas trafo kullan m n daha verimli hale getirir. Üç faz elektri in al c lara da t m nda en önemli husus her bir hata eflit yük bindirecek flekilde da t lmas d r. Örne in bir trafoya ba l 50 ev R faz ndan, 50 ev T faz ndan, 50 ev S faz ndan beslenerek denge sa lanmak istenir. Ülkemizde kullan lan 3 fazl gerilimin fazlar aras gerilim de eri (U HAT ) 380 V iken her bir faz n nötr noktas (Mp) ile aras ndaki gerilim de eri ise 220V (U FAZ ) tur. fiebeke gerilimi olarak bilinen bu gerilim, asl nda her bir faz n nötr noktas na göre de erini temsil etmektedir. Evlerde kullan lan elektrikli cihazlar tek faz gerilim (220V) ile çal flma için uygun olduklar ndan evleri besleyen trafo flebekesi y ld z olarak ba lanmal d r. Bir evde yükler, herhangi bir faz ve nötr hatt na ba lanarak çal flt r l r. Sanayide kullan lan motor ve makinalar n ço unlu u 3 fazl çal flt ndan bu yükler 3 fazl olarak ba lan r. ÖRNEK 9 Sarg lar y ld z ba l 3 fazl jeneratörün hat gerilimi 220 V ve hat ak m 5A oldu- una göre faz gerilim ve ak m de erini hesaplay n z. ÇÖZÜM 9: Problemi çözmek için (1.14) ve (1.16) eflitlikleri kullan l r. UHAT = 3UFAZ 220 = 3U FAZ 220 U FAZ = 3 UFAZ = V IHAT = IF AZ = 5A

29 1. Ünite - Genel Tan mlar 19 OHM KANUNU 1827 y l nda George Simon Ohm flu tan m yapm flt r: Bir direncin uçlar aras ndaki potansiyel fark n (V), üzerinden geçen ak m fliddetine (I) oran sabittir. Sözü edilen sabit de er dirence (R) karfl l k gelmektedir. Bu tan ma göre afla daki eflitlik yaz l r. R = V I (1.18) (1.18) Eflitli inden hareketle direnç de eri ve üzerinden geçen ak m bilinen bir direncin uçlar ndaki potansiyel fark, afla daki eflitlik ile belirlenir. V=IR (1.19) Ayn eflitlik kullan larak direnci ve uçlar ndaki potansiyel fark bilenen bir direncin üzerinden geçen ak m ise afla daki eflitlik ile belirlenir. V I = (1.20) R Ohm kanunu belli maddeler için geçerli olan deneysel bir ba nt d r. Ohm Kanununa uyan, maddelere omik maddeler, Ohm Kanunu na uymayan maddelere ise omik olmayan maddeler denir. nsanlar kalp yak n ndan en az 50mA fliddetinde bir ak m geçerse ölebilir. Bu bilgiye göre direnci 2000 Ω olan bir teknisyenin ak m tafl yan bir iletkeni iki eli ile kavramas durumunda ölümcül kazaya neden olabilecek minimum potansiyel fark nedir? ÖRNEK 10 ÇÖZÜM 10: Eflitlik (1.19) kullan larak; V=IR V=(50)(10-3 )(2000) V =100V Bir kablonun üzerindeki gerilim 56V olarak ölçülmüfltür. Kablonun üzerinden geçen ak m 2A ise bu kablonun direnci kaç Ω dur? Problemlerde verilen birimlere dikkat edilmeli ve gerekiyorsa birim çevirimleri mutlaka yap lmal d r. 6 SIRA S ZDE D KKAT 220V luk flebeke gerilimine ba l bir s t c n n üzerinden 2A lik ak m geçiyorsa s - t c n n direnci kaç Ω dur? ÇÖZÜM 11: Eflitlik (1.18) kullan larak; ÖRNEK R = = 110Ω 2 KIRCHHOFF KANUNLARI Tek gözlü basit devreler, Ohm Kanunu ile elde edilen R = V/I eflitli i ile çözülebilir. Ancak bir devreyi tek gözlü kapal bir devreye indirgemek her zaman mümkün de ildir. Daha karmafl k devrelerin analizi, Kirchhoff un Ak m Kanunu ve Kirc-

30 20 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik hhoff un Gerilim Kanunu olarak bilinen iki basit kural n kullan lmas yla büyük ölçüde kolaylafl r. Kirchhoff Kanunlar na geçmeden önce bir direnç üzerinden geçen ak m n yönünün ve direnç üzerine düflen gerilimin polaritelerinin bilinmesi gerekir. Elektrik ak m, potansiyel fark yüksek olan noktadan düflük olan noktaya do ru akar. Buna göre flekildeki gibi a noktas ndaki potansiyel fark V 1, b noktas ndaki potansiyel fark V 2 olan bir direnç üzerine düflen gerilim (V), söz konusu iki gerilimin fark na eflittir ve direnç üzerinden a dan b ye do ru bir ak m ak fl olur. 1 V V 2 a 1 b + V - V=V 1 -V 2 fiekilde görüldü ü gibi a noktas ndan b noktas na ak m ak fl olan bir direnç üzerine düflen gerilimin polariteleri, a noktas nda (+) b noktas nda (-) dir. 1 a + V - b Kirchhoff un Ak m Kanunu na göre bir dü üm noktas na gelen ak mlar n toplam, bu dü üm noktas ndan ç kan ak mlar n toplam na eflittir. Baflka bir ifadeyle; bir dü üm noktas ndaki tüm ak mlar n cebirsel toplam s f rd r. Ig dü üm noktas - na gelen ak mlar, Iç dü üm noktas na ç kan ak mlar göstermek üzere matematiksel olarak Kirchhoff un Ak m Kanunu afla daki gibi ifade edilebilir. I g - I ç = 0 (1.21) fiekil 1.14 deki örne e, Kirchhoff un Ak m Kanunu uyguland nda afla daki ifade elde edilir. I 2 +I 3 -I 1 -I 4 =0 fiekil 1.14 Örnek dü üm noktas ve ak mlar. i 1 R 1 i 2 i V g i 3

31 1. Ünite - Genel Tan mlar 21 Dü üm noktas, bir ak m n iki veya daha fazla kola ayr ld noktad r. D KKAT Kirchhoff un Ak m Kanunu, yük korunumunun bir ifadesidir. Bu kanuna göre herhangi bir noktada yük birikmesi olamayaca ndan, devrede verilen bir noktaya ne kadar ak m girerse o kadar ak m bu noktay terk etmek zorundad r. fiekildeki devrede I 1 =5A ve I 2 =1A ise, a) I 3 ak m n n de erini hesaplay n z. b) R 2 =20 Ω oldu una göre a-b uçlar aras ndaki potansiyel fark (V ab ) hesaplay n z. a ÖRNEK 12 R 1 I 1 I 2 I 3 50V R 2 R 3 b ÇÖZÜM 12: a) fiekildeki devre için Kirchhoff un Ak m Kanunu na göre afla - daki eflitlik yaz l r. I 1 =I 2 +I 3 5 =1+I 3 I 3 = 4A b) I 2 =1 A ve R 2 =20Ω oldu una göre V ab, (1.19) eflitli i ile belirlenir. V=IR V ab = (1)(20) V ab = 20 V 220 V luk flebeke gerilimi flekildeki gibi üç yükü beslemektedir. I 1 = 4 A, I 2 =0.5 A, I 3 =1 A oldu una göre flebekeden çekilen toplam ak m (I T ) hesaplay n z. 7 SIRA S ZDE I T I 1 I 2 I V R 1 R 2 R 3 fiekil 1.15 Kirchhoff un Gerilim Kanunu na göre herhangi bir kapal devre boyunca bütün devre elemanlar - n n uçlar aras ndaki potansiyel farklar n cebirsel toplam s f r olmal d r. fiekil 1.15 deki devreye Kirchhoff un Gerilim Kanunu uyguland nda afla daki eflitlik elde edilir. V s V 1 - R 1 R 3 R 2 + V 2 - Örnek devre. V 1 +V 2 +V 3 -V s =0 - V 3 +

32 22 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik ÖRNEK 13 fiekildeki devreye göre R 1 direnci üzerine düflen gerilim V 1 =5 V, R 2 direnci üzerine düflen gerilim V 2 =3 V, R 3 direnci üzerine düflen gerilim V 3 =4 V ve kaynak gerilimi Vs=14V oldu una göre R 4 direnci üzerine düflen gerilim kaç V tur? V s - + R 1 R 2 R 3 R 4 ÇÖZÜM 13: fiekildeki devre için Kirchhoff un Gerilim Kanunu na göre afla daki eflitlik yaz l r. V 1 +V 2 +V 3 +V 4 -V s = V 4-14 = 0 V 3 =2V SIRA S ZDE 8 fiekildeki devrede ak m n yönünü ve dirençler üzerine düflen gerilimlerin polaritelerini flekil üzerinde gösteriniz. V s - + R 1 R 2 R 3 R 4 ÖRNEK 14 fiekildeki devrede I T = 12 ma I 1 =3 ma, I 2 =9 ma oldu una göre I 3 ak m ve R 3 direnci için ne söylenebilir? I T I 1 I 2 I V R 1 R 2 R 3 ÇÖZÜM 14: I 3 ak m Kirchhoff un Ak m Kanunu na göre afla daki gibi hesaplan r: I T = I 1 +I 2 +I 3 12 ma = 3 ma + 9 ma+ I 3 I 3 = 0 ma I 3 ak m n n 0 ma olarak bulunmas R 3 direncinden ak m ak fl ve R 3 direnci üzerine gerilim düflümü olmad n gösterir (I 3 = 0 ma ve V 3 =0 V). Bu durumda R 3 direnci aç k devre ya da R 3 direncini devreye ba layan iletkenlerde temass zl k (ya da kopma) olabilir.

33 1. Ünite - Genel Tan mlar 23 Özet Günlük hayatta elektrik ile statik elektrik ve elektrik ak m fleklinde karfl lafl l r. Statik elektrik çeflitli flekillerde oluflabilir. Statik elektrik zaman zaman arklar fleklinde boflal r. Do ada meydana gelen flimflek ve y ld r m buna birer örnektir. Cisimlerin çok yüksek statik elektrik ile yüklenmesi ve bunlar n boflalmas çeflitli reaksiyonlara neden olur. Özellikle yan c, patlay c ve parlay c ortamlarda meydana gelen ark ciddi tehlike arz eder ve yang nlara, hasarlara, ciddi yaralanmalara ve hatta ölümlere neden olur. Bu nedenle statik elektri e sebep olan durumlar n bilinmesi ve buna göre önlem al nmas son derece önemlidir. Elektrik ak m bir malzeme içerisinde atomlar n son yörüngelerinde bulunan elektronlar n bir etki ile atomdan koparak hareket etmeleri neticesinde oluflur. Temel elektriksel büyüklükler ak m, gerilim ve dirençtir. Gerilim (ya da potansiyel fark) bir elektrik yükünü bir noktadan baflka noktaya hareket ettirebilmek için gerekli enerji miktar olarak tan mlan r. Direnç ise elektrik ak - m na karfl gösterilen zorluktur. Birim zamanda yap lan ifle ya da harcanan enerjiye güç denir. Elektrikte gücün birimi watt t r. fl, genel itibariyle ifl yapabilme yetene i olarak tan mlan r. Elektrikte iflin birimi Wh dir. Elektrik elektronik devrelerde k sa devre ve aç k devre çok önemli ar za sebepleridir. Bir elektrik ya da elektronik devreden geçen ak m n devre elemanlar n dolaflmak yerine dirençsiz yoldan geçmesine k sa devre denir. Devre elemanlar n n ar zalanmas neticesinde k - sa devre olabilece i gibi yal t m bozulan iletkenlerin birbirine de mesi de k sa devreye sebep olabilir. K sa devre olan koldan yüksek ak m geçer. Bu da devrenin ya da devre elemanlar n n ar zalanmas na neden olur. K sa devre durumunda koruma eleman olmayan devre ya da flebekelerde yang n ç kmas olas tehlikelerden biridir. Aç k devre durumunda aç k devre olan koldan ak m ak fl olmaz. letkenlerin kopmas, temas etmemesi ya da devre kartlar n n üzerinde bulunan ve enerji iletimi sa layan bak r yollar n kaz nmas (ya da kalkmas ) durumlar nda aç k devre meydana gelir. Bunun d fl nda devrede bulunan elemanlar da aç k devre olabilir. Belirgin bir ar za ya da devrenin istenen ifllevi istenen flekilde yerine getirmemesi neticesinde devrede aç k ya da k sa devre olmas ndan flüphe duyulmal d r. Aç k ve k sa devre durumlar, ölçüm sonuçlar ile hesaplama sonuçlar n n karfl laflt r lmas yoluyla tespit edilece i gibi, kimi zaman gözle kontrol s ras nda da tespit etmek mümkündür. Örne in devre kart üzerinde kaz nm fl yol ya da temas etmeyen kablolar baz durumlarda gözle kontrol s ras nda saptanabilir. Do ru ak m ve alternatif ak m elektrik ak m n n iki türüdür. Do ru ak m yönü ve fliddeti sabit olmas ve bunun yan nda depolanabilir olmas yönüyle alternatif ak mdan ayr l r. Alternatif ak m, yönü ve fliddeti zamana ba l olarak de iflen ak md r. Alternatif ak mda sinüzoidal, üçgen, kare dalga ve testere difli gibi de iflik dalga biçimleri kullan lmaktad r. En bilinen AC dalga biçimi sinüzoidal dalgad r. Alternatif ak m zamana ba l olarak de iflti inden ani, maksimum ve etkin de er tan mlamalar yap lm flt r. Ani de er, dalgan n herhangi bir anda ald de er iken maksimum de er, dalgan n bir yar m periyotta ald en yüksek de erdir. Etkin de- er bir direnç üzerinde alternatif ak mda harcanan gücün, ayn direnç üzerinde do ru ak mda harcanan güce eflitlenmesi ile bulunan alternatif ak m de eridir. Alternatif ak m ile ilgili kullan lan ifadelerde aksi belirtilmedikçe alternatif ak m n etkin de erinden söz edildi i anlafl lmal d r. Osilaskop d fl ndaki ölçü aletleri alternatif ak m n etkin de erini ölçer. Çok fazl AC bir kaynak ile iki, üç ya da daha fazla yük ayn anda beslenebilir. Bu durumda, her yüke uygulanan gerilim ve frekans ayn olup gerilimler aras nda belirli ve eflit faz fark bulunur. Bu tür sistemlere çok fazl sistemler denir. Özellikle maliyet ve verim yönünden çok fazl sistemlerin tek fazl sistemlere göre birtak m üstünlükleri vard r. fiehir flebekelerinin ana trafolar nda elektrik üç fazl iken ev aletleri tek fazl alternatif gerilim ile çal flt ndan evlere tek fazl gerilim verilmektedir. Sanayide kullan lan motor ve makinalar ço unlukla üç fazl alternatif gerilim ile çal flmaktad r. Bu kapsamda tek faz ve üç faz kavramlar n n bilinmesi önemlidir. Ohm Kanunu ile Kirchhoff un Ak m ve Gerilim Kanunlar devre analizinin temelidir. Ohm Kanunu ile bu kanuna uyan omik yükler üzerine düflen gerilim ve üzerinden geçen ak m hesaplanabilir. Benzer flekilde Kirchhoff un Ak m ve Gerilim Kanunlar kullan larak bir devre ile ilgili olarak ak m, gerilim gibi temel elektriksel büyüklükler hesaplanabilir. Bir elektrik - elektronik devrede hesaplama sonuçlar ile ölçüm sonuçlar karfl - laflt r larak ar za tespit edilebilir.

34 24 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Kendimizi S nayal m 1. Özdirenci 5 ohm-m olan iletkenin uzunlu u 100 m, kesit alan 0.02 mm 2 dir. Bu iletkenin direnci kaç kω dur? a. 10 kω b. 15 kω c. 20 kω d. 25 kω e. 30 kω 2. Statik elektrik ile ilgili olarak afla dakilerden hangisi söylenemez? a. Statik elektrik ark n n oldu u yerde, yan c, parlay c veya patlay c bir ortam varsa, büyük patlama ve yang n olaylar meydana gelebilir. b. Boyahane ortam nda tabancadan ç kan yan c ve parlay c boya-hava kar fl m ve deflarj ark bu kar fl m kolayl kla tutuflturabilir. c. Hafif ve iletken olmayan malzemelerin ifllendi i veya kullan ld bas m iflleri ve benzeri çal flmalarda statik elektrik yükü birikmesi, tabakalar n birbirlerine yap flmas na veya ayr lmas na neden olarak üretimi kötü bir flekilde etkileyebilir. d. Statik elektrik, hassas elektrik alet ve cihazlar n hatal çal flmas na neden olabilir. e. Statik elektrik, hareketli bir tür elektrik olup depolan p; daha sonra ihtiyaç halinde kolayl kla kullan labilir. 3. K sa devre ile ilgili olarak afla dakilerden hangisi do rudur? a. Devrede tellerden biri koparsa k sa devre oluflur. b. Devrede tellerden birine konulan anahtar aç l r ve uzun süre beklenir ise k sa devre oluflur. c. Yal tkan kaplamalar n n özelli ini kaybetmesinden ötürü iletkenler birbirine de erse k sa devre oluflur. d. Devreye ilave direnç eklenirse k sa devre oluflur. e. Devreye sigorta eklenirse k sa devre oluflur. 4. Sürekli olarak 10A ve 120V ta çal flan bir f r nda 8 saatte yap lan ifl kaç kwh tir? a. 8.8 kwh b. 9.0 kwh c. 9.2 kwh d. 9.4 kwh e. 9.6 kwh 5. AC ve DC ile ilgili verilen ifadelerden hangisi do rudur? a. Elektrikli ev aletleri DC ile çal fl r. b. DC ak m n bir frekans vard r. c. fiebeke elektri i DC dir. d. Akümülatör AC üretir. e. AC ayn de erde ve ayn yönde akmaz. 6. Direnci 25 Ω ve üzerinde harcanan güç 100W olan bir iletim kablosundan geçen ak m kaç A dir? a. 1 A b. 2 A c. 4 A d. 8 A e. 10 A 7. Sarg lar üçgen ba l 3 fazl jeneratörün hat gerilimi 380 V ve hat ak m de eri 2 A oldu una göre faz gerilim ve ak m de eri s ras yla afla dakilerden hangisinde do ru olarak verilmifltir? a. 380 V, 1.15 A b. 220 V, 1.15 A c. 380 V, 2 A d. 220 V, 2 A e. 220 V, 1.5 A 8. fiekilde verilenlere göre I ak m kaç A dir? 6V I a. - 2 A b. - 3 A c. 2 A d. 0 A e. 3 A 24V

35 1. Ünite - Genel Tan mlar 25 Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar 9. fiekildeki devrede R 1 = 2 kω, R 2 =1 kω, R 3 = 3 kω ve Vs = 12 V tur. Devreden geçen ak m n fliddeti 4 ma oldu una göre afla dakilerden hangisi do rudur? V s + - a. R 1 direnci aç k devredir b. R 2 direnci aç k devredir. c. R 3 direnci aç k devredir. d. R 1 direnci k sa devredir. e. R 3 direnci k sa devredir. 10. fiekildeki devrede R 1 = 10 kω R 2 =20 kω ve R 3 = 30 kω dur. Devreden geçen I 1 ak m n n fliddeti 2 ma oldu- una göre afla dakilerden hangisi do rudur? R 1 R 3 R 1 R 2 I 1 I 2 I 3 1. d Yan t n z yanl fl ise Örnek 2 yi yeniden gözden geçiriniz. 2. e Yan t n z yanl fl ise Statik Elektrik konusunu yeniden gözden geçiriniz. 3. c Yan t n z yanl fl ise K sa Devre konusunu yeniden gözden geçiriniz. 4. e Yan t n z yanl fl ise fl konusunu yeniden gözden geçiriniz. 5. e Yan t n z yanl fl ise Alternatif Ak m konusunu yeniden gözden geçiriniz. 6. b Yan t n z yanl fl ise Güç konusunu yeniden gözden geçiriniz. 7. a Yan t n z yanl fl ise Çok Fazl Ak mlar konusunu yeniden gözden geçiriniz. 8. b Yan t n z yanl fl ise Örnek 4 ü yeniden gözden geçiriniz. 9. e Yan t n z yanl fl ise K sa Devre ve Kirchhoff Kanunlar konular n yeniden gözden geçiriniz. 10. c Yan t n z yanl fl ise Aç k Devre ve Kirchhoff Kanunlar konular n yeniden gözden geçiriniz. 60V R 2 R 3 a. R 1 direnci aç k devredir b. R 2 direnci aç k devredir. c. R 3 direnci aç k devredir. d. R 1 direnci k sa devredir. e. R 3 direnci k sa devredir. S ra Sizde Yan t Anahtar S ra Sizde 1 letken maddeler: bak r, gümüfl, alt n. Yal tkan maddeler: kauçuk, lastik, plastik, cam. S ra Sizde 2 Harcanan güç: P= I 2 R P= (10 2 )20 = 2000 W = 2 kw Yap lan ifl W = Pt W = 2000() 5 W = W= 10 kwh ÖdenecekTutar Ö. Tutar = ( 10)( 2) Ö. Tutar = T20 S ra Sizde 3 Do ru Ak m; dinamo, akümülatör, pil, günefl pili gibi kaynaklar taraf ndan üretilir.

36 26 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik S ra Sizde 4 Ve = ( ) Vm V Vm = ( ) 300 Vm = = V S ra Sizde 5 AC ile DC aras ndaki fark: AC de ak m n ve gerilimin genli i zamanla de iflir ve AC nin frekans vard r. DC de ak m n ve gerilimin genli i sabittir ve DC nin frekans yoktur. AC depolanamaz, DC depolanabilir. S ra Sizde 6 R = V I R = 56 2 R= 28 Ω S ra Sizde 7 Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar Br tton G. L., (1999), Avoiding Static Ignition Hazards in Chemical Operations, American Institute of Chemical Engineers, New York. Fitzgerald, A.E., Higginbotham, D. E., Arvin Grabel S. M., (Çeviren: Prof. Dr. Kerim K ymaç) (2002). Temel Elektrik Mühendisli i Cilt 1, Bilim Center. Halliday D., Resnick R. (2002). Fizi in Temelleri Elektrik Problem Çözümleri 2, (Çeviren: Prof. Dr. Cengiz Yalç n ve Yrd. Doç. Dr. Erdo an Apayd n), Arkadafl Yay nc l k Hayt, W. H., Kemmerly, J. E., Durbin S. M. (2006). Engineering Circuit Analysis, New York: McGraw Hill. Körp nar M. A., (2000). nsan üzerinde biriktirilen elektrostatik yüklerin fizyolojik ve psikolojik etkileri. Cerrahpafla T p Fakültesi Dergisi. Cilt: 31, Say : 4, s: Serway-Beichner, (Çeviren: Prof. Dr. Kemal Çolako lu), (2002). Fizik-2 Palme Yay nc l k Toktafl, F. Ü., Statik Elektrik, Elektrik Mühendisli i Dergisi. Nisan-May s I T I 1 I 2 I V R 1 R 2 R 3 I T =I 1 + I 2 + I 3 I T = I T = 5.5 A S ra Sizde 8 V R1 - + V s - + R 4 R 1 R 2 R V R2 V R3 - + VR4 -

37

38 2ELEKTR K BAKIM, ARIZA BULMA VE GÜVENL K Amaçlar m z Bu üniteyi tamamlad ktan sonra; Pasif devre elemanlar n n yap s n aç klayabilecek, Aktif devre elemanlar n n yap s n aç klayabilecek, Güç kaynaklar n s n fland rabilecek, Güç kaynaklar ar zalar n yorumlayabilecek bilgi ve becerilere sahip olabilirsiniz. Anahtar Kavramlar Direnç Bobin Tristör Fet Kondansatör Transformatör Transistör Mosfet Güç Kayna Ar za çindekiler Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Temel Elemanlar ve Güç Kaynaklar G R fi PAS F DEVRE ELEMANLARI AKT F DEVRE ELEMANLARI GÜÇ KAYNAKLARI

39 Temel Elemanlar ve Güç Kaynaklar G R fi Her elektrikli ya da elektronik cihaz çal flmas için enerjiye ihtiyaç duyar ve bu enerjinin karfl lanmas için güç kaynaklar kullan l r. Enerji sa lamak için sürekli çal flmak, güç kaynaklar n daha fazla ar za yapmaya aç k hale getirmektedir. Bu nedenle ço unlukla güç kayna ar zas görülmektedir. Güç kaynaklar n n yap s nda temel devre elemanlar yer al r. Temel devre elemanlar aktif ve pasif devre elemanlar olarak s n fland r l r. Pasif devre elemanlar ; direnç, bobin ve kondansatördür. Aktif devre elemanlar aras nda yar iletken yap l diyot, transistör, fet, mosfet ve tristör yer al r. Pasif devre elemanlar genel olarak AC ya da DC elektrik ak m na karfl direnç özelli i gösterir. Direnç, elektrik ak m n n geçiflini s n rlamak için kullan ld gibi bu ak m n yaratt s etkisinden faydalan larak bir s t c olarak da kullan labilir. Bobin ve kondansatör ise AC ve DC ak ma karfl direnç göstermenin yan s ra elektrik enerjisini k sa süreli depo etmek amac yla kullan l r. Bobin, elektrik enerjisini manyetik enerji fleklinde depolar. Bir bobinden elektrik ak m geçirildi inde elektrom knat s elde edilir. Elektrom knat s n manyetik özelli i olan cisimleri çekme özelli inden faydalan larak birçok faydal cihaz ve eleman gelifltirilmifltir. Demir yükleme iflleri yapan vinçler, elektrom knat slarla yüklerini kald r r ayr ca kap zili, röle ve kontaktörün yap s n oluflturan temel elemand r. Kondansatör, elektrik enerjisini elektrostatik enerji fleklinde depolar. Bununla birlikte, alternatif ak m n do ru ak ma çevrilmesi s ras nda meydana gelen gürültüleri ortadan kald rmak için filtre eleman olarak da kondansatör ve bobin s kl kla kullan l r. Aktif devre elemanlar genel olarak elektrik ak m n kontrol etmek, ak m yükseltmek, güç kazanc sa lamak amac yla kullan l rlar. Aktif devre elemanlar ndan transistör, fet ve mosfetin çal flma prensipleri farkl olmakla birlikte her üçü de devrelerde benzer amaçlarla kullan l r. Bu elemanlar n yükseltme özelli inden faydalan larak çeflitli güçlerde yükselteç devreleri, anahtarlama özelli inden faydalan larak anahtarlamal güç kaynaklar (SMPS), kesintisiz güç kaynaklar ve motor sürücüleri yap l r. Tristör do ru ak m ve alternatif ak m devrelerinde kullan lmakla birlikte alternatif ak m devrelerinde kullan m daha yayg nd r. Alternatif ak m devresinde kullan lan tristör, yük üzerine düflen gerilimin ortalama de erinin ayarlanabilmesini sa lar. Tristörün bu özelli inden faydalan larak DC motorlar n n h z ayar basit ve ucuz bir flekilde yap labilir. Devrelerde aktif elemanlar tek bafllar na kullan lmazlar. Pasif ve aktif devre elemanlar n n birlikte kullan lmas yla elektronik devreler meydana gelir.

40 30 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Bu ünitede en basitinden en karmafl na kadar tüm elektrik/elektronik cihazlarda ve özellikle bu cihazlar n güç kaynaklar ya da besleme devrelerinde kullan lan temel elemanlar hakk nda bilgi verilmifltir. Ard ndan güç kaynaklar anlat lm flt r. Konunun pekifltirilmesi amac yla örnek güç kayna devrelerine yer verilmifltir. PAS F DEVRE ELEMANLARI Pasif devre elemanlar, gerilim uyguland nda enerji harcayan ya da enerji depolayan devre elemanlar d r. Direnç, kondansatör ve bobin pasif devre elemanlar d r. Direnç ak m s n rlamas yaparken enerji harcar. Kondansatör ve bobin ise elektrik enerjisini depolar. Kondansatör elektrik enerjisini elektrik yükü olarak, bobin ise manyetik alan olarak depolar. Bu elemanlar elektronik devrelerin ve entegrelerin vazgeçilmez birer parças d r. Dolay s yla, bu elemanlar n yap sal özelliklerinin ve elektriksel davran fllar n n bilinmesi son derece önemlidir. Afla da sözü geçen devre elemanlar ile ilgili k sa bilgi verilmifltir. fiekil 2.1 (a) Direnç sembolü. (b) Örnek direnç. Direnç Elektrik ak m na karfl gösterilen zorlu a direnç ad verilir. Her maddenin düflük ya da yüksek bir elektriksel direnci vard r. Birimi ohm dur ve Ω ile gösterilir. Elektrik ve elektronik devrelerde, ak m kontrol etmek amac yla devre eleman olarak üretilen dirençler kullan l r. Dirençler R ile gösterilir. fiekil 2.1 de direnç sembolü ile örnek bir direnç görülmektedir. R (a) R (b) Direnç de erleri çok küçük de erlerde olabildi i gibi (0.1 ohm gibi) çok yüksek de erlerde de olabilir ( ohm). Dirençler çeflitli güçlerde yap l r. Düflük güçler için karbondan yap lan dirençler kullan l rken, yüksek güçler için krom-nikel alafl m ndan yap lan telli dirençler kullan l r. Direnç de erleri renk kodlar veya rakam ve harflerle ifade edilir. Renk kodlamada direnç üzerinde 4, 5 ya da 6 renk band bulunur. 4 bantl direnç renk kodlar n n anlamlar ve de erleri Tablo 2.1 de verilmifltir. Tablo 2.1 Direnç renk kodlar. 4 BANTLI D RENÇ RENK KODLARI RENKLER 1.Renk Say 2.Renk Say 3.Renk Çarpan Tolerans Siyah Kahverengi K rm z Turuncu Sar Yeflil Mavi Mor Gri Beyaz Alt n Rengi Gümüfl Rengi Renksiz %5 %10 %20

41 2. Ünite - Temel Elemanlar ve Güç Kaynaklar 31 Renk kodlamada 1. bant 1. say y, 2. bant 2. say y 3. bant 1. ve 2. rakamdan sonra eklenecek s f r say s n 4. bant ise direncin tolerans yüzdesini gösterir. Direnç de eri ohm olarak elde edilir. Tablo 2.1 den de görüldü ü gibi siyah rengi 1. bant olarak yer alamaz. Üzerinde s ras yla sar, mor, k rm z, gümüfl renk bantlar olan direncin de eri nedir? ÖRNEK 1 ÇÖZÜM 1: Renk Kodu Sar Mor K rm z Gümüfl Direnç De eri %10 R = 4700Ω Tolerans = 4700 (0.1) = 470Ω R = 4.7kΩ " 470Ω Dirençlerin sa laml k kontrolü ohmmetre ad verilen ölçü aleti ile yap l r. Ölçü aletinde elde edilen sonuç direnç, üzerinde belirtilen de er ile karfl laflt r l r. Ölçüm sonucu, direnç de erinden farkl ise direnç ar zal d r. Bu durumda devrede ayn güçte ve direnç de erinde yeni bir direnç kullan lmal d r. Renk kodu yeflil, mavi, turuncu ve alt n olan direncin de erini hesaplay n z. Kullan m yerlerine göre üç tür direnç vard r: Sabit de erli dirençler Ayarl dirençler (potansiyometre, trimpot, reosta) Ortam etkili dirençler (LDR, NTC, PTC, VDR) Afla da bu dirençler s ras yla aç klanm flt r. 1 SIRA S ZDE Sabit De erli Dirençler Devre ak m n ya da gerilimini belirli bir de erde sabitlemek amac yla kullan lan, direnç de erinin de iflmedi i elemanlara sabit direnç denir. Sabit direnç için kullan lan iki tür devre sembolü vard r. fiekil 2.2 (a) da sabit direnç sembolleri ve (b) de örnek bir sabit direnç görülmektedir. R R fiekil 2.2 (a) Sabit direnç sembolü. (b) Örnek sabit direnç. (a) (b) Ayarl Dirençler Direnç de erinin istenilen de erde ayarlanabildi i dirençlerdir. Böylece ba land klar noktan n gerilimini bölme ya da ba land klar noktadan geçen ak m ayarlama imkân olur. Üç tip ayarl direnç vard r: Trimpot Potansiyometre Reosta

42 32 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 2.3 Trimpot, direnç de erinin sürekli olarak de ifltirilmesine ihtiyaç olmayan yerlerde kullan l r. Ayarlama ifllemi bir kez küçük tornavida ile yap l r. Trimpot boyutlar n n küçük olmas nedeniyle daha çok elektronik kartlarda kullan l r. Potansiyometre ise direnç de erinin sürekli olarak de ifltirilmesi gereken yerlerde kullan l r. Reosta da potansiyometreye benzerdir, ancak potansiyometreden farkl olarak büyük güçlerin ak mlar n n ayarlanmas nda kullan l r. fiekil 2.3 de trimpot, potansiyometre ve reosta sembolleri ile örnek bir potansiyometre görülmektedir. (a) Trimpot sembolü. (b) Potansiyometre ve Reosta sembolü. (c) Örnek potansiyometre. A C B A C B (a) (b) (c) SIRA S ZDE 2 fiekildeki devrede lamban n parlakl n n en düflük olmas için ne yap lmal d r? A P1 B L1 E C D P2 fiekil 2.4 Ortam Etkili Dirençler Direnç de eri çeflitli fiziksel büyüklükler etkisiyle de iflen dirençlere ortam etkili direnç denir. Üzerine uygulanan s, fl k ve gerilim gibi etkilerle direnç de iflimi sa lan r. Ortam etkili dirençler üç tiptir: Ifl k Etkili Dirençler (LDR) Is Etkili Dirençler (NTC, PTC) Gerilim Etkili Dirençler (VDR) LDR; de eri üzerine düflen fl k fliddeti ile ters orant l olarak de iflen dirençtir. Üzerine düflen fl k fliddeti artt kça LDR nin direnci azal r, fl k fliddeti azald kça LDR nin direnç de eri artar. fiekil 2.4 (a) da LDR için kullan lan semboller ve (b) de örnek bir LDR görülmektedir. (a) LDR sembolü. (b) Örnek LDR. (a) (b)

43 2. Ünite - Temel Elemanlar ve Güç Kaynaklar 33 LDR, sokak lambalar n n akflam saatlerinde otomatik olarak ayd nlat lmas nda kullan lan fotosel rölelerinin temel eleman d r. Ayr ca foto raf makinelerindeki flafl n kontrolünde LDR kullan l r. NTC; s etkili bir direnç türüdür ve negatif katsay l direnç anlam na gelir. NTC nin Direnç de eri s cakl k ile ters orant l olarak de iflir. Ortam s cakl artt kça NTC nin direnç de eri düfler, s cakl k azald kça direnç de eri artar. Bir yang n alarm sisteminde s cakl k belli bir dereceye ç kt zaman alarm üretmek veya yang n söndürmek için su püskürtücülerini çal flt rmak veya bir odan n s cakl n belli bir de erde tutmak için NTC kullan labilir. Bunun yan nda NTC, kombi sistemlerinde s cakl k ölçüm ve kontrolü amac yla da kullan labilen bir elemand r. PTC; s etkili bir di er direnç türüdür ve pozitif katsay l direnç anlam na gelir. PTC nin direnci, bulundu u ortam s cakl ile do ru orant l olarak de iflir. Ortam s cakl artt kça PTC nin direnci artar, ortam s cakl azald kça PTC nin direnci düfler. AC Motorlarda iki faza kalma ya da afl r yüklenme nedeniyle oluflacak s motor sarg lar n n yal t mlar n n bozulmas na ve hatta yang nla sonuçlanabilecek ar zalara neden olabilir. Bunu önlemek amac yla motor koruma rölelerine PTC tak l r. fiekil 2.5 de NTC ve PTC sembolleri ile örnek NTC ve PTC görülmektedir. fiekil 2.5 -T +T (a) NTC ve PTC sembolü. (b) Örnek NTC. (c) Örnek PTC. NTC PTC (a) (b) (c) Bulundu u ortamdaki s cakl k art fl na ba l olarak üzerinden geçen ak m n artt direnç tipi nedir? 3 SIRA S ZDE VDR (Varistör); uçlar na uygulanan gerilimle direnç de eri ters orant l olarak de iflen devre eleman d r. Genellikle güç kaynaklar nda besleme gerilimi uçlar na paralel ba lan r ve gerilimin afl r yükselmesinden kaynaklanacak ar zan n, güç kayna içerisinde di er bölümleri etkilemesini önlemek amac yla kullan l r. Gerilim de eri artt nda direnci h zla azal r, buna ba l olarak üzerinden geçen ak m artar ve devreyi koruyan sigortan n atmas - E n sa lar. Bu flekilde devreyi yüksek gerilimden korur. fiekil 2.6 da VDR sembolü görülmektedir. Ortam etkili dirençlerin sa laml k testinde ortam koflullar de ifltirilerek ohmmetre ile direnç de eri ölçülür. Ölçüm sonuçlar elemana ait katalog bilgileri ile karfl laflt r l r. Direncin ar zal olmas durumunda ayn ya da muadili bir eleman ile de ifltirilmesi gerekir. fiekil 2.6 VDR sembolü.

44 34 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 2.7 Kondansatör Kondansatör, iki iletken levha aras na yal tkan bir madde (dielektrik madde) konmas yla elde edilen ve elektrik enerjisini k sa süreli depo etmeye yarayan bir devre eleman d r. fiekil 2.7 de kondansatör sembolü ve örnek kondansatör görülmektedir. Kondansatörün yüklenebilme özelli ine kapasite (s a) denir ve C ile gösterilir. Kapasite de erinin birimi Farad d r. 1 Farad l k kapasite de eri oldukça yüksek bir de erdir bu yüzden genellikle Farad n askatlar kullan l r. (a) Kondansatör sembolü. (b) Örnek kondansatör. (a) (b) Kapasite birimi Farad n askatlar ve dönüflümü basitçe flöyledir: Kapasite de eri milifarad (mf) mikrofarad (µf) nanofarad (nf) pikofarad (pf) 1 Farad Bir kondansatörün kapasitesi; levhalar n yüzey alan ve dielektrik malzemenin yal tkanl k katsay s ile do ru, levhalar aras ndaki mesafe ile ters orant l d r. Kondansatör devreye uygulanan gerilimin maksimum de erine flarj olur. Kondansatör DC ak m geçirmezken AC ak ma karfl ise zorluk gösterir. Kondansatör elektronik devrelerinin vazgeçilmez bir parças d r. Bilgisayardan beyaz eflyaya kadar tüm elektrik/elektronik devrelerinde yayg n olarak kullan l r. Güç kayna devrelerinde tam do rultulmufl do ru ak m n elde edilmesinde filtre eleman olarak kullan labildi i gibi, al c ve verici devreleri ile, osilatör devrelerinde frekans belirleyen temel eleman olarak kullan l r. (Osilatör belli bir frekans, genlik ve dalga biçiminde sinyal üreten devrelerdir). Kondansatörler fiziksel ortamlardan etkilenir. Özellikle elektrolitik (kutuplu) olan türlerinde iki levha aras nda bulunan dielektrik madde belirli bir zaman içerisinde s cakl k etkisiyle kurur. Bu durum kondansatörün kapasite de erinin de iflmesine ve hatta kondansatörün flarj tutmamas na neden olur ve daha önce çal flmakta olan devrede ar zaya yol açar. Kondansatörün kapasite de eri, LCRmetrenin kapasite ölçüm konumu ile ölçülür ve üzerinde yazan de er ile karfl laflt rma yap - larak kondansatörün ar zal olup olmad tespit edilebilir. Kondansatörün ar zal olmas durumunda ayn ya da muadili bir eleman ile de ifltirilmesi gerekir. Bobin Bobin, d fl yüzeyi yal t lm fl bak r iletkenlerin bir nüve üzerine sar lmas yla elde edilir. Bobinler elektrik enerjisini manyetik enerji olarak çok k sa süreli depo eder. fiekil 2.8 de bobin sembolü ve örnek bobinler görülmektedir.

45 2. Ünite - Temel Elemanlar ve Güç Kaynaklar 35 fiekil 2.8 (a) Bobin sembolü. (b) Örnek bobin. (c) Örnek bobin. (a) (b) (c) Bobin içerisinden bir elektrik ak m geçirildi inde etraf nda bir manyetik enerji meydana gelir (fiekil 2.9). Lenz kanununa göre bobin, içerisinden geçen ak m art yorsa ak m azaltmaya, içerisinden geçen ak m azal yorsa ak m artt rmaya çal fl r. fiekil 2.9 i çerisinden ak m geçen bir bobin etraf nda meydana gelen manyetik alan kuvvet çizgileri Bobinin oluflturdu u manyetik alan n kendi üzerinde oluflturdu u bu gerilime z t EMK denir. Bobin z t EMK nedeniyle ak m n geçiflini geciktirir. Bobinlerin büyüklük de eri, endüktans olarak adland r l r. Bobinin sembolü L, birimi Henry (H) dir. Henry çok büyük bir birimdir ve uygulamada daha çok askatlar kullan l r. Endüktans birimi Henry nin askatlar ve dönüflümü basitçe flöyledir: Endüktans de eri milihenry (mh) mikrohenry (µh) nanohenry (nh) pikohenry (ph) 1 Henry Nüve olarak kullan lan maddelerin manyetik geçirgenli i, endüktans de erini etkiler. Nüve manyetik geçirgenli i iyi olan ferromanyetik malzeme olabilece i gibi, manyetik geçirgenli i düflük olan demir ya da hava da olabilir. Bobin do ru ak ma karfl bir zorluk göstermez, ancak bak r iletkenlerden yap ld için do ru ak mda küçük bir omik direnç ortaya ç kar. Bobinin alternatif ak - ma karfl göstermifl oldu u zorlu a endüktif reaktans ad verilir. Endüktif reaktans, endüktans ve bobine uygulanan AC gerilimin frekans de eri ile do ru orant l olarak de iflir. Bobinin endüktans de eri LCRmetrenin endüktans ölçüm konumu ile ölçülür. Bobinler genellikle yal t mlar n n bozulmas nedeniyle k sa devre olur. Bobinlerde k sa devre tespitinde izolasyon megeri ya da tipik bir ohmmetre kullan - l r. Bobinin ar zal olmas durumunda ayn ya da muadili bir eleman ile de ifltirilmesi gerekir.

46 36 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 2.10 Transformatör Transformatör, elektromanyetik indüksiyon prensibiyle çal flan bir devre eleman - d r. Yap sal olarak transformatör; bir nüve üzerine sar lan, primer ve sekonder olarak adland r lan iki adet sarg dan oluflur. Bu sarg lar; d fl yal t lm fl bak rl iletkenlerin hesaplanan de erde bir nüve üzerine sar lmas yla elde edilir. Nüveye önce primer sarg sar l r. Sekonder sarg primer üzerine veya karfl s na sar l r. Primer ve sekonder aras nda do rudan elektriksel bir ba lant yoktur. Transformatörün primer sarg s na alternatif bir gerilim uyguland nda bu sarg de iflken bir manyetik alan oluflturur. Primere uygulanan alternatif gerilimin zamana ba l olarak her an yön ve fliddeti de iflti inden oluflturdu u manyetik alan n sekonder sarg lar n kesmesi ile sarg larda alternatif bir gerilim endüklenir. Bu flekilde transformatör, primerden sekondere elektrik enerjisini manyetik alan (indüksiyon) yoluyla aktar r. fiekil 2.10 da transformatör prensip flemas ve örnek bir transformatör görülmektedir. (a) Transformatör prensip flemas. (b) Örnek transformatör. Birinci (Primer) Sarg Vp Ip Np Manyetik Alan Demir Çekirdek Is Ns kincil (Sekonder) Sarg Vs R yük (a) (b) fiekil 2.11 Transformatör sembolü. Transformatörlerin primer sarg lar na do ru gerilim uyguland nda sabit bir manyetik alan meydana gelir. Bu alan n yönü ve fliddeti de iflmeyece inden sekonder sarg lar nda gerilim indüklemesi olmaz. fiekil 2.11 de transformatör sembolü görülmektedir. Transformatörler iki devre aras nda empedans uygunlaflt rmak, iki devreyi birbirinden yal tmak Vp Vs ve alternatif gerilim/ak m yükseltmek veya alçaltmak amac yla kullan l r. Örne in alçalt c bir transformatörde, primer sarg s na uygulanan gerilime göre sekonder sarg s ndan daha düflük bir gerilim elde edilir. Alçalt c tip transformatörlerde primer sipir (sar m) say s sekonder sipir say s ndan fazlad r. Primer sipir say s n n sekonder sipir say s na oran transformatörün dönüfltürme oran olarak adland r l r ve a harfi ile gösterilir. Transformatörde kullan lacak iletkenlerin kesitleri ve sipir say lar ; tranformatörün gücüne, gerilim dönüfltürme oran na ve çal flma frekanslar na ba l olarak hesaplan r. Transformatörlerde dönüfltürme oran afla daki formülle ifade edilir: a= Np Ns = Vp Vs = Is Ip (2. 1)

47 2. Ünite - Temel Elemanlar ve Güç Kaynaklar 37 a : Dönüfltürme oran Np : Primer sipir say s Ns : Sekonder sipir say s Vp : Primer gerilim de eri (Volt) Vs : Sekonder gerilim de eri (Volt) Ip : Primer ak m (Amper) Is : Sekonder ak m (Amper) Bir fazl transformatörün primer sarg lar nda Np = 500 sipir bulunmaktad r. Bu transformatörün primerine 220 V uyguland nda sekonderde 110 V ölçülmektedir. Buna göre afla da istenenleri hesaplay n z. a) Transformatörün dönüfltürme oran b) Sekonder sipir say s ÇÖZÜM 2: Vp=220 V, Np=500 ve Vs=110 V Np Vp Is 220 a) a = = = a = = 2 Ns Vs Ip 110 ÖRNEK 2 b) = Ns= 250 Ns Transformatörün sa laml k testi girifl ve ç k fl gerilimlerinin voltmetre ile ölçülmesi ile yap l r. Örne in transformatöre, üzerinde yazan primer gerilimi uyguland nda ç k fltan transformatör üzerinde yazan sekonder geriliminin elde edilmesi gerekir. Aksi halde transformatör ar zal demektir. AKT F DEVRE ELEMANLARI Aktif devre elemanlar, ak m ve gerilimi kontrol eden ya da seviyesini de ifltiren devre elemanlar d r. Bu elemanlar, ak m ve gerilimi kontrol ederek di er elektriksel veya fiziksel büyüklüklere kumanda ederler. Bunun yan nda ak m ya da gerilimi yükseltme iflleminde de kullan l rlar. Aktif devre elemanlar yar iletken malzemelerden yap l r. Bu devre elemanlar elektronik devrelerde tek bafllar na kullan lmaz, pasif devre elemanlar ile birlikte kullan l r. Kullan lacak devrenin özelli ine göre, aktif devre elemanlar n n özellikleri ve türleri de de iflmektedir. Diyot, transistör, fet, e- mosfet ve tristör yar iletken devre elemanlar na örnek olarak verilebilir. Aktif devre elemanlar nda p ve n tipi malzemeler kullan l r. n maddesi, germanyum ya da silisyum elementine son yörüngesinde 5 elektron bulunan arsenik, fosfor gibi elementlerin belirli oranda eklenmesiyle elde edilir. Benzer flekilde p maddesi de germanyum ya da silisyum elementine son yörüngesinde 3 elektron bulunan bor, galyum gibi elementlerin belirli oranda eklenmesiyle elde edilir. p tipi malzemede elektron boflluklar, n tipi malzemede ise elektronlar ço unluktad r. Diyotlar, p ve n tipi malzemelerin belli bir ölçüde bir araya getirilmesiyle yap - lan 2 katmanl, 2 terminalli devre eleman d r. Diyot elektrik ak m n tek yönde geçirir. Genellikle alternatif ak m n do ru ak ma dönüfltürülmesinde kullan l r. Transistörler, p ve n malzemelerinin belli bir ölçüde bir araya getirilmesiyle yap lan 3 katmanl, 3 terminalli bir devre eleman d r. Ak m yükseltme ve anahtarlama eleman olarak kullan l r. Fet ve e-mosfet, p ve n malzemelerinin belli bir ölçüde bir araya getirilmesiyle yap lan 3 terminalli, gerilim kontrollü devre elemanlar d r. Anahtarlama eleman olarak yayg n bir flekilde kullan lmaktad r. Anahtarlama performanslar transistörlerden daha iyidir.

48 38 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Tristörler, p ve n malzemelerinin belli bir ölçüde bir araya getirilmesiyle pnpn yap s nda, 3 terminalli bir devre eleman d r. Elektrik ak m n n yük üzerindeki ortalama de erinin ayarlanmas nda ve daha çok düflük frekanslarda kullan l r. Yar iletken devre elemanlar s cakl k, ani gerilim de iflimi, ani ak m de iflimi, yüksek gerilim gibi durumlarda kontrol d fl iletime geçebilir. Elemanlar n katalog bilgileri dikkatlice incelenmeli ve yar iletkenin kontrol d fl iletime geçmesini önlemek için gerekli tedbirler al nmal d r. Entegre devreler, aktif ve pasif elemanlarla yap lan, kullan m ve çal flma biçimi özel olan devre elemanlar d r. Boyutlar küçük olmas na ra men karmafl k yap da ve fonksiyoneldirler. fiekil 2.12 Diyot Diyot, p ve n tipi yar iletken malzemelerin yan yana birlefltirilmesiyle elde edilen bir devre eleman olup, elektrik ak m n tek yönde geçirir. Bir yöndeki dirençleri ihmal edilebilecek kadar küçük, di er yöndeki dirençleri ise çok büyüktür. Direncin küçük oldu u yöne do ru yön veya iletim yönü, büyük oldu u yöne ters yön veya t kama yönü denir. Diyodun terminalleri anot (A) ve katot (K) olarak isimlendirilir. Diyodun anoduna, gerilim kayna n n pozitif (+) kutbu, katoduna kayna- n negatif (-) kutbu gelecek flekilde gerilim uyguland nda diyot do ru yönde kutuplanm fl olur ve diyot iletime geçer. Diyodun ileri yönde ak m geçirmeye bafllad - andaki gerilim de erine diyodun eflik gerilimi ad verilir. Diyodun anoduna gerilim kayna n n (-) kutbu, katoduna gerilim kayna n n (+) kutbu ba land nda diyoda ters gerilim uygulanm fl olur. Bu durumda diyot belli bir de ere kadar direnç gösterir. Ancak uygulanan bu ters gerilim çok yükseltilirse diyot delinir ve içinden yüksek miktarda ak m geçer. Bu noktaya diyodun k r lma gerilimi (ters dayanma gerilimi) denir. K r lma gerilimi kataloglarda PIV, PRV veya V(BR) ile gösterilir. Do ru polarma alt nda diyodun iletime geçebilmesi için gerekli voltaj de- eri silisyumdan yap lm fl diyotlar için 0.7 Volt, germanyumdan yap lm fl diyotlar için ise 0.3 Volt tur. fiekil 2.12 de diyot sembolü ve bir diyot görülmektedir. fiekil 2.12 (a) da diyot sembolüne dikkatle bak l rsa bir oka benzedi i görülmektedir, ok yönü ayn zamanda diyottan geçen ak m yönünü iflaret etmektedir. fiekil 2.12 (b) de beyaz bantl taraf katot, di er taraf ise anottur. Diyotlar kutuplu oldu undan devreye montaj s ras nda diyodun ba lant yönüne dikkat edilmelidir. (a) Diyot sembolü. (b) Örnek diyot. A (Anot) K (Katot) (a) (b) Diyodun elektrik ak m n tek yönde geçirmesi, yönü sürekli de iflen alternatif ak m n do rultulmas nda s kl kla kullan lan bir eleman olmas n sa lar. Bu amaçla kullan lan diyotlar do rultucu diyot olarak adland r l r. Bu diyotlar n do rultma ifllemini gerçeklefltirmesi belli koflullar alt nda geçerlidir. Bu koflullar üretici firman n yay nlam fl oldu u diyot kataloglar nda belirtilmifltir. Örne in 1N4002 diyodunun üretici firma katalo unda belirtilen ters dayanma gerilimi 100V tur. Geçirebilece i maksimum ak m 1A dir. fiebeke gerilimi olan 220V etkin de erli gerilimin do rultulmas nda bu diyot kullan lamaz. Bu do rultma ifllemini gerçeklefltirmek için katalog ak m de eri 1A, ters dayanma gerilimi 1000V olan 1N4007 diyodu kullan labilir.

49 2. Ünite - Temel Elemanlar ve Güç Kaynaklar 39 Yüksek frekansl anahtarlamal güç kaynaklar nda kullan lan diyotlar ve transistörler h zl olmal d r. 1N4007 diyodu en fazla 1kHz frekansl (saniyede 1000 defa de iflen) sinyallerin do rultulmas nda kullan l r. Diyotlar; fet, mosfet gibi yar iletken devre elemanlar n ve entegreleri korumak amac yla üretim s ras nda söz konusu elemanlar n içine yerlefltirilmektedir. Diyodun çok de iflik türleri vard r. Amaca göre hangi diyodun kullan lmas gerekti i iyi bilinmelidir. En s k kullan lan diyot çeflitleri; do rultucu diyot, zener diyot, foto diyot, fl k yayan diyot, k z lötesi diyot, varikap diyot ve schottky diyottur. Do rultucu Diyot Do rultucu diyotlar, alternatif gerilimin do rultulmas ve özellikle bobin kullan lan devrelerde bobinin meydana getirece i z t emk dan devrenin korunmas amac yla kullan l r. De iflik çal flma gerilimi ve ak mlar na sahip do rultucu diyotlar vard r. En s k kullan lan do rultucu diyotlar 1N4xxx serisi diyotlard r. Zener Diyot Foto Diyot Zener diyot, gerilim regülasyonu ya da referans gerilimi elde etmek amac yla kullan l r. Ters gerilim alt nda çal fl r, do ru yönde devreye ba lanmazlar. Zener diyodun ters k r lma gerilimi, do rultucu diyottan daha küçüktür. Piyasada çal flma voltajlar yla an l rlar. Ifl a ba l olarak iletime geçen diyotlard r. Foto diyotlar ters gerilim alt nda çal fl r. Birleflim yüzeyine fl k düfltü ünde foto diyot iletken hale gelir. Foto diyotlar en basit ve yayg n olarak, uzaktan kumanda sistemlerinde al c eleman olarak kullan l r. Örnek olarak; televizyon, uydu al c s veya müzik setlerinin kumanda al c lar verilebilir. Ifl k Yayan Diyot Ifl k yayan diyot k saca LED (Light Emitting Diode) olarak isimlendirilir. Ifl k yayan diyotlar n çal flma ilkesi do rultucu diyotlar ile benzerlik gösterir. Do rultucu diyotlardan farkl olarak LED in pn yap s na fl k yaymas n sa layan katk maddeleri eklenmifltir. P ve n maddelerinin birleflim yüzeyine elektrik uygulanmas yla beraber elektronlar fl ma yaparak birleflim bölgesinden uzaklafl rlar ve ak m akmaya bafllar. Ifl k yayan diyotlar devreden çok az ak m çekerler. Uygun çal flma ak mlar 2mA-20mA aras d r. LED in fl k yaymas için yaklafl k 2 V gerilim uygulanmas gerekir. fiekil 2.12 de örnek ledler görülmektedir. fiekil 2.13 Örnek Ledler.

50 40 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik K z lötesi Diyot K z lötesi fl k yayan diyotlard r ve enfraruj led olarak da isimlendirilmektedir. nsan gözü k z lötesi fl klar göremez. Enfraruj led, normal ledin birleflim yüzeyine galyum arsenid maddesi kat lmam fl halidir. Çal flma ilkesi lede benzerdir. Yayg n olarak uzaktan kumandal sistemlerde ve optik sensör bünyesinde verici eleman olarak kullan l r. letiflim mesafesi s n rl d r. Ço unlukla m lik mesafelerde kullan l r. Varikap Diyot Uçlar na uygulanan ters gerilim ile kapasite de eri de iflen diyottur. Uygulanan ters polarma gerilimi artt nda aradaki yüksüz bölge genifller. Bu da iki yar iletken aras ndaki mesafeyi artt r r. Böylece diyodun kapasitesi düfler. Ters gerilim azalt ld - nda ise nötr bölge daral r ve kapasite artar. Bu eleman, voltaj ile ayarlanabilir kapasite özelli i nedeniyle al c ve verici devrelerinde istenilen frekans n seçilmesinde kullan l r. Uydu al c, televizyon ve radyolar n otomatik frekans ayarlamas nda kullan l r. Schottky Diyot Schottky diyot, h zl diyot olarak da bilinmektedir. Di er diyotlar gibi pn yap s nda de ildir. N maddesi ile metal birlefliminden oluflur. H zl diyot do ru polarma alt nda çal fl r. letime geçme gerilimi çok düflüktür. Dolay s yla yüksek frekansl sinyallerin do rultulmas nda kullan l r. SIRA S ZDE 4 Ters polarma gerilimi alt nda çal flan diyotlar s ralay n z. Diyotlar n temel katalog de erleri: leri yön iletime geçirme gerilimi tepe de eri (V F ) Ters dayanma gerilimi tepe de eri (Peak Inverse Voltage (PIV)) Maksimum ileri yönde geçirme ak m (I F ) Ters kaçak ak m (I R ) Gerilim de iflim h z (dv/dt) Ak m de iflim h z (di/dt) 1N5828 Diyodun baz katalog de erleri afla daki gibidir: ANOT leri yön iletime geçirme gerilimi tepe de eri (V F ): 0.87 V Ters dayanma gerilimi tepe de eri (Peak Inverse Voltage (PIV)): 40 V Maksimum ileri yönde geçirme ak m (I F ): 15A Maksimum ters kaçak ak m (I RM ): 2 ma KATOT NTERNET nternetten BY398 kodlu diyotun datasheetini indirerek katalog de erlerini inceleyiniz. Transistör lk transistör Bell Laboratuvarlar nda 1948 de üretilmifltir. Transistör, p ve n tipi yar iletken malzemeden yap lm fl üç katmanl ve üç terminalli ak m kontrollü bir devre eleman d r. Transistörün terminalleri kollektör, beyz ve emiter olarak isim-

51 2. Ünite - Temel Elemanlar ve Güç Kaynaklar 41 lendirilir ve s ras yla C, B ve E harfleri ile gösterilir. Her ne kadar diyodun yap s - na benzese de çal flmas ve fonksiyonlar diyottan çok farkl d r. Transistör; kollektör-emiter aras ndaki iletkenli i, beyzinden geçen ak m ile de iflen bir devre eleman d r. Transistörler bu özelli i ile elektronik devrelerde temel olarak ak m kazanc sa lamak (sinyal yükseltmek) ve anahtarlama yapmak amac yla kullan l r. Transistörler pnp ve npn olarak iki tiptir. fiekil 2.14 de transistör sembolleri ve örnek bir transistör görülmektedir. fiekil 2.14 B (beyz) C (kollektör) B (beyz) C (kollektör) (a) pnp ve npn transistör sembolleri. (b) Örnek transistör. E (emiter) E (emiter) pnp transistör npn transistör (a) (b) Transistörün içyap s fiekil 2.15 de görülmektedir. fiekil 2.15 E p n p C E n p n C Transistörün içyap s. B pnp-tipi (a) B npn-tipi (b) Silisyumdan yap lm fl npn transistörün beyz ucuna emitere göre daha pozitif (+ 0.7V a eflit veya biraz üzerinde) bir gerilim uyguland nda beyz ucundan çok küçük de erli bir I B ak m geçer. Bu durumda emiter - kollektör aras ndaki direnç düfler ve transistörün kollektör ucundan emiter ucuna do ru I C ak m geçifli olur. Böylece beyz ak m (I B ) ile beyz ak m na göre daha büyük olan kollektör ak m (I C ) kontrol edilir. Silisyumdan yap lm fl pnp transistörün beyz ucuna emitere göre daha negatif (- 0.7V a eflit veya biraz üzerinde) bir gerilim uyguland nda pnp transistör iletime geçer. Böylece kollektör-emiterden geçen ak m kontrol edilmifl olur. Transistörün iletimde olmas için V BE voltaj de erinin silisyumdan yap lm fl transistör için en az 0.7 V, germanyumdan yap lm fl transistör için en az 0.3 V olmas gerekir. Transistörler kutupludur ve do ru flekilde monte edilmelidir. Bunun yan nda transistörler elektrostatik voltaja maruz kald nda bozulabilir. Bu nedenle elektrostatik deflarj (ESD) için gerekli önlemler al nmal d r. Transistörlerin bacak diyagramlar (pinout) üreticiden üreticiye farkl l k gösterebilir. Her zaman en iyi yol transistörün katalog bilgilerine (datasheet) bakmakt r. Transistörler çal flmalar s ras nda s n rlar, afl r s sebebiyle bozulmamalar için so utulmalar gereklidir. So utucu olarak genellikle genifl yüzeyli alüminyum metaller kullan l r. Metal ile transistör aras na s transferini daha kolay yapabilmek için termal macun sürülebilir. Alüminyum metalin transistörü daha iyi so utmas n sa lamak için üzerine bir elektrikli fan da konabilir. Bilgisayarlarda mikroifllemcilerin so utulmas nda bu tür bir teknik uzun y llard r kullan lmaktad r. Transistörler genellikle güç ve frekans

52 42 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik de erlerine göre s n fland r lmaktad r. Devrelerde kullan m alan na göre uygun transistör seçimi yap lmal d r. SIRA S ZDE 5 fiekil 2.16 (a) n-kanal FET sembolü. (b) p-kanal FET sembolü. Pnp ve npn transistörün iletime geçmesi için terminallerine uygulanacak gerilim polariteleri nas l olmal d r? Alan Etkili Transistör Alan etkili transistörler, elektrik alan prensiplerine göre çal fl r ve k saca FET (Field Effect Transistor) olarak isimlendirilir. FET; yüksek girifl empedans na sahip, gerilim kontrollü bir elemand r. Fetler p G (a) D S G (b) D S ve n tipi malzemelerin belli ölçüde birlefliminden oluflur ve gate (kap, geçit), drain (oluk, akaç), source (kaynak) olmak üzere üç terminali bulunur. Bu terminaller s ras yla G, D ve S harfleri ile gösterilir. Fet ile transistör terminalleri karfl laflt r ld nda, drain terminali kollektöre, source terminali emitere, gate terminali beyze benzerlik gösterir. Fet ler; n-kanall fet ve p-kanall fet olmak üzere iki tipte imal edilir. fiekil 2.16 da n-kanal ve p-kanal FET sembolleri görülmektedir. Fetler, transistörlerin kullan ld yerlerde rahatl kla kullan labilir. fiekil 2.17 de n-kanall fet in içyap s görülmektedir. fiekil 2.17 FET içyap s. G (Gate) p D (Drain) n Yay lma G p D n ID S (Source) n Kanall FET in içyap s (a) VG Elektron S VD n Kanall FET in polarmaland r lmas (b) Fet lerin çal flmas k saca flu flekildedir: G-S aras na uygulanan ters gerilime ba l olarak D-S aras ndan geçen ak m n de eri de iflir. Uygulanan ters gerilim de- eri artt kça yal tkan bölge genifller ve bu geniflleme D-S yönündeki drain ak m n (I D ) belli bir de erden sonra s f ra düflürür. I D ak m n s f ra düflüren ters V GS voltaj Vp (pinchoff) gerilimine mutlak de er olarak eflittir. Kataloglar n ço unda sadece V GS (off) de eri verilir. Sonuç olarak n kanal n n direnci ve kanaldan geçen ak m (I D ), V GS ile V DS nin bir fonksiyonudur. V GS = 0 Viken geçen I DSS ak m fet in maksimum ak m d r. I DSS ak m fet in önemli bir parametresidir. Bu flekilde bir fet te G-S aras na uygulanan voltaj de iflimi ile I D ak m kontrol edilmifl olur. Fetler özellikle yüksek frekansl al c verici devrelerinde yayg n olarak kullan - l r. Fetler ayr ca çok küçük sinyallerin ölçülmesinde de kullan lmaktad r. E-Mosfet MOSFET, metal oksit alan etkili transistör (metal oxide field effect transistor) olup, gate (G), drain (D) ve source (S) olmak üzere üç terminali bulunur. FET lerde G

53 terminali ile kanal aras nda bir yal t m yap lmam flt r. Mosfet lerde ise G terminali ile kanal aras yal t lm flt r. Kanal ayarlamal mosfet (D-Mosfet, Depletion Mosfet) ve kanal oluflturmal mosfet (E-Mosfet, Enhancement Mosfet) olmak üzere 2 türü vard r. D-Mosfet, fet lerle benzerlik gösterdi i için bu bölümde sadece E-Mosfet anlat lm flt r. fiekil 2.18 de MOSFET içyap s ile p-kanal ve n-kanal MOSFET sembolleri görülmektedir. G (Gate) D (Drain) S (Source) N kanal E-Mosfet G (Gate) D (Drain) S (Source) P kanal E-Mosfet 2. Ünite - Temel Elemanlar ve Güç Kaynaklar Oksit Tabaka Source (S) Gate (G) Drain(D) Oksit Tabaka N Maddesi P Alt Katman n + n + P Alt Katman fiekil 2.18 (b) n-kanal ve p kanal Mosfet iç yap s. 43 (a) n-kanal MOSFET in içyap s. (a) (b) E-Mosfet te fiziksel bir kanal yoktur. N kanal E-Mosfet in iletime geçmesi için G ile D (+), S ise (-) polaritede olmal d r. P kanal E-Mosfet te ise G ile D (-), S ise (+) polaritede olmal d r. N kanal E-Mosfet te eflik geriliminin alt ndaki de erde (V th ) bir kanal oluflmaz. V GS gerilimi V GS (th) eflik gerilimine ulaflana kadar I D ak - m s f rd r. Eflik geriliminin üzerine ç k ld nda I D ak m akmaya bafllar. G-S aras ndaki gerilim daha da artt r ld nda kanala daha çok elektron çekilir ve kanal n iletkenli i artar. MOSFET in G terminalinde bulunan silikondioksit çok ince oldu undan vücut elektri inden bile kolayca bozulabilir. Bu durumu önlemek için MOSFET içerisine bir zener diyot, fabrikasyon olarak yerlefltirilir. Bu zenerin iletime geçme voltaj düflük olaca na göre d flardan gelebilecek statik gerilimler zener üzerinden k sa devre olur. Fabrikasyon tedbirler al nmas na ra men statik elektrik potansiyeli, zenerin tafl yabilece i ak mdan daha fazla bir deflarj ak m oluflturursa mosfet bozulabilir. Tristör Tristör, p ve n tipi malzemelerin birleflmesinden meydana gelen dört katmanl, üç terminalli güç elektroni i eleman d r. Tristörleri genel amaçl diyodun kontrollü tipi olarak tan mlamak mümkündür. Silikon kontrollü redresör (do rultmaç) (SCR) olarak da adland r l r. fiekil 2.19 da tristör sembolü ve örnek bir tristör görülmektedir. A Tristörün anot (A), katot (K) ve gate (G) olmak üzere üç terminali bulunur. Tristörler normal diyotlarda oldu u gibi kendili inden iletime geçmezler, ancak bir uyar (tetikleme) sinyali ald klar nda iletime geçerler. fiekil 2.20 de tristör içyap s görülmektedir. (a) K G (b) fiekil 2.19 (a) Tristör sembolü. (b) Örnek tristör.

54 44 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 2.20 Tristör içyap s. SIRA S ZDE 6 Tristörün anot terminaline (+), katot terminaline de (-) gerilim uyguland nda tristörden herhangi bir ak m geçifli ol- A maz ve tristör yal t mdad r. Tristörün gate ve katot terminallerine do ru yönde küçük bir gate gerilimi (tetikleme gerilimi) p uyguland nda tristör iletken hale gelir ve anot ile katot aras nda ak m geçifli sa lan r. Bu duruma tristörün iletim durumu ad verilir. Tristör bir kere iletime geçtikten sonra gate ge- n G rilimi kesilse dahi anot ile katot aras ndan ak m geçmeye devam eder. Tristörün anot ve katot uçlar na ters polaritede ge- p rilim uygulayarak tristör kesime götürülebilir. n Tristörü do ru ak mda kullan rken kesime götürebilmek için anottan geçen ak m n k sa bir süreli ine tutma ak m n n K alt na düflürülmesi gerekir. Bunun için özel kesime götürme devreleri kullan l r. Tristör iletimde iken anot katot aras bir anahtar yard m yla k sa bir süreli ine k sa devre edilirse ak m anot yerine k sa devre edilmifl yolu tercih edece inden anot ak m s f rlanm fl olur ve tristör kesime götürülmüfl olur. Bu metot küçük güçler için uygulanabilir olmas na ra men büyük güçler için uygulanamaz. Çünkü yüksek ak mlar k sa devre an nda büyük arklar meydana getirir ve tristör uçlar na ba lanacak anahtar n k sa sürede bozulmas na yol açar. Ayr ca k sa devre an nda geçen yüksek ak mdan dolay gereksiz güç kayb olur. Tristör, alternatif ak mda kullan ld nda kendili inden kesime gider. Çünkü her alternansta tristör uçlar na uygulanacak gerilimin polaritesi de iflir. Anoda (-) gerilim, katoda (+) gerilim uygulanan alternansta tristör ters polarize edilmifl olur ve tristör kesime gider. Di er alternansta anoda (+) katoda (-) gerilim gelir ve bu durumda gate terminaline tetikleme verildigi takdirde tristör tekrar iletime geçer. Tristörün iletime geçmesi için terminallerine uygulanacak gerilimin polaritesi nas l olmal d r? Tristör, kontrollü bir do rultma eleman olarak kullan labilece i gibi yük üzerine düflen gerilimin ortalama de erinin ayarlanmas nda da kullan l r. Tristör bu ayar ifllemini gate ucuna verilecek tetiklemenin zaman n n ayarlanmas yla yapar. Örne- in do ru ak m motorlar n n h z ayar n n yap lmas nda tristör kullan l r. D KKAT fiekil 2.21 GTO sembolü. AC ak mda yük uçlar ndaki gerilimin ortalama de erinin ayarlanmas dolay s yla güç kontrolü yap lmak isteniyorsa, tristörün her periyotta tetiklenmesi gerekmektedir. Tristör diyottan farkl olarak gücü belli oranda yüke aktararak güç kontrolü yap lmas na izin vermesine ra men, kesime götürülmesi karmafl k ve pahal olmas ndan dolay yerini daha çok GTO ad verilen yar iletkene b rakm flt r. fiekil 2.21 de GTO sembolü görülmektedir. NTERNET GTO (gate turn off thrystor) k saca; iletim ve kesim durumu gate ucundan kontrol edilebilen bir tristördür. GTO yu araflt r n z.

55 2. Ünite - Temel Elemanlar ve Güç Kaynaklar 45 GÜÇ KAYNAKLARI Her elektronik cihaz çal flmas için enerjiye ihtiyaç duyar. Bu enerjinin karfl lanmas için güç kaynaklar kullan l r. Elektronik cihazlar n güç ihtiyaçlar n n karfl lanmas yar iletken temelli güç elemanlar ile sa lanmaktad r. Enerji sa lamak için sürekli çal flmak, güç kaynaklar n daha fazla ar za yapmaya aç k hale getirmektedir. Elektronik cihazlarda güç kaynaklar ba ms z olabilece i gibi cihaz üzerinde tümleflik halde bulunabilir. Elektronik cihazlar n ar zalar ço unlukla güç kaynaklar ya da cihaz ile tümleflik haldeki besleme devrelerinden kaynaklanmaktad r. Güç kaynaklar afla daki flekilde grupland r labilir; Do rusal güç kaynaklar - Kontrolsüz AC/DC do rultucu - Kontrollü AC/DC do rultucu Anahtarlamal güç kaynaklar - DC/DC konvertör - DC/AC inverter Do rusal Güç Kaynaklar Do rusal güç kaynaklar alternatif ak mdan (AC) istenen de erde do rultulmufl gerilim (DC) elde edilmesinde kullan l r. Basit yap l d rlar. Kontrollü ve kontrolsüz olmak üzere iki tipi vard r. Kontrolsüz do rusal güç kayna nda ç k fl geriliminin ortalama de eri sabittir. Kontrollü do rusal güç kayna nda ise ç k fl geriliminin ortalama de eri ayarlanabilir. Kontrolsüz do rultucuda temel do rultma eleman diyot iken kontrollü do rultucuda temel do rultma eleman tristördür. Kontrollü do rultucuda ortalama de erin ayarlanmas tristörün tetikleme zaman n n (ya da aç s n n) aras nda herhangi bir aç da tetiklenmesi ile yap l r. Örne in tek tristörlü bir do rultma devresi ile 220 V luk etkin de ere sahip flebeke geriliminden ortalama de eri 0 ile 100 V aras nda de iflen bir DC gerilim elde edilebilir. Basit kontrolsüz do rultucular adaptör devrelerinde, flarj devrelerinde kullan - l r. Kontrollü do rultucu ile do ru ak m motorlar n n h z kontrolü yap labildi i gibi, bir elektrotlu kaynak makinesinin çal flmas da kontrol edilebilir. Kontrolsüz AC/DC Do rultucu Kontrolsüz AC/DC do rultucular, kullan lan do rultma metoduna ba l olarak iki gruba ayr l r: Yar m dalga kontrolsüz do rultucu Tam dalga (iki diyotlu-dört diyotlu) kontrolsüz do rultucu Yar m ve tam dalga do rultucular do rultma devrelerinin temelidir. Bu devrelerin ç k fl n n daha kararl hale getirilmesi için regülatör devreleri kullan l r. Regülatör devreleri transistörlü ve entegreli olarak imal edilir. Bu bölümde yar m ve tam dalga do rultucu devreleri ile transistörlü seri regülatör devresi ele al nm flt r. Yar m Dalga Kontrolsüz Do rultma Devresi fiekil 2.22 de yar m dalga do rultma devresi ile girifl ve ç k fl sinyalleri görülmektedir. Devrede lamba, devrenin çal flmas n n daha kolay anlafl lmas için eklenmifl olup, pratikte do rultucu devrelerde yer almaz. Pozitif alternansta D1 diyodunun anoduna pozitif sinyal geldi inden D1 diyodu do ru polarize olur

56 46 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 2.22 ve iletime geçer. Diyot iletime geçti i için lamba üzerinden ak m akar ve lamba fl k verir. Yar m dalga kontrolsüz do rultma devresi ve sinyal flekilleri. 220V 50 Hz VS A B 40.0 VS Osiloskop TR2 V D1 VL m 40.0m S =17V DEVRE G R fi S NYAL DEVRE ÇIKIfi S NYAL 30.0 VL m 40.0m Negatif alternansta diyodun anoduna negatif gerilim geldi inden, diyot ters polarize olur ve kesimdedir. Dolay s yla devreden ak m geçmez ve ç k flta 0 V elde edilir. Ak m ak fl olmad ndan lamba fl k vermez. Transformatörün sekonder uçlar na hem pozitif hem negatif sinyaller gelmesine ra men, ç k flta sadece pozitif alternanslar bulunur. Bu nedenle devre yar m dalga do rultma devresi olarak adland r l r. Ç k flta negatif bir DC gerilim elde etmek istenirse diyodun yönü de ifltirilmelidir. Kullan lacak diyodun ters k r lma gerilimi (PIV) de eri sekonder geriliminin V s tepe de erinden (V m ) yüksek olmal d r. Diyot üzerine düflen gerilim ihmal edildi inde, do rultulmufl gerilimin ortalama de eri afla daki formül ile hesaplan r; V ç = V dc = V ort = V m (2. 2) Tam Dalga Kontrolsüz Do rultma Devresi ki diyotlu ve köprü diyotlu (dört diyotlu) olmak üzere iki tip tam dalga do rultma devresi bulunur. Bu bölümde köprü tipi tam dalga do rultma devresi ele al nm flt r. fiekil 2.23 de köprü tipi tam dalga kontrolsüz do rultma devresi görülmektedir. Devrede lamba, devrenin çal flmas n n daha kolay anlafl lmas için eklenmifl olup, pratikte do rultucu devrelerde yer almaz. Pozitif alternansta D1-D3 diyotlar do ru polarize ve iletken, D2-D4 diyotlar ise ters polarize ve yal tkan olur. Ak m D1 diyodundan geçip lamba ve D3 diyodu üzerinden devresini tamamlar ve lamba fl k verir. Negatif alternansta D2-D4 diyotlar do ru polarize ve iletken, D1-D3 diyotlar ters polarize ve yal tkan olur. Ak m D2 diyodundan geçip lamba ve D4 diyodu üzerinden devresini tamamlar ve lamba fl k verir.

57 2. Ünite - Temel Elemanlar ve Güç Kaynaklar 47 fiekil 2.23 Köprü tipi tam dalga kontrolsüz do rultma devresi. 220V 50HZ TR2 V S =17V TR2(S1) A B DEVRE G R fi S NYAL 40.0 TR2 (S1) D4 D1 Osiloskop VL m 40.0m DEVRE ÇIKIfi S NYAL 30.0 VL D3 D m 40.0m Tam dalga kontrolsüz do rultma devresinde diyot üzerine düflen gerilim ihmal edildi inde, do rultulmufl gerilimin ortalama de eri afla daki formül ile hesaplan r: V ç =V dc =V ort =0.636V m (2.3) Sekonder geriliminin tepe de eri (Vm) 24V olan köprü tipi do rultma devresi ç k - fl nda elde edilen gerilimin ortalama de eri kaçt r? ÖRNEK 3 ÇÖZÜM 3: V ç = V dc = V ort = 0.636V m V ort = (0.636) (24) V ort = Volt tur. Yukar daki çal flma flekline dikkat edilirse her iki alternansta da yük üzerinden tek yönde ak m geçmektedir. Alternatif ak m, diyotlar vas tas yla bu kez tam dalga do rultulmufltur. Fakat do rultulmufl sinyallerin tepeleri aras nda boflluk vard r. Bu do rultulmufl DC gerilim üzerindeki boflluklar dalgalanma olarak adland r labilir ve bu kaynak ile beslenen devrelerde gürültüye sebep olur. Bu tür devrelerde filtre devreleri kullan larak düzgün bir DC gerilim elde edilir. Filtre devrelerinde kondansatör ve bobin kullan l r. fiekil 2.24 de C1 kondansatörü filtre görevi görmektedir. fiekil 2.24 Kondansatör filtreli köprü tipi tam dalga do rultma devresi ve sinyal flekilleri. 220V 50HZ TR2 TRAN-2P2S V S =17V TR2(S1) D4 D3 D1 D2 C1 100MF A B Osiloskop DEVRE G R fi S NYAL 30.0 TR2(S1) VL m 40.0m 30.0 VL DEVRE ÇIKIfi S NYAL m 40.0m

58 48 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 2.25 Seri regülatör blok flemas. fiekil 2.24 deki devrede kondansatör, ilk pozitif alternans n tepe de erine flarj olur. Birinci pozitif alternans n azalmaya bafllamas ile kondansatör lamba üzerinden deflarj olmaya bafllar ve durumunu ikinci pozitif alternans n tepe de erine ulafl ncaya kadar devam ettirir. Kondansatörün deflarj ak m iki pozitif alternans aras - n k smen doldurur ve ç k fltaki pozitif alternanslardan meydana gelen dalgal gerilimi saf DC gerilime yaklaflt r r. Bu tip filtre devrelerinde kullan lan kondansatörün çal flma gerilimi, do rultma devresi ç k fl geriliminin tepe de erinin üzerinde olmal d r. Daha iyi filtreleme yap labilmesi için kondansatörün kapasitesi yüksek seçilmelidir. Kondansatör kullanmakla ç k fltaki gerilim, saf DC gerilime oldukça yak n olmas na ra men yine de küçük bir dalgalanma tafl maktad r. Bu dalgalanmay daha da azaltmak için özel filtre devreleri kullan l r. AC/DC do rultucu ç k fl na de iflik empedanslarda yük ba land nda ç k fl gerilimi empedanstan dolay de iflebilir. Bu istenmeyen bir durumdur. Ç k fl gerilimini sabit bir de erde tutmak amac yla regülatör devreleri kullan l r. Bu devreler AC- DC do rultucu ç k fl ndaki gerilim ile yük uçlar ndaki gerilimi karfl laflt r r ve istenen de eri elde etmek için kontrol devresine gerekli sinyal sa lar. Ç k fl gerilimi istenen gerilimden düflük ise kontrol eleman pozitif bir geri besleme sa layarak regülatör ç k fl geriliminin artmas sa lan r. Ç k fl gerilimi istenen gerilimden yüksek ise kontrol eleman n n sa lad negatif bir geri besleme ile regülatör ç k fl geriliminin azalmas sa lan r. Entegreli ve transistörlü olmak üzere farkl tipte regülatörler imal edilmektedir. fiekil 2.25 ve 2.26 da transistörlü seri regülatör blok ve devre flemalar görülmektedir. AC G R fi AC-DC ÇEV R C F LTRE KONTROL DEVRES F LTRE DC ÇIKIfi REFERANS AYARLAYICI KARfiILAfiTIRMA DEVRES ÖRNEKLEME DEVRES fiekil 2.26 Seri regülatör devre flemas. AC G R fi BR1 AC-DC ÇEV R C F LTRE C1 R1 KONTROL DEVRES T1 + - KARfiILAfiTIRMA DEVRES R2 F LTRE ÖRNEKLEME DEVRES DC ÇIKIfi C2 Z1 REFERANS AYARLAYICI R3

59 2. Ünite - Temel Elemanlar ve Güç Kaynaklar 49 fiekil 2.26 daki devrenin girifline uygulanan alternatif gerilim BR1 köprü diyodu yard m yla do rultulur. Köprü diyot ç k fl ndaki elektrolitik C1 kondansatörü, tam dalga do rultulmufl gerilimin tepe de erine flarj olur. R1 direnci ve Z1 zener diyot, karfl laflt r c devrenin girifline sabit bir referans gerilimi uygulanmas n sa lar. R2 ve R3 gerilim bölücü dirençleri, ç k fl geriliminden al nan örnekleme voltaj n karfl laflt rma eleman na uygular. Karfl laflt rma eleman olarak ifllemsel yükselteç (opamp) kullan lm flt r. fllemsel yükselteç devresi, referans voltaj ile örnekleme voltaj n k yaslar. Referans voltaj örnekleme voltaj ndan büyük ise ifllemsel yükselteç devresi ç k fl nda pozitif bir gerilim oluflur. Bu de er, beyz kontrollü bir reosta gibi davranan T1 transistörünün iletkenli ini artt r r. Bunun sonucu olarak DC ç - k fl gerilimi yükselir. Referans voltaj örnekleme voltaj ndan küçük ise ifllemsel yükselteç devresi ç k fl nda negatif bir gerilim oluflur. Bu de er transistörün iletkenli ini azalt r ve buna ba l olarak elde edilen DC ç k fl voltaj azal r. C2 kutupsuz kondansatörü yüksek frekansl bileflenlere karfl düflük direnç göstererek daha düzgün bir DC gerilim elde edilmesini sa lar. AC KAYNAK TET KLEME DEVRES Kontrollü Do rultucu Kontrollü do rultucu devreleri, yük üzerine düflen gerilimin ortalama de erinin ayarlanabildi i AC/DC do rultucu devrelerdir. Bu devrelerde do rultma eleman olarak tristör kullan l r. fiekil 2.27 de tek faz yar m dalga kontrollü do rultucu devre blok flemas görülmektedir. Devrede alternatif gerilimin pozitif alternans nda gate terminaline bir tetikleme palsi uyguland nda tristör iletime geçer. Tristörün iletim durumu alternatif gerilimin yön de ifltirmesine kadar devam eder. Tristörün tetiklenme zaman ve buna ba l olarak iletimde kalma süresi, ç k fl sinyalinin ortalama de erini belirler. fiekil 2.28 de tek faz yar m dalga kontrollü do rultucu devresi aç k flemas görülmektedir. Devrede TR1 transformatörüne uygulanan sinyalin frekans 50 Hz olup bu sinyalin bir periyodu 20 msn dir. Entegre devre, tetikleme devresidir ve alternatif ak m n her pozitif alternans nda s f r de erini geçtikten 5ms sonra tristörü tetiklemektedir. Tristör, tetiklendi inde iletken hale gelir. Alternatif ak m n negatif alternans nda tristörün anoduna (-) katoduna (+) sinyal geldi inden tristör yal t ma geçer. Bu olay her periyotta tekrarlan r. RV1 potansiyometresi ile tristörün tetikleme zaman 0-10 ms aras nda ayarlanabilir. Bu devre ile sadece AC gerilimin pozitif alternans nda güç ayar (kontrolü) yap labilmektedir. Di er yar periyotta tristör kesimde olmas ndan dolay yüke güç aktar m ve güç kontrolü mümkün de ildir. Her iki yar periyotta güç kontrolü için farkl devre gerekir. R1 fiekil 2.27 Tek faz yar m dalga kontrollü do rultucu devre blok flemas.

60 50 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 2.28 Tek faz yar m dalga kontrollü do rultucu devresi. Tetikleme aç s ayar Potansiyometresi 20k + B1 15V R9 56k P R5 9.1K pF 16 VSYNC VS V INHIBIT 12 L 10 C12 9 C10 R9 47nF R4 82K GND 1 Q1 Q1 Q2 Q2 QU QZ VREF Tetikleme Palsi (Tetikleme aç s 90 derece=5msn) R2(2) U TCA derece (0-10 msn) Tetikleme Entegresi k 220V 50HZ Girifl Sinyali TR TA1(P1) U2 Ç k fl Sinyali U2(R) L1 G R fi S NYAL m 40.0m 60.0m 80.0m TET KLEME S NYAL 15.0 R2(2) m 40.0m 60.0m ÇIKIfi S NYAL 400 U2(K) m m 40.0m 60.0m 80.0m Anahtarlamal Güç Kaynaklar DC bir gerilimden, düflük ya da yüksek bir AC ya da DC gerilim elde etmek için anahtarlama prensibinden yararlan larak yap lan güç kaynaklar na anahtarlamal güç kaynaklar (SMPS: Switch Mode Power Supply) denir. Anahtarlamal güç kaynaklar nda ço unlukla saniyede ile aras anahtarlama ifllemi yap l r. Dolay s yla bu kaynaklarda kullan lan anahtarlama eleman n n (transistör, fet, mosfet vb.) h z yüksek olmal d r. Yüksek frekansl gerilimin tekrar do rultulmas gerekiyorsa kullan lacak diyodunda yüksek h zl olmas gerekir. Anahtarlamal güç kaynaklar afla daki gibi grupland r l r: DC-DC konvertör DC-AC inverter DC-DC Konvertör DC-DC konvertör, sabit bir DC kaynaktan ald gerilimi anahtarlayarak düflük ya da yüksek DC gerilim elde etmek için kullan lan güç kayna d r. DC-DC konvertörler (çeviriciler); yükselten DC-DC ve alçaltan DC-DC konvertör olarak iki gruba ayr l r. Yükselten konvertörler yukar yönde konvertör veya boost konvertör olarak da adland r l r ve DC girifl geriliminden daha yüksek bir DC ç k fl geriliminin elde edilmesini sa lar. fiekil 2.29 da bir yükselten DC-DC konvertör prensip devresi görülmektedir.

61 2. Ünite - Temel Elemanlar ve Güç Kaynaklar 51 fiekil VDC - L + T D C R + VO - Yükselten DC-DC çevirici prensip devresi. - fiekil 2.29 daki devrede T anahtar, anahtarlama eleman n temsil etmektedir. Anahtar kapat ld nda (+) kutuptan ç kan ak m, bobin ve anahtar üzerinden geçerek bataryan n (-) kutbuna ulafl r ve bu arada bobin üzerinde manyetik enerji depolan r. Anahtar aç l nca, kondansatör uçlar nda V DC kaynak gerilimi ile bobin üzerindeki gerilimin toplam kadar bir gerilim elde edilir. Böylece DC gerilim yükseltilmifl olur. Bu devrelerde T anahtarlama eleman olarak transistör, mosfet, fet ya da IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) eleman kullan labilir. Transistörün anahtarlama elaman olarak kullan labilmesi için bir osilatör devresine ihtiyaç vard r. Bu tip konvertörler, regüleli do ru ak m güç kaynaklar nda ve do ru ak m motorlar n n dinamik frenlenmesinde yayg n olarak kullan lmaktad r. Yükselten DC/DC konvertör devrelerinde D diyodu h zl diyot olmal d r. Kondansatör ve bobin de erlerinin istenen ç k fl gerilimine ba l olarak hesaplanmas gerekir. Ç k fl geriliminin de erini etkileyen parametre ise anahtarlama h z ve anahtar n görev/periyot oran d r. (Görev/periyot oran, anahtarlama sinyalinin tetikleme zaman - n n sinyalin periyoduna oran d r.) Alçaltan DC-DC konvertörler afla yönde konvertör veya buck konvertör olarak da isimlendirilir. Alçaltan DC-DC konvertörler DC girifl geriliminden daha düflük bir DC ç k fl geriliminin elde edilmesini sa lar. fiekil 2.30 da bir alçaltan DC- DC konvertör prensip devresi görülmektedir. Regüle edilmifl do ru ak m güç kaynaklar nda ve do ru ak m motor h z kontrol devrelerinde yayg n olarak kullan l r. + V DC T L fiekil 2.30 Alçaltan DC-DC konvertör prensip devresi. D C R + VO - - fiekil 2.30 daki devrede T anahtar, anahtarlama eleman n temsil etmektedir.anahtar kapat ld nda diyot ters kutupland için kesimdedir. Ak m; bobin, kondansatör ve bataryan n (-) kutbu üzerinden devresini tamamlar. Bu s rada bobinden geçen ak m, bobin üzerinde manyetik enerji depolar. Anahtarlama eleman aç ld nda bobin üzerinde depo edilen enerji diyot üzerinden devresini tamamlar ve boflal ncaya kadar yük üzerinden ak m ak tmaya devam eder. Bu devrelerde anahtarlama frekans oldukça yüksek seçilmektedir. Devrede T anahtarlama elema-

62 52 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 2.31 Anahtarlamal yükselten DC-DC konvertör devresi. n olarak transistör, mosfet, fet ya da IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) eleman kullan labilir. Anahtarlama elemanlar yüksek frekansl bir osilatör yard m ile sürülür. Tetikleme anahtar görev/ periyot oran düflük olan bir osilatör ile sürüldü- ünde kondansatör tam dolmayaca ndan etkin de eri daha küçük bir gerilimle depolan r. Böylece ç k flta, girifle uygulanan DC gerilimden daha düflük bir DC gerilim elde edilir. fiekil 2.31 de anahtarlamal yükselten DC-DC konvertör devresi görülmektedir. 40 khz lik bir kare dalga osilatör devresi ile IRF130 n-kanal e-mosfet anahtarlanmaktad r. Osilatör sinyalinin pozitif alternans nda E-Mosfet iletimdedir. Osilatör sinyalinin 0 de erinde ise E-Mosfet kesimdedir. E mosfet iletimde iken V1 kayna- bobin üzerinden k sa devre olur, iletim süresince bobin V1 gerilimine (belirli bir oranda) flarj olur. E-mosfet iletimde iken D1 diyodundan ak m geçmez, çünkü ak m en k sa yolu seçer. Emosfet kesimde iken kaynak gerilimi ile bobin üzerine düflen gerilimin toplam D1 diyodunu iletime sokar ve kondansatörü V1 girifl geriliminden daha büyük bir de ere doldurur. Kondansatör uçlar nda elde edilen bu yüksek DC gerilim R9 yükünü besler. Bu gerilimin de erini 40kHz frekans ndaki osilatörün görev/periyot oran belirler. L H D1 + V1-18V R Khz OSILATOR (ANAHTARLAMA DEVRES ) 1RF130 C3 470 F R V - Voltmetre R2 0.5 DC/AC nverter Sabit genlikli bir DC kaynaktan, sabit veya de iflken frekansl, bir veya daha çok fazl gerilim elde edilmesini sa layan devreye inverter (çevirici veya dönüfltürücü) denir. Do ru ak m n alternatif ak ma çevrilmesi zordur. Daha çok elektronik eleman ve daha karmafl k tasar m gerekir. DC/AC inverterler kesintisiz güç kaynaklar nda, kaynak makinelerinde, motor h z kontrolünde, indüksiyonla s tmada, rüzgâr ve günefl enerji sistemlerinde (yenilenebilir enerji kaynaklar nda) kullan lmaktad r. Transformatörün primerine uygulanan DC gerilimin anahtarlama eleman üzerinden yüksek h zda (örne in saniyede defa) aç l p kapat lmas yla primerde AC bir gerilim elde edilir. Transformatörün dönüfltürme oran na ba l olarak sekonder sarg lar nda farkl de erlerde AC gerilim elde etmek mümkündür. Ç k flta elde edilen alternatif ak m n de eri anahtarlama h z na ve transformatörün dönüflüm oran na ba l d r. fiekil 2.32 de DC-AC inverter prensip devresi görülmektedir. Bu devrede anahtarlama eleman transistördür.

63 2. Ünite - Temel Elemanlar ve Güç Kaynaklar 53 DC G R fi AC ÇIKIfi fiekil 2.32 DC-AC inverter prensip devresi. ANAHTARLAMA DEVRES Q1 NPN nverter devresinin kalbini; anahtarlama devresi, transformatör ve anahtarlama eleman oluflturur. Anahtarlama devresi yüksek frekansl (20 khz-100 khz) bir PWM (pals genifllik modülasyon) osilatördür. Anahtarlama frekans n n yüksek seçilmesinin nedeni; eleman boyutlar n n küçülmesi, daha verimli ve düflük maliyetli inverterler yap lmas na imkân vermesidir. PWM osilatör devresi istenen frekans ve genlikte sinyal üreten bir devredir. Bu sinyal, mikrodenetleyicilerle elde edilebildi i gibi sadece bu görev için üretilmifl entegrelerle de üretilebilir. TL494, SG3524, SG3525, UC3842 bu tür entegrelerdir. Devrelerde anahtarlama eleman olarak transistör kullan labilece i gibi fet, mosfet ve IGBT de kullan labilir. Son y llarda anahtarlamal güç kaynaklar devrelerinde mosfet ya da IGBT tercih edilmektedir. IGBT yap sal olarak fet-transistörün birleflimine benzer yap dad r. IGBT, gate i yal t lm fl bipolar transistördür. Bilgisayarlar için üretilen UPS ler yap s nda DC/AC inverter bulunur ve bunlar n ço unda anahtarlama elaman olarak mosfet kullan lmaktad r. Gerilimi indükleyen transformatör ise yüksek frekansta çal flmas ndan dolay ferromanyetik nüvelidir. Yüksek frekanslarda sac nüveli transformatörler verimli de ildir. Düflük frekansl bir inverter devresinde oldukça büyük boyutlu sac nüveli trafo kullan lmas gerekir. Geçmiflte sac transformatörlü bir kaynak makinas oldukça büyük yap l idi. Bu nedenle yüksek binalarda zor koflullar alt nda kaynak yap - l yordu. Günümüzde ise kullan lan inverter tabanl kaynak makinas bir tak m çantas kadar küçük boyutta olup tafl nmas ve kullan lmas daha kolayd r. Güç Kayna Ar zalar Güç kaynaklar nda ço unlukla güç dönüflümü ya da transferi için kullan lan yar iletken anahtarlama elemanlar olan transistör, fet, mosfet ve tristörler ar za yapar. Do rultucu diyotlar da afl r ak m ya da baflka sebeplerle s kça bozulan elemanlar aras ndad r. Pasif devre elemanlar ndan direnç, devrelerde de er de iflikli ine u rayabilir ve bu durum da ar zaya neden olabilir. S kl kla ar zalanan bir di er devre eleman da kondansatörlerdir. Özellikle elektrolitik kondansatörler s cakl k etkisiyle içlerinde bulunan likit s v n n kurumas sonucu de er de iflikli ine u rayabilir. Bu flekilde kullan m ömrü biten elektrolitik kondansatörler flekil de iflikli ine u rar ve tepe k s mlar nda hafif bir fliflme görülebilir. Ar za durumunda uygun flekil-

64 54 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik de devre üzerinde ya da devreden elemanlar sökülerek ölçümler yap lmal ve ar - zal eleman tespit edilerek yenisiyle de ifltirilmelidir. Elektrik ya da elektronik devrelerin tamir ortam tozdan ve nemden ar nd r lm fl olmal d r. Bunun yan nda ortamdan kaynaklanan statik elektri in kifliye ve ekipmanlara zarar vermemesi için gerekli ESD (elektrostatik deflarj) önlemleri al nm fl olmal d r. ESD önlemleri olarak zemin antistatik malzeme ile döflenmeli ya da antistatik bileklikler kullan lmal d r. Elektrik ya da elektronik devrelerin tamirinde temel olarak afla daki araç ve gereçlere ihtiyaç vard r. Is kontrollü bir havya Eleman sökümü için s cak üflemeli havya Pcb kart yak ndan incelemek için fl kl bir mercek Lehim teli, pasta Yankeski, pense, tornavida Dijital ya da analog avometre Osilaskop Tamir edilecek cihaz n elektronik devre flemas ve/veya servis kitapç Elektronik devre eleman kataloglar Tamir edilecek cihaz n servis kitapç klar varsa öncelikle bu kitapç kta bulunan ar za kodlar na karfl l k gelen talimatlar uygulanmal d r. Ar zan n tespiti için gerilim ve sinyal test noktalar kart üzerinde takip edilerek gerekli ölçümler yap lmal d r. Servis kitapç yoksa geleneksel metotlar ile ar za analizi yap lmal d r. Elektronik bir güç kayna n n ar zalanmas durumunda afla daki ölçüm s ras - n n takip edilmesi ar zan n kayna na daha çabuk ulaflmay sa lar. 1. Devre ç k fl gerilimi bir voltmetre ile ölçülür, istenen gerilim de eri okunmuyorsa güç kayna n n içindeki girifl sigortas ve güç kayna na gelen enerji kablolar kontrol edilir. 2. Güç kayna pcb kart temiz ve metal olmayan bir tezgâh üzerine al narak kart, nem ve tozdan ar nd r lmal d r. Bunun için f rça, hava ve uygun kimyasallar kullan labilir. Kart üzerindeki devre elemanlar nda fiziksel bozukluk olup olmad gözle kontrol edilir. Kopuk hat, yanm fl devre eleman, fliflmifl kondansatör veya entegreler üzerinde oyuk bunlara örnek olabilir. 3. Transformatörün ç k fl gerilimi üretip üretmedi i ölçülür. 4. Varsa kart üzerindeki koruyucu devre eleman olan sigorta ve/veya VDR eleman kontrol edilir. 5. Aktif devre elemanlar yerinden sökülerek sa laml k kontrolleri yap l r. 6. Pasif devre elemanlar kontrol edilir. Anahtarlamal güç kaynaklar nda do rusal güç kaynaklar ndan farkl olarak osilatör devresi kullan l r. Anahtarlamal güç kaynaklar nda bir ar za durumunda yukar daki aflamalara ek olarak ayr ca osilatör devresinin ç k fl sinyali üretip üretmedi i bir osilaskop ile ölçülmelidir. Yukar daki aflamalar n herhangi birinde ar za tespit edilebilir. Ar za tespit edildi inde gerekli onar m ifllemleri ile testler yap ld ktan sonra bu aflamada ar za arama ifllemi sonland r labilir. Ancak kimi durumlarda birden fazla ar za sebebi olabilir. Bu durumun da dikkate al nmas gerekir.

65 2. Ünite - Temel Elemanlar ve Güç Kaynaklar 55 Özet Elektronik devre elemanlar aktif ve pasif olmak üzere iki gruba ayr l r. Direnç, bobin ve kondansatör pasif devre elemanlar d r. Direnç elektrik ak m n s n rlamak, bobin ve kondansatör ise elektrik enerjisini k sa süreli depolamak için kullan l r. Pasif devre elemanlar ndan ortam etkili dirençler elektrik/elektronik devrelerde yayg n olarak kullan l r. Ortam etkili dirençler LDR, NTC, PTC ve VDR dir. LDR nin direnci, üzerine düflen fl k fliddetiyle ters orant l olarak de iflir. NTC bulundu u ortam s s yla direnci ters orant l de iflen devre eleman d r. PTC ise bulundu u ortam s s yla direnç de eri do ru orant l de iflen devre eleman d r. VDR nin direnci ise uçlar na uygulanan gerilimle ters orant l olarak de iflir. Diyot, transistör, tristör, fet, mosfet gibi elemanlar aktif devre elemanlar d r. Bu elemanlar devrelerde; kontrollü elektronik anahtar, do rultucu ya da yükselteç olarak kullan l r. Aktif elemanlar elektronik devrelerde en çok ar za yapan elemanlard r. Bu nedenle bu elemanlar n çal flma prensipleri ve çal flmalar n n iyi bilinmesi bak m, ar za ve onar m n daha etkin ve kolay yap lmas n sa lar. Aktif devre elemanlar ndan diyot elektrik ak m n bir yönde geçirir. Transistor ak m kontrollü devre eleman iken fet ve mosfet ise gerilim kontrollü devre elemanlar d r. Transistörün iletime (kollektör-emiter aras iletkenli i sa lamak) geçmesi için beyzden ak m geçirmek gereklidir. Fet; gate-source aras na uygulanan ters gerilim miktar na ba l olarak drain-source aras iletkenli i ayarlanabilen bir yar iletken eleman d r. E-Mosfetin (drain-source) iletkenli i ise gate e uygulanan gerilimin yaratt kapasitif etkiyle sa lan r. Her üç devre eleman da elektronik devrelerde iki amaç için kullan l r. Bunlardan ilki, kontrol ucuna uygulanan sinyalle anahtarlama ifllemi yapmak di eri ise uygulanan sinyali yükseltmektir. Mosfet yüksek güçlü anahtarlama devrelerinde transistörlere göre daha verimli çal fl r. Tristörün anoduna pozitif gerilim, katoduna negatif gerilim gate ucuna da pozitif bir gerilim uyguland nda iletime geçer. Tristör, tetiklenme aç s na göre iletim durumu ayarlanan bir devre eleman d r. Kontrollü do rultucularda ç k fl geriliminin ortalama de erinin ayarlanmas ; tristörler yard m yla yap l r. Aktif devre elemanlar enerji transferi ya da dönüflümünü sa lad klar için devrelerde fazla s nabilirler. Çal flmalar s ras nda üzerlerinde oluflan fazla s n n yar iletkenlere zarar vermemesi için so utulmalar gereklidir. Yeterince so utulmazlarsa çabuk ar zalan rlar. Aktif ve pasif devre elemanlar n n birlikte kullan lmas yla elektronik devreler imal edilir. Birbiri ile ba lant - lar rastgele olmay p de erleri devrenin kullan m amac na göre hesaplan r. Aktif devre elemanlar n n ak m, gerilim, güç, anahtarlama frekanslar gibi bilgilerine kataloglar ndan ulafl labilir. Güç kaynaklar elektronik devrelerin çal flmas için gerekli ak m ve gerilimi sa lar. Devrelere ya da sistemlere sürekli olarak enerji sa lad klar ndan çok s k ar zalan rlar. Güç kaynaklar n n çal flma prensiplerinin iyi bilinmesi ar zan n k sa sürede tespit edilmesini ve giderilmesini sa lar. Güç kaynaklar do rusal ve anahtarlamal güç kaynaklar olarak s n fland r labilir. Do rusal güç kaynaklar AC gerilimi sabit ya da ayarlanabilir DC gerilime çevirmek için kullan l r. Kontrollü ve kontrolsüz olmak üzere iki tipi vard r. Kontrolsüz kaynaklarda AC gerilim yar iletken diyotlarla do rultulur ve kaynak ç - k fl nda elde edilen gerilimin ortalama de eri sabittir. Kontrollü güç kaynaklar nda ise kaynak ç k fl nda elde edilen gerilimin ortalama de eri ayarlanabilir. Anahtarlamal güç kaynaklar, girifline uygulanan dc gerilimden daha küçük ya da daha yüksek dc gerilim elde etmek için ya da DC gerilimi AC ye dönüfltürmek için kullan l r. AC yi DC ye dönüfltürmek için bir diyot yeterli iken, DC gerilimi AC gerilime dönüfltürmek için çok daha fazla aktif ve pasif devre eleman na ihtiyaç vard r. DC-AC dönüfltürücüler elektrik kesildi inde bir bilgisayar akü üzerinden besleyen kesintisiz güç kaynaklar (ups) baflta olmak üzere AC motorlar n h z kontrollerinde yayg n olarak kullan lmaktad r. Günefl enerji sistemlerinde de günefl pillerinin üretti i DC gerilim AC gerilime çevrilerek AC ile çal flan cihazlar n beslenmesi sa lanabilir.

66 56 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Kendimizi S nayal m 1. fiekildeki direncin de eri nedir? (yeflil, mavi, k rm z, gümüfl) a. 5.6kΩ ±%10 b. 562Ω ±%5 c. 5600Ω ±%5 d. 47kΩ ±%10 e. 560Ω ±%5 2. Bir elektrik flebekesinde elektri in düzensiz geldi i lambalar n parlakl n n sürekli olarak dalgalanmas ndan anlafl lm flt r. Güç kayna besleme devresinde oluflabilecek yüksek bir gerilim riskiyle bozulmas n önlemek amac yla nas l bir tedbir al nmal d r? a. Besleme devresine sigorta ba lanmal d r. b. Besleme hatt na paralel VDR ba lanmal d r. c. Besleme hatt na seri PTC ba lanmal d r. d. Besleme hatt na paralel NTC ba lanmal d r. e. Besleme hatt na paralel LDR ba lanmal d r. 3. Afla dakilerden hangisi ya da hangileri transistörün görevleri aras nda yer al r? I. Alternatif gerilimi do rultmak II. Ak m kazanc sa lamak III. Sinyal kuvvetlendirmek IV. Anahtarlama ifllemi yapmak a. Yaln z I b. Yaln z II c. Yaln z IV d. I, II ve III e. II, III ve IV 4. Elektrik kayna, lamba (L1) ve reostalarla kurulan afla daki devrede lamban n parlakl n n en fazla olmas için, afla daki ifllemlerden hangisi ya da hangileri yap lmal d r? E C A P1 P2 I. P1 reostas n A yönünde hareket ettirmek. II. P2 reostas n C yönünde hareket ettirmek. III. P1 reostas n A yönünde P2 reostas n D yönünde hareket ettirmek. a. Yaln z I b. Yaln z II c. Yaln z II d. I ve II e. I ve III 5. frekans de ifltirmeden, AC gerilimini alçaltmaya veya yükseltmeye yarayan ve elektromanyetik indüksiyon yolu ile çal flan elektrik makinas na denir? a. Diyot b. Motor c. Transformatör d. Bobin e. Transistör 6. fiekildeki devrede diyodun iletime geçmesi için diyot uçlar na en az kaç volt gerilim (Vi) uygulanmas gerekir? (Diyot silisyum diyottur). D B L1 Vi D a. 2.2 V b. 1.2 V c. 1 V d. 0.7 V e. 0.3 V

67 2. Ünite - Temel Elemanlar ve Güç Kaynaklar Tristör için afla daki aç klamalardan hangisi ya da hangileri do rudur? I. Ters gerilim alt nda çal fl r. II. Yük üzerinde düflen gerilimin ortalama de erini ayarlamak için kullan l r. III. Anoduna (+) katoduna (-) gerilim uyguland nda iletime geçer. a. Yaln z I b. Yaln z II c. I ve II d. II ve III e. I, II ve III 8. Mikrofon ses sinyalini elektri e çevirir. Ancak mikrofondan dönüfltürülen elektrik sinyallerinin seviyesi düflüktür. Bu sinyalin seviyesi afla daki hangi devre elemanlar ile yükseltilebilir? I. Transistör II. FET III. Diyot IV. Kondansatör a. I ve II b. I ve III c. I ve IV d. III ve IV e. I, II ve IIII 10. fiekildeki DC/AC inverter prensip devresinde transistörün aç k devre olmas durumunda afla dakilerden hangisi görülür? DC G R fi ANAHTARLAMA DEVRES Q1 NPN AC ÇIKIfi a. AC ç k fl noktas nda AC gerilim elde edilemez. b. AC ç k fl noktas nda AC gerilim elde edilir. c. AC ç k fl noktas nda DC gerilim elde edilir. d. Anahtarlama devresinin ar zalanmas na yol açar. e. Transformatörün primerinde dc gerilim indüklenir. 9. Yük üzerine düflen gerilimin ortalama de erinin ayarlanabildi i do rultucu türü afla dakilerden hangisidir? a. Tam dalga do rultucu b. Kontrollü do rultucu c. Alçalt c DC /DC konvertör d. Yükseltici DC/DC konvertör e. DC/AC inverter

68 58 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar 1. a Yan t n z yanl fl ise Direnç konusunu yeniden gözden geçiriniz. 2. b Yan t n z yanl fl ise Direnç konusunu yeniden gözden geçiriniz. 3. e Yan t n z yanl fl ise Transistör konusunu yeniden gözden geçiriniz. 4. d Yan t n z yanl fl ise Direnç konusunu yeniden gözden geçiriniz. 5. c Yan t n z yanl fl ise Transformatör konusunu yeniden gözden geçiriniz. 6. d Yan t n z yanl fl ise Diyot konusunu yeniden gözden geçiriniz. 7. b Yan t n z yanl fl ise Tristör konusunu yeniden gözden geçiriniz. 8. a Yan t n z yanl fl ise Transistör ve Fet konular n yeniden gözden geçiriniz. 9. b Yan t n z yanl fl ise Kontrollü Do rultucu konusunu yeniden gözden geçiriniz. 10. a Yan t n z yanl fl ise DC/AC inverter konusunu yeniden gözden geçiriniz. S ra Sizde Yan t Anahtar S ra Sizde 1 Renk kodu k rm z, mor, k rm z ve alt n olan direncin de eri 2700Ω ±%5 dur. S ra Sizde 2 fiekildeki devrede lamban n parlakl, üzerinden geçen ak m ile do ru orant l d r. Lamban n parlakl n n minimum olmas için üzerinden geçen ak m n da minimum olmas gerekir. Buna göre P1 ve P2 potansiyometreleri dirençlerinin en yüksek de erde olmas gerekir. Dolay s yla P1 in orta ucunun B konumuna, P2 nin orta ucunun ise D konumuna getirilmesi gerekir. S ra Sizde 3 Zener diyot, foto diyot ve varikap diyot ters gerilim (polarma) alt nda çal fl r. S ra Sizde 4 Bulundu u ortam n s cakl artt kça NTC nin direnci düfler. Buna ba l olarak NTC nin üzerinden geçen ak m artar. S ra Sizde 5 pnp transistörün iletime geçmesi için emiterine (+), beyzine ve kollektörüne (-) polarmal gerilim uygulanmal d r. npn transistörün iletime geçmesi için emiterine (-), beyzine ve kollektörüne (+) polarmal gerilim uygulanmal d r. S ra Sizde 6 Tristörün iletime geçmesi için anot terminaline (+), katot terminaline (-) ve gate terminaline (+) polarmada gerilim uygulanmal d r.

69 2. Ünite - Temel Elemanlar ve Güç Kaynaklar 59 Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar Abut, N. (2004). Güç Elektroni i: stanbul, Birsen Yay nevi. Altuncu, A., Navruz,., Navruz,T., - Arslan,Y. (2009). Owen Bishop Elektronik: Bilim Teknik Yay nevi. Bayram, H.(1999). Temel Elektronik: Ankara, Özkan Matbaac l k. Beasant, P. (Çeviri: Tunal, E.) (2001). Elektronik: Ankara, K l çaslan Matbaac l k. Boylestad,R. L., Nashelsky, L. (2006). Electronic Devices and Circuit Theory. New Jersey, Pearson Prentice Hall. Çelebi, H. (2003). Yeni Bafllayanlar çin Elektronik Ö reniyorum: stanbul, Birsen Yay nevi. Ercan, Ö. (2005). Analog Elektronik. stanbul, Altafl Yay nc l k. Güleryüz,V. (2003). Kendi Kendine Elektronik: stanbul, Birsen Yay nevi. Gürdal,O. ve Türmeno lu,v. (2008). Meslek Yüksekokullar çin Güç Elektroni i: Ankara, Seçkin Yay nc l k. Mumyakmaz, B., (2012). Güç Elektroni i Ders Notlar, Dumlup nar Üniversitesi, Kütahya. Tübitak Popüler Bilim Kitaplar (2000). Fizik: Ankara, Ajans Türk Matbaac l k. Y ld z, N., (2011). Güç Elektroni i Ders Notlar, Ege Üniversitesi, zmir.

70 3ELEKTR K BAKIM, ARIZA BULMA VE GÜVENL K Amaçlar m z Bu üniteyi tamamlad ktan sonra; Do ru ak m motorun çal flma ve yap sal özelliklerini tan mlayabilecek, Asenkron motorun çal flma ve yap sal özelliklerini aç klayabilecek, Servo motorun çal flma ve yap sal özelliklerini tan mlayabilecek, Koruyucu devre elemanlar n ve kullanma yerlerini sayabilecek, Kumanda devre elemanlar n ve kullanma yerlerini tan mlayabilecek Motorlarda ve kumanda elemanlar nda görülen bafll ca ar zalar yorumlayabilecek bilgi ve becerilere sahip olabilirsiniz. Anahtar Kavramlar Asenkron Motor Do ru Ak m Motoru Servo Motor Sigorta Termik Afl r Ak m Rölesi Buton Sinyal Lambas Solid State Röle Kontaktör S n r Anahtar Sensör çindekiler Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Elektrik Makineleri ve Kumanda Elemanlar G R fi ELEKTR K MAK NELER KUMANDA VE KORUYUCU DEVRE ELEMANLARI MOTORLARDA VE KUMANDA ELEMANLARINDA GÖRÜLEN BAfiLICA ARIZALAR

71 Elektrik Makineleri ve Kumanda Elemanlar G R fi Elektrik motorlar elektrik enerjisinin mekanik enerjiye çevrildi i çok önemli makinelerdir. Mekanik enerjisi sayesinde üretim gerçekleflir. Tüm elektrik motorlar temel olarak iki elektromanyetik esasa göre çal fl r. 1. Manyetik alan içerisinde bulunan bir iletkenden ak m geçti inde iletken üzerine bir kuvvet etkir. 2. Manyetik alanda içerisinde bulunan bir iletken bir kuvvet uygulanarak hareket ettirilir ise iletken üzerinde bir gerilim indüklenir. Birinci kural elektrik motorlar n n temel prensibini tan mlar. kinci kural ise elektrik enerjisinin elde edildi i jeneratör prensibidir. Elektrik motorlar çok çeflitlidir. Bu bölümde do ru ak m (DA), asenkron ve servo motorlardan bahsedilmifltir. Do ru ak m makineleri dönen k s m (endüvi), duran k s m (endüktör), yatak, kapak, f rça ve kollektörden oluflur. Asenkron motorlar temel olarak iki elektriksel parçadan oluflur: stator ve rotor. Asenkron motorlar indüksiyon prensibine göre çal fl r. Stator ve rotor elektriksel olarak birbirinden yal t lm flt r. Servo motorun yap s nda bir elektrik motoru, enkoder (mil kodlay c ) ve bir servo sürücü bulunur. Servo motor elektrik motorunun pozisyonlama, h z ve tork ayarlar n n hassas yap lmas için kullan lan motorlard r. Motorlar n çal flt r lmas için elektrik enerjisi do rudan uygulanmaz. Bir kumanda veya sürücü devreleri ile elektrik motorlar çal flt r l r. Kumanda devreleri motoru güvenli çal flt rmak, çal flma durumlar n sinyal lambalar yard m yla izlemek için kullan labilir. Elektrik motorlar ilk çal flma an nda flebekeden fazla ak m çekerler. Özellikle orta güçteki (4KWattdan büyük) asenkron motorlar n ilk çal flma an nda flebekeden fazla ak m çekmelerini önlemek amac yla düflük gerilimle çal flmaya bafllar. Etiketinde belirtilen devir say s na erifltikten sonra, etiketindeki gerilimlerinin otomatik olarak uygulanmas n sa lamak için kumanda devreleri kullan l r. Motorun devir say s n istenilen de erlere de ifltirmek kumanda devreleri ile yap - lamaz. Ancak endüstride asenkron motorlar n h z inverter ile kolayl kla de ifltirilebilmektedir. Servo motorlar, bilgisayarl nümerik kontrollü tezgâhlar n (CNC Tezgâhlar ) ve robot teknolojisinin çok önemli bir parças d r. Servo motorlar servo sürücülerle birlikte çal fl rlar. Elektronik yap l olan sürücü devreler, motorlar oldukça ak ll bir makine haline getirmifltir. Bir motoru kumanda etmek, yap lan üretimi

72 62 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik kontrol etmek demektir. Motor kontrolünün baflar s üretimin baflar s n art rd bir gerçektir. Motorlar sürücüler yard m yla uzaktan kumanda edilebilir. Kumanda edilebilirlilik, sadece fabrika sahas içerisinde s n rl olmay p, internet a n n ulaflabildi i her yerden yap lmas mümkündür. Elektrik motorlar günlük hayatta çok yayg n kullan lmaktad r. Örne in yaklafl k 2 tonluk bir otomobil aküden ald enerji ile hareket etmektedir. Bununla birlikte cep telefonlar n n titreflim modunda çal flmas nda, meyve s kaca nda, mikrodalga f r nda, buzdolab nda, çamafl r makinesinde ve elektromekanik tafl y c larda (asansörler, vinç, konveyör, yürüyen merdivenler) elektrik motorlar kullan lmaktad r. Elektrik motorlar ile elektrikli tramvaylar gibi büyük bir kütleyi kolayca hareket ettirmek mümkündür. Kumanda ve koruyucu devre elemanlar bir elektrik flebekesinde motor, tezgâh, flebekeleri korumak ve sa l kl çal flmas için kullan rlar. Bu bölümde koruyucu devre elemanlar olarak; sigortalar ve termik afl r ak m rölelerinden bahsedilmifltir. Kumanda elemanlar olarak ise; butonlar, sinyal lambalar, röleler, solid state röleler, zaman röleleri, kontaktörler, s n r anahtarlar, sensörler anlat lm flt r. Bu bölümde son olarak motorda ve kumanda elemanlar nda olas bafll ca ar - zalardan ve giderilme yöntemlerinden bahsedilmifltir. ELEKTR K MAK NELER Elektrik motorlar n n tarihsel geliflimi incelendi inde; ilk olarak Faraday, 1822 y - l nda içinden ak m geçen bir iletkenin manyetik alan taraf ndan itildi ini bulmufltur. Daha sonra Barlov ise 1828 y l nda elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüfltüren makineyi bularak, elektrik motorlar n n gelifliminde önemli bir yol kat edilmesine olanak sa lam flt r. Tüm elektrik motorlar temel olarak iki elektromanyetik esasa göre çal fl r: 1. Manyetik alan içerisinde bulunan bir iletkenden ak m geçti inde iletken üzerine bir kuvvet etkir. 2. Manyetik alan içerisinde bulunan bir iletkene bir kuvvet uygulanarak hareket ettirilir ise iletken üzerinde bir gerilim indüklenir. Birinci kural elektrik motorlar n n temel prensibini tan mlar. kinci kural ise elektrik enerjisinin elde edildi i jeneratör prensibidir. Elektrik motorlar çok çeflitlidir. Bu bölümde do ru ak m, asenkron ve servo motorlardan bahsedilecektir. SIRA S ZDE 1 Manyetik alan içerisinde bulunan bir iletkenden ak m geçti inde iletken üzerine bir kuvvet etkir tan m hangi prensibi aç klar? Do ru Ak m Motorlar Küçük güçlü do ru ak m (DA) motorlarda fiekil 3.1 de verilen basitlefltirilmifl yap tercih edilmektedir. Gövde üzerinde sabit m knat slar bulunur buras motorun duran k sm d r. Dönen k s m endüvi olarak adland r l r ve üzerinde sarg lar bulunur. Endüviye bir üreteç taraf ndan f rça ve kollektörler yard m yla elektrik ak - m uygulan r.

73 3. Ünite - Elektrik Makineleri ve Kumanda Elemanlar 63 endüktör fiekil 3.1 Do ru ak m (DA) motoru. Sabit m knat s kollektör S N endüvi f rça f rça üreteç Elektromekanik enerjinin elde edildi i sabit m knat sl do ru ak m elektrik motorlar n n temel prensibi, endüktörü temsil eden sabit bir m knat sla ve endüviyi temsil eden bir iletkenle kolayca ifade edilebilir. Bununla birlikte üreteç taraf ndan üretilen ak m, f rçalar ve kollektör vas tas yla bir sipirlik iletkene uygulanmaktad r. Bu ak m, bir sipirlik iletkeni elektrom knat sa dönüfltürür. Ak m üretecin pozitif kutbundan ç k p iletkene girerken S kutbunu; iletkenden ç karken ise N kutbunu oluflturur. Ayn kutuplar birbirini iter, z t kutup birbirini çeker kural na göre, iletken sabit manyetik alan içerisinde dönmeye bafllar. Bu dönme, z t kutuplar n ayn hizaya geldi i anda bobindeki ak m n yönü aniden kollektörler vas tas yla ters çevrilmekte ve bu durumda bobinin uçlar ndaki m knat slanman n yönü de iflmifl olmaktad r. Sabit manyetik alan (m knat s), endüviyi döndürmeye devam eder. Bu flekilde rotorun 180 yol kat etti i anlarda kollektörler otomatik olarak kendili inden yön de ifltirdi inden dolay endüvi devaml olarak dönecektir. Büyük güçlü DA motorlarda ise sabit m knat slar n yerine sarg lar kullan l r. Büyük güçlü DA motorlarda manyetik alan endüktör oluflturmaktad r. çinden ak m geçen iletkenler ise endüvi üzerinde bulunur. Endüktörde bulunan ve m knat slanman n meydana geldi i sarg lara kutup sarg s da denmektedir. Do ru ak m makinelerinin en önemli parçalar ndan biri de yataklard r. Küçük güçlü do ru ak m motorlar nda yatak olarak burç kullan lmaktad r. Yüksek güçlü do ru ak m motorlar nda ise yatak olarak rulman kullan l r. Zaman içerisinde sürtünme veya baflka nedenlerle endüvi balans n n bozulmas sebebiyle yataklar bozulabilir ve motorun ar zalanmas na yol açabilir. Motorun gürültülü çal flmas fiziksel bir ar zan n belirtisi olabilir. Bu nedenle belli periyotlarla motorun bak mlar n n yap lmas gerekmektedir. Do ru ak m motorlar temel olarak seri DA motoru, flönt DA motoru ve kompound DA motoru olarak üç çeflittir. Do ru Ak m Motorunun Yap s Do ru ak m makineleri dönen k s m (endüvi), duran k s m (endüktör), yatak, kapak, f rça ve kolektörden oluflur.

74 64 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 3.2 Endüktör Endüktörün görevi manyetik alan meydana getirmektir. Endüktör sarg lar DA makinesinin gövdesinde bulunur, vida veya somunlarla gövdeye tutturulur. fiekil 3.2 de endüktör görülmektedir. Endüktör. fiekil 3.3 Endüvi Endüvi DA makinelerinde dönen k s md r. Endüvinin üzerinde sarg lar, kolektör ve preslenmifl sac paketi bulunur. Bu sarg lar, preslenmifl saclar aras nda bulunan oluklara yerlefltirilir ve sarg lar n uçlar da kollektöre ba lan r. Endüvi ve endüktör sarg lar na elektrik ak m uyguland nda motor olarak çal fl r. Manyetik alan içindeki endüvi d flar dan bir kuvvetle döndürülürse endüvi gerilim üretir yani dinamo görevi yapar. Küçük güçlü DA motorlar nda endüktör sarg lar (kutup sarg lar ) yerine sabit m knat s kullan l r. fiekil 3.3 de endüvi görülmektedir. Endüvi. fiekil 3.4 Kollektör Kollektör endüvi üzerinde bulunur ve bak r dilimlerden oluflur. Endüvi sarg lar n n uçlar kollektör dilimlerine ba lan r. Kollektör f rça ile birlikte elektrik ak m n n endüviden geçmesini sa layan bir elemand r. Kollektör motorun dönüflü esnas nda s ras yla her bir endüvi bobininden elektrik ak m n n geçmesini sa lar. Periyodik aral klarla endüvinin bak m n n yap lmas, kollektör yüzeyinin temizlenmesi gerekir. fiekil 3.4 de kollektör görülmektedir. Kollektör.

75 3. Ünite - Elektrik Makineleri ve Kumanda Elemanlar 65 F rça F rça elektrik ak m n kollektör üzerinden endüviye aktarmaktad r. F rçan n do ru ak m makinesinin özelli ine göre boyutu de iflmektedir. F rçan n kollektörlere uygun bas nçla basmas gereklidir. Bu nedenle do ru ak m makinelerinin f rçalar üzerinde bask yaylar bulunur. F rçalar sürekli enerji alt nda bulunmas ndan ve sürtünmeden dolay afl n r. Bu yüzden belli aral klarla kontrol edilmeli ve gerekti- inde de ifltirilmelidir. fiekil 3.5 de f rça görülmektedir. F rça. fiekil 3.5 Do ru Ak m Motor Çeflitleri Do ru ak m motorlar temel olarak seri DA motoru, flönt DA motoru ve kompound DA motoru olarak üç çeflittir. fiekil 3.6 (a) da flönt motorun prensip flemas (b) de seri motorun prensip flemas verilmifltir. + I a I b + r + I + r fiekil 3.6 (a) fiönt motorun prensip flemas. (b) Seri motor prensip flemas. U a E r U E r (a) (b) fiönt motorlarda flekilde görüldü ü gibi kutup sarg s ile endüvi sarg s birbirine paralel olarak ba lanm flt r. Yüksüz çal flmas nda bir sak nca yoktur. Seri motorda ise kutup sarg s ile endüvi sarg s birbirine seri ba l d r. Seri DA motorlar yüksüz çal flt r lmazlar. Motor yüksüz olarak çal flt r lmak istendi inde devir sonsuza gitmek isteyece i için bunu fiziksel olarak gerçeklefltiremez ve motor ar zalan r. Yük alt nda kalk nma momentleri çok iyidir. Bu yüzden tramvaylarda, elektrikli trenlerde seri motor kullan l r. Kutuplar nda m knat s bulunan DA motorlarda devir yönü besleme gerilim yönünün de ifltirilmesiyle sa lan r. Kutuplar sarg l olan DA motorlar n devir yönünü de ifltirmek için ya kutup sarg s ndan geçen ak m n yönü ya da endüvi sarg - s ndan geçen ak m n yönü de ifltirilir.

76 66 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 3.7 fiekil 3.7 de DA flönt motorunun etiketi görülmektedir. Motorlar iflletmeye al - n rken etiket bilgileri göz önünde bulundurulmal d r. Örne in etiketinde çal flma gerilimi 500 V yazan bir motora bu de erin üzerinde ve alt nda gerilimin uygulanmas motorun ar zalanmas na ve verimsiz çal flmas na neden olabilir. DA flönt motorunun etiketi. ( Asenkron Motorlar Asenkron motorlara indüksiyon motorlar da denmektedir. ndüksiyon motorlar n prensibi ilk defa Nikola Tesla taraf ndan 1883 y l nda ortaya konmufltur ve 1888 y l nda 1 / 2 HP lik (400 Watt) bir modelini yapm flt r. Asenkron motorlar, endüstride en fazla kullan lan elektrik makineleridir. Asenkron motorlar n çal flmalar s ras nda elektrik ark meydana gelmez. Ayr ca di er elektrik makinelerine göre daha ucuzlard r ve bak ma daha az ihtiyaç gösterirler. Bu özellikler asenkron motorlar n endüstride en çok kullan lan motorlar olmalar na sebep olmufltur. Asenkron motorlar n h zlar inverter olarak adland r lan sürücülerle kolayl kla ayarlanmaktad r. Asenkron motorlar temel olarak iki elektriksel parçadan oluflur: stator ve rotor. Asenkron motorlarda stator ile rotor aras nda do rudan elektriksel bir ba lant yoktur. Asenkron motor çal flma prensibi aç s ndan bir transformatöre benzetilebilir. Statora elektrik ak m uyguland nda statorda dönen bir manyetik alan (elektrom knat s) meydana gelir. Dönen bu manyetik alan rotor üzerinde bir gerilim indükler. Rotorda indüklenen gerilimin yaratt kutuplanma ile statorda meydana gelen kutuplanma aras ndaki itme-çekme kuvveti bu motoru kolayca döndürür. Stator durmas na ra men içerisinde dolaflan döner alan rotoru peflinden sürükler. Asenkron motorun di er parçalar gövde, kapak, fan, yatak ve rulmand r. Rotor mili üzerinde motorun çal flmas esnas nda motorun so utulmas n sa lamak amac yla fan bulunur. Stator sarg lar gövde üzerine yerlefltirilir ve sarg lar n birer uçlar gövde üzerindeki klemens tablosunda bulunur. Kumanda ya da motor sürücü ba lant s bu klemens tablosu arac l yla yap l r. Motor kapa ; motoru toz, nem, darbe gibi fiziksel etkilere karfl korur.

77 3. Ünite - Elektrik Makineleri ve Kumanda Elemanlar 67 Asenkron motorlar n n önemli parçalar ndan biri de yataklard r. Yatak olarak rulman kullan l r. Rulmanlar rotorun kolayca dönmesini sa lamak ve sürtünme kay plar n en aza indirmek için kullan l r. Rulmanlar n ar zalanmas durumunda motor hiç çal flmayabilir ya da gürültülü çal flabilir. Bu durumda rulmanlar yenisiyle de ifltirilmelidir. Dolay s yla belli periyotlarla motorun bak mlar n n yap lmas gerekmektedir. Faz say s na göre asenkron motorlar ikiye ayr labilir: 1 fazl asenkron motor ve 3 fazl asenkron motor. 1 fazl asenkron motorlar alternatif gerilimle çal fl r. 1 fazl asenkron motor düflük güçlerde imal edilir. Bu motorlar buzdolab, çamafl r makinesi, vantilatör gibi makinelerde kullan l r. 1 fazl asenkron motorun bütün parçalar 3 fazl asenkron motorun stator sarg lar na yerlefltirilen sarg d fl nda tamamen ayn d r. 3 fazl asenkron motorda döner manyetik alan, statoruna uygulanan 3 fazl gerilim ile kendili inden meydana gelmektedir. Bir fazl asenkron motorda döner manyetik alan meydana getirmek için stator oluklar na 90 faz farkl iki sarg yerlefltirilir. 3 fazl asenkron motorlar asansörlerde, vinçlerde, konveyörlerde yayg n olarak kullan lmaktad r. Stator Stator, döner manyetik alan n meydana geldi i motorun duran k sm d r. Motor gövdesinin içinde, üzerinde sarg lar olan kutuplard r. Kutup N ya da S manyetik yo unlu u temsil eder ve motor merkezine yönlenmifl ç k nt lardan oluflur ve bu ç k nt lar n meydana getirdi i oluklarda 1 veya 3 fazl sarg lar bulunur. Stator sarg lar döner manyetik alan meydana getirir. Stator gövdesi yaklafl k mm kal nl nda birer yüzeyleri yal t lm fl saç levhalar n paketlenmesiyle yap l r. Motor üretimi öncesi statorun sarg lar sar l rken kaç kutuplu sar laca önceden bellidir. Kutup say lar çift say larla belirtilir. Motor 2 kutuplu ise asl nda bu kutuplardan biri N di eri S dir. fiekil 3.8 de stator görülmektedir. Stator. fiekil 3.8 Rotor Asenkron motorlarda dönen ve mekanik enerjinin elde edildi i motorun dönen k sm d r. Rotorda ince silisli saçlar n paketlenmesiyle elde edilir. Rotor k sa devre çubuklu (sincap kafesli motor) olabilece i gibi sarg l da olabilir. Rotorda bulunan k -

78 68 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 3.9 K sa devre rotor. sa devre çubuklar veya sarg lar indükleme yolu ile do an dönme momentini mile iletir. Rotoru sarg l olan asenkron motora, bilezikli asenkron motor da denmektedir. Bilezikli asenkron motorda 3 fazl alternatif gerilim, hem statora hem de bilezikler yard m yla rotora uygulanmaktad r. fiekil 3.9 da k sa devre rotor görülmektedir. Bir rotorun dönebilmesi için; Rotor iletkenlerinden manyetik yolla bir ak m n geçmesi, Rotor iletkenlerinin dönen bir manyetik alan içerisinde bulunmas gerekir. Asenkron Motorlarda H z Hesab Asenkron motorlarda statorda oluflan döner manyetik alan n h z na senkron h z da denmektedir. Senkron h z (n s ) ile rotorun h z (n r ) ayn de ildir. Rotorun h z statorun h z ndan daha azd r ve bu aradaki h z fark, kayma (S) olarak adland r l r. Asenkron denme sebebi, bu h z farkl l ndan kaynaklanmaktad r. Rotor h z devir/dakika (d/d) veya rpm birimindedir. Asenkron motorlar n statorundaki döner manyetik alan h z (senkron h z) afla- daki formülle bulunur: n s = 120f / 2p (3.1) Burada; n s : senkron h z (Stator döner manyetik alan h z ) (d/d) f : stator sarg lar na uygulanan gerilimin frekans (Hz) 2p : motorun çift kutup say s olarak tan ml d r. Asenkron motorlar n kayma oran S harfi ile gösterilir ve afla daki formül ile belirlenir: S = ( n s - n r )/ n s (3.2) Burada; n s : Senkron h z (stator döner manyetik alan h z ) (d/d) n r : Rotor h z (d/d) S : Rotorun kayma oran olarak tan ml d r.

79 3. Ünite - Elektrik Makineleri ve Kumanda Elemanlar Hz frekansl bir flebekede çift kutup say s 8 olan (2p=8) olan bir asenkron motorun senkron devir say s n bulunuz. ÖRNEK 1 ÇÖZÜM 1: n s = (120)(f)/2p 2p = 8 n s = (120)(50)/8 n s = 750 d/d 60 Hz bir flebekede çift kutup say s 6 (2p=6) olan bir asenkron motorun rotor devir say s 950 d/d oldu una göre rotorun kayma oran n hesaplay n z? ÖRNEK 2 ÇÖZÜM 2: n s = (120)(f)/2p 2p = 6 n s = (120)(60)/6 n s = 1200 d/d S = (n s -n r )/n s = ( )/1200=250/1200= Hz bir flebekede çift kutup say s 4 (2p=4) olan bir asenkron motorun rotor devir say s 1450 d/d ise kayma oran n bulunuz. fiebeke frekans 50 Hz, çift kutup say s 6 olan (2p=6) olan bir asenkron motorun senkron devir say s n bulunuz. 2 3 SIRA S ZDE SIRA S ZDE 3 Faz Asenkron Motorun Y ld z ve Üçgen Ba lant s Üç fazl asenkron motorun gövde k sm ndaki klemens tablosu üzerine stator sarg - lar n n birer uçlar ç kart lm flt r. Üç fazl sarg lar n girifl ve ç k fl uçlar özel olarak isimlendirilmifltir. 1. sarg uçlar (U-X), 2 sarg uçlar (V-Y), 3. sarg uçlar da W-Z dir. Bu sarg uçlar klemens kutusu içerisindedir. fiekil 3.10 da asenkron motorun faz ba lant lar ve klemens tablosu görülmektedir. Z X Y fiekil 3.10 Asenkron motorun klemens tablosu. U V W Motora enerji, bu klemens kutusu arac l yla aktar l r. 3 fazl stator sarg lar y ld z veya üçgen olmak üzere iki flekilde ba lan r. Üçgen ba lant için klemens kutusunda U ile Z, V ile X ve W ile Y köprülenir ve üç fazl gerilim L1, L2, L3 s ras yla U, V, W uçlar na ba lan r. Y ld z ba lant için klemens kutusunda X-Y-Z köprülenir ve üç faz gerilim L1, L2, L3 s ras yla U, V, W uçlar na ba lan r. fiekil 3.11 de 3 faz asenkron motorun y ld z ve üçgen ba lant s görülmektedir. 3 fazl asenkron motorlarda devir yönünü de ifltirmek için iki faz n yerini de ifltir-

80 70 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 3.11 (a) 3 faz asenkron motorun y ld z ba lant s (b) 3 faz asenkron motorun üçgen ba lant s. mek yeterlidir. 1 fazl asenkron motorlarda ise ana sarg dan ya da yard mc sarg - dan geçen ak m yolu de ifltirilirse motorun devir yönü de iflir. R S T U V W Z X Y U V W X Y Z S V R U Y X Z W T (a) R S T U V W U R Z U V W X W Z X Y X Y Z S V Y T (b) 3 Fazl Asenkron Motorun Etiket Bilgileri fiekil 3.12 de 3 fazl bir asenkron motorun etiketi görülmektedir. fiekil fazl asenkron motor etiketi. fiekil 3.12 deki 3 fazl asenkron motor etiket üzerindeki bilgileri k saca aç klarsak; VOLT ELEKTR K: Motoru imal eden firma ad. Tip: VM motorla ilgili fabrikasyon bilgileri. 3 ~ Motor: Motorun çal flt r lmas gereken ak m çeflidi ve faz say s.

81 3. Ünite - Elektrik Makineleri ve Kumanda Elemanlar 71 IP55 : Su serpintisine karfl korumal ( Motorun koruma s n f ) 50 Hz : Motorun çal flma frekans 380V : Motorun üçgen ba lant da çal flma gerilimi 8.6 A : Motor tam yükünde yüklendi i zaman çekece i ak m 4 kw : Motordan al nabilecek nominal güç Cos 0.85 : Motor normal yükle yüklendi i zaman motorun güç katsay s IM B3 : Motor montaj biçimi 1425 d/d : 1425 rpm (Motor tam yükle yüklendi i zaman motorun rotor devir say s ) S1 : Sürekli çal flma görevleri için fiekil 3.12 deki motor 4 kutuplu oldu una göre motorun stator döner manyetik alan h z ve kayma oran nedir? Motorlar n koruma s n flar n araflt r n z. Servo Motorlar Servo motorun yap s nda alternatif ak m (AA) ya da do ru ak m (DA) elektrik motoru ve enkoder (mil kodlay c ) bulunur. Servo motorun esnek ve kolay biçimde kontrol edilebilmesi için bir servo sürücüsü ile birlikte kullan lmal d r. Servo motorlar endüstride h z, konum ve tork ayarlar n n hassas olarak yap ld motorlard r. Servo motor DA servo motorlar ve AA servo motorlar olarak ikiye ayr l r. Enkoder; motorun h z, konum bilgisini dijital ya da analog olarak servo motor sürücüsüne bildiren bir elemand r. Enkoder, motor miline ba l olarak çal flmaktad r. Analog enkoderler; takojeneratör, resolverdir. Takojeneratör, motorun h z na ba l AA gerilimi üreten bir jeneratördür. Resolver ise motor milinin bulundu u aç ya göre gerilim üreten enkoderdir. Dijital enkoderler; mutlak enkoder, art r ml enkoder olmak üzere iki çeflittir. Mutlak enkoder, motor milinin konumunu dijital olarak ölçen enkoder türüdür. Art r ml enkoder ise motor milinin dönüfl h z n dijital olarak ölçen enkoder türüdür. Servo sürücüsü mikrodenetleyiciden gelen komutlarla enkoderden al nan bilgileri karfl laflt r p motorun konumunu ayarlar. Mikrodenetleyici olarak genellikle programlanabilir lojik kontrolör (PLC) kullan l r. Endüstriyel otomasyonun geliflmesiyle sanayide de art k servo motorlar kullan lmaya bafllanm flt r. Otomatik elektronik bask ve dizgi makinelerinde, robotlarda, nümerik kontrollü makinelerde kullan l r. Motorun 1 turunun de biri oran nda hassasiyetle hareket edebilirler. Servo motor önceden tan t lan bir referans noktas na göre istenen bir yönde (hedef nokta) hareket eder. Bu hareketleri s ras nda enkoderler servo motorun ald yolu sayarlar. Sürücü, istenilen de erle enkoderde okunan de eri sürekli olarak karfl laflt r r. Enkoderdeki de er ile istenen de er eflit oldu unda hedeflenen noktaya var lm flt r. fiekil 3.13 te servo motor ve sürücüsü görülmektedir. 4 5 SIRA S ZDE SIRA S ZDE

82 72 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 3.13 Servo motor ve sürücüsü. KUMANDA VE KORUYUCU DEVRE ELEMANLARI Kumanda ve koruyucu devre elemanlar bir elektrik flebekesinde motor, tezgâh, flebekeleri korumas ve sa l kl çal flmas için kullan rlar. Bu bölümde koruyucu devre elemanlar olarak; sigortalar ve termik afl r ak m rölelerinden bahsedilmifltir. Kumanda elemanlar olarak ise; butonlar, sinyal lambalar, röleler, solid state röleler, zaman röleleri, kontaktörler, s n r anahtarlar ve sensörler anlat lm flt r. fiekil 3.14 (a) Sigorta sembolleri. (b) Sigorta örnekleri. Sigortalar Sigorta, elektrik devresine seri olarak ba lanan ve üzerinden fazla ak m geçti i zaman eriyerek devreyi açan, bu ak m de erinin alt nda iken iletken ifllevi yapan koruyucu bir elemand r. fiekil 3.14 (a) da sigorta sembolleri, (b) de sigorta örnekleri görülmektedir. (a) (b) Sigortalar; besleme hatlar n fazla yüklerden ve k sa devre ak mlar ndan korumaya, elektrikle çal flan almaçlar ve bunlar kullanan kiflileri çeflitli kazalara karfl korumay sa lar.

83 3. Ünite - Elektrik Makineleri ve Kumanda Elemanlar 73 Sigortalar n görevlerini özetleyecek olursak: Tesisat veya devreyi afl r yüklerden korur. Tesisat k sa devre ak mlar ndan korur. Tesisat afl r ak mdan dolay oluflabilecek yang n tehlikesinden korur. Cihaz ve cihaz kullanan kifliyi korur. Sigortalar devre ile güç kayna aras nda ak m yolu üzerinde seri olarak ba l - d r. Genellikle alternatif ak m devrelerinde faz hatt na, do ru ak m devrelerinde pozitif kutba ba l d r. Gerekli sigortan n gerilim ve ak m de eri devre ihtiyac na göre belirlenir. Elektronik devrelerde afl r ak m nedeniyle sigorta teli erir ve devrenin enerjisi kesilir. Ar zal olan sigortan n yenisi tak l rken eskisiyle ayn ak m ve gerilim de erinde olmas na dikkat edilir. Aksi halde yanl fl tak lan sigorta devre korumas n devre d fl b rak p ciddi ar zalara sebep olabilir. Termik Afl r Ak m Rölesi Termik afl r ak m röleleri, elektrik motorlar n afl r ak mdan veya k sa devre ak - m ndan meydana gelen afl r s nmalara karfl korumak için kullan l r. Termik afl r ak m rölesi, uzama katsay lar farkl iki metalin (bimetal) s nd nda az uzayan metalin yana do ru k vr lmas olay ndan faydalanarak yap lm flt r. Termik afl r ak m rölelerinde motor ak m, normal düzeyde iken s t c teller fazla s cakl k oluflturmad ndan bimetaller bükülmez. Ancak al c n n çekti i ak m istenilen seviyenin üzerine ç kacak olursa krom-nikel s t c lar n yayd s cakl k artarak bimetallerin bükülmesine yol açar. Bükülen bimetaller, termik rölenin t rna- n iterek kontaklar n konumunu de ifltirir. Bunun sonucunda ise motoru çal flt - ran kontaktörün enerjisi kesilerek motor korunur. Reset (kurma) butonuna bas ld nda ise termik afl r ak m rölesi eski hâline döner. fiekil 3.15 (a) da termik afl r ak m rölesi sembolü, (b) de termik afl r ak m rölesi görülmektedir. fiekil 3.15 (a) Termik afl r ak m rölesi sembolü (b) Termik afl r ak m rölesi. (a) (b) Elektrik motorlar ndan 3 fazl (3 ~) asenkron motor 2 faza (2 ~) kalmas durumunda kalk namaz ve flebekeden afl r ak m çekmeye bafllar, sarg lar s n r, belirli bir süre sonrada motor sarg lar yanmaya bafllar. Böyle bir ar za meydana gelmesi durumunda kumanda devresinde afl r ak m rölesi kullan lm flsa motorun yanmas önlenmifl ve büyük bir facian n önüne geçilmifl olur. Ar za giderildikten sonra termik afl r ak m rölesini kurma ucuna bas larak koruma tekrar devreye al n r. Termik afl r ak m rölesi sigortan n yerine kullan lan bir eleman de ildir, sigorta gibi k - sa devre korumas yapmaz. D KKAT

84 74 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 3.16 (a) Start butonu. (b) Stop butonu. Butonlar Fiziksel bir kuvvet uyguland nda konum de ifltiren, uygulanan kuvvetin kalkmas yla normal konumuna dönen anahtarlara buton ad verilir. Bu elemanlar n kontaklar ndan elektrik ak m geçer. Butonlar yap lar na göre üç flekilde imal edilmektedir. Bunlar: durdurma (stop), bafllatma (start) ve iki yollu (jog) butonlard r. Normalde aç k kontakl bir anahtar (start butonu ) uyar lmad sürece elektrik ak m geçirmez. Start butonuna basarak uyar ld nda kontak kapan r ve elektrik ak m geçer. Uyar n n kesilmesiyle kontaklar eski konumuna dönece inden ak m geçifli tekrar durur. Normalde kapal kontakl (stop butonu) bir eleman uyar lmad sürece ak m geçer. Stop butonuna basarak kontak aç ld nda ak m geçifli durur. Uyar n n kesilmesiyle tekrar eski konumuna dönece inden tekrar ak m geçirir. fiekil 3.16 (a) da start butonu, (b) de stop butonu görülmektedir. fiekil 3.17 Start buton sembolü. fiekil 3.18 Stop buton sembolü. fiekil 3.19 ki yollu buton sembolü. Start Buton 1 2 Stop Buton 1 2 ki Yollu Buton Bu elemana k saca bafllatma (start) butonu ad verilir. Butona bas ld nda kontak kapanarak devre tamamlan r. Buton serbest b rak ld nda ise kontak tekrar eski konumuna döner. fiekil 3.17 de start butonun sembolü görülmektedir. Bu elemana k saca durdurma (stop) butonu ad verilir. Butona bas ld nda kontak aç larak devre ak m kesilir. Buton serbest b rak ld nda tekrar eski konumuna döner. fiekil 3.18 de stop butonun sembolü görülmektedir. ki yollu butona jog buton da denmektedir. Biri normalde kapal, di eri normalde aç k iki adet konta a sahip olan butondur. Butona bas ld nda kontaklar konum de ifltirir. Bir iflleme son verilip di er bir ifllem bafllat lmak istenen yerlerde kullan l r. fiekil 3.19 da iki yollu butonun sembolü görülmektedir.

85 3. Ünite - Elektrik Makineleri ve Kumanda Elemanlar 75 ki yollu butonda ise; hem stop hem de bafllama butonu vard r. Bas ld nda kapal kontak aç l r, aç k kontak kapan r. Butonlar içerisinde, ilgili motorun çal fl p çal flmad n gösteren sinyal lambalar bulunabilir. Sinyal Lambalar Bir kumanda devresinin durumu hakk nda bilgi veren, kullan c y yan p yanmamas na göre fl kla yönlendiren devre eleman d r. fiekil 3.20 (a) da sinyal lambas n n sembolü (b) de sinyal lambas görülmektedir. fiekil (a) Sinyal lambas sembolü. (b) Sinyal lambas. (a) (b) Sinyal lambalar kumanda devrelerinin ar za takibinde çok önemli bir görev üstlenirler. Çeflitli renklerde ve gerilimlerde yap l rlar. 220 Voltta çal flanlar oldu u gibi 24 Voltta çal flanlar da vard r. Bu gerilimlerin d fl nda de iflik gerilimlerde de yap labilirler. Genellikle yeflil renkli sinyal lambas kumanda devresinin çal flt n, sar renkli lamba ise kumanda devresinin durdu unu gösterir. K rm z lamba bir ar za durumunu görüntüleyebildi i gibi kumanda edilen eleman n çal flmad mesaj n da kullan c ya gösterir. Renk seçimi kumanda devresini kuran kifli taraf ndan belirlenir ve kullan m amac bir durum hakk nda kullan c y uyarmak, ikaz etmektir. Sinyal lambalar n n kumanda devrelerinde önemli bir yeri vard r. Büyük fabrikalarda makinelerin iflleyiflini bu lambalarla takip etmek mümkündür. Kumanda panosunda her ifl eleman ile ilgili bir sinyal lambas bulunur. Herhangi bir aksakl kta hangi ifl eleman n n ar zal oldu u, sinyal lambas ile kolayca anlafl labilir. Röleler Küçük güçteki elektromanyetik anahtarlara röle ad verilir. Röleler elektrom knat s, palet ve kontaklar olmak üzere üç k s mdan oluflur. Elektrom knat s, demir nüve ve üzerine sar lm fl bobinden meydana gelir. Röle bobinleri hem do ru ve hem de alternatif ak mda çal fl r. fiekil 3.21 (a) da rölenin sembolü (b) de röle görülmektedir. fiekil 3.21 (a) Röle sembolü. (b) Röle. (a) (b)

86 76 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 3.22 Rölelerde bir veya daha fazla say da normalde aç k ve normalde kapal kontak bulunur. Kontaklar n aç l p kapanmalar n, rölenin paleti sa lar. Röle bobini enerjilendi inde palet çekilir. Palete ba l olarak normalde kapal kontaklar aç l r, normalde aç k kontaklar ise kapan r. Rölenin paletine ba lanm fl olan bir yay, kontaklar n normal konumda kalmalar n sa lar. Kontaklar n yap mlar nda gümüfl, tungsten metalleri ve bunlar n alafl mlar kullan l r. Röle kontaklar enerji alt nda aç l p kapanmalar s ras nda ark ve gürültü yaparlar. Kontaklar h zl bir flekilde ve sürekli olarak aç l p kapanmas sonucu çabuk ar - zalan r. Solid State Rölesi Solid state rölesi ayn zamanda kat hal rölesi olarak isimlendirilir. Rölelerin mekanik olmas ve gücü sürekli anahtarlamas nedeniyle belli bir ömrü vard r. Bununla birlikte röleler aç l p kapanmas s ras nda gürültü yaparlar. Solid state röle ise kapal bir k l f içerisinde birbirini gören opto verici ve al c devrelerinden oluflur. Bu rölenin girifl taraf nda LED ( fl k yayan diyot) devresi kullan l r, di er tarafta ise yükü aç p kapayan optotriyak yar iletkeni bulunur. Yükün aç l p kapanmas giriflteki eleman n uyar lmas na ba l d r. LED devresine 5V-30V civar DA uygulan r. Bu durumda LED den ak m geçer ve fl k yayar. Ifl k etkisi ile karfl s nda bulunan yar iletken yap l eleman iletken hale gelir ve bir kontak gibi kapan r. Kumanda eden girifl devresi ile kumanda edilen ç k fl devresi elektriksel olarak yal t lm flt r. Solid state rölenin boyutlar küçük ve çal flmalar s ras nda rahats z edici gürültüleri yoktur. fiekil 3.22 de (a) da solid state rölenin eflde eri (b) de solid state röle görülmektedir. (a) Solid state röle eflde eri. (b) Solid state röle (a) (b) fiekil 3.22 de Omron firmas na ait bir solid state röle görülmektedir. INPUT ile gösterilen uçlar na 5V do ru ak m uyguland nda ve LOAD yazan uçlar bir yüke ba lan rsa, load uçlar seri bir anahtar gibi devreye ba land ndan yük enerjilenir. Omron solid state rölesi maksimum 250V-3A alternatif ak m yükünü besleyebilir. Zaman Rölesi Röle bobininin enerjilenmesinden veya bobininin enerjisi kesildikten belirli bir süre sonra kontaklar durum de ifltiren rölelere, zaman rölesi denir. Çal flma flekillerine göre düz ve ters zaman rölesi olmak üzere iki flekilde yap l rlar. Düz zaman rölesinde, bobin enerjilenmesinden bir süre sonra kontaklar durum de ifltirir. Ters zaman rölelerinde ise röle bobininin enerjisi kesildikten bir süre sonra kontaklar durum de ifltirir. Gerek düz gerekse ters zaman rölelerinde t pk kontaktör ve rölelerde oldu u gibi normalde aç k ve normalde kapal kontaklar bulunabilir. fiekil 3.23 (a) da zaman rölesi sembolü (b) de zaman rölesi görülmektedir.

87 3. Ünite - Elektrik Makineleri ve Kumanda Elemanlar 77 fiekil 3.23 (a) Zaman rölesi sembolü. (b) Zaman rölesi. (a) (b) Kontaktörler Yüksek güçlü elektromanyetik anahtarlara kontaktör ad verilir. Kontaktörler, bir ve üç fazl motor, s t c, kaynak makinesi, trafo vb. al c lar n otomatik olarak kumanda edilmesinde kullan l r. Bu elemanlar n bobin gerilimleri DA ya da AA olarak Volt olabilmektedir. Rölelerde oldu u gibi kontaktörler de elektrom knat s, palet ve kontaklar olmak üzere üç k s mdan oluflur. fiekil 3.24 (a) da kontaktörün sembolü (b) de kontaktör görülmektedir. fiekil 3.24 (a) Kontaktör sembolü. (b) Kontaktör. (a) (b) Kontaktör uçlar gerek üretici firma gerekse kumanda flemalar nda a-b ya da a1-a2 olarak isimlendirilir. Kontaktör bobinin a-b veya a1-a2 uçlar ndan uygun gerilim uyguland nda, demir nüvede bir manyetik alan meydana gelir. M knat slanan nüve, yay vas tas yla geride duran paleti kendine do ru çeker ve palete ba l olan kontaklar durum de ifltirir. Normalde aç k olan kontaklar kapan r, normalde kapal olan kontaklar ise aç l r. Bobinden ak m geçti i sürece kontaklar n durumu aynen korunur. Bobinden geçen ak m kesilince nüvedeki manyetik alan ortadan kalkar ve yaylar paleti nüveden ay r r. Dolay s yla kontaklar tekrar ilk konumuna döner. Bir kumanda devresinde yükün flebekeye ba lanmas n sa layan kontaktörlerin seçiminde; Yükün gücü Normalde aç k ve kapal kontak say s Kontaktör bobininin çal flma gerilimi göz önüne al n r. S n r Anahtarlar S n r anahtar, hareket halindeki mekanik sistemlerin konumlar n n temasl olarak (çarpma etkisiyle) alg lanmas nda kullan lan bir anahtard r. Üzerinde konumu alg lamak için pin ya da makara fleklinde ç k nt bulunur. S n r anahtarlar n n birden fazla normalde aç k ve kapal konta bulunabilir. Fiziksel temas etkisiyle kontak-

88 78 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 3.25 (a) S n r anahtar sembolü. (b) S n r anahtarlar. lar durum de ifltirir. Pim ya da makarayla olan temas ortadan kalkt nda ise kontaklar tekrar eski konumlar na döner. fiekil 3.25 (a) da s n r anahtar sembolü (b) de s n r anahtarlar gösterilmifltir. (a) (b) Bir pistonun ileri -geri hareket alan s n r anahtar ile ayarlanabilir. Ayr ca asansörlerin kat pozisyonlar n n tespit edilmesinde de s n r anahtarlar kullan lmaktad r. Günümüzde s n r anahtarlar n n yerlerini temass z olarak alg lama yapan sensörler alm flt r. Mekanik s n r anahtarlar fiziksel temasa maruz kald klar ndan çabuk y pran r ve bozulurlar ayr ca periyodik olarak bak ma ihtiyaç gösterirler. Temass z alg lay c larda böyle fiziksel sorunlar yoktur, daha az ar za yaparlar. Sensörler Sensörler, fiziksel ve elektriksel büyüklükleri kumanda sistemlerinin alg layaca ve kullanabilece i sinyallere dönüfltüren önemli bir endüstriyel kumanda eleman - d r. Sensörlerin endüktif, kapasitif, optik, ultrasonik, manyetik olmak üzere birçok çeflidi vard r. Kumanda sistemlerinde uygulamaya uygun ve yeterli alg lama mesafesi olan sensörler tercih edilmelidir. Sensörlerin DA 24V ile çal flanlar bulundu u gibi AA 220V olan tipleri de vard r. Sensörler kontak bilgisi üretme türlerine göre, NPN ve PNP olarak s n fland r l r. Sensör DA NPN ise bir nesneyi alg lamadan önce mant ksal olarak 1 (24V) olan ç k - fl, cismi alg lad nda 0V a düfler. Sensör DA PNP ise bir nesneyi alg lamadan önce mant ksal olarak 0 (0V) olan ç k fl cismi alg lad nda 1 e (24V) ç kar. Kumanda devrelerinde hep ayn tür sensörler kullan lmal d r. Hepsi ya PNP ya da NPN olmal d r. Temass z çal flan sensörler, mekanik s n r anahtarlar n n aksine; Nesneyi alg lamas için fiziksel bir kuvvet gerekmemektedir. Alg lama mesafesi k sad r. Fiziksel bir afl nma olmamaktad r. Daha h zl çal flmaktad r. fiekil 3.26 Endüktif sensör sembolü. Endüktif Sensör Endüktif sensör içerisindeki rezonans devresi, belirli bir frekansta sal n m yapmaktad r ve sensörün aktif yüzeyinde bulunan bobin bir elektromanyetik alan meydana getirmektedir. fiekil 3.26 da endüktif sensörün sembolü görülmektedir. Endüktif sensörün elektromanyetik alan na metal cisim girdi inde elektronik devreler yard m yla alg lar ve sinyal üretir. Üretilen sinyalle kumanda devresine ya da kontrol devresine bilgi iletilmifl olur. Metal cisimlerin alg lanmas nda endüktif sensör kullan l r. Demir, pirinç, alüminyum, ba-

89 3. Ünite - Elektrik Makineleri ve Kumanda Elemanlar 79 k r, çelik alg lanabilecek metallere örnektir. fiekil 3.27 de endüktif sensörün endüstriyel uygulamalar görülmektedir. Burada (a) da endüktif sensör, fliflelerin metal kapak kontrolünü yapmakta (b) de ise motorun devir say s n ölçmede kullan lmaktad r. fiekil 3.27 Endüktif sensörün uygulamalar. (a) (b) Endüktif Yaklafl m fialteri Endüktif sensörler sadece metal nesneleri alg lar. D KKAT Kapasitif Sensör Sensörün alg lama yüzeyinde dielektrik maddesi hava olan bir kondansatör bulunur. Herhangi bir nesne (metal veya ametal) bu kondansatörün elektrostatik alan - na girdi inde dielektrik madde gibi alg lan r ve kondansatörün kapasitesini de ifltirir. Kapasite de iflimi sensör içerisinde bulunan di er elektronik devreler yard - m yla sinyal bilgisine dönüfltürülür. A aç, cam, plastik, seramik, su, ya gibi her çeflit malzemelerin alg lanmas nda kullan l r. fiekil 3.28 (a) da kapasitif sensörün sembolü (b) de kapasitif sensörün alg lama yüzeyi görülmektedir. (a) ç D fl Kondansatör plakalar (b) Aktif saha fiekil 3.28 (a) Kapasitif sensör sembolü (b) Kapasitif sensör alg lama yüzeyi. Ak flkan veya s v lar n seviye kontrolü kapasitif yaklafl m sensörlerin en yayg n kullan m alanlar ndan biridir. fiekil 3.29 da kapasitif sensörün bir endüstriyel uygulamas görülmektedir. Burada kapasatif sensör, konveyör üzerinde tafl nan cam n alg lanmas nda kullan lmaktad r. fiekil 3.29 Kapasitif sensörün bir uygulamas.

90 80 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik D KKAT fiekil 3.30 Manyetik sensör sembolü. fiekil 3.31 Reed röle. Kapasitif sensörler sadece metal ve ametal nesneleri alg lar. Manyetik Sensör Manyetik sensörler, sabit veya elektrom knat slar n manyetik alanlar na girdiklerinde bu cisimleri alg larlar ve bu durumu kontak bilgisine dönüfltürürler. fiekil 3.30 da manyetik sensörün sembolü verilmifltir. Bu sensörlerin yap s nda, reed röle veya hall jeneratörleri gibi manyetik ortama tepki veren çeflitli elemanlar bulunur. Reed röle: havas al nm fl fleffaf bir cam tüp içerisine yerlefltirilmifl demir - nikel alafl ml kontaktan ibarettir. Tüp içerisinde azot ve hidrojen kar fl m bir gaz bulunur. fiekil 3.31 de reed röle görülmektedir. Bir manyetik alan n yaklaflmas ile aç k olan kontaklar kapan r. Böylece ak m n geçmesine izin verirler. Temass z alg lama yapt klar için yüksek hassasiyetli ve uzun ömürlüdür. Boyutlar küçük ve anahtarlama h zlar yüksektir. Hall jeneratörü: Hall jeneratörü bir manyetik alana maruz kald nda manyetik alan fliddetine ba l olarak bir hall gerilimi üretir. Manyetik sensör içerisinde kullan ld nda üretti i bu gerilim de iflimi elektronik devreler yard m yla kontak bilgisine dönüfltürülür. Bu flekilde bir kumanda ya da kontrol devresini tetikleyebilir. Hall jeneratörü, f rças z do ru ak m motorlar n n h zlar n n ölçülmesinde kullan l r. Pensmetrelerde manyetik yolla ak m ölçümünde de hall jeneratörü kullan - labilir. fiekil 3.32 de hall jeneratörü ile devir ölçümü gösterilmektedir. Döner tabla üzerinde bulunan m knat slar, sabit duran hall jeneratörü önünden geçerken, hall jeneratörünün pals üretmesini sa lar. Üretilen palslar mikroifllemci ile de erlendirilerek tablan n dönüfl say s ya da h z ölçülebilir. fiekil 3.32 Hall jeneratörü. M knat s Hall Jeneratörü Döner Tabla D KKAT Manyetik sensörler sadece m knat s ya da elektrom knat s özelli i gösteren nesneleri alg lar.

91 3. Ünite - Elektrik Makineleri ve Kumanda Elemanlar 81 Optik Sensör Optik sensörler yap sal olarak genellikle k z lötesi bir verici ve k z lötesi bir al c - dan oluflur. Vericiden gönderilen k z lötesi sinyaller al c taraf ndan al nmaktad r. Al c ile verici aras ndaki sinyali kesecek bir engel ortaya ç kt nda, sensör bu de iflimi alg lar ve elektronik devre yard m yla sinyal bilgisine dönüfltürür. Kumanda devresi bu bilgiye göre çal fl r. fiekil 3.33 de optik sensörün sembolü verilmifltir. Optik sensörlerin, karfl l kl optik sensör, reflektörlü optik sensor ve cisimden yans mal optik sensör gibi çeflitleri bulunmaktad r. Örne in otomatik aç l r kapan r kap larda araçlar n güvenli geçifl yapmalar n sa lamak amac yla reflektörlü optik sensör kullan l r. Di er sensörlere göre alg lama mesafesi daha yüksektir. Fakat alg lanan cismin çok parlak ya da çok mat oluflu alg lama s ras nda sak ncalar do urabilir. Endüstriyel uygulamalarda bu durum göz önünde bulundurulmal d r. Bir 3 Fazl Asenkron Motorun Kumanda Devresi Uygulama Örne i Asenkron motorlarda güç ve kumanda devreleri ayr çizilir ama birlikte görev yapar. Bu sayede ar za ve flema takibi daha kolay yap l r. Kumanda fiemas : Devre elemanlar n n sembollerle gösterildi i kumanda çizimidir. Ba lant lar yatay veya dikey merdiven basamaklar na benzedi i için merdiven flemas olarak da bilinir. Güç fiemas : Her eleman n resim veya sembollerle gösterildi i ve motora enerjinin verildi i bölümdür. Asenkron motorlar n sürekli çal flmas na ait kumanda ve güç devresi fiekil 3.34 de görülmektedir. R AA Stop Start M Mp Mp R S T M fiekil 3.33 Optik sensör sembolü. fiekil 3.34 (a) Asenkron motorlar n kumanda devresi (b) Asenkron motorlar n güç devresi M M L 1 L 2 U V W M 3 AA (a) (b) fiekildeki devrede hiçbir butona bas l de ilken L1 sinyal lambas yanmaktad r. Enerji, start butonuna bas ld nda afl r ak m rölesinin kapal konta ve stop butonu üzerinden M kontaktörü bobin uçlar na ulafl r. Bu s rada kontaktör enerjilendi i için bütün aç k kontaklar n kapat r, kapal kontaklar n açar. L1 lambas söner, L2 lambas yanar, güç devresine ba l M kontaktörünün kontaklar kapand için motor çal flmaya bafllar. Start butonuna paralel ba l kontak kapal oldu u için mo-

92 82 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik tor çal flmaya ve L2 lambas yanmaya devam eder. Stop butonuna bas lmas veya motorun afl r ak m çekmesi durumunda kumanda devresindeki enerji ak fl kesilece inden motor durur, L2 lambas söner ve L1 lambas yanar. MOTORLARDA VE KUMANDA ELEMANLARINDA GÖRÜLEN BAfiLICA ARIZALAR Elektrik motorlar nda ve kumanda elemanlar nda görülen bafll ca ar zalar afla daki gibi listelenebilir: Mekanik ar zalar Yataklar n bozulmas Motor milinde e ilme Motorun ba l oldu u sistemde ar zalar Motor kapaklar ndaki dengesizlik Elektriki ar zalar Sarg lar aras k sa devre Sarg ile gövde aras kaçak olmas Gerilim düflümünün fazla olmas Motor kumanda devresinde oluflacak ar zalar Kumanda devresi ar zalar Tablo 3.1 de kumanda elemanlar ile ilgili örnek ar zalar ve bu ar zalar n sebepleri ve ar zalar n giderilmesi için yap lacak ifllemler verilmifltir. Tablo 3.1 Örnek ar zalar, ar zalar n sebepleri ve giderilmesi için yap lacak ifllemler ARIZA ÇEfi D ARIZANIN SEBEB ARIZANIN G DER LMES Kontak yap flmas Afl r ak m ve s s Yap flan kontaklar ayr l r ve temizlenir Kontaklar n oksitlenmesi Kontaktörün sesli çal flmas Yüksek ak m n anahtarlanmas s ras nda meydana gelen arklar Kontaktörün nüvesindeki s k flma, hareket zorlu u Oksitlenen kontaklar ince z mpara ile temizlenir. Hareketli nüve temizlenmelidir Butonlar n temas etmemesi Buton yaylar n n deforme olmas Butonlar yenisiyle de ifltirilir. Ba lant larda gevfleklik Afl r ak m rölesi devreye girmiyor Güç devresi ar zalar Sistemin çal flmas ndan kaynaklanan titreflimler Afl r ak m rölesinin termik eleman nda meydana gelen ar zalar Motor sarg lar n n aç k devre k sa devre ve afl r ak m, motor sarg lar n n d fllar n n yal tkanl k özelliklerini kaybetmesi gövdeye kaçak olmas Gevfleyen ba lant lar kontrol edilmeli ve yeniden s k lmal d r Afl r ak m rölesi yenisiyle de ifltirilmelidir Motor sarg lar yeniden sar lmal d r

93 3. Ünite - Elektrik Makineleri ve Kumanda Elemanlar 83 Özet Elektrik motorlar elektrik enerjisinin mekanik enerjiye çevrildi i çok önemli makinelerdir. Mekanik enerjisi sayesinde üretim gerçekleflir. Bu bölümde elektrik motorlar, koruyucu ve kumanda devre elemanlar anlat lm flt r. Elektrik motorlar çok çeflitlidir. Bu bölümde do ru ak m (DA), asenkron ve servo motorlardan bahsedilmifltir. Do ru ak m motorunun içerisinde elektrik ak m endüktör (kutup sarg s ) ve f rça, kollektör yard m yla da endüvi (dönen k s m) bobinlerinden ak m geçirilerek, her bir bobinin etraf nda birbiri ard nca manyetik alan oluflturulur. Endüvide meydana gelen m knat slanma ile kutuplarda meydana gelen m knat slanma birbirini etkiler. Bu etkileflme sonucu itme ve çekme kuvveti endüviyi (motoru) döndürür. Endüvi döndükçe endüvinin bobinleri ard ard na etkinleflir ve motorun dönme hareketi devam eder. Do ru ak m motorlar n n sürücüleri ucuz olmakla birlikte periyodik olarak bak m yap lmas gerekir. DA motorlar asenkron motorlar na göre daha s k ar zalan r. DA motorlar n n h zlar n n ayarlanmas asenkron motorlar na göre daha kolay ve ucuzdur. Do ru ak m motorlar elektrikli trenlerde, otomobillerde kullan l r. Asenkron motor; indüksiyon prensibine göre çal flan motorlard r. Temel olarak stator ve rotordan meydana gelir. Stator, döner manyetik alan n n meydana geldi- i k s md r. Stator sarg uçlar na elektrik uyguland nda statorda döner bir manyetik alan meydana gelir. Bu manyetik alan rotor üzerinde bir gerilim indükler ve manyetik kutuplar meydana gelir. Ayn kutuplar birbirini iter, z t kutuplar birbirini çeker ilkesince motor döner. Asenkron motorlar n h zlar n n ayarlanmas için inverter devreleri kullan l r. Asenkron motor inverterleri DA motor sürücülerine göre daha pahal d r. Ayr - ca asenkron motorlar n bak mlar daha kolayd r ve daha az ar za yaparlar. Asenkron motorlar basit yap lar ve bak m gerektirmeyen yap s yüzünden birçok endüstriyel uygulamalar için tercih edilir. Yak n zamana kadar sadece sabit h z gerektiren yerlerde kullan lmas na ra men flebeke frekans n de ifltirebilen inverterlerin gelifltirilmesiyle h z kontrolü yap lmas istenen yerlerde de kullan lmaktad r. Asansörlerde, vinç ve konveyör gibi yerlerde kullan l r. Endüstride kullan lan motorlar n büyük bir bölümünde asenkron motor kullanmaktad r. Servo motor ve sürücüsü yeni bir motor gibi alg lanabilir ama asl nda DA motorunun ya da AA motorunun geliflmifl halidir. E er alternatif ak m ya da do ru ak m motoruna enkoder ilavesi yap l r ve bir mikro denetleyici özellikleri ile donat l rsa servo motor elde edilmifl olur. Yani servo motor; motor + enkoder yap s ndad r. DA ve AA motorlar sürücü olmadan da basit bir kumanda devresiyle çal flt r labilir. Fakat servo motorlar sürücüsü olmadan asla çal flt r lamazlar. Servo motor posizyonlama, h z ve tork de erlerinin esnek biçimde ayarlanabildi i uygulamalar n vazgeçilmez eleman d r. Servo motorlar her zaman nerede ne kadar yol ald klar n üzerlerinde bulunan enkoderler arac l yla sürekli olarak sürücüye bildirirler. Servo önceden tan t lan bir referans noktas na göre istenen bir yönde (hedef nokta) hareket eder. Bu hareketleri s ras nda enkoderler servo motorun ald yolu sayarlar. Sürücü, istenilen de erle enkoderde okunan de eri sürekli olarak karfl - laflt r r. Enkoderdeki de er ile istenen de er eflit oldu- unda hedeflenen noktaya var lm flt r. Endüstriyel otomasyonun geliflmesiyle sanayide de art k servo motorlar görünmeye bafllam flt r. Otomatik elektronik bask ve dizgi makinelerinde, robotlarda, nümerik kontrollü makinelerde kullan l r. Kumanda devre elemanlar bir iflletmenin enerji ak fl n ya da iflletmede bulunan elektrik motorlar n n emniyetli olarak çal flt r lmas için önemlidir. Motorlar n bir ar - za nedeniyle flebekeden fazla ak m çekmeye bafllamalar ile bafllayan süreç e er kumanda ve koruyucu eleman kullan lmam flsa motorun bozulmas ile sonuçlan r. Böyle bir sonucun iflletmeye verdi i ifl kayb, maddi kay plar iflletmeyi ekonomik olarak zorlayabilir. Bu amaçla kumanda kontrol ve ifl ekipmanlar n periyodik bak mlar zaman nda yap lmas önemlidir. Bu bölümde koruyucu devre elemanlar olarak; sigortalar ve termik afl r ak m rölelerinden bahsedilmifltir. Kumanda elemanlar olarak ise; butonlar, sinyal lambalar, röleler, solid state röleler, kontaktörler, zaman röleleri, s n r anahtarlar, sensörler anlat lm flt r.

94 84 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Kendimizi S nayal m 1. Motor milinin konumunu dijital olarak ölçen enkoder türü afla dakilerden hangisidir? a. Hall jeneratör b. Mutlak enkoder c. Art r ml enkoder d. Resolver e. Takojeneratör 2. Kumanda devrelerinde kumanda edilen eleman n çal fl p çal flmad n veya ar za durumunu görsel olarak gösteren eleman hangisidir? a. Kontaktör b. Paket flalter c. Buton d. Sinyal lambas e. S n r anahtar 3. Motorun yataklanma sorunlar afla dakilerden hangisine sebep olur? a. Motorun hareketini h zland r r b. Motorun enerji tüketimini azalt r c. Motorun ar zalanmas na yol açabilir d. Yataklar n afl nmas azal r e. Bir sak ncas yoktur 4. Afla dakilerden hangisi bir servo motorun kullan m yerlerinden de ildir? a. H z kontrol b. Tork kontrol c. Pozisyon kontrol d. Konum kontrol e. Frekans kontrol 5. ki kutuplu (2p=2) bir asenkron motorun rotor devir say s 2850 d/d oldu una göre kayma oran n hesaplay n z? (flebeke frekans 50 Hz kabul edilecek) a b c d. 1 e Afla dakilerden hangisi sensörlerin üstünlüklerinden biri de ildir? a. Nesneyi alg lamas için fiziksel bir kuvvet gerekmemektedir b. Alg lama mesafesi k sad r c. Fiziksel bir afl nma olmamaktad r d. Daha h zl çal flmaktad r e. Kullan m ömürleri k sad r 7. Röle bobininin enerjisi kesildikten belirli bir süre sonra kontaklar durum de ifltiren eleman afla dakilerden hangisidir? a. Zaman rölesi b. Termik afl r ak m rölesi c. Düz zaman rölesi d. Ters zaman rölesi e. Kontaktör 8. Yüksüz olarak çal flmas sak nca yaratan motor türü afla dakilerden hangisidir? a. Seri motor b. fiönt motor c. Kompound motor d. Asenkron motor e. Servo motor 9. Afla dakilerden hangisi solid state rölelerin özelliklerinden biridir? a. Boyutlar oldukça büyüktür b. Elektrom knat s, palet ve kontaklardan oluflur c. Is etkisi ile çal fl rlar d. Çal flmalar s ras nda gürültü yaparlar e. Yar iletken elemanlardan oluflur 10. Manyetik malzemelerin (m knat s gibi) alg lanmas nda kullan lan sensör türü afla dakilerden hangisidir? a. Kapasitif sensör b. ndüktif sensör c. Manyetik sensör d. S n r anahtar e. Optik sensör

95 3. Ünite - Elektrik Makineleri ve Kumanda Elemanlar 85 Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar 1. b Yan t n z yanl fl ise Servo Motorlar konusunu yeniden gözden geçiriniz. 2. d Yan t n z yanl fl ise Sinyal Lambalar konusunu yeniden gözden geçiriniz. 3. c Yan t n z yanl fl ise Do ru Ak m Motorlar konusunu yeniden gözden geçiriniz. 4. e Yan t n z yanl fl ise Servo Motorlar konusunu yeniden gözden geçiriniz. 5. c Yan t n z yanl fl ise Asenkron Motorlarda H z Hesab konusunu yeniden gözden geçiriniz. 6. e Yan t n z yanl fl ise Sensörler konusunu yeniden gözden geçiriniz. 7. d Yan t n z yanl fl ise Zaman Röleleri konusunu yeniden gözden geçiriniz. 8. a Yan t n z yanl fl ise Do ru Ak m Motor Çeflitleri konusunu yeniden gözden geçiriniz. 9. e Yan t n z yanl fl ise Solid State Röle konusunu yeniden gözden geçiriniz. 10. c Yan t n z yanl fl ise Manyetik Sensör konusunu yeniden gözden geçiriniz. S ra Sizde Yan t Anahtar S ra Sizde 1 Elektrik motor prensibi. S ra Sizde 2 n s = (120)(f) 2p=4 n s = (120)(50)/4 n s = 1500 d/d S = (n s - n r )/n s = ( )/1500=50/1500= S ra Sizde 3 n s = (120)(f)/2p 2p=6 n s = (120)(50)/6 n s = 1000 d/d (stator döner manyetik alan h z ) S ra Sizde 4 n s = (120)(f)/2p 2p=4 n s = (120)(50)/4 n s = 1500 d/d (stator döner manyetik alan h z ) S = (n s - n r )/n s = ( )/1500=75/1500=0.05. S ra Sizde 5 Motor koruma s n flar (Protection Type): IP54: Hava flartlar ndan etkilenmez IP55: Su serpintisine korumal IP56: Yüksek bas nçl su serpintisine korumal IP65: Su serpintisi ve toza karfl tam korumal IP66: Bas nçl su serpintisi ve toza karfl tam korumal IP67: Suya dalmaya karfl korumal Ayr ca patlay c, yan c ortamlar için de gelifltirilmifl farkl standartta motorlar bulunmaktad r. Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar Ac elma, F. (2000). Programlanabilir Lojik Kontrol (PLC) Laboratuvar : stanbul, Milli E itim Bas mevi. Badur, Ö. (2003). Elektrik Kumanda Devreleri: stanbul, Milli E itim Bas mevi. Bal, G. (2008). Do ru Ak m Makineleri ve Sürücüleri: Ankara, Seçkin Yay nc l k. Boztepe, Y., Sar tafl., Okutan A. ve De er H. (2007). Elektrik - Elektronik Bilgisi: Ankara, Milli E itim Bakanl Yay nevi. Challoner, J. ( Çeviri: Tanr över,g.) (2000). Fizik: Ankara, Ajans Türk Matbaac l k Croser, H. ve Thomson, J. (2003). Elektropnömatik Temel Seviye TP201 Ö retim Kitab : Festo Didactic. Çolak,. ve Bay nd r,r. (2008). Elektrik Kumanda Devreleri: Ankara, Sözkesen Matbaac l k (Seçkin yay nc l k) Gürdal, O. (2000). Alg lay c lar ve Dönüfltürücüler: stanbul, Nobel Yay n Da t m Hayta,L. (2005). Elektrik Kumanda Devreleri ve Deneyleri: stanbul, Birsen yay nevi HPS sensor deney seti kitapç : startindex.html Saçkan, A.H. (1996). Elektrik Makineleri III, Asenkron Motorlar: stanbul, Milli E itim Bas mevi.

96 4ELEKTR K BAKIM, ARIZA BULMA VE GÜVENL K Amaçlar m z Bu üniteyi tamamlad ktan sonra; Elektriksel ölçü aletlerini kullanabilecek, Ak m, gerilim ve direnç ölçümü yapabilecek, K sa devre ve aç k devre tespiti yapabilecek, Frekans ve periyot ölçümü yapabilecek, Kapasite ve indüktans ölçümü yapabilecek, Güç ölçümü yapabilecek, bilgi ve becerilere sahip olabilirsiniz. Anahtar Kavramlar Ölçü Aletleri Ak m Ölçme Gerilim Ölçme Direnç Ölçme Güç Ölçme Dijital Multimetre Dijital Osilaskop Dijital LCRmetre Meger Pensmetre çindekiler Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Ölçü Aletleri G R fi ANALOG ÖLÇÜ ALETLER D J TAL ÖLÇÜ ALETLER D J TAL MULT METRE BUTONLAR ÖLÇÜM TERM NALLER S NYAL JENERATÖRÜ D J TAL OS LASKOP D J TAL LCRMETRE D J TAL MEGER WATTMETRE D J TAL PENSMETRE

97 Ölçü Aletleri G R fi Ölçme, bilinen de erle bilinmeyen de erin karfl laflt r lmas esas na dayan r. Ölçü aletleri analog ve dijital olmak üzere 2 ye ayr l r. Analog ölçü aletlerinde ölçüm sonucu taksimatland r lm fl bir kadran üzerinde ibrenin konum de ifltirmesi ile belirlenir. Dijital ölçü aletlerinde ise ölçüm sonucu do rudan ekran üzerinde say sal olarak görüntülenir. Günümüzde analog ölçü aletleri yerini dijital ölçü aletlerine b rakmaktad r. Elektrik ve elektronikte temel elektriksel büyüklükler; direnç, ak m ve gerilimdir. Bu büyüklüklerin ölçümünde s ras yla ohmmetre, ampermetre ve voltmetre kullan l r. Ampermetre, voltmetre ve ohmmetrenin tümleflik bir yap içerisinde bir arada bulundu u ölçü aletine avometre denir. Ak m, gerilim ve direnç ölçümü yan nda kapasitans, endüktans, frekans vb. elektriksel büyüklüklerin ölçümlerini yapabilen ölçü aletleri multimetre olarak isimlendirilir. Günümüzde ohmmetre, voltmetre, ampermetre ya da avometre bulmak neredeyse imkâns zd r. Söz konusu ölçü aletleri yerine çoklu ölçüm yapabilen multimetreler tercih edilmektedir. Multimetre, üzerinde bulunan bir fonksiyon seçici anahtar ile istenilen ölçü aleti (ohmmetre, voltmetre, ampermetre, kapasitemetre vb.) özelli ini kazan r. Buraya kadar bahsedilen ölçü aletleri ile elektriksel büyüklükler sadece ölçülebilir. Osilaskop olarak adland r lan ölçü aletleri ise do ru ve alternatif gerilimleri bir ekran üzerinde görüntüleyebilir. Bu flekilde iflaretlerin görüntülenebilmesi osilaskobu elektrik ve elektronikte ar za tespit ve onar m n vazgeçilmez parças yapar. Osilaskop ile genlik yan nda frekans, periyot ve faz fark da ölçülebilir. Elektrik ve elektronikte bir di er önemli büyüklük de güçtür. Güç, wattmetre olarak adland r lan ölçü aleti ile ölçülür. Elektronik devrelerde yayg n olarak kullan lan kondansatörün kapasitesi ve bobinin indüktans LCRmetre ad verilen ölçü aleti ile ölçülür. sminden de anlafl laca gibi LCRmetre ile direnç ölçümü de yap labilir. Özellikle elektrik tesisatlar nda ve motorlarda k sa devre ve kaçak ak mlar ciddi problemlere sebep olur. Bu nedenle elektrik tesisatlar nda ve motorlarda izolasyon (yal tkanl k) direncinin ölçülmesi önemlidir. zolasyon direnci, yüksek voltajla ölçüm yapan ve tipik bir ohmmetre olan meger ile ölçülür. Ak m ölçümünde ampermetre, ak m ölçülecek kola seri olarak ba lan r. Bu flekilde ak m ölçmek, sürekli üretim yapan iflletmelerde üretimin durdurulmas na neden oldu undan pratik de ildir. Bu tür ak m ölçümü için güç kayna ile al c y birbirinden ay rma-

98 88 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik dan ölçüm yapabilen ve pensampermetre olarak adland r lan ölçü aleti kullan lmaktad r. Pensmetre temass z ak m yan nda güç ve gerilim ölçebilen ölçü aletleridir. Alternatif ak m, gerilim veya güç ölçümü için kullan lan ölçü aletleri, ilgili elektriksel büyüklü ün etkin (rms) de erini ölçer. Osilaskop bu ölçü aletlerinden farkl olarak iflareti görüntüler. Alternatif gerilimin maksimum ve etkin de eri hesaplama yap larak belirlenir. Dijital osilaskopta ise bu de erler ekranda do rudan say - sal olarak görüntülenir. Ölçülen de er ile gerçek de er aras ndaki fark ölçme hatas n oluflturur. Ölçme hatas ; ortamdan, cihaz veya kifliden kaynaklanabilir. Elektrik-elektronik devre elemanlar genellikle s cakl k, manyetik alan, nem gibi ortam n fiziksel koflullar ndan etkilenir. Bu etkilenme sonucunda ölçme hatas meydana gelebilir. Kabul edilebilir hata oranlar sektörlere göre farkl l k gösterir. Bu ünitede elektriksel büyüklüklerin ölçümünde kullan lan ölçü aletlerini genel hatlar yla tan tmak ve ölçümler ile ilgili temel prensipleri vermek amaçlanm flt r. Bu kapsamda öncelikle analog ve dijital ölçü aletleri ile ilgili genel bilgi verilmifltir. Ard ndan temel ölçüm prensipleri ile elektrik-elektronikte s kl kla kullan lan multimetre, osilaskop, LCRmetre, meger, wattmetre ve pensmetre ölçü aletlerinin güncel olan dijital tipleri, örnek modeller üzerinden anlat lm flt r. Bunun yan s ra test sinyali üreten sinyal jeneratöründen bahsedilmifltir. fiekil 4.1 Analog ölçü aleti kadran ve ibresi. ANALOG ÖLÇÜ ALETLER Analog ölçü aletleri içinden geçen ak m n yaratt manyetik alan prensibi ile ibre hareketi sa lanan ve bu yolla ölçüm yapan cihazlard r. Analog ölçü aletlerinin kadran ölçülecek de ere göre taksimatland r lm flt r. Analaog ölçü aletleri, ölçme iflleminde ço unlukla ölçülen sistemden enerji alarak ölçme yaparlar. Analog ölçü aletleri varl klar n bir süre daha kumanda panolar nda sürdürecek ve yak n gelecekte yerini tamamen dijital ölçü aletlerine b rakacakt r. fiekil 4.1 de bir analog ölçü aleti kadran görülmektedir. Analog ölçü aletlerinin dezavantajlar afla daki gibi s ralanabilir: Kadran alan s n rl olarak taksimatland r ld ndan okuma zorlu u ortaya ç kar. Fiziksel olarak taksimat de eri artt r lamad için kadran üzerinde ibrenin iki çizgi aras nda kalmas durumunda ölçülen de er yaklafl k olarak belirlenir. Ölçüm sonucunun okunmas için ibrenin konumuna göre ayr ca bir hesaplama gerekebilir. Elektromanyetik alanlardan etkilenir. Her ölçü aletinin kullanma talimat birbirinden farkl l k gösterir. Bu farkl l k cihaz üzerindeki sembollerle belirtilmesine ra men her ölçümde ve her ölçen kifli taraf ndan fazla dikkate al nmaz ve okuma hatas kaç n lmaz olur. Analog ölçü aletinde ölçüm problar n n polaritesi önemlidir. Örne in do ru ak m ölçümünde; ölçü aletinin problar ölçülecek noktaya ters polaritede ba land nda analog ölçü aletinin ibresi ters yönde sapmak ister ve fiziksel olarak e ilir ya da k r l r.

99 4. Ünite - Ölçü Aletleri 89 Analog ölçü aletlerinde mekanik parçalar (ibre, komütatör, anahtar, yaylar) bulunur, bunun sonucu olarak ölçü aletinde y pranma, afl nma ve bozulmalar daha fazla olur. fiekil 4.2 de bir güç kayna ç k fl n n analog bir voltmetre ile ölçümü görülmektedir. fiekilden de görüldü ü gibi voltmetre, güç kayna ç k fl na ölçüm problar vas tas yla paralel ba lanm flt r. Voltmetrenin ölçüm kadran aras ölçeklendirilmifltir. Ölçü aletinin 4V, 40V, 100V, 400V ölçme terminalleri vard r. Probun bir ucu güç kayna n n (+) ç k fl na, di er ucu ise ölçü aletinin 40 V terminaline tak lm flt r. Di er probun bir ucu güç kayna n n (-) ç k fl na, di er ucu ise ölçü aletinin (-) terminaline tak lm flt r. Bu ölçü aletinde kadran 400 e göre taksimatland r lm fl ve ölçüm problar 40 V luk terminale tak lm fl oldu undan ölçülen de er için hesap yapmak gerekir. Bu flekilde ölçüm kademesi ve skala de eri birbirinden farkl olan ölçümler için ölçüm sonucu afla daki gibi formülize edilebilir. K A = D S ( ) Formülde kullan lan semboller afla daki gibi tan ml d r. A: Ölçüm sonucu K: Ölçüm kademesi S: Tam skala de eri D: brenin gösterdi i de er fiekil 4.2 de görülen ölçüm için ölçüm kademesi 40V, tam skala de eri 400V ve ibrenin gösterdi i de er 210 oldu una göre ölçülen de er (V x ) flu flekilde hesaplan r: V Vx = V 40 V ( 210 ) 400 Vx = 21V (4. 1) Güç Kayna Ölçüm Problar D J TAL ÖLÇÜ ALETLER Dijital ölçü aletlerinde ölçüm sonucu LCD (Liquid Crystal Display) bir ekran üzerinde say sal olarak gösterilir. Dijital ölçüm, analog de erlerin belirli bir say da örneklenmesiyle elde edilir. Örnekleme oran ne kadar yüksek ise ölçüm sonucu gerçek de ere o kadar yak n elde edilir. Dijital ölçü aletlerinin avantajlar afla daki gibi s ralanabilir: Ölçüm de erleri say sal olarak ekranda görüntülendi i için okuma hatalar ortadan kalkm flt r. Ölçüm ifllemi için ayr ca hesaplama gerekmez. Dijital ölçü aletleri elektromanyetik alanlardan daha az etkilenir. Mekanik parçalar yoktur ya da çok azd r. Bu nedenle mekanik afl nmalardan oluflan ar za ihtimali çok azd r. Dijital ölçü aletleri, s yayan cihazlar n yan nda ve do rudan günefl fl gören yerlerde b rak lmamal d r. Bu ölçü aletlerinin sigorta ve pilleri de ifltirilirken, cihaz n kapal olmas na ve herhangi bir devreye irtibatl olmamas na dikkat etmek gerekir. Analog Voltmetre fiekil 4.2 Analog voltmetre ile DC gerilim ölçümü.

100 90 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 4.3 (a) Voltmetre sembolü. (b) Ampermetre sembolü. (c) Ohmmetre sembolü. D J TAL MULT METRE Günümüzde tipik bir avometre, ohmmetre, voltmetre ya da ampermetre bulmak neredeyse imkâns zd r. Ak m, gerilim, direnç yan nda di er elektriksel büyüklükleri ölçebilen multimetreler daha yayg n olarak kullan lmaktad r. Dolay s yla bu bölümde dijital multimetreden bahsedilmifltir. Kullan m amaçlar ayn olmakla birlikte piyasada de iflik marka ve modellerde dijital multimetre çeflitleri bulunmaktad r. Dijital multimetrede fonksiyonlar aras geçifl bir fonksiyon seçici anahtar ile yap l r. Örne in dijital bir multimetre ile direnç ölçümü için cihaz n fonksiyon seçici anahtar n n ohmmetre konumuna al nmas gerekir. Benzer flekilde dijital multimetre ile gerilim ölçmek için ölçü aletinin fonksiyon seçici anahtar voltmetre konumuna, ak m ölçmek için ampermetre konumuna al nmal d r. Dijital multimetreler üzerinde ohmmetre, voltmetre veya ampermetre fonksiyonlar farkl sembollerle gösterilebilir. Dijital multimetrelerin fonksiyon dü meleri ile ölçüm ifllem basamaklar cihazdan cihaza farkl l k gösterse de ölçüm prensipleri ayn d r. Bu bölümde tipik bir dijital multimetre ele al nm fl ve ölçümlerin temel prensipleri örneklerle anlat lm flt r. Bununla beraber kullan c lar sahip olduklar ölçü aletinin kullan m k lavuzunu dikkatlice incelemeli ve ölçümleri buna göre yapmal d r. Bir multimetre ile temel olarak ak m, gerilim ve direnç ölçümü yap l r. Yukar da da söz edildi i gibi multimetrenin fonksiyon seçici anahtar ak m ölçme konumuna al nd nda multimetre, ampermetre görevi görür. Ak m ölçmek için ölçü aleti, ak - m ölçülecek kola seri ba lan r. Devreye paralel olarak ba lan rsa ölçü aleti ar zalanabilir. Benzer flekilde gerilim ölçümünde multimetre, voltmetre görevi görür. Ölçü aleti gerilimi ölçülecek noktalara paralel ba lan r. Ölçü aleti devreye seri olarak ba lan rsa devrenin çal flmas n olumsuz olarak etkiler. Direnç ölçümünde multimetre, ohmmetre görevi görür. Ölçü aleti, direnci ölçülecek eleman n uçlar na paralel olarak ba lan r. Voltmetre ölçüm noktalar na paralel ba land ndan ölçümü etkilememesi için voltmetrenin iç di- V A Ω renci oldukça yüksektir. Benzer flekilde ampermetre ak m ölçülecek kola (a) (b) (c) seri olarak ba land ndan iç direnci oldukça düflüktür. fiekil 4.3 de voltmetre, ampermetre ve ohmmetre sembolleri görülmektedir. Bir multimetre ile multimetrenin marka ve modeline ba l olarak kapasite, indüktans, diyot sa laml k testi gibi ölçümler de yap labilir. Ölçülecek parametreye göre multimetrenin ölçüm fonksiyonlar n belirleyen fonksiyon seçici anahtar n uygun konuma getirilmesi gerekir. fiekil 4.4 de tipik bir dijital multimetre görülmektedir. Bu multimetre üzerinde 1 adet LCD ekran, 6 adet buton, 1 adet ölçülecek elektriksel büyüklü ün seçimini sa layan fonksiyon seçici anahtar ve 4 adet ölçüm terminali vard r. Bunlar afla da aç klanm flt r. LCD ekran: Ölçüm sonuçlar n ve türünü say sal (dijital) olarak gösteren ekrand r. Fonksiyon seçici anahtar: Ölçüm fonksiyonlar n ve ölçüm aral klar n seçmek için kullan lan anahtard r. Örne in alternatif ak m, do ru gerilim, alternatif gerilim, direnç, kapasite vb. büyüklüklerin ölçümü için öncelikle bu anahtar n uygun konuma al nmas gerekir.

101 4. Ünite - Ölçü Aletleri 91 Butonlar SELECT: Fonksiyon seçici anahtar n bulundu u konumda birden fazla ölçüm simgesi varsa bunlar aras nda geçifl yapmay sa lar. Örne in ele al nan ölçü aletinde fonksiyon seçici anahtar üzerinde do ru ak m ve alternatif ak m için tek bir konum vard r. Alternatif veya do ru ak m ölçmek için fonksiyon seçici anahtar uygun konuma al nd ktan sonra Select tufluyla ölçülecek ak m tipi seçilir. RANGE: Ölçüm aral seçimini yapar. Ölçüm aral, ölçü aleti taraf ndan otomatik olarak belirlenebildi i gibi bu tufla her bas l flta ölçüm aral kademeli olarak de iflir. Örne in incelenen ölçü aletlerinde gerilim ölçümü için µv, mv ya da V aral klar vard r. HOLD: Ölçüm sonucunu ölçü aletinin haf zas na kaydetmeye yarar. Ölçüm s - ras nda bu tufla bas ld nda ölçüm sonucunu haf zaya al r ve ekranda görüntüler. Ölçme problar ölçülen büyüklükten ayr ld ktan sonra ölçü aleti kapanana kadar haf zas nda bu de er sakl kal r. REL: Ba l ölçümlerde kullan l r. Örne in ölçü aletiyle 12 V ölçerken, REL butonuna bas ld nda ölçü aleti bu de eri referans de er olarak kabul eder. kinci ölçümde ekranda, 12 V ile ölçülen de er aras ndaki fark görüntülenir. MAX/MIN: Ak m ya da gerilim ölçümü s ras nda bas ld nda belirli zaman aral ndaki maksimum de eri, tekrar bas ld nda ise minimum de eri gösterir. MAX/MIN butonuna 2 saniye bas ld nda bu moddan ç kar. Hz/DUTY: AC voltaj ölçerken bu butona ilk bas l flta frekans de eri görüntülenir. Bu esnada bir kez daha Hz/DUTY butonuna bas ld nda duty olarak adland r lan görev/periyot oran n yüzde (%) olarak gösterir. Ölçüm Terminalleri COM: Tüm ölçümler için ortak olarak kullan lan referans terminalidir. Genellikle siyah renklidir. VΩHz Temp: Ölçülecek elektriksel büyüklü e ba l olarak kullan lacak ölçüm terminalidir. Sembollerden de anlafl laca gibi gerilim, direnç, frekans, s cakl k ve kapasite ölçümlerinde bu terminal kullan l r. ma: 400mA de erinin alt ndaki ak m ölçümlerinde kullan lan terminaldir. 20A: 20A de erinin alt ndaki ak m ölçümlerinde kullan lan terminaldir. Afla da dijital bir multimetre ile do ru ak m, alternatif ak m, do ru gerilim, alternatif gerilim, direnç, kapasite ölçümleri ile diyot sa laml k testi anlat lm flt r. fiekil 4.4 Dijital multimetre. LCD Ekran Butonlar Fonksiyon Seçici Anahtar Ölçüm Terminalleri Ölçme yapmadan önce ölçü aleti ve kullan m k lavuzunun dikkatlice incelenip ölçü aletinin özelliklerinin ö renilmesi gerekir. D KKAT

102 92 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 4.5 Dijital multimetre ile do ru ak m ölçümü. Do ru Ak m Ölçümü Do ru ak m ölçümü s ras nda afla daki ifllem basamaklar uygulan r. 1. Multimetrenin fonksiyon seçici anahtar, do ru ak m ölçüm konumuna al n r. Örnek olarak incelenen multimetrede do ru ak m ölçüm konumu DCA simgesi ile gösterilmifltir. 2. Problar ölçü aleti üzerinde uygun ölçüm terminallerine tak l r. Ele al nan multimetrede, ölçülecek ak m 400 ma in alt ndaysa COM ve ma terminalleri, 400 ma in üzerinde ise COM ve 20A terminalleri kullan l r. 3. Ölçü aleti, problar vas tas yla ak m ölçülecek kola seri ba lan r. 4. Devreye enerji verilir. 5. Ölçü aleti ekran nda ölçüm sonucu okunur. Enerjili ölçümlerde temel prensip, ölçü aletinin ayarlar n n ve ba lant lar n n yap ld ktan sonra devre ya da cihaza enerji vererek ölçüm yapmakt r. Ancak baz durumlarda devre ya da cihaz n enerjisi kesilemez ve devre/cihaz enerjili halde iken ölçü aletinin ölçüm noktalar na ba lanmas gerekir. Bu durumda yukar da belirtilen 4. Ad ma gerek kalmaz. Özellikle bu tür ölçümlerde ölçü aletinin ölçüm noktalar na ba lant s s ras nda çok dikkatli olmak gerekir. Yanl fl ba lant lar çeflitli tehlikelere neden olabilir. fiekil 4.5 de örnek bir devre üzerinde do ru ak m ölçümü görülmektedir. Alternatif Ak m Ölçümü Ölçüme bafllamadan önce multimetrenin fonksiyon seçici anahtar, alternatif ak m ölçme konumuna al n r. Di er ifllem basamaklar, do ru ak m ölçümü ile ayn d r. ncelenen multimetre üzerinde alternatif ak m ölçümü için ayr bir kademe yoktur. Do ru ak m kademesi (DCA) ve alternatif ak m kademesi (ACA) fonksiyon seçici anahtar üzerinde ayn konumda bulunur. Select butonu vas tas yla DCA ve ACA aras nda geçifl sa lan r. Bundan sonra do ru ak m ölçümünde uygulanan ifllem s ras takip edilir. SIRA S ZDE 1 fiekildeki devrede 60 Ω luk dirençten geçen ak m ölçmek için ampermetre nereye ba lanmal d r? 18V a b 80Ω c - + d e 10Ω 30Ω 20Ω 60Ω h g f

103 4. Ünite - Ölçü Aletleri 93 Ampermetrelerde ölçü aletini afl r ak ma karfl korumak için cihaz içerisinde sigortalar bulunur. Ölçüm s n r n n üzerinde bir de erde ak m ölçülmesi durumunda sigortalar cihaz korur. Do ru Gerilim Ölçümü 1. Multimetrenin fonksiyon seçici anahtar, do ru gerilim ölçüm konumuna al n r. Örnek olarak incelenen multimetrede do ru gerilim ölçüm konumu V simgesi ile belirtilmifltir. 2. Problar ölçü aleti üzerinde uygun ölçüm terminallerine tak l r. Örnek olarak incelenen multimetrede DC gerilim ölçmek için COM ve VΩHz Temp terminalleri kullan l r. 3. Ölçü aleti problar vas tas yla, gerilimi ölçülecek noktalara paralel ba lan r. 4. Devreye enerji verilir. Devrenin, cihaz n ya da flebekenin elektrik enerjisinin kesilemedi i durumlarda bu ad ma gerek kalmaz. 5. Ölçü aleti ekran nda ölçüm sonucu okunur. fiekil 4.6 da örnek bir devre üzerinde do ru ak m ölçümü görülmektedir. Alternatif Gerilim Ölçümü Multimetrenin fonksiyon seçici anahtar alternatif gerilim ölçümü için uygun konuma al n r (incelenen ölçü aletinde alternatif gerilim ölçüm konumu V~ simgesi ile gösterilmifltir). Bundan sonra do ru gerilim ölçümünde uygulanan ifllem s ras takip edilir. fiekil 4.7 de örnek bir devre üzerinde alternatif gerilim ölçümü görülmektedir. fiekil 4.6 Dijital multimetre ile do ru gerilim ölçümü. fiekil 4.7 D KKAT Dijital multimetre ile alternatif gerilim ölçümü. Do ru gerilim ve alternatif gerilim ölçümünde ölçü aletlerinin ölçme s n r üzerinde ölçüm yapmak ölçü aletine zarar verebilir. Bunun yan nda yüksek voltaj ölçümü s ras nda prob uçlar na ç plak elle dokunmak insan sa l için tehlikelidir. Direnç Ölçümü Direnç ölçümü yap l rken, ölçülecek direncin enerji alt nda olmamas ve baflka dirençlerle ba lant s n n bulunmamas gerekir. Bunun yan nda ölçüm sonucuna vücut direncinin etki etmemesi için problara dokunulmamal d r. Dijital multimetre ile direnç ölçümü ifllem basamaklar afla da verilmifltir. 1. Multimetrenin fonksiyon seçici anahtar, direnç ölçüm konumuna al n r. Ele al nan multimetrede direnç ölçüm konumu Ω simgesi ile belirtilmifltir. 2. Problar ölçü aleti üzerinde uygun ölçüm terminallerine tak l r. D KKAT

104 94 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 4.8 Dijital multimetre ile direnç ölçümü. Örnek olarak incelenen multimetrede direnç ölçümü için COM ve VΩHz Temp terminalleri kullan l r. 3. Ölçü aletinin problar, ölçülecek direncin uçlar na de dirilir. 4. Ölçü aleti ekran nda ölçüm sonucu okunur. LCD ekran üzerinde OL yada 1 görünüyorsa ölçülen direnç aç k devredir yada ölçülmek istenen direnç de eri ölçme s n r n n üzerindedir. fiekil 4.8 de dijital multimetre ile direnç ölçümü görülmektedir. SIRA S ZDE 2 fiekildeki devrede a-b noktalar na göre toplam direnç hangi noktalardan ve nas l ölçülür? Aç klay n z. 18V a b 80Ω c - + d e 10Ω 30Ω 20Ω 60Ω h g f Kapasite Ölçümü Ölçümden önce flayet kapasitör dolu ise boflalt lmal d r. Bu boflaltma ifllemi kondansatörün kapasitesine ba l olarak uçlar na bir yük (direnç) ba lanarak yap l r. Bundan sonra kapasite ölçümü için afla daki ifllem basamaklar uygulan r. 1. Multimetrenin fonksiyon seçici anahtar, kapasite ölçüm konumuna al n r. ncelenen ölçü aleti için kapasite ölçüm konumu kondansatör simgesi ile belirtilmifltir. 2. Problar ölçü aleti üzerinde uygun ölçüm terminallerine tak l r. Örnek olarak incelenen multimetrede kapasite ölçümü için COM ve VΩHz Temp terminalleri kullan l r. 3. Ölçü aleti problar ölçülecek kondansatörün uçlar na de dirilir. Kutuplu kondansatör ölçülüyorsa ölçü aletinin V/Ω/Hz Temp terminaline tak l prob kondansatörün (+) ucuna ba lanmal d r. 4. Ölçü aleti ekran nda ölçüm sonucu okunur. Diyot Sa laml k Testi Multimetre ile bir diyodun sa laml k testinin yap lmas için öncelikle multimetrenin fonksiyon seçici anahtar diyot test konumuna al n r. Bu durumda ölçü aletinin problar diyodun terminallerine de dirilir. Ölçü aleti diyot test konumuna al nd - nda ölçü aleti içindeki piller do ru ve ters polarma gerilimleri sa lar. Diyot do ru polarma ald nda iletime geçece inden bu durumda ölçü aleti 0,3V-0,9V aras nda bir de er gösterir. Ters polarma ald nda ise diyot ak m geçirmeyece i için

105 4. Ünite - Ölçü Aletleri 95 aç k devre durumundad r. Dijital ölçü aletlerinde aç k devre durumu OL ya da 1 ile gösterilir. Buna göre dijital multimetre ile diyot sa laml k kontrolünde afla- daki ifllem basamaklar uygulan r. 1. Multimetrenin fonksiyon seçici anahtar, diyot test konumuna al n r. Bu ölçü aleti için diyot test konumu sembolü ile gösterilmifltir. 2. Problar ölçü aleti üzerinde uygun ölçüm terminallerine tak l r. Örnek olarak incelenen multimetrede diyot ölçümü için COM ve V/Ω/Hz Temp terminalleri kullan l r. Bu ölçü aletinde COM terminali referans terminalidir. 3. Ölçü aletinin referans terminaline ba l prob diyodun katoduna, di er terminale tak l prob ise diyodun anoduna ba lan r. Bu durumda diyot do ru yönde ba lanm flt r. Diyot sa lam ise ekranda düflük bir gerilim de eri ( V aras ) okunmas gerekir. 4. Diyoda ba lanan problar yer de ifltirilir. Bu durumda diyot ters yönde ba lanm flt r ve ekranda OL fleklinde bir ifade görünüyorsa diyot sa lamd r. fiekil 4.9 da dijital multimetre ile diyot sa laml k testi görülmektedir. fiekil 4.9 (a) 1N4001 diyodunun do ru polarmada (yönde) ölçümü. (b) 1N4001 diyodunun ters polarmada (yönde) ölçümü. (a) (b) fiekil 4.9 daki ölçüm sonuçlar na göre diyodun sa laml ile ilgili yorum yap n z. 3 SIRA S ZDE konumunda iken asla girifl gerilimi uygulamay n z. Cihaz ar zala- Ölçü aleti nabilir. D KKAT Dijital Multimetre ile K sa Devre ve Aç k Devre Testi Dijital multimetre ile bir devrede k sa devre ya da aç k devre testleri ölçü aletinin buzzer ya da direnç ölçümü (ohmmetre) kademesinde yap l r. Ölçü aletinin fonksiyon seçici anahtar buzzer kademesinde iken problar ölçülecek noktalara ba land nda bu noktalardaki direnç de eri 30±20 Ω de erinin alt ndaysa buzzer sesli uyar verir. Aç k devre durumunda ise buzzer sesli uyar vermez. Dijital multimetrenin buzzer kademesi yoksa ölçme ifllemi multimetrenin direnç ölçümü (ohmmetre) konumunda yap l r. Ölçü aletinin fonksiyon seçici anahtar ohmmetre konumunda iken problar ölçülecek noktalara ba land nda k sa devre varsa ölçü aleti s f ra yak n bir de er gösterir. Ölçülen noktalarda aç k devre varsa ölçü aleti 1 ya da OL gösterir.

106 96 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik SIRA S ZDE 4 fiekil 4.10 Dijital multimetre ile alternatif gerilim ölçümü ifllem basamaklar n yaz n z. S NYAL JENERATÖRÜ Fonksiyon jeneratörü olarak da isimlendirilen sinyal jeneratörü, basit olarak belirli bir genlik ve frekans de erinde kare, üçgen ve sinüzoidal dalga üreten bir cihazd r. Bu sinyaller devrelerin çal flma kontrolünde ve ar za takibinde kullan l r. Sinyal jeneratörünün frekans aral ; marka ve modele göre de iflir. Sinyal jeneratörleri genellikle frekans aral buton grubu (range), sinyal seçim butonlar (function), frekans ayar dü mesi (frequency) ve genlik ayar (amplitude) dü meleri ile sinyal ç k fl terminalleri olmak üzere befl bölümden oluflur. fiekil 4.10 da tipik bir sinyal jeneratörü ön paneli görülmektedir. Afla da panel üzerinde bulunan dü me ve butonlar anlat lm flt r. Sinyal jeneratörü ön paneli. POWER: Güç dü mesidir. Butonun bas l olmas sinyal jeneratörünün aç k oldu u anlam na gelir. RANGE: Bu bölümdeki butonlar frekans aral n n ayarlanmas nda kullan l r. Sa dan sola do ru 1 Hz ile 100 khz aras nda de iflen frekans de erleri elde edilebilir. Kullan m s ras nda bu butonlardan yaln zca birinin bas l olmas gerekir. Seçilen butonun de eri ile frekans ayar dü mesinde ayarlanan de er çarp larak istenen frekans elde edilir. FREQUENCY: Bu dü me ile frekans aral butonu birlikte kullan l r. Örne in 5 khz lik bir sinyalin elde edilmesi için frekans butonunun 1 khz de ve frekans ayar dü mesinin 5 konumunda olmas gerekir. Bu flekilde 1kHz x 5 = 5 khz lik sinyal elde edilir. FUNCTION: Kare, üçgen ve sinüzoidal dalgalar n seçimi bu bölümde bulunan butonlar ile yap l r. DC OFFSET: Sinyalin seviyesini 0 (s f r) referans de erine göre öteleme ifllemi DC Offset dü mesi ile yap l r. Bu kontrol dü mesi döndürülerek istenen offset de- eri ayarlan r. AMPLITUDE: Sinyalin genli ini ayarlamak için kullan lan dü medir. OUTPUT: Sinyal jeneratörü ç k fl sinyalinin al nd terminaldir. ÖRNEK 1 Bir sinyal jeneratöründen 5 V-20 khz lik kare dalga sinyal elde etmek için ifllem basamaklar n s ralay n z ÇÖZÜM 1: Sinyal jeneratörü açma-kapama dü mesinden aç l r. Range bölümünde bulunan 10k butonuna bas l r. Freguency dü mesi 2 ye getirilir. Böylece istenen 20 khz frekans ayarlanm fl olur. Amplitude dü mesi ile sinyalin genli i 5 V a ayarlan r. Kare dalga sinyal elde etmek için sinyal seçim (function) buton grubundan kare dalga butonuna bas l r.

107 4. Ünite - Ölçü Aletleri 97 D J TAL OS LASKOP Osilaskop elektriksel iflaretlerin görüntülenerek ölçülmesini sa layan çok yönlü bir ölçü aletidir. Elektriksel sinyallerin görsel olarak izlenebilmesi, osilaskobu tamir ve bak m n vazgeçilmez bir parças yapar. Osilaskop ile DC ve AC sinyallerin genli i yan nda AC sinyalin frekans, periyodu ölçülebilir. Ayr ca osilaskop ile iki sinyal görüntülenerek aralar ndaki faz fark da belirlenebilir. Osilaskoplar analog ya da dijital yap da olabilir. Analog osilaskopta sözü edilen ölçümler için hesaplama yapmak gerekirken, dijital osilaskoplarda ölçüm sonuçlar say sal olarak ekranda görüntülenir. Analog osilaskoplar elektronik geliflimin sonucu olarak yerini dijital osilaskoplara b rakmaktad r. Bu bölümde öncelikle dijital osilaskoplar hakk nda genel bilgi verilmifl ard ndan örnek ölçümlere yer verilmifltir. Dijital osilaskoplar bilgisayar arac l yla uzaktan kumanda edilerek de ölçüm yapabilir. Ayr ca bu osilaskoplar n USB da t c (USB Host) özelli i sayesinde görüntülenen sinyaller harici haf zalara da aktar labilir. fiekil 4.11 de tipik bir dijital osilaskop ön ekran ve paneli görülmektedir. fiekilde görülen dijital osilaskop çift girifl kanal na ve bir adet d fl tetikleme girifl kanal na sahiptir. Osilaskobun ön panelinde buton gruplar ve fonksiyon dü meleri vard r. Afla- da bu buton ve dü meler ile osilaskobun kullan m hakk nda bilgi verilmifltir. fiekil 4.11 Dijital osilaskop ön paneli. Ana Tufl Tak m fiekil 4.11 de görülen ana tufl tak m ile ölçüm ve kay t ifllemleri yan nda görüntü ve kalibrasyon ayarlar yap l r. Ana tufl tak m nda afla da belirtilen dü meler yer almaktad r. MEASURE: Otomatik ölçüm ayarlar n n yap lmas için kullan l r. Measure tufluna bas ld nda ekranda alt menüler görünür. Bu menüde ölçüm kanal seçimi, sinyalin voltaj de erinin seçimi gibi çeflitli seçenekler mevcuttur. Örne in alternatif gerilim için tepeden tepeye de er ve rms de eri bu menüden seçilir. Buna göre fiekil 4.12 deki dijital osilaskop örnek ölçüm ekran n n sa taraf nda measure menüsü alt nda kanal 2 nin kapal oldu u, kanal 1 de ölçülen sinyalin genli inin 3.86V, frekans n n 90.5 khz ve periyodunun 11.05µs oldu u görülmektedir. STORAGE: Osilaskoptaki dalga görüntüsünün resim veya data format nda osilaskobun haf zas na ya da USB belle e kaydetme ile ilgili ayarlar n yap ld menü butonudur.

108 98 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 4.12 Dijital osilaskop örnek ölçüm ekran. DISPLAY: Sinyallerin zamana ba l de ifliminin (YT) ya da iki farkl sinyal aras ndaki faz fark - n n (XY) grafiksel olarak gösterilmesi için kullan lan butondur. ACQUIRE: Örnekleme yönteminin ayarlanmas için kullan l r. UTILITY: Kalibrasyon, kay t, menü dil seçimi ayarlar n yapmak için kullan l r. AUTO: Dijital osilaskoplar genellikle otomatik-ayar fonksiyonu (auto) özelli ine sahiptir. Osilaskobun problar bir sinyale ba land nda uygun dalga flekli görüntülenene kadar ayarlar otomatik olarak yap l r. CURSOR: Sinyal üzerinde seçilen iki nokta aras ndaki voltaj ve zaman de iflimini ( V ve t) gösterir. Bunun için SELECT ve COARSE dü melerine bas l r. Çok amaçl anahtar döndürülerek cursor pozisyonu ayarlan r. Ekranda V ve t de erleri okunur. RUN/STOP: Ekranda görüntülenen sinyal ile ilgili taramay durdurur. Run/stop dü mesine bas ld anda ekrandaki sinyal sabitlenir. F1, F2, F3, F4, F5 (Fonksiyon Tufllar ): Fonksiyonlara ait alt menülere eriflim sa layan butonlard r. Terminaller CH1 ve CH2: Ayn anda iki sinyalin incelenebilmesi için osilaskoplar genellikle 2 kanall olarak imal edilir. Bu nedenle cihaz üzerinde iki adet sinyal girifli bulunur (CH1, CH2). EXT TRIG: Baz durumlarda, osilaskobun iç tetikleme sinyali yerine d flar dan bir sinyal yard m yla ölçüm yapabilmesi için harici tetikleme sinyali (trigger) kullan l r. Harici tetikleme sinyali EXT TRIG terminalinden uygulan r. PROBE COMP: Test terminalidir. Bu terminalden osilaskop kalibrasyonu için 3Vpp-1kHz lik test sinyali elde edilir. USB Terminali: Ölçülen sinyali resim veya data format nda USB belle e transfer etmek için kullan l r. Dikey Kontrol Grubu Dikey kontrol grubunda bir seri buton ve kontrol dü meleri bulunmaktad r. Her bir kanal n menüsünü ekranda açarak sinyallerin ba lanma modlar n ve dikey ölçeklendirme ayarlar n yapmak için kullan l r. Problar kanallardan hangisine ba l ise ekranda o kanala gelen sinyal görüntülenir. CH1: 1. Kanal n menü butonudur. CH2: 2. Kanal n menü butonudur. MATH: Sinyallerin grafiksel olarak toplama, ç karma vb. ifllemlerini yapmak için kullan l r. REF: Daha önce kay t edilen sinyali osilaskop ekran nda görüntülemek için kullan l r.. POSITION: Osilaskop ekran ndaki sinyalleri yukar afla hareket ettirmek için kullan l r. VOLTS/DIV: Ekranda dikeyde bir kareye karfl l k gelen voltaj de erini ayarlamaya yarar.

109 4. Ünite - Ölçü Aletleri 99 OFF: Seçili olan kanal kapatmak için kullan l r. SET TO ZERO: Çift analog kanal n dikey ve yatay pozisyonunu s f ra çekmek için kullan l r. Yatay Kontrol Grubu Yatay kontrol grubunda bir buton ve iki dü me bulunmaktad r. POSITION: Ekranda görüntülenen sinyalin sa a sola kayd r lmas için kullan l r. Sec/Div: Ekranda yatayda bir kareye karfl l k gelen zaman de erini ayarlamak için kullan l r. Yatay tarama oran s n r incelenen asiloskop için 5ns~50ns dir. MENU: Ekrandaki sinyallerin görünümünü yak nlaflt rmak için kullan l r. Tetikleme Buton Grubu Tetikleme sinyali ile ilgili ayarlar trigger tetikleme bölümündeki dü me ve butonlar kullan larak yap l r. Tetikleme grubunda bir dü me ve dört buton bulunmaktad r. LEVEL: Tetikleme seviyesini de ifltirmek için kullan l r. MENU: Tetikleme menüsüne eriflim için kullan l r. 50%: Tetikleme seviyesini s f rlamak için kullan l r. HELP: Osilaskop kullan m ile ilgili yard m bilgisini görüntülemek için kullan l r. Ölçümler Dijital osilaskop kullan lmadan önce incelenecek sinyale göre birtak m ayarlar n yap lmas gerekir. Bu ayarlar, ilgili kanal n menüsünden yap l r. CH1 veya CH2 butonuna bas ld nda ekrana afla daki tabloda en sol sütunda bulunan menü gelir. Menü üzerinde ifllem yapmak için fonksiyon tufllar (F1, F2, F3, F4, F5) kullan l r. Fonksiyon Menüsü Ayar Aç klama Fonksiyon Tuflu Coupling AC DC GND Girifl sinyalinin DC bileflenlerini durdurur. Girifl sinyalinin AC ve DC bileflenlerini geçirir. Girifl sinyalinin ba lant s n keser. F1 Tablo 4.1 Dijital osilaskop fonksiyon menüsü örne i. BW Limit On Off Gürültüyü engellemek, bant geniflli ini 20MHz e s n rlamak için kullan l r. F2 VOLTS/DIV Coarse Fine Dikeyde bir kareye karfl l k gelen voltaj de- erinin kaba ve ince ayarlar n n yap lmas nda kullan l r. F3 Probe 1X 10X 100X 1000X Prob çarpan seçiminde kullan l r. Prob üzerinde seçilen zay flatmaya ba l olarak, bu menüde de ayn prob çarpan n n seçilmesi gerekir. F4 Invert On Off Dalga flekli tersleme fonksiyonunu etkinlefltirir. Tersleme fonksiyonunu kapat r. F5 Bu menüye ait alt seçenekler ve ilgili fonksiyon tuflu Tablo 4.1 de verilmifltir. Örne in kanal 1 (CH1) ile bir alternatif gerilim ölçmek için CH1 kanal na ait ba lant (coupling) ayar yap lmal d r. Bunun için CH1 butonuna bas l r, aç lan menüde coupling seçene inin karfl s ndaki fonksiyon butonu olan F1 e bas l r ve ba lant metodu olarak AC seçilir. fiekil 4.13 de dijital osilaskop örnek ölçüm ek-

110 100 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 4.13 Dijital osilaskop örnek ölçüm ekran ve fonksiyon menüsü. fiekil 4.14 Prob test (kalibrasyon) sinyali örne i. 1 UNI-T Ch1 500mV Math Off UNI -T 2 Trig d Ch2 Trig d Off M T Ch1 M Pos: ns CH1 Coupling AC 200ns 0.00mV M Pos:h0.00 us Ch1 Off Ch2 1.00V M 500us Math Off T Ch2 0.00mV BW Limit Close Volts/Div Coarse Probe IX Invert Close Measure CH2 Amplitude 3.00V CH1 OFF Amplitude CH1 OFF Freq CH2 Freq 1.01kHz CH1 OFF Period AC ba lant ayarlar ran ve fonksiyon menüsü görülmektedir. Analog osilaskoplarda oldu u gibi dijital osilaskoplarda da ölçülen sinyalin genli inin çok yüksek olmas durumunda, prob üzerinde bulunan zay flatma anahtar kullan l r. Bu anahtar n x1 ve x10 olmak üzere 2 konumu vard r. x1 konumunda sinyalin genli i tamam ekranda görüntülenirken x10 kademesinde iken sinyalin genli i 1/10 oran nda zay flat larak görüntülenir. Sinyal zay flat ld için ölçüm sonucunda elde edilen de erin zay flat lan de er ile çarp lmas gerekir. Buna prob çarpan (zay flatma) (çarpan ) denir. Bu ayar analog osilaskoplarda sadece prob üzerinden yap l rken dijital osilaskoplarda hem prob hem de osilaskop üzerinde yap lmal d r. Dijital osilaskoplarda prob çarpan bilgisi osilaskoba ölçüm öncesinde girilir. Bunun için ilgili kanal tufluna (vertical CH1) bas l r. Ç kan menüden uygun seçenek iflaretlenerek prob çarpan etkin hale getirilir. Her kullan m öncesi osilaskop kalibrasyonunun bozulup bozulmad n belirlemek amac yla osilaskop testinin yap lmas gerekir. Bunun için öncelikle ölçüm probu test terminaline ba lan r ve auto dü mesine bas l r. Osilaskop düzgün çal - fl yorsa test sinyalinin ekranda görüntülenmesi gerekir. ncelenen cihaz için test sinyali 3Vp-p-1 khz lik kare dalga sinyaldir (fiekil 4.14). Ekranda test sinyali düzgün flekilde görüntülenmiyorsa kalibrasyon yapmak gerekir. Osilaskobun kalibre edilmesi için osilaskoba enerji verildikten sonra utility ve ard ndan F1 tufluna bas l r. Bundan baflka bir probu bir ölçüm kanal na ilk defa ba larken de prob testinin yap lmas gerekir. Bunun için prob çarpan x10 kademesine al n r ve osilaskop testi için yap lan ad mlar tekrar edilir. Görüntülenen dalga flekli gözlemlenir. Ekranda görüntülenen sinyal, test sinyali ile ayn genlik, frekans ve yap da de ilse probun kullan lmamas gerekir. Dijital osilaskop ile AC veya DC sinyal ölçümü ifllem basamaklar : 1. Osilaskop üzerinde ölçüm yap lacak kanal seçilir. 2. Seçilen kanala ait menüden ölçülecek sinyalin türüne göre AC gerilim ya da DC gerilim seçilir. 3. Prob üzerinde prob çarpan uygun konuma al n r. Örnek olarak incelenen osilaskop probunun x1 ve x10 olmak üzere iki konumu vard r.

111 4. Ünite - Ölçü Aletleri Prob üzerindeki çarpan konumu ile osilaskoptaki prob çarpan seçene inin ayn olmas gerekir. Bunun için osilaskopta ilgili kanal menüsünden uygun prob çarpan seçilir. Ele al nan osilaskopta yukar daki ifllem için, prob ilgili kanal n girifl terminaline ba land ktan sonra kanala ait menü butonuna bas l r ve ekrana gelen prob çarpan seçene inden uygun seçim yap l r. 5. Osilaskop probu ölçüm noktas na ba lan r. 6. Devreye enerji verilir. 7. Osilaskobun otomatik ölçüm tufluna bas l r. Ekranda ölçülen sinyal flekli ile sinyale ait bilgiler (genlik, frekans, periyot vb.) say sal olarak görüntülenir. Örnek olarak incelenen osilaskopta otomatik ölçüm tuflunun üzerinde Auto kelimesi bulunmaktad r. Yüksek voltaj ölçerken, probun metal k sm na dokunulmamal ve olas tehlikeyi önlemek için, osilaskobun güvenli bir flekilde toprakland ndan emin olunmal d r. Dijital osilaskoplarda tüm ölçümler hesaplama gerektirmez ve say sal olarak do rudan ekranda görüntülenir. Buna ra men bir osilaskopta ölçümlerin nas l yap ld ile ilgili teorik bilgiye sahip olmak gerekir. Dolay s yla bu bölümde bir osilaskopta görüntülen DC ve UNI-T Auto M Pos:0.00us Bit Map AC gerilimlerin genli i ile frekans ve Type periyot hesaplamalar anlat lm flt r. Bit Map Osilaskop ile do ru gerilimin genlik de eri ölçümünde osilaskop Dest ekran nda görülen sinyalin dikey eksende toprak seviyesine (GND) olan 1 uzakl (kare say s ) belirlenir. Elde Save edilen bu de er ile genlik ayar de- eri (Volts/div veya Volt/cm) çarp - Ch1 5.00V Ch2 Off M 100us l r. fiekil 4.15 de dijital osilaskop ekran nda bir do ru gerilim sinyali gö- Matt Off T Ch1 0.00mV rülmektedir. Osilaskop ile alternatif gerilimin genlik de eri (tepeden tepeye de er) ölçümünde osilaskop ekran nda görülen sinyalin dikey eksende kaplad kare say s belirlenir. Belirlenen bu de er ile genlik ayar de eri (Volts/div veya Volt/cm) ve prob çarpan n n de eri çarp l r. Bu flekilde gerilimin tepeden tepeye (peakto-peak, Vpp) de eri hesaplan r. Bu hesaplama ifllemi afla daki gibi formüle edilebilir. fiekil 4.15 D KKAT Dijital osilaskop ekran nda bir do ru gerilim sinyal görüntüsü. Tepeden tepeye gerilim (Vpp) = (Volts/div Konumu) (Sinyalin dikey eksende kapladığı kare sayısı) (Prob çarpanı) Gerilimin maksimum de eri (V m ) tepeden tepeye de erinin yar s na, gerilimin etkin de eri (V eff ) ise maksimum de erin ile çarp m na eflittir. Osilaskop, elektriksel iflaretlerin (gerilimlerin) zamanla de iflimini görmek için kullan ld ndan sinyallerin periyot ve frekans ölçümü önemlidir. Bir iflaretin periyodunu ölçmek için, sinyalin bir tam dalga boyuna karfl l k gelen yatay eksende kaplad kare say s belirlenir. Bu de er Sec/div (ya da Time/div) kademesinde

112 102 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 4.16 ayarlanan de er ile çarp l r. Böylece saniye biriminde periyot süresi (T) elde edilir. Buna göre periyot belirleme ifllemi afla daki gibi formüle edilebilir. Periyot (T) = (Time/div Konumu) (Sinyalin bir tam dalga boyunun yatay eksende kapladığı kare sayısı) Periyodu (T) bilinen bir sinyalin frekans (f) ise afla daki formül ile belirlenir. f = 1 / T (4. 2) Periyot de erinin birimi saniye olarak al nd nda, bulunan frekans de erinin birimi Hertz (Hz) olarak elde edilir. fiekil 4.16 da dijital osilaskop ekran nda bir alternatif gerilim sinyali görülmektedir. Dijital osilaskop ekran nda bir alternatif gerilim sinyal görüntüsü. UNI-T 1 Trig d M Pos: 0.00us Measure CH2 OFF Amplitude CH1 Amplitude 1.84kV CH1 Freq 88.11kHz CH2 OFF Freq Ch1 500V Math Off Ch2 Off M T Ch1 5.00us 0.00mV CH1 Period 11.35us SIRA S ZDE 5 Dijital bir osilaskop ile alternatif gerilim ölçümü ifllem basamaklar n anlat n z. D J TAL LCRMETRE LCRmetre direnç, kapasite ve indüktans ölçümü yapan bir cihazd r. LCRmetrenin analog ve dijital türleri bulunmaktad r. fiekil 4.17 de tipik bir dijital LCRmetre görülmektedir. Dijital LCRmetre temel olarak; bir açma kapama anahtar, LCD ekran, fonksiyon seçici anahtar, ölçüm terminalleri ve ölçüm soketinden oluflur. Afla da bu bölümler s ras yla aç klanm flt r. Açma kapama anahtar : Cihaz açmak ve kapatmak için kullan lan anahtard r. LCD ekran: Ölçüm sonucunun görüntülendi i ekrand r. Ölçülen de erin seçilen kademeyi aflmas veya pillerin zay flamas halinde de bu ekranda mesaj görüntülenir. Fonksiyon seçici anahtar: Direnç, kapasite veya indüktans seçiminin yap ld anahtard r. Ölçüm terminalleri: Problar vas tas yla ölçüm yapmak için kullan lan terminallerdir. Ölçüm soketi: Ölçülecek elemanlar n do rudan ba land sokettir. LCRmetre ile ölçüm s ras nda ölçülecek elemanlar enerjili olmamal d r. Aksi halde cihaz ar zalan r. Ayr ca kondansatörün kapasitesi ölçülmeden önce üzerindeki elektrik yükünün boflalt lmas gerekir. Kondansatör üzerindeki elektrik yükü

113 4. Ünite - Ölçü Aletleri 103 boflalt lmazsa LCRmetre zarar görebilir. Bütün ölçümlerde ölçülecek de erin büyüklü ü hakk nda tahmin yürütülemiyorsa ölçüm kademesini en yüksek de ere almak uygundur. LCRmetre ile direnç, kapasite ve indüktans ölçümünde afla daki ad mlar takip edilir. 1. Ölçülecek elemana göre (direnç, indüktans veya kapasite) fonksiyon seçici anahtar uygun konuma al n r. 2. LCRmetre çal fl r konuma getirilir. Bu ölçü aletinde sürgülü anahtar LCR konumuna getirildi inde cihaz ölçme ifllemi için haz rd r. 3. Ölçülecek eleman ya ölçme soketine yerlefltirilir ya da ölçü aletinin problar eleman n uçlar na de dirilir. 4. Ölçüm sonucu ekranda okunur. Örnek olarak incelenen LCRmetre indüktans n kay p faktörünü de ölçebilmektedir. Bu ölçü aletinde indüktans n kay p faktörü (D) ölçümü sürgülü anahtar n D konumuna getirilmesiyle yap l r. fiekil 4.18 de LCRmetre ile direnç ve indüktans ölçümü görülmektedir. fiekil 4.17 Örnek dijital LCRmetre. LCD Ekran Fonksiyon Seçici Anahtar Ölçüm Terminalleri fiekil 4.18 LCRmetre ile direnç ve indüktans ölçümü. LCRmetre ekran nda ölçüm sonuçlar d fl nda afla daki mesajlar görüntülenebilir. Bu mesajlar n anlamlar flöyledir; LCD ekranda sol köflede 1 görünüyorsa seçilen ölçüm kademesi küçük demektir ve kademe komütatörü bir üst kademeye al n r. Ekranda Lo Bat mesaj pillerin zay flad ve de ifltirilmesi gerekti i anlam na gelir. Ekranda - iflareti görünüyorsa ba lanan eleman ile ilgili seçilen kademe ya da fonksiyon hatal demektir. Bu durumda do ru kademe ya da fonksiyon seçilmelidir.

114 104 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 4.19 Dijital izolasyon megeri. D J TAL MEGER zolasyonu (yal t m ) bozulan bir hat k sa devre ya da kaçak ak ma neden olur. K - sa devre ya da kaçak ak m, insan n yaralanmas na veya ölümüne yol açabilece i gibi ekipman n bozulmas na ya da hasar görmesine de neden olur. Do ru yap lm fl bir izolasyon, k sa devreleri ve kaçak ak mlar önler. Elektrik tesisatlar nda hatlar aras veya hat ile toprak aras izolasyon (yal tkanl k) dirençlerinin ohmmetre ile ölçülmeleri mümkün de ildir. Çünkü ohmmetre, ölçme ifllemini de eri bilinmeyen dirence düflük bir gerilim uygulayarak gerçeklefltirir. Buna ba l olarak direnç üzerinden düflük bir ak m geçer. Bu ak m, yal t m direnci çok yüksek ekipmanlarda çok çok küçük olaca ndan ölçüm sonucu sa l kl olmaz. Bu nedenle izolasyon direncinin ölçümünde yüksek do ru gerilimle çal flan ve tipik bir ohmmetre olan izolasyon megeri kullan l r. zolasyon megeri, V-1000V gibi yüksek bir gerilimle ölçme ifllemini yapar. Ölçüm için gerekli bu gerilim, meger içinde yer alan bir jeneratör ya da elektronik bir konvertör vas tas yla üretilebilir. Jeneratörlü megerlerde gerekli gerilim cihaz üzerinde bulunan bir kol çevrilerek elde edilir. Özellikle kalitesiz elektrik yal t m malzemesi ile yap lan tesisatlarda ak m kaça-, k sa devre gibi olaylarla s k karfl lafl l r. Bu yüzden elektrik projelerinin tesisatlar n n bittikten sonra iflletmeye al nmadan önce meger ile izolasyon testinin yap lmas güvenlik tedbiri aç s ndan yasal zorunluluktur. Tesisatlarda elektriksel izolasyon direncinin de erinin, flebeke geriliminin 1000 kat ndan daha fazla olmas gerekir. Örne in 380Volt luk bir flebekede yal tkanl k direnci Ω dan, 220Volt luk bir flebekede ise Ω dan fazla olmal d r. Motor sarg lar n n yal t m fiziksel nedenlerden dolay bozulabilir. Bu durumda kaçak ak mlar artar. Kaçak ak mlar n yaratt etki ile motor belli bir süre içerisinde bozulur. Motorun flebekeden çekti- i ak m n artmas durumunda motor sarg lar n n yal t m n n bozulmas ndan flüphe edilir. Ohmmetre, direnç ölçümünde dirence küçük bir gerilim uygulayarak ölçme ifllemini gerçeklefltirdi inden yal t m bozulan motor sarg lar na ohmmetrenin uygulad bu gerilim, izoleyi geçemez. Bu nedenle ohmmetre ile sorun tespit edilemez. Dolay s yla motor sarg lar n n yal t m direncini ölçmek için de izolasyon megeri kullan l r. Benzer flekilde transformatörlerin yal tkanl k direncinin ölçümünde de izolasyon megeri kullan l r. fiekil 4.19 da tipik bir dijital izolasyon megeri görülmektedir. Örnek olarak ele al nan bu ölçü aleti üzerinde bulunan bölümler afla da anlat lm flt r. LCD ekran: Ölçüm sonucu bu ekranda say sal olarak görüntülenir. EARTH ve LINE: Ölçü aleti problar n n ba land terminallerdir. PUSH ON: Ölçüm butonudur. Ölçüm s ras nda bu butona bas l r. ACV, MΩ, Ω: Fonksiyon seçici anahtard r. Alternatif gerilim ölçümünde ACV, düflük de erli direnç ölçümünde Ω, yüksek de erli dirençlerin ölçümünde MΩ konumuna al n r. 250V, 500V, 1000V: Ölçü aletinin ölçüm yapaca gerilim aral n belirler. Bu ölçü aleti için 250 V, 500 V ve 1000 V de erlerinde ölçüm seçenekleri mevcuttur.

115 4. Ünite - Ölçü Aletleri Gerilim aral, ölçülecek hat ya da ekipman n çal flma gerilimine ba l olarak belirlenir. Örne in ölçülecek ekipman n çal flma gerilimi 750 V ise izolasyon megeri 1000 V konumuna al nmal d r. zolasyon megeri ile bir tesisat n hat-toprak aras ya da hatlar aras yal tkanl k direnci ölçümü afla daki ifllem basamaklar takip edilerek yap l r. 1. Ölçümden önce flebeke gerilimi kesilir. 2. Tüm al c lar devreden ç kar l r. Bunun için prizlere ba l al c olmamal d r ve ayr ca ayd nlatma armatürleri devreden ç kar lmal d r. 3. Hat- toprak aras yal tkanl k direncinin ölçümünde meger ölçüm terminallerine ba l problardan biri toprak hatt na, di er prob ise tesisat iletkenlerinden birine ba lan r. Hatlar aras yal tkanl k direncinin ölçümünde ise megere ba l problardan biri bir hata, di er prob ise di er hata ba lan r. 4. Ölçü aletinde gerekli ayarlar yap l r. Bu ayarlar, fonksiyon ayar ve varsa gerilim ayar d r. Ölçülecek hat geriliminin üzerinde bir gerilim konumu seçilmelidir. Örnek olarak incelenen megerde izolasyon direnci ölçüm konumu MΩ sembolü ile gösterilmifltir. 5. Cihaz açma-kapama dü mesinden aç l r. 6. Ölçü aleti analog ise skaladan, dijital ise ekrandan ölçülen direnç de eri okunur. Motorda gövde-sarg ya da sarg lar aras nda k sa devre ya da kaçak ak m olabilir. Gövde-sarg aras kaçak tespit etmek için megerin bir ucu motor gövdesine, di er ucu motor sarg lar ndan birine ba lan r. Sarg lar aras kaçak tespit etmek için ise meger ölçüm problar do rudan sarg uçlar na ba lan r. Meger ekran nda görüntülenen direnç de eri motorun sarg izolasyon (yal tkanl k) direncini gösterir. fiekil 4.20 de zolasyon megeri ile motor sarg - lar n n izolasyon direnci ölçümü görülmektedir. Elektrik flebekelerinde topraklama tesisleri, bir ar za halinde k sa devre ya da kaçak ak mlar n, cihazlar n korunmas n sa layacak ve insan hayat n tehlikeye sokmayacak bir elektrik hatt üzerinden geçmesini sa lar. Koruma topraklamas direncinin de eri 5Ω, iflletme topraklamas direncinin de eri 2Ω un alt nda olmal d r. Topraklama konusu ile ilgili ayr nt l bilgiye 6. Ünitede yer verilmifltir. fiekil 4.21 de tipik bir dijital topraklama megeri görülmektedir. Örnek olarak ele al nan bu topraklama megeri üzerindeki bölümler afla da aç klanm flt r. LCD ekran: Ölçüm sonucunun görüntülendi i ekrand r. PUSH ON: Ölçüm bafllatma butonudur. fiekil zolasyon megeri ile motor sarg lar n n izolasyon direnci ölçümü. fiekil 4.21 Dijital topraklama megeri.

116 106 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 4.22 Dijital topraklama megeri ile topraklama direnci ölçümü prensip flemas. Ölçüm ledi: Ölçüm yap ld n gösteren leddir. Hold: Ekranda görünen de eri kilitleme anahtar d r. ACV, Ω: Fonksiyon seçiminin yap ld anahtard r. Bu ölçü aletinde topraklama direnci yan nda ayr ca alternatif gerilim de ölçülebilmektedir. Topraklama direnci ölçmek için Ω kademesi, gerilim ölçmek için ACV kademesi kullan l r. 2KΩ, 200Ω, 20Ω: Ölçülecek direncin büyüklü üne göre kademe seçiminin yap ld anahtard r. E: Toprak elektrodunun ba land terminaldir. C: Ak m elektrodunun ba land terminaldir. P: Gerilim elektrodunun ba land terminaldir. Topraklama megeri ile bir elektrik tesisat n n topraklama hatt direnci ölçümü afla daki ifllem basamaklar takip edilerek yap l r. 1. ki elektrot düz bir hat üzerinde birbirinden 5-10 m aral kl olacak biçimde topra a saplan r. Bu elektrotlar n çevre binalardan ya da yeralt ndaki di er cisimlerden uzak olmas na dikkat edilmelidir. fiayet yeralt nda bir iletken varsa ölçüm sonucunda, oldu undan daha düflük bir de er elde edilebilir. Örnek ölçü aleti için kullan lan elektrotlar yaklafl k cm uzunlu undad r. 2. Ölçü aletinin toprak terminali topraklama hatt na ba lan r. Ölçü aletinin di- er terminalleri elektrotlara ba lan r. fiekildeki ölçü aletinde ölçü aletinin toprak terminali E, di er terminaller C ve P ile gösterilmifltir. Elektrotlar n gösteriminde ise s ras yla E, C1 ve P1 sembolleri kullan lm flt r. 3. Ölçü aleti üzerinde ölçüm için gerekli ayarlar yap l r. Bu ayarlar fonksiyon seçimi ile kademe seçimi ayarlar d r. Örnek olarak incelenen topraklama megerinde topraklama direnci ölçüm konumu Ω sembolü ile gösterilmifltir. Ölçülecek direnç düflük bir direnç olaca ndan ölçme ifllemi için kademe seçim anahtar en düflük konuma al nabilir. 4. Cihaz açma-kapama dü mesinden aç l r. 5. Ölçüm sonucu ekranda görüntülenir. KIRMIZI SARI YEfi L C1 P1 E TOPRAK 5 10m 5 10m

117 4. Ünite - Ölçü Aletleri 107 Ekranda 1 yada OL de eri görünüyorsa ölçülen direnç de eri kademe seçim anahtar n n bulundu u de erden yüksektir uygun kademe seçimini yaparak tekrar ölçüm yapmak gerekir. fiekil 4.22 de dijital topraklama megeri ile topraklama direnci ölçümü prensip flemas görülmektedir. Bir elektrik tesisat n n hat-toprak aras izolasyon direncinin ölçümünde takip edilecek ifllem basamaklar n anlat n z. WATTMETRE Wattmetre, al c lar n çekti i gücün ölçümü için kullan l r. Yap s itibariyle bir ampermetre ile voltmetrenin tek k l f içerisinde birlefltirilmifl hali gibi düflünülebilir. Bu yüzden wattmetre ile güç ölçümü için ak m ölçme uçlar devreye seri, gerilim ölçme uçlar devreye paralel ba lan r. fiekil 4.23 de wattmetre sembolü görülmektedir. Alternatif ak mda güç; aktif, reaktif ve görünür güç olarak ele al n r. Aktif güç rezistif yüklerin harcad güç iken reaktif güç ise endüktif ve kapasitif yüklerin harcad klar güçtür. Görünür güç, aktif ve reaktif güçlerin bileflkesidir. Al c lar n harcad aktif gücü ölçmek için wattmetre, reaktif gücü ölçmek için ise varmetre kullan l r. Endüktif yükün harcad güç ile rezistif (omik) yükün harcad güç aras nda faz fark mevcuttur. Bu faz fark cosφmetre ile ölçülebilir. Wattmetrelerin dijital ve analog tipleri bulunmaktad r. Wattmetre gücü W veya kw AKIM BOB N KAYNAK biriminde ölçer. fiekil 4.24 de wattmetrenin içyap s görülmektedir. Wattmetrenin yap s nda iki adet bobin vard r. Bunlar ak m ve gerilim bobinleridir. Ak m bobini kal n kesitli ve az sar ml d r. Gerilim (voltaj) bobini ince kesitli ve çok sar ml d r. Ak m bobini sabit, gerilim bobini ise hareketli flekilde dizayn edilmifltir. Gerilim bobininin üzerine ibre ba lanm flt r. Hareketli olan gerilim bobininin a rl n n, ölçüm üzerinde bir hata oluflturmamas için gerilim bobini sar m say s azalt lm fl ve sar m say s n n azalmas ndan dolay düflen direnci karfl lamak içinse bir öndirenç (Rö) ba lanm flt r. Ak m bobini ve gerilim bobinlerinin ölçüm uçlar d flar ya ç kar lm flt r. Ölçüm ifllemi için ak m bobini ölçüm uçlar gücü ölçülecek kola seri, gerilim bobini ölçüm uçlar ise paralel ba lan r. fiekil 4.25 de basit bir elektrik devresinde wattmetrenin devreye ba lant flemas görülmektedir. R VOLTAJ BOB N W AKIM BOB N YÜK 6 fiekil 4.23 Wattmetre Sembolü. fiekil 4.24 SIRA S ZDE Wattmetre içyap s (www. navy electricity and electronics training series).

118 108 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 4.25 Basit bir elektrik devresinde wattmetre ile güç ölçümü. V W Lamba fiekil 4.26 Dijital pensmetre. Ak m Ölçme Mandal Fonksiyon Seçici Anahtar LCD Ekran D J TAL PENSMETRE Pensmetre; temass z ak m, temasl gerilim, güç ve güç katsay s (PF: Power Factor, Cosφ) ölçümü yapan bir ölçü aletidir. Bir devrede ak m ölçmek için ampermetre ak m ölçülecek kola seri ba lan r. Üretimin sürekli oldu u iflletmelerde bu flekilde (yük ve kayna ay rmak suretiyle) ak m ölçmek pratik bir yol de ildir. Zaman kayb na ve maliyet art fl na sebep olur. Pensmetrelerle bu sorun afl lm flt r. Pensmetrede ölçme ifllemi, içinden ak m geçen bir iletkenin etraf nda meydana gelen manyetik alan prensibine dayan r. Pensmetre ile güç katsay s da ölçülebilmektedir. Resiztif (omik) yüklerde ak m ile gerilim aras nda herhangi bir aç fark olmad ndan güç katsay s 1 de erindedir. Endüktif yüklerde ise ak m ile gerilim aras nda faz fark vard r ve bu nedenle endüktif devrelerde güç katsay s 0 ile 1 aras nda de er almaktad r. Bu bölümde incelenen pensmetrede ayr ca diyot sa laml k testi, k sa devre kontrolü, frekans ve direnç ölçümü de yap labilmektedir. Pensmetrelerin analog ve dijital tipleri mevcuttur. fiekil 4.26 da örnek bir dijital pensmetre görülmektedir. Afla da incelenen pensmetre üzerinde bulunan bölümler tan t lm flt r. LCD Ekran: Ölçüm sonuçlar, afl r yük, pil azalmas gibi bilgiler bu ekranda görüntülenir. Fonksiyon seçici anahtar: Bu anahtar üzerinde Ω, 3Ø3W, 3Ø4W, KW, V, 1000A konumlar vard r. stenen ölçüm için anahtar uygun konuma getirilir. Ø sembolü faz, W ise tel say s n gösterir. Örne in ölçü aleti üzerinde bulunan 3Ø3W sembolü 3 faz 3 telli, 3Ø4W sembolü ise 3 faz 4 telli anlam na gelir. 1 faz 2 telli bir hat üzerinde ölçüm yapmak için fonksiyon seçici anahtar KW sembolünün bulundu u konuma getirilmelidir. Ak m ölçme mandal : Ak m ölçmek için kullan l r. Mandal üzerinde bulunan açma kapama teti i ile mandal aç l r ve ak m ölçülecek iletken bu mandal aras na al n r. MIN/MAX/PEAK dü mesi: Alternatif ak m ve gerilimin en yüksek (maksimum), en düflük ve maksimum de erler aras ndaki tepe (peak) de erleri pensmetre ile ölçülebilir. Özellikle alternatif ak m n tepe de erinin ölçülmesine elektrik motorlar n n bafllang ç ak m fliddetinin belirlenmesi aflamas nda ihtiyaç duyulur.

119 4. Ünite - Ölçü Aletleri DC A/W ZERO dü mesi: DC gerilim, ak m veya güç de erlerinin gösterimi ve s f rlanmas için kullan l r. RECORD: Ölçüm sonuçlar n kaydetmek için kullan l r. Afla da pensmetre ile AC ve DC ak m ölçümü, 1 fazl 2 telli, 3 fazl 3 telli ve 3 fazl 4 telli devrelerde AC güç ölçümü anlat lm flt r. Temass z ak m ve güç ölçümlerinde, ak m ölçme mandal üzerindeki + iflaretli yüz, ak m n gelifl yönünde olmal d r. Pensmetre ile AC ve DC ak m ölçümü ifllem basamaklar afla da verilmifltir. 1. Pensmetrenin fonksiyon seçici anahtar ak m ölçme konumuna getirilir. Örnek olarak incelenen pensmetrede ak m ölçme konumu 1000A ile belirtilmifltir. 2. Ölçü aleti çal flt r l r. Bu s rada mandal aras nda herhangi bir iletken bulunmamas na dikkat edilmelidir. 3. Ak m ölçme mandal aç l r ve ak m ölçülecek iletken bu mandal aras na al - n r ve mandal kapat l r. 4. Ak m fliddeti ekranda görüntülenir. fiekil 4.27 de dijital pensmetre ile AC ve DC ak m ölçümü görülmektedir. Pensmetre ile 1 fazl 2 telli devrelerde güç ölçümünde afla daki ifllem basamaklar takip edilir. 1. Pensmetrenin fonksiyon seçici anahtar tek fazl iki telli güç ölçümü için uygun konuma al n r. Örnek olarak incelenen pensmetrede tek fazl sinyallerin güç ölçme konumu KW ile belirtilmifltir. 2. Ölçü aleti çal flt r l r. Bu s rada mandal aras nda herhangi bir iletken bulunmamas na dikkat edilmelidir. 3. Ölçü aletinin referans terminaline ba l prob toprak (nötr) hatt na, di er terminale ba l prob ise ölçülecek enerji hatt - na ba lan r. Bu ölçü aleti için referans terminali COM ile di er ölçüm terminali ise V ile belirtilmifltir. 4. Ölçülecek enerji hatt na ba l iletken (ölçüm probu de il) ak m ölçme mandal aras na al n r. 5. Ekranda güç ve güç katsay s de- erleri görüntülenir. fiekil 4.28 de dijital pensmetre ile 1 fazl 2 telli devrelerde güç ölçümü görülmektedir. fiekil 4.27 Dijital Pensmetre ile AC ve DC ak m ölçümü. fiekil Dijital pensmetre ile 1 fazl 2 telli devrelerde güç ölçümü. Pensmetre ile temass z olarak alternatif ak m ölçümü ifllem basamaklar n anlat n z. 7 SIRA S ZDE

120 110 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 4.29 Dijital pensmetre ile 3 fazl 3 telli devrelerde güç ölçümü. Pensmetre ile 3 fazl 3 telli devrelerde güç ölçümü ifllem basamaklar afla da verilmifltir. 1. Aflama: R faz ile S faz aras ndaki güç ölçümü. 1. Pensmetrenin fonksiyon seçici anahtar 3 fazl 3 telli devrelerde güç ölçümü için uygun konuma getirilir. Örnek olarak ele al nan pensmetrede 3 fazl 3 telli devrelerde güç ölçümü konumu 3Ø3W simgesi ile gösterilmifltir. 2. Ölçü aleti çal flt r l r. Bu s rada mandal aras nda herhangi bir iletken bulunmamas na dikkat edilmelidir. 3. S faz ölçü aletinin referans terminaline, R faz ise ölçü aletinin di er terminaline ba lan r. Ele al nan pensmetrede referans terminali COM ve di er terminal ise V sembolü ile gösterilmifltir. 4. Referans terminaline ba l olmayan iletken (ölçüm probu de il), ak m ölçme mandal aras na al n r. 5. Ekranda güç ve güç katsay s de erleri görüntülenir. Bu s rada ölçü aleti ekran nda de er sabitlenene kadar beklenmesi gerekir. 2. aflama: T faz ile S faz aras ndaki güç ölçümü. 1. Pensmetrenin fonksiyon seçici anahtar 3 fazl 3 telli devrelerde güç ölçümü için uygun konuma getirilir. 2. Ölçü aleti çal flt r l r. Bu s rada mandal aras nda herhangi bir iletken bulunmamas na dikkat edilmelidir. 3. T faz ölçü aletinin referans terminaline, S faz di er terminale ba lan r. 4. Referans terminaline ba l olmayan iletken (ölçüm probu de il), ak m ölçme mandal aras na al n r. 5. Ekranda güç ve güç katsay s de erleri görüntülenir. Bu s rada ölçü aleti ekran nda de er sabitlenene kadar beklenmesi gerekir. 3. Aflama: Pensmetre bu 2 set veriyi iflleme alarak ifllem yapar ve sonucu LCD ekranda gösterir. fiekil 4.29 da dijital pensmetre ile 3 fazl 3 telli devrelerde güç ölçümü görülmektedir. Pensmetre ile 3 fazl 4 telli devrelerde güç ölçümünde afla daki ifllem basamaklar takip edilir. 1. Pensmetrenin fonksiyon seçici anahtar 3 fazl 4 telli devrelerde güç ölçümü için uygun konuma getirilir. Örnek olarak ele al nan pensmetrede 3 fazl 4 telli devrelerde güç ölçümü konumu 3Ø4W simgesi ile gösterilmifltir.

121 4. Ünite - Ölçü Aletleri Ölçü aleti çal flt r l r. Bu s rada mandal aras nda herhangi bir iletken bulunmamas na dikkat edilmelidir. 3. Ölçü aletinin referans terminaline ba l prob nötr hatt na (MP), ölçü aletinin di er terminaline ba l prob ise ilk faza (R faz ) ba lan r. 4. lk faz n ba l oldu u iletken (ölçüm probu de il), ak m ölçme mandal aras na al n r. 5. Ekranda güç ve güç katsay s de erleri görüntülenir. Bu s rada ölçü aleti ekran nda de er sabitlenene kadar beklenmelidir. Yukar daki ölçüm ile sadece R faz n n güç ve güç katsay s ölçülmüfltür. Yük dengeli ise her faza ait harcanan güç de eri yaklafl k ayn ç kar. Bu nedenle bir faza ait harcanan güç de eri, üç ile çarp larak harcanan toplam güç hesaplan r. Yük dengeli de ilse yani her faza ba l enerji hatlar ndan farkl ak m harcan yorsa her faz n gücünü ölçmek için yukar daki ifllem s ras takip edilir. Bulunan de- erler toplan r.

122 112 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Özet Cihazlar n tamir ve bak m nda ölçme çok önemli bir yer tutar. Ölçü aletlerinin do ru ve yerinde kullan lmas, sa l kl ölçümler yap lmas n sa lar. Ölçümlerin do ru yap lmas, tamir ve bak mdan kaynaklanan zaman ve ekonomik kayb önleyen en önemli faktördür. Özellikle sürekli üretim yapan iflletmelerde, ar zalara k sa sürede müdahale edilmesi daha fazla önem arz eder. Elektrik ve elektronikte temel elektriksel büyüklükler direnç, ak m ve gerilimdir. Bu büyüklükler s ras yla ampermetre, voltmetre ve ohmmetre ad verilen ölçü aletleri ile ölçülür. Günümüzde bu üç ölçü aletinin tümleflik bir yap da bir arada bulundu u avometre ya da sözü edilen büyüklükler yan nda di er elektriksel büyüklüklerin (kapasite, indüktans, frekans vb.) ölçümlerini yapabilen multimetre yayg n olarak kullan lmaktad r. Multimetre, isminden de anlafl labilece i gibi birden fazla (çoklu) ölçüm yapabilen ölçü aleti anlam na gelmektedir. Bu tür birden fazla ölçüm yapabilen ölçü aletlerinin üzerinde ölçüm fonksiyonunun ve ölçüm aral n n seçimi için bir fonksiyon seçici anahtar bulunur. Bu anahtar yard m yla ölçü aleti istenen ölçüm fonksiyonuna ayarlan r. LCRmetre de bir tür çoklu ölçüm yapabilen ölçü aletidir. sminden anlafl laca üzere indüktans, kapasite ve direnç ölçümünde kullan l r. Multimetreye göre kullan m alan daha spesifiktir. Özellikle elektronik devreler üzerinde sinyallerin görüntülenerek ölçümler yap lmas, ar zan n belirlenmesinde büyük kolayl k sa lar. Bunun için osilaskop ad verilen ölçü aletleri kullan l r. Osilaskop ile devre üzerinde sinyal ölçümü yap l r ve görüntülenen sinyal ile devreye ait flema üzerindeki sinyal karfl laflt r larak ar - za tespit edilebilir. Osilaskop do ru ve alternatif gerilimi görüntülüyerek elektriksel büyüklüklerin (gerilim, frekans, periyodik, faz fark ) ölçümlerinin yap lmas nda kullan lan bir cihazd r. Devreye temas etmeden ak m, gerilim ve güç ölçümü yap lmas gereken yerlerde, pensmetre ad verilen ölçü aleti kullan l r. Pensmetre de iflen manyetik alan prensibine göre ölçüm yapan bir ölçü aletidir. Özellikle sürekli üretim yapan iflletmelerde ölçümlerin bu flekilde yap lmas üretimin süreklili ine engel oluflturmaz. Elektrik tesisatlar ve motorlar için izolasyonun ayr ca önemi vard r. zolasyonun bozulmas k sa devreye ve kaçak ak ma yol açar. Elektrik tesisatlar nda hat-toprak ve hatlar aras, motorlarda ise sarg -gövde ve sarg lar aras izolasyon direncinin ölçülmesinde izolasyon megeri kullan l r. Elektrik tesisatlar n n topraklama direnci ise topraklama megeri ile ölçülür. Ölçü aletlerinin kullan m nda birtak m güvenlik tedbirlerine dikkat etmek gerekir. Ölçüm s ras nda prob uçlar na dokunulmamal d r. Özellikle yüksek voltaj ölçümünde bu konuya gereken özen gösterilmelidir. Aksi halde insan hayat tehlikeye girebilir. Ak m, gerilim, güç, frekans gibi elektriksel büyüklüklerin ölçümünde cihaz ya da sistemin enerjili olmas gerekir. Enerjili devre ölçümlerinde öncelikle ölçü aleti ayarlar n n ve gerekli ba lant lar n yap lmas önerilir. Bu aflamalar n ard ndan kontrollerin yap lmas ve son olarak devreye enerji verilerek ölçüm yap lmas uygundur. Direnç, kondansatör, diyot, tristör, transistör gibi elemanlar n ölçümü ve sa laml k kontrolü s ras nda elemanlar devreden ayr lm fl olmal d r ve üzerlerinde enerji bulunmamal d r. Ölçülen de er ile eleman üzerine kodlanm fl de er aras nda bir fark olmas durumunda eleman n ar zal oldu u sonucuna var l r. Bu durumda ar zal eleman yerine, yeni ya da muadili bir eleman kullan lmal d r.

123 4. Ünite - Ölçü Aletleri 113 Kendimizi S nayal m 1. Afla dakilerden hangisi dijital ölçü aletlerinin avantajlar ndan biri de ildir? a. Okuma hatalar ortadan kalkm flt r. b. Ölçüm ifllemi için ayr ca hesaplama gerekmez. c. Ak m, gerilim ve direnç ölçümü yan nda kapasitans, endüktans, frekans gibi ölçümler avometre ile yap l r. d. Elektromanyetik alanlardan daha az etkilenir. e. Mekanik afl nmalardan oluflan ar za ihtimali çok azd r. 2. Dijital ölçü aletlerinin pek ço unda bulunan fonksiyon seçici anahtar n genel fonksiyonu nedir? a. Test sinyali üretmek. b. Farkl frekansta sinyal elde etmek. c. Ölçüm sonucunu haf zaya kaydetmek. d. Ölçü aletinin kalibrasyon ayar n yapmak. e. Ölçülen elektriksel büyüklü ün türünü ve ölçme aral n seçmek. 3. fiekildeki devrede hangi ölçü aleti ya da ölçü aletleri yanl fl ba lanm flt r? VAC R1 A1 V2 A V A A2 R2 V1 V R3 5. Elektrik ve elektronik devrelerde aç k devre ve k sa devre kontrolünde hangi ölçü aleti kullan l r? a. Ampermetre b. Ohmmetre c. Voltmetre d. Wattmetre e. Meger 6. ki sinyal aras ndaki faz fark n görüntüleyerek ölçmek için hangi ölçü aleti kullan l r? a. Dijital Multimetre b. Sinyal Jeneratörü c. Meger d. Osilaskop e. Pensmetre 7. Dijital osilaskopta afla daki büyüklüklerden hangisi ölçülemez? a. Frekans b. Periyot c. Ak m d. DC gerilimin genli i e. AC gerilimin genli i 8. Afla daki flekil bir analog osilaskop ekran görüntüsüdür. Osilaskobun Volts/div kademesi 2 V kademesinde ve prob çarpan x10 da oldu una göre ölçülen sinyalin genli i kaçt r? a. A1 ampermetresi b. V1 voltmetresi c. V2 voltmetresi d. A1 ampermetresi ve V1 voltmetresi e. A1 ve A2 ampermetreleri 4. Dijital multimetrenin fonksiyon seçici anahtar diyot test konumunda iken silisyum diyodun sa laml k testinde diyodun sa lam olmas durumunda ölçü aleti ekran nda afla dakilerden hangisi görülür? a. Do ru polarmada 0.7 V, ters polarmada 1 ya da OL b. Do ru polarmada 1 ya da OL, ters polarmada 0.7 V c. Do ru ve ters polarmada 0.7 V görülmelidir. d. Do ru ve ters polarmada 1 ya da OL e. Do ru polarmada 0V ve ters polarmada 50V a. 120 V b. 60 V c. 40 V d. 12 V e. 6 V

124 114 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar 9. Afla dakilerden hangisi meger ile bir tesisat n topra a karfl yal tkanl k direnci ölçümü ifllem basamaklar ndan biri de ildir? a. Megerin bir ucu toprak hatt na, di er ucu tesisat iletkenlerinden birine ba lan r. b. fiebekeye enerji verilir. c. Ölçü aleti çal flma konumuna al n r. d. Tüm al c lar devreden ç kar l r. e. fiebeke enerjisi kesilir. 10. Temass z olarak ak m ölçebilen ölçü aletine ne ad verilir? a. Ohmmetre b. Wattmetre c. zolasyon megeri d. LCRmetre e. Pensmetre 1. c Yan t n z yanl fl ise Dijital Ölçü Aletleri konusunu yeniden gözden geçiriniz. 2. e Yan t n z yanl fl ise Dijital Multimetre, LCRmetre, Pensmetre konusunu yeniden gözden geçiriniz. 3. c Yan t n z yanl fl ise Dijital Multimetre konusunu yeniden gözden geçiriniz. 4. a Yan t n z yanl fl ise Dijital Multimetre konusunu yeniden gözden geçiriniz. 5. b Yan t n z yanl fl ise Dijital Multimetre konusunu yeniden gözden geçiriniz. 6. d Yan t n z yanl fl ise Dijital Osilaskop konusunu yeniden gözden geçiriniz. 7. c Yan t n z yanl fl ise Dijital Osilaskop konusunu yeniden gözden geçiriniz. 8. a Yan t n z yanl fl ise Dijital Osilaskop konusunu yeniden gözden geçiriniz. 9. b Yan t n z yanl fl ise Dijital Meger konusunu yeniden gözden geçiriniz. 10. e Yan t n z yanl fl ise Dijital Pensmetre konusunu yeniden gözden geçiriniz. S ra Sizde Yan t Anahtar S ra Sizde 1 60 Ω luk dirençten geçen ak m ölçmek için devrede ampermetrenin c ve e noktalar aras na ba lanmas gerekir. Bunun için c ve e noktalar n ba layan iletken devreden ayr l r. C noktas na ampermetrenin bir probu, e noktas na da ampermetrenin di er probu ba lan r. Bu flekilde ampermetre ak m ölçülecek kola seri ba lanm fl olur ve ölçüm gerçeklefltirilir. 18V a b 80Ω c Ω 30Ω 20Ω d 60Ω A e h g f

125 4. Ünite - Ölçü Aletleri 115 S ra Sizde 2 fiekildeki devrede direnç ölçmek için öncelikle gerilim kayna devreden ç kar l r. Ard ndan ohmmetrenin bir probu a noktas na di er probu b noktas na ba lanarak ölçüm yap l r. a b 80Ω c Ω 10Ω 30Ω 20Ω 60Ω h g f d S ra Sizde 3 Dijital multimetre ile alternatif gerilim ölçüm ifllem basamaklar afla da verilmifltir: 1. Dijital multimetrenin fonksiyon seçici anahtar, alternatif gerilim ölçüm konumuna al n r. 2. Problar ölçü aleti üzerinde uygun ölçüm terminallerine tak l r. 3. Ölçü aleti, gerilimi ölçülecek noktalara paralel ba lan r. 4. Devreye enerji verilir. 5. Ölçü aleti ekran nda ölçüm sonucu okunur. S ra Sizde 4 Ölçü aletinin ekran nda diyot do ru polarmada iken V, ters polarmada iken OL okunmaktad r. Bu durumda ölçülen diyot sa lamd r. S ra Sizde 5 Dijital osilaskop ile alternatif ve do ru gerilim ölçümü ifllem basamaklar afla da verilmifltir: 1. Osilaskop üzerinde ölçüm yap lacak kanal seçilir. 2. Seçilen kanala ait menüden ölçülecek sinyalin türüne göre AC gerilim ya da DC gerilim seçilir. 3. Prob üzerinde prob çarpan uygun konuma al n r. 4. Prob üzerindeki çarpan konumu ile osilaskoptaki prob çarpan seçene inin ayn olmas gerekir. Bunun için osilaskopta ilgili kanal menüsünden uygun prob çarpan seçilir. 5. Osilaskop probu ölçüm noktas na ba lan r. 6. Devreye enerji verilir. 7. Osilaskobun otomatik ölçüm tufluna bas l r. Ekranda ölçülen sinyal flekli ile sinyalin, genli i, frekans, periyodu vb. bilgiler görüntülenir. e S ra Sizde 6 zolasyon megeri ile hat-toprak aras izolasyon direnci ölçümü ifllem basamaklar afla da verilmifltir: 1. Ölçümden önce flebeke gerilimi kesilir. 2. Tüm al c lar devreden ç kar l r. 3. Hat-toprak aras izolasyon direncinin ölçümünde meger ölçüm terminallerine ba l problardan biri toprak hatt na, di er prob ise tesisat iletkenlerinden birine ba lan r. 4. Ölçü aletinde gerekli ayarlar yap l r. Bu ayarlar fonksiyon ayar ile varsa gerilim ayar d r. 5. Ölçü aleti açma-kapama dü mesinden aç l r. 6. Ölçü aleti analog ise skaladan, dijital ise ekrandan ölçülen direnç de eri okunur. S ra Sizde 7 Pensmetre ile temass z ak m ölçümü ifllem basamaklar afla da verilmifltir: 1. Pensmetrenin fonksiyon seçici anahtar ak m ölçme konumuna getirilir. 2. Ölçü aleti çal flt r l r. 3. Ak m ölçülecek iletken ak m ölçme mandal aras na al n r ve mandal kapat l r. 4. Ak m fliddeti ekranda görüntülenir. Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar LCRmetre: ELC130: S. A. ve Langari R., (2012). Measurement and Instrumentation Theory and Application: USA, Elsevier. Multimetre: Victor VC-88E: Nacar, M.(2003). Elektrik ve Elektronik Ölçmeleri ve fl Güvenli i: skenderun, Color Ofset Matbaac l k. Soydal, O. (2000). Ölçme Tekni i ve Laboratuvar. stanbul, Milli E itim Bas mevi. Osilaskop: UT2062C Digital Oscillascope: Pensmetre: TES3063: Topraklama Megeri: ST1520 : Yal t m Megeri: st2551:

126 5ELEKTR K BAKIM, ARIZA BULMA VE GÜVENL K Amaçlar m z Bu üniteyi tamamlad ktan sonra; Ar zay tan mlayabilecek, Ar zalar s n fland rabilecek, Ar za bulma ve giderme yaklafl mlar n aç klayabilecek, Bak m ve onar m tan mlayabilecek bilgi ve becerilere sahip olabilirsiniz. Anahtar Kavramlar Ar za Donan m Ar zalar Yaz l m Ar zalar Fonksiyonel Ar zalar Sistematik Ar zalar Çevresel Faktörler Ortak Sebepli Ar zalar Kök Sebep Analizi Ar za Durumlar Ar za Giderme Yaklafl mlar Yedi Ad m Prosedürü Bak m ve Onar m çindekiler Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Ar za ve Bak m G R fi ARIZA TANIMI VE ARIZA TÜRLER ARIZALARDA ÇEVRESEL FAKTÖRLER N ETK S ORTAK SEBEBL ARIZALAR KÖK SEBEP ANAL Z ARIZA DURUMLARI ARIZA GI DERME YAKLAfiIMLARI YED ADIM PROSEDÜRÜ BAKIM VE ONARIM

127 Ar za ve Bak m G R fi Ar za, istenen bir durumun ya da fonksiyonun yerine getirilmemesi olarak tan mlan r. Ar zalar; donan m, yaz l m, sistematik ve fonksiyonel ar zalar olmak üzere dört bafll k alt nda ele al n r. Donan m ya da ekipman n çal flmas n zorlayan en önemli çevresel faktörler; ortam s cakl, nem, korozyon ve çal flma limitlerinin afl lmas d r. Sistem ya da aletlerde kimi zaman bir faktör birden fazla ar zaya neden olabilir. Bu flekilde gerçekleflen ar zalar ortak sebepli ar zalar olarak adland r l r. Ortak sebepli ar zalar çoklu (ya da yedekli) sistemlerde meydana gelir. Kök sebep analizi, ar zan n as l kayna n n belirlenmesi için yap l r. Kök sebep analizi, birincil sebebi belirlemekle ve bu sebebin etki analizini yapmakla bafllar. Bu flekilde olas sebepler ve etkileri s ralan r. Bunlar aras ndan ikincil sebep belirlenir ve etki analizi yap l r. Kök sebep bulunana kadar bu süreç tekrar edilir. Bu bölümde ayr ca ar zalar kullan c ya yani d flar ya yans ma durumuna göre aç k ar za, gizli ar za, direkt ar za, tahmin edilemeyen ar za, ekipman n kendi tespit etti i ar za fleklinde s n fland r larak aç klanm flt r. Ar za giderme yaklafl mlar özel ve genel ar za giderme yaklafl mlar olmak üzere 2 ye ayr l r. Özel ar za giderme yaklafl mlar ; belli bir alete, sisteme ya da belirli bir probleme uygulanmak üzere gelifltirilen yaklafl mlard r. Bu yaklafl mlar tablolar, ak fl flemalar, prosedürler gibi farkl biçimlerde verilir. Özel ar za giderme prosedürü ya da yaklafl m olmad nda, problemin çözümü için genel bir yaklafl ma ihtiyaç duyulur. Ar za bulma ve gidermede genel bir yaklafl m olan yedi ad m prosedüründe yer alan aflamalar s ras yla; problemin tan mlanmas, probleme iliflkin bilginin toplanmas, bilginin analiz edilmesi, bilginin yeterlili inin belirlenmesi, bir çözüm önerilmesi, önerilen çözümün test edilmesi ve tamir edilmesi fleklindedir. Ar za giderme yaklafl mlar, ar za bulma ve gidermede ilk seferde çözüm üretemeyebilir. Böyle bir durumda genellikle bulunulan ad mdan önceki ad ma dönmek ve ifllemleri tekrar yaparak ilerlemek gerekir. Bu flekilde ar za bulma ve giderme ile ilgili ad mlar birkaç kez tekrarlamak gerekebilir. Bak m-onar m, bir iflletmedeki tüm makine, donan m ve sistemlerin ifllevlerini tam olarak ve en yüksek performansla yerine getirebilmeleri ve bu hallerini sürdürebilmeleri için gerçeklefltirilen faaliyetlerin bütünüdür. Bak m onar m biriminin temel görevleri; üretimin sürekli olarak devam ettirilebilmesi, makine ve donan m-

128 118 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik larda meydana gelen beklenmedik ar zalar n giderilmesi ve ar zalar n önüne geçilmesi için periyodik bak mlar n n yap lmas, iflletmenin bina ve yard mc tesislerin bak m ve iflletilmesi ile tezgâhlar n montaj ve yer de ifltirmesidir. Bununla birlikte ço u zaman tezgâhlar n iflleyiflini gelifltirecek ya da etkinli ini ve verimlili ini artt racak yeni tasar mlar yap lmas, imalat ve montaj, çevre kirlili ine karfl önlemler al nmas, ifl güvenli i önlemlerinin uygulanmas, hurda ve at k malzemelerin yönetimi, bina ve tesislerin yang ndan korunmas gibi iflleri de söz konusudur. flletmeler günümüze kadar çok çeflitli bak m onar m metotlar kullanarak üretimlerinin süreklili ini devam ettirmeye çal flm fllard r. Bak m onar m metotlar, koruyucu bak m (periyodik bak m), kestirimci bak m ve proaktif bak m olarak s n fland r l r. ARIZA TANIMI VE ARIZA TÜRLER Ar za, istenen bir durumun ya da fonksiyonun yerine getirilmemesi olarak tan mlan r. Ar zalar n giderilebilmesi için ar zan n neden kaynakland n n bilinmesi gerekir. Ar zalar; komponentten (donan m ar zalar ), programlama kodunun hatal olmas ndan (yaz l m ar zalar ) ya da insan hatalar ndan (sistematik ar zalar) kaynaklanabilir. Bunun d fl nda fonksiyonel ar zalardan söz edilir. Fonksiyonel ar zalarda, sistem normal durumda düzgün bir flekilde çal fl rken farkl bir girifl ya da durum söz konusu oldu unda istenen fonksiyon yerine getirilemez. Örne in bir kalorifer tesisat nda t kal borular fonksyonel bir ar zaya neden olur. Buna göre ar - zalar dört bafll k alt nda ele al n r: Donan m ar zalar Yaz l m ar zalar Fonksiyonel ar zalar Sistematik ar zalar Ar zan n tespiti ve giderilmesi ile ilgilenen kiflinin öncelikli amac ar zan n sebebini belirlemek ve bundan sonra ar zay gidermektir. Burada önemli olan nokta ar zan n as l sebebinin belirlenmesidir. Ar zan n dâhili ya da harici sebepleri olabilir. Dâhili ar zalar genellikle komponent kaynakl ar zalard r. Komponentin tamir edilmesi ya da de ifltirilmesi ile ar - za ortadan kalkar. S kl kla ar za meydana gelmesi durumunda komponentin güvenirli i sorgulanmal ya da ar za ve sebebi tekrar gözden geçirilmelidir. Ar za, harici ya da fonksiyonel bir nedenden kaynakl yorsa ar za sebebi ve etkileri aç k olmayabilir. Bu tür bir ar za durumunda ar zaya sebep olan as l nedenin bulunmas çok önemlidir. Sistematik ar zalar; do al süreç içerisinde eskimeden kaynaklanan donan m ar zalar d fl ndaki di er donan m ar zalar ile yaz l m ve fonksiyonel ar zalar n temel nedenini oluflturur. Örne in bir buhar tesisat nda yumuflak su kullan lmamas, borularda korozyona neden olur. Bu korozyon, buhar n üretim ve iletiminde problemlere, ileriki seviyede ise tesisatta delinmelere ve buhar kazan nda ar zalara sebep olur. Görüldü ü gibi nedeni sistematik olan bir ar - za, ileriki aflamalarda fonksiyonel ve donan m ar zalar na neden olabilmektedir. Bir di er örnek de motorlardan verilebilir. Bir motorun ya lanmamas, zamanla afl nmalara ve motorun ar zalanmas na neden olur. Burada ar za, meydana geldi i yer itibariyle donan m ar zas olup, ar zaya sebep olan as l faktörün bak m n düzgün yap lmamas nedeniyle insan hatas olmas yönüyle sistematik ar zad r.

129 5. Ünite - Ar za ve Bak m 119 Donan m Ar zalar Donan m, bir ifllevi yerine getirmek üzere tasarlanm fl bir ya da birden fazla eleman bar ndan fiziksel bütünleflik yap ya verilen genel isimdir. Donan m ar zalar, donan m n kendisinden kaynaklanan ar zalard r. Elektronik veya di er tip donan m n ar za oran banyo küvetine benzeyen bir e riyle ifade edilir (fiekil 5.1). E ride h(t) zamana ba l donan m ar za oran n gösterir. Bu e ri 3 periyotta incelenir. Söz konusu periyotlar s - ras yla bafllang ç, olgunluk ve yafll l k periyodu olarak isimlendirilir. E rinin birinci periyodu (A-bafllang ç periyodu), ekipman n kuruldu u andan itibaren yüksek bir ar za oran gösterdi ini ve bu oran n zamanla sabitlendi ini belirtir. Bu bölge, en fazla birkaç hafta ya da ay sürer ve ar zalar; hatal aksam ve parçalar, kötü lehim, ba lant hatas vb. nedenlerden kaynaklan r. malatç lar, ekipman kullan c ya sevketmeden önce bu ar zalar n önceden belirlenmesi için sistemi test ederler. Tamamen hassas ölçü aletleri ve ifllem kontrol sistemlerinde, bu ar zalar n aç a ç kmas normal bir durumdur; çünkü tasar m hatalar ve yaz l m hatalar genellikle bu evrede aç a ç - kar. kinci periyot (B- olgunluk periyodu) düflük de erde, sabit bir ar za oran (λ) gösterir. Bu süre içerisinde ar zalar, rastgele meydana gelir. Sistem veya ekipman n en verimli çal flt dönemdir. Son periyot (C- yafll l k periyodu) giderek artan bir ar - za oran ile karakterize edilir. Bu artan güvensizlik genelde ba lant lar n oksitlenmesi ve elastikiyetlerini kaybetmesi, elektrolitik kondansatörlerin kuruyup bozulmas, s l çevrim nedeniyle endüklenen gerilim sonucunda ortaya ç kan k sa devreler gibi yap sal yafllanma (eskime) nedeniyle meydana gelir. Yaz l m Ar zalar Yaz l mla çal flan sistemlerde kullan lan yaz l m n, tüm flartlar ve gereklilikleri tam ve do ru olarak yerine getirecek flekilde tasarlanm fl, kodlanm fl ve test edilmifl olmas gerekir. Endüstriyel çal flma ortamlar nda meydana gelen yaz l m ar zalar n n önde gelen sebeplerinden biri, tasar m veya kodlama s ras nda yap lan hatalard r. Özellikle tasar m ve ilk üretim aflamas nda, öngörülemeyen durumlar nedeniyle yaz l m ar zas meydana gelme olas l yüksektir. Yaz l m ar zalar n n olas bir baflka nedeni de prosedür ya da ekipmanlar n de iflimi halinde yaz l m n bu yeni prosedür ya da ekipman destekleyecek flekilde tasarlanmam fl olmas d r. Yaz l m ar - zalar, genellikle belirgin de ildir ve do rudan tespit edilemez. Ancak üreticinin, yaz l m test etmesiyle bu ar zalar saptanabilir. Yaz l m ar zalar baflka ar - zalara da sebep olabilir. Yaz l m ar - za oran -zaman e risi fiekil 5.2 de gösterilmifltir. Bu e ride h(t) zamana ba l yaz l m ar za oran n göstermektedir. E riden de görüldü ü gibi yaz l m ar za oran, bafllang çta yüksek iken yaz l m n güncellenmesine ba l olarak zamanla azal r. h(t) h(t) A B C Zaman Zaman fiekil 5.1 Donan m ar za oran - zaman e risi. fiekil 5.2 Yaz l m ar za oran -zaman e risi.

130 120 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Baz yaz l m flirketleri, yaz l m hatalar na k sa sürede müdahale etmez. Bu flirketler, yaz l m n sonraki versiyonunu bekler ve yaz l m hatalar n düzelttikleri bu yeni versiyonu kullan c ya sunarlar. Kimi durumlarda yeni versiyonda yaz l m hatas düzeltilmifltir, ancak yeni hatalar ve bu hatalar n sebep oldu u yeni ar zalarla karfl lafl labilir. Bu nedenle yeni versiyon yaz l m yüklenmeden önce eski versiyon yaz l m n yede inin al nmas, olas yaz l m ar zas durumuna karfl l k al nabilecek bir tedbirdir. Fonksiyonel Ar zalar Alet ya da ekipmanda herhangi bir ar za olmamas na ra men alet ya da ekipman n istenen fonksiyonu yerine getirememesi fonksiyonel ar za olarak isimlendirilir. Fonksiyonel ar zalar s kl kla çal flma ortam nda meydana gelir. Ancak ço u zaman bu ortamda aletin ya da ekipman n fonksiyonlar kontrol edilmez. Bu durum fonksiyonel ar zalar n tespitini geciktirir. Alet / ekipman n yanl fl çal flma aral nda kalibre edilmesi ya da donan m n olmas gerekenden çok küçük ya da çok büyük olmas fonksiyonel ar zalara sebep olur. Bu ar zalar ço unlukla ba lant l ekipmanlarda meydana gelir. Örne in bas nç transdüseri ve borular n kullan ld bir bas nç ölçme sisteminde t kal borular bir ar zaya neden olur. Transdüserde bir ar za yoktur, ancak transdüsere bas nc iletecek borular t kal d r. Bu tür ar za fonksiyonel bir ar zad r. Bu tür fonksiyonel ar zalar donan m ve ekipmanlara düzenli olarak bak m yap lmas suretiyle önlenebilir. Fonksiyonel ar zaya sebep olan ve s kl kla karfl lafl lan bir baflka faktör ise ekipman ya da cihazlara, olmas gerekenden daha düflük elektrik enerjisinin uygulanmas d r. Bir boflalt m valfi ve bu valfe kumanda eden bir vericiden oluflan boflalt m sisteminde gerçekleflen bir ar za incelendi inde boflalt m sistemindeki vericinin, boflalt m valfine do ru kumanda vermedi i anlafl lm flt r. Buna göre verici ç kar l p kontrol edildi inde vericinin sa lam oldu u görülmüfltür. Daha ileri incelemelerde vericiye ba l güç kayna ç k fl n n 40 V oldu u, oysa vericinin katalo undan ve üzerindeki etiketten vericinin 70 V luk güç kayna ile çal flmas gerekti i anlafl lm flt r. Bu durumda verici, uygulanan düflük gerilim nedeniyle sadece 36 ma ak m sa layabilmifl ve boflalt m valfinin kapanmas için gerekli olan 40 ma lik ak m sa layamam flt r. Sistematik Ar zalar Sistematik ar zalar, insan hatas ndan kaynaklanan ar zalard r. Bu ar zalara; yanl fl tasar mlar, yanl fl onar mlar, ihmaller, yanl fl uygulamalar, uygun olmayan ifllemler ya da kötü kullan mlar sebep olur. nsan hatalar na baz örnekler; yanl fl malzeme seçimi, donan m n belirlenen çal flma s cakl üzerinde çal flt r lmas, sökülmüfl vidalar n onar m sonras tekrar yerine tak lmamas olarak verilebilir. Bir baflka örnek de yaz l m ar zalar d r. Yaz - l m ar zalar insan kaynakl oldu una göre tüm yaz l m ar zalar sistematiktir. Sistematik ar zalar, tespit etmek zordur. Çünkü ar zaya sebep olan as l faktör donan m kaynakl de ildir. Donan m n fiziksel incelenmesi, donan ma ait dokümanlar n gözden geçirilmesi, ortam ve süreç flartlar n n de erlendirilmesi ve donan m üzerindeki etiket bilgilerine bak lmas ar za ile ilgili ipucu verebilir. SIRA S ZDE 1 Bir so utma sisteminin ifllevini yerine getirebilmesi için sistemdeki so utma suyunun ak - fl n n, s cakl n n, bas nc n n belirli de erlerde olmas gerekir. Bu sistemde so utma suyunun ak fl n n yetersiz olmas sonucunda meydana gelen ar za, hangi ar za türü olarak ele al n r?

131 5. Ünite - Ar za ve Bak m 121 Bir iflletemede çal flan operatör, bak m formunda belirtilmesine ra men motor ya n n seviyesini kontrol etmemifltir. Buna ba l olarak motor ar zalanm flt r. Bu durum hangi ar za türü olarak ele al n r? ARIZALARDA ÇEVRESEL FAKTÖRLER N ETK S Bir ekipman / donan m n, tasar m s ras nda belirlenen çal flma koflullar nda çal flt r lmas durumunda ar za oran -zaman e risi, banyo küveti e risi fleklindedir (fiekil 5.1). Burada önemli olan nokta ekipman ya da donan m n, tasar m s ras nda belirlenen çal flma flartlar nda çal flt r lmas d r. Bahsedilen bu çal flma flartlar n sa lamak ço u zaman mümkün de ildir. Dolay s yla bu nedenden dolay s kl kla ar zalar meydana gelir. Bu tür ar zalar n ana nedeni yanl fl uygulamalar ya da donan m ve ekipman n belirlenen limitler d fl nda çal flt r lmas d r. Donan m n ya da ekipman n çal flmas n zorlayan en önemli çevresel faktörler; ortam s cakl, nem, korozyon ve çal flma limitlerinin afl lmas d r. Bu tür ar zalar n sebebi komponent kaynakl de ildir. Dolay s yla komponentin de ifltirilmesi bir çözüm getirmez. Komponentin de ifltirilmesi, çevresel faktörlerden kaynaklanan bir sonraki ar zan n ortaya ç kmas na kadar geçici bir çözümdür. S cakl k Çevresel faktörlerden kaynaklanan ar zalar n en yayg n sebebi s cakl kt r. Elektronik donan m ve elektrik ekipmanlar için normal çal flma s cakl na göre s cakl ktaki her 10º C lik art fl, ar za oran n ikiye katlar. Korozyon Ar zalara sebep olan bir di er çevresel faktör korozyondur. Korozyon, metal veya metal alafl mlar n n, oksitlenme veya di er kimyasal etkilerle afl nma durumudur. Demirin paslanmas, alüminyumun oksitlenmesi korozyona örnek olarak verilebilir. Korozyon, ortam korozyonu ve üretim korozyonu olarak ikiye ayr l r. Ortam korozyonu; aleti kötü kullanma, uygun olmayan alet ve uygun olmayan muhafaza, ya da muhafazan n zarar görmesi nedeniyle meydana gelir. Örne in sürekli s - v ile temas halinde olan parçalar n muhafazalar uygun seçilmemiflse ortam korozyonu söz konusu olabilir. Bunlar d fl nda üretim korozyonundan söz edilebilir. Üretim korozyonu, ekipman n s v ile temas eden parçalar ndaki malzemenin yanl fl seçiminden kaynaklan r. Ayr ca yap lan ifllemin koflullar n n ya da ifllemde kullan lan malzemelerin de iflmesi de üretim korozyonuna neden olabilir. Nem Ortam nemi, donan m ve ekipmanlara zarar veren önemli bir çevresel faktördür. Nemden kaynaklanan yo uflma (gazdan s v ya dönüflme), korozyona ve baz durumlarda da k sa devreye neden olabilir. Özellikle aç k alanlarda kullan lan aletlerde/donan mlarda ortam s cakl n n gece ile gündüz aras nda farkl olmas, alet içinde hava hareketine neden olur ve bu durumda alet içinde yo uflma meydana gelebilir. Nem oluflumuna ve yo uflmaya engel olmak için ekipman /donan m n hava ve nitrojenden ar nd r lmas gerekir. Çal flma Limitlerinin Afl lmas Ekipman/donan m, tasar m s ras nda belirlenen çal flma koflullar n n (s cakl k, bas nç ya da di er fiziksel özellik ile ilgili belirlenen çal flma koflullar ) d fl nda çal fl- 2 SIRA S ZDE

132 122 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik t r lmas çal flma limitlerinin afl lmas olarak ele al n r. Donan m n bu koflullarda çal flt r lmas donan ma zarar verebilir ya da donan m n ifllevini iyi yapamamas na neden olur. Çal flma limitlerinin afl lmas nda çok say da faktör rol oynar: yanl fl ekipman seçimi, ekipman seçimi s ras nda süreçteki baz geçifl durumlar n n göz ard edilmesi, süreçteki de ifliklikler nedeniyle süreç flartlar n n de iflmesi bu faktörlerden birkaç d r. ORTAK SEBEPL ARIZALAR Sistem ya da aletlerde kimi zaman bir faktör birden fazla ar zaya neden olabilir. Bu flekilde gerçekleflen ar zalar ortak sebepli ar zalar olarak adland r l r. Ortak sebepli ar zalar, çoklu (ya da yedekli) sistemlerde meydana gelir. Tekli sistemlerde ar zalar tespit etmek kolayd r, ancak çoklu sistemlerde ortak sebepli ar zalar tespit etmek zordur. Bu tür durumlarda kay t tutmak ve iyi gözlem yapmak önemlidir. S kl kla karfl lafl lan ortak sebepli ar zalara; ortak komponent kullan m, düflük güç kalitesi, topraklaman n düzgün yap lmamas, ortam s cakl, ortam korozyonu ve ortam nemi ve üretim hatalar gibi faktörler neden olur. Say lan faktörler aras nda çoklu sistemlerde daha çok ortak kullan lan anahtarlama elemanlar veya güç kayna ar zalar birden fazla ar zaya sebep olur. Ortak sebepli ar zalar ço unlukla insan hatas ndan kaynaklan r. KÖK SEBEP ANAL Z Kök sebep analizi, ar zan n as l kayna n n belirlenmesi için yap l r. Tekrar hat rlatmak gerekirse, ekipman / donan mdan kaynaklanan ar zalar (dâhili ar zalar ) tespit etmek harici ar zalara göre daha kolayd r. Harici ar zalar tespit etmek için daha fazla araflt rma yapmak gerekir. Harici ar zalar geçici ya da kal c olabilir. Geçici ar zalar n as l sebebini bulmak, baflka bir ar za meydana gelmedi i ya da ilave izleme ve kontrol yap lmad sürece oldukça zordur. Özellikle söz konusu geçici ar za, sürekli ve yap y bozan bir ar za ise, kök sebebi belirlemek için fazla bilgi gerekir. Kök-sebep analizi mant a dayal bir tekniktir ve bir ekip ifli olup kimi zaman disiplinler aras çal flmay da gerektirir. Kök sebep analizi, birincil sebebi belirlemekle ve bu sebebin etki analizini yapmakla bafllar. Bu flekilde olas sebepler ve etkileri s ralan r. Bunlar aras ndan ikincil sebep belirlenir ve etki analizi yap l r. Kök sebep bulunana kadar bu süreç tekrar edilir. Kök sebep analizi ters bir a aca benzetilebilir. Yukar t rmand kça kök sebebe ulafl l r. Kök sebebi belirlemek için bir baflka yaklafl m, nedensel zincir modeli (sebep - sonuç zinciri) oluflturmakt r. Bu zincirde, zincirin her halkas bir öncekine ba l - d r. Nedensel zincir modeli çok ba lant l olabilir ve birden fazla koflul alt nda gerçekleflebilir (Örne in A durumunun oluflmas için B ve C nin oluflmas gerekir). Kök sebep analizini yapmak için do rudan bir formül yoktur. Kök sebep analizi yapmak uzmanl k ve tecrübe gerektirir. ARIZA DURUMLARI Önceki bölümde genel ar za türlerine de inilmiflti. Bu bölümde ar zalar kullan c - ya yani d flar ya yans ma durumlar na göre ele al nm fl ve afla daki flekilde s n fland rma yap lm flt r. Aç k ar za Gizli ar za Direkt ar za Tahmin edilemeyen ar za Ekipman n kendi tespit etti i ar za (ekipman n sahip oldu u test ekipman vas tas yla- self test)

133 5. Ünite - Ar za ve Bak m 123 Aç k ve Gizli Ar zalar Aç k ar zalar, sistem ya da ekipmanda meydana gelen bir ar zan n aç kça belli oldu u ar zalard r. Ar za, sesli ya da görsel uyar larla kullan c ya bildirilir. Buna örnek olarak bir seviye kontrol valfi ve buna ba l uyar sistemi verilebilir. Tank içine yerlefltirilen seviye kontrol valfi, s v seviyesinde bir azalma oldu u zaman otomatik olarak kapan r ve düflük seviye alarm çal fl r. Ço u ekipmanda bu tür ar zalar için ar zay aç kça bildiren bir ar za modu vard r. Güvenlik ya da yang n alarm sistemlerinde oldu u gibi, bir durum gerçekleflti- inde ya da ihtiyaç oldu unda çal flan sistemlerde meydana gelen ar zalar ço u kez aç k de ildir. Çünkü bu tür sistemler, ancak bir durum meydana geldi inde aktif hale gelir ve sadece bu durumlarda ar zay gözlemek mümkün olur. Dolay - s yla bu sistemlerde meydana gelen ar zalar ço unlukla gizli kal r ve bu nedenle gizli, sakl ya da örtülü ar zalar olarak isimlendirilir. Bu ar zalar; ar za arama s ras nda, baflka bir ar za meydana geldi inde, beklenen bir fonksiyonun gerçekleflmemesi durumunda ya da rutin bir test ifllemi s ras nda fark edilebilir. Gizli ar - zalar tespit etmek için en yayg n yöntem, sistemi test etmektir. Gizli ar zalar, baflka bir ar za ile birlikte meydana geldi inde tespit etmek güçtür ve ar zalar n tespiti s ras nda yanl fl yol izlemeye sebep olabilir. Direkt Ar zalar Direkt ar zalar, ço unlukla belirli bir ar zan n gerçekleflmesi ya da güç kayb durumlar nda do rudan ar za mesaj veren ar zalard r. Direkt ar zalara en yayg n örnek, hava ya da elektrik gibi itici bir gücün kayb durumunda meydana gelen ar zalard r. Baz cihazlar, bu tür ar zalar do rudan tespit edecek flekilde tasarlanm flt r. Direkt ar zalara ve mesajlar na iliflkin baz örnekler afla daki gibidir: Ar za Var - Kapal (Fail-Close, FC): Elektrik, hava, hidrolik gibi itici bir gücün ya da bir sinyalin kayb durumunda, donan m ya da sistem otomatik olarak kapan r. Kontrol valfleri buna örnek olarak verilebilir. Hava Ar zas Var - Kapal (Air Fail-Close, AFC): Havan n kayb durumunda donan m ya da sistem otomatik olarak kapan r. Ar za Var - Aç k (Fail-Open, FO): Elektrik, hava, hidrolik gibi itici bir gücün ya da bir sinyalin kayb durumunda donan m ya da sistem otomatik olarak aç l r. Kontrol valfleri buna örnek olarak verilebilir. Hava Ar zas Var - Aç k (Air Fail-Open, AFO): Havan n kayb durumunda donan m ya da sistem otomatik olarak aç l r. Ar za Var - Son Durum (Fail-Last State, FL): Elektrik, hava, hidrolik gibi bir itici gücün ya da sinyalin kayb durumunda donan m ya da sistemin ar zal son durumu korunur. S kl kla motorlu sistemlerde ve çift yönlü valflerde karfl lafl l r. Ar za Var- Son yi Durum (Fail-Last Good State): Bir girifl ar zas meydana geldi inde donan m ya da sistemin son iyi durumu korunur. S kl kla PLC (Programmable Logic Controllers) ya da bilgisayarlarda görülür. Ar za Var - Emniyet Durumu (Fail-Safe State): S kl kla PLC ya da bilgisayarlarda görülür. Bir girifl ar zas tespit edildi inde sistem önceden belirlenen emniyet durumuna geçer. Yukar ya da afla ölçek yan : Termokupl ya da RTD girifllerinde kullan l r. Termokupl ya da RTD nin aç k devre oldu u tespit edildi inde donan m önceden belirlenen ar za konumuna geçer.

134 124 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Enerjilenmemifl Durum (De-energized State, DE): Enerji kablolar nda ya da enerji veren komponentte ar za olmas durumunu ifade eder. Bilinmeyen ar za: Önceden bilinmeyen ar zad r. ARIZA G DERME YAKLAfiIMLARI Ar za bulma ve giderme yaklafl mlar ilk seferde çözüm üretemeyebilir. Böyle bir durumda genellikle bulunulan ad mdan önceki ad ma dönmek ve ifllemleri tekrar yaparak ilerlemek gerekir. Bu flekilde ar za bulma ve giderme ile ilgili ad mlar birkaç kez tekrarlamak gerekebilir. Ar za ile ilgili çok fazla bilgi toplanm fl olsa bile, bu tekrarlayan süreç daha fazlas na ihtiyaç duyuldu unu göstermektedir. Bazen bir tek ölçüm, bir önceki ad mdan daha öncesine gitmeye dahi sevk edebilir. Böylece do ru çözümü bulana kadar sistematik olarak problem için olas çözümler elenir. Örne in bir iflyerinde bir elektrik sigortas n n yand fark edilmifltir. Yanm fl sigortan n yenisiyle de ifltirilmesine ra men sigortan n yeniden yand gözlenmifltir. Bu durum, ar za giderme sürecinde bir önceki ad ma geri dönülmesi ve daha fazla araflt rma yap lmas gerekti ini ortaya koymaktad r. Ar za giderme yaklafl mlar 2 ye ayr l r: Özel ar za giderme yaklafl mlar Genel ar za giderme yaklafl mlar Özel Ar za Giderme Yaklafl mlar Özel ar za giderme yaklafl mlar ; belli bir alete, sisteme ya da belirli bir ar zaya (probleme) uygulanmak üzere gelifltirilen yaklafl mlard r. Örne in bir verici, bir bas nç kontrol sistemi veya topraklama problemi için özel ar za giderme yaklafl mlar olabilir. Bu yaklafl mlar sistemle efllefltirildi inde, ar zan n giderilmesi için belirli bir bafllama noktas sa lar. Aksi takdirde bu bafllang ç noktas, ar zan n tan m ve bilgi toplama süreçleri ile belirlenir. Bu yaklafl mlar genellikle sistem, donan m ya da ekipman n üreticisi taraf ndan afla daki biçimlerde verilir: Tablolar Ak fl flemalar Prosedürler Genel Ar za Giderme Yaklafl mlar Üretici firma sistem, donan m ya da ekipman için özel ar za giderme prosedürü ya da yaklafl m sunmad nda ar zan n (problemin) çözümü için genel bir yaklafl ma ihtiyaç duyulur. Genel ar za bulma ve giderme yaklafl m ak fl flemas fiekil 5.3 de gösterilmifltir. fiekil 5.3 de verilen yaklafl m mant kl ve etkili olmakla birlikte, ar za gidermede baflka yaklafl mlar da kullan lmaktad r. fiekil 5.4 de di er genel yaklafl m örne i verilmifltir. Bu yaklafl mlar, mant k olarak temelde ayn d r, fakat iflleyiflleri farkl d r ve belli bir problem alan için özellefltirilebilirler. Baz durumlarda ar zaya özel yaklafl m (ar zan n giderilmesinde sistemin sadece bir parças na uygulanabilir) genel bir yaklafl mla birlikte kullan labilir.

135 5. Ünite - Ar za ve Bak m 125 fiekil 5.3 fiekil 5.4 Problemi Tan mla 1 Problemi Tan mla 1 Probleme liflkin Bilgi Topla Bilgiyi Analiz Et 2 3 Bulgular Topla Bulgulara Dayal Olas l klar Analiz Et Bir Faaliyet Plan Olufltur Hay r Yeterli Bilgi Var m? Evet 4 Faaliyet Plan n Uygula 5 Belirtiler Durdu Bir Çözüm Öner 5 Ar za Belirtileri Durdu mu? 6 Önerilen Çözümü Test Et 6 Hay r Evet Baflar l Tamir Et Baflar s z 7 Süreci Tekrarla 7 Problem Çözülmüfltür 7b Genel Ar za Giderme Ak fl fiemas # 1 Genel Ar za Giderme Ak fl fiemas # 2 fiekil 5.3 ve fiekil 5.4 de verilen yaklafl mlar etkili olmas na ra men, ar za giderme sürecinde ifl güvenli i ile ilgili baz önemli hususlar göz ard eder. Bu hususlar afla da verilmifltir: Ar za giderme ifllemine bafllamadan önce sorumlu operatörle iletiflim kurulmal d r. Gerekli izinler al nmal d r. Tehlikeli bir alanda çal fl l yorsa, çal flmak için gerekli izin al nmal d r. Yap lan ifllemler ile ilgili sorumlu operatörle iletiflim kurulmal d r. Çal flanlar ve iflletme için emniyet ifllemlerinin eksiksiz yerine getirildi inden emin olunmal d r. YED ADIM PROSEDÜRÜ Ar za bulma ve gidermede genel bir yaklafl m olan yedi ad m prosedürü ad mlar afla da verilmifltir: Ad m 1: Problemin tan mlanmas Ad m 2: Probleme iliflkin bilginin toplanmas Ad m 3: Bilginin analiz edilmesi Ad m 4: Bilginin yeterlili inin belirlenmesi Ad m 5: Bir çözüm önerilmesi Ad m 6: Önerilen çözümün test edilmesi Ad m 7: Tamir edilmesi

136 126 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Ad m 1: Problemin Tan mlanmas Bir problem (ar za) rapor edildi inde problem ile ilgili bulgular; tamamlanmam fl, belirsiz ya da çok fazla bilgiye gömülmüfl olabilir. Genellikle bir problem görüldü- ü gibi rapor edilir ve bu rapora ayn vardiyada di er çal flanlar n da izlenimleri eklenebilir. Afla da bu aflama ile ilgili karfl lafl labilecek durumlar ve bu durumlara iliflkin baz ipuçlar aç klanm flt r. Basit Problemler Basit problemler (ar zalar) için, problemin tan mlamas nda sadece bir çal flanla görüflülür. Örne in bir çal flan taraf ndan basit bir problem flöyle ifade edilebilir: 1 numaral s cakl k vericisi s f ra gitmekte ve bu de erde kalmaktad r, 5 numaral ak fl devresi karars z çal flmakta ve alarm vermektedir. Geçici ve Karmafl k Problemler Geçici ve karmafl k problemlere ait belirti raporlar, aç k ya da belirsiz olabilir. Raporlar k sa ve bunun yan nda do ru olmayabilir. Çok az ya da çok fazla bilgi rapor edilebilir ve rapor edilen bilgiler tutars z veya önyarg l olabilir. Geçici problemler zaman zaman meydana gelen problemlerdir. Örne in sadece belirli bir vardiyada ya da belirli bir zaman diliminde ortaya ç kan ar zalar geçici ar za olarak de- erlendirilir. letiflim Problem tan mlan rken; problemi rapor eden kifli dikkatlice dinlenmeli ve problem ile ilgili belirtileri tam olarak anlatmas na izin verilmelidir. Rapor, genellikle problemin giderilmesi için yap lan ilk müdahaleleri, sistemin çal flmas ile ilgili bilgileri ve özel gözlemleri içerir. Çal flan dikkatlice dinlendikten sonra, k sa ve aç k sorular sorulmal d r. Bu görüflmede üst seviye teknik terimler kullanmaktan kaç n lmal d r. Önyarg Bir problemi rapor eden kifli problemi önyarg l olarak anlatabilir. Genellikle problem için aç k bir neden olmad nda, önyarg lar ortaya ç kar. Örne in asl nda yap lan bir ifllem ya da operasyonla ilgili bir problem olmas na ra men, her zaman alet hatas oldu una dair yayg n bir önyarg vard r. Di er bir önyarg ise; geçmiflte problemlere neden olan ve çal flanlar taraf ndan problemli oldu u belirtilen belli bir alet veya sistem ile ilgili olabilir. Bu nedenle herhangi bir ar za durumunda ön yarg lar nedeniyle sözkonusu alet veya sistemin ar zal oldu u düflünülür. Bu aflamada önyarg l olmadan ar zan n net olarak tan mlanmas önemlidir. Problemin Tan mlanma Düzeyi Problem, çal flan taraf ndan yüzeysel ya da detayl bir flekilde tan mlanabilir. Örne- in çal flan bir problemi kontrol valfi ar zal d r fleklinde ifade etti inde, belli bir donan m n araflt r lmas için hedef göstermifl olmaktad r. Fakat çal flan, problemi 2 numaral tanktaki seviye do ru çal flm yor fleklinde ifade etti inde, birçok problemi hatta süreç ile ilgili problemleri kastetmifl olur. yi bir ar za gidericinin bir problemi iyi tan mlayabilmesi için toplanan bilgiyi düzgün s n fland rmas gerekir. Bir problemin do ru tan mlanmas, problemle ilgili verinin toplanmas için do ru bir bafllang ç noktas sa lar.

137 5. Ünite - Ar za ve Bak m 127 Ad m 2: Probleme liflkin Bilginin Toplanmas Ar za tespit ve gidermede, problem tan mland ktan sonra 2. Ad m bilgi toplama ifllemidir. Bu ad m, Ad m1 ile örtüflür ve basit problemler için bu iki ad m ayn olabilir. Karmafl k problemler içinse bilgi toplama ifllemi ayr gerçeklefltirilmesi gereken bir ad md r. Bilgi toplama süreci için bir strateji veya faaliyet plan gelifltirilmelidir. Bu plan, bilgi toplama iflleminin bafllang ç noktas için yol gösterici nitelikte olur. Örne in bir problem bir ekipmana veya alt sisteme indirgenmiflse, bilgi toplama ifllemine bu ekipman veya alt sistemden bafllan r. E er bu flekilde bir indirgeme yap lmad ysa, bilgi toplamaya daha üst veya daha genel seviyeden bafllamak ve afla do ru inmek gerekir. Bilgi toplama iflleminde genelden özele do ru ilerlenir. Di er bir deyiflle problem alan n (kapsam n ) sürekli daraltarak çal fl lmal d r. Bu aflamada problem ile ilgili belirtiler yan nda problem öncesi ve sonras karakteristik ve parametreler hakk nda veriler toplan r. Bilgi toplama sürecinde çal flanlar ile görüflülür ve dokümanlardan (sistem ya da ekipman ile ilgili her türlü kay tlar, manueller vb.) yararlan l r. Bunun yan nda cihaz/ekipman üreticisi ile yap lacak görüflmeler de bu süreçte yararl olabilir. Afla da bu konular n detay na yer verilmifltir. Belirtiler Toplanan bilgi, genel olarak problem ile ilgili belirtileri ve bunun yan s ra düzgün çal flan di er alt sistem/ ekipmanlar ile ilgili bilgileri içerebilir. Birincil (ana) belirtiler do rudan problemin nedeni ile iliflkilidir. kincil belirtiler ise probleme do rudan neden olmayan alt etkilerdir. Karakteristikler ve Parametreler Ar za ile ilgili olarak; ar zan n zaman, ar za olmadan önceki durum ve bu durumdaki parametreler, ar za olduktan sonra de iflen durumlar ve de iflen parametrelerin bilinmesi gerekir. Dolay s yla bu aflamada; tasar m, komponentler ve parametreler gibi sistem ile ilgili bilgilerin toplanmas gerekir. Bu konuda; devre çizimleri, motor flemalar, elektrik kablo tesisat flemalar ve bunun gibi di er çizimler yan nda sistem ile ilgili di er dokümanlardan yararlan r. Görüflmeler ve Veriler Toplanan bilginin büyük k sm, problemi rapor eden kifli ve ilgili di er kifliler ile yap lan görüflmelerden elde edilir. Daha sonra aletin veya sistemin performans ; ifllem kay tlar, çizelgeler veya alarm kay tlar gibi kaynaklardan yararlan larak gözden geçirilmeli ve varsa dâhili ar za test sistemlerinin kay tlar incelenmelidir. Kontrol Ar zal olma flüphesi olan alet veya problemin çözümüne fl k tutacak di er aletler (bas nç ve s cakl k ölçerler, göstergeler gibi) de kontrol edilmelidir. Dokümantasyon ve Kay tlar Ar za tespit ve gidermede devre çizimlerine, bak m kay tlar na ve sistem ile ilgili dokümanlara baflvurulmas gerekir. Ayr ca eski bak m ve ar za ile ilgili kay tlar da faydal bilgiler sa lar.

138 128 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Ad m 3: Bilginin Analiz Edilmesi Bilgi toplama ifllemi tamamland ktan sonra bir çözüm önermek için toplanan bilginin yeterli olup olmad n belirlemek amac yla bu aflamada bilgi analiz edilir. Analize, öncelikle toplanan bilgilerin düzenlemesiyle bafllanmal ve daha sonra d fl bilgilere ve mant ksal prensiplere baflvurulmal d r. D fl bilgi, ad m 2 de toplanan bilgilerin d fl ndaki bilgidir. Bu bilgi; temel prensipleri, mühendislik prensiplerini, sistem bilgisini, mant ksal yaklafl mlar ve kiflisel tecrübeye dayal bilgileri içerir. Ar za ile ilgili bir çözüm önerisi gelifltirebilmek için toplanan bilginin, farkl biçimlerde düzenlenmesi ve s n fland r lmas gerekir. Bu aflamada toplanan bilgiler afla daki bafll klar alt nda s n fland r lmal d r. 1. Ar zan n zaman ve olay 2. Ar zan n nedenleri ve etkileri 3. Gereksiz bilgiler Örne in bir problem sadece gece vardiyas nda olufluyor ise, toplanan bilgilerin gece vardiyas nda oluflan ve gece vardiyas nda oluflmayan ifller olarak düzenlenmesi gerekir. Problemin analizi için; Ar za ile ilgili bilinen ve toplanan yeni bilgiler gözden geçirilmeli, Ar za nedenleri ve etkileri aras nda iliflki kurulmal, Mant ksal çözüm yaklafl mlar uygulanmal ( e er/ise ve e er/ de il ise ), Ar zan n nedenleri ile ilgili nedensel zincir modeli oluflturulmal, Analitik metotlar uygulanmal d r. Ar zan n meydana geldi i sistemin iyi bilinmesi, birincil ve ikincil belirtiler aras nda do ru ay r m yapmay sa lar. Örne in; bir kompresör yüksek bas nçtan dolay durabilir. Bu esnada baflka alarmlar da aktif olabilir. Bu ar zada birincil belirti, yüksek bas nç ve ikincil belirti ise alarmlard r. Di er bir örnek ise, ç k fl nda voltaj de eri al namayan bir devrede meydana gelen ar za olabilir. Yap lan incelemede sigortan n yand tespit edilmifltir. Burada sigortan n yanmas, afl r yüklenme veya bir ar za oldu unu bildiren ikincil bir belirtidir. Daha ileri incelemede ise, ar zaya sebep olan as l nedenin belirlenmesi gerekir. Afla da bu aflama ile ilgili karfl lafl labilecek durumlar ve bu durumlara iliflkin baz ipuçlar aç klanm flt r. Benzer Analizler Benzer sistem, alet veya cihazlar ayn prensiple çal fl r ve dolay s yla benzer ar zalar meydana gelir. Dolay s yla benzer sistem, alet veya cihazlarda ar za tespit ve giderilmesinde ortak bir yol izlenir. Örne in bas nç transdüserleri ayn amaçla kullan lan cihazlard r. Do al olarak tüm bas nç transdüserlerinde benzer ar zalar görülür. Bir di er örnek de motorlar olabilir. Tüm motorlar ayn temel prensiple çal fl r ve potansiyel olarak ayn problemlere ve çözümlere sahiptir. Ne, Nerede, Ne Zaman Analizi Ar zaya ait toplanan bilgi ile ilgili afla daki sorular n yan tlar aranmal d r. Ne çal fl yor? Ne çal flm yor? Bir belirtinin (etkinin) sebebi nedir ve ne de ildir? Problem nerede meydana geldi? Problem nerede meydana gelmedi? Problem ne zaman olufltu? Problem ne zaman oluflmad? Ne de iflti? Ne de iflmedi?

139 5. Ünite - Ar za ve Bak m 129 Ar za gidermede sistemin yeni veya eski bir sistem olmas önemlidir. Çünkü toplanan bilginin çeflidi veya nereye bak laca konusunda farkl l klar olabilir. Örne in yeni bir sistemde ar za oldu unda elektrik kablolar veya aletlerden flüphe duyulabilir. Eski bir sistemde ise; uygun olmayan elektrik kablolar veya aletler daha önce tespit edilerek onar mlar yap ld ndan, ar zan n baflka bir nedenden kaynaklanma olas l yüksektir. Numunelerin ncelenmesi Belirtiler bazen karmafl k veya zamanla da lm fl olabilir. Ar za belirtisi meydana geldi inde üretilen numuneleri incelemek, belirtilerin analizinde yard mc olabilir. Belirtiler belirli bir zaman dilimi ile iliflkili (örne in sadece gece vardiyas nda oluflabilir), belirli eylemlerle iliflkili (örne in her zaman bir büyük motorun çal flt r lmas esnas nda oluflabilir), özel bir olayla iliflkili (örne in her zaman bas nc n 100 psig de erinden büyük olmas durumunda oluflabilir) veya operasyonel olaylarla iliflkili olabilir. Bu ayr mlar n yap larak numunelerin incelenmesi analizin iyi yap lmas için önemlidir. Temel Prensipler Ohm Kanunu ve Kirchhoff Kanunlar gibi temel prensipler, problemli noktalar belirlemede uygulanabilir. Örne in bir devrede al c lar üzerine düflen gerilimlerin toplam kaynak gerilimine eflit olmal d r (Kirchhoff un Gerilim Kanunu). Buna göre al c lar üzerindeki gerilimler bu prensipten yola ç k larak hesaplanabilir. El Kitaplar Toplanan bilginin analizi aflamas nda, aletin veya sistemin el kitaplar ndan yararlan labilir. El kitaplar ; devreler, sistem analizi veya ar za giderme ile ilgili bilgiler içerdi inden bir çözüme götürebilir. Ayr ca bir el kitab ; gerilim, ak m veya gösterge okumalar, test noktalar ve analitik prosedürleri içerebilir. Bazen bu kitaplarda ar za giderme tablolar veya flemalar da yer alabilir. Ad m 4: Bilginin Yeterlili inin Belirlenmesi Bu ad m, toplanan bilginin kademeli olarak gözden geçirilmesi ve çözüm önerisi için yeterlili inin de erlendirilmesi aflamas d r. Gözden geçirme ifllemi, yeterli bilgiye sahip olana kadar devam ettirilir. Afla da bu aflama ile ilgili yürütülebilecek da rudan ve tekrarlayan süreçler olmak üzere iki süreç hakk nda bilgi verilmifltir. Do rudan Süreç Baz durumlarda Ad m 2, 3 ve 4 bir ar za gidermede do rudan çözüme ulafl lmas n sa layabilir. Do rudan çözüm üç faktöre dayan r: Tecrübe, Eski kay tlar, El kitab kullan m Tecrübe, ar zalar, h zl bir flekilde gidermede önemli bir unsurdur. Bir problem daha önce görülmüflse problemin çözümü bilinir. yi bir tecrübe ile bilinmeyen, karmafl k sistemler ve kayd iyi tutulmam fl sistemler üzerindeki problemler kolayl kla çözümlenebilir. Eski problemler ve çözümleri ile ilgili kay tlar tutulmufl olabilir. Bu kay tlar iflletmenin bak m yönetim sisteminde veya manüel olarak bak m, ar za dosyalar nda veya ekipman kay tlar nda saklanm fl olabilir. Bu aflamada söz konusu kay tlardan yararlan labilir.

140 130 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik El kitaplar ar za giderilmesinde önemli kaynaklard r. Yayg n problemler ve çözümleri genellikle el kitaplar nda tan mlanm flt r veya tablolar ile ak fl flemalar nda verilmifltir. Tekrarlayan Süreç Ço u zaman bir probleme çözüm önerisi gelifltirmede Ad m 2, 3 ve 4 yard mc olur. Ancak 4. Ad m sonunda elde edilen bilgi yeterli de ilse daha fazla bilgi toplamak için ad m 2 ye geri dönülür ve ad m 2, 3 ve 4 tekrar edilir. Bu tekrarlayan süreç yeterli bilgiye sahip olana kadar devam eder. fiekil 5.3 ve fiekil 5.4 de tekrarlayan süreçler görülmektedir. Tekrarlayan süreç iki flekilde gerçeklefltirilebilir. Bunlardan birincisi do rusal yöntem, di eri ise böl ve yönet yöntemidir. Do rusal yöntemde ar zal sistem ad m ad m ele al narak incelenir. Örne in bir bas nç ölçme sisteminde bas nç göstergesi yanl fl de er göstermektedir. Bas nç göstergesine gelen sinyal ölçüldü ünde sinyalin s f rdan farkl oldu u görülmüfltür. Buradan gösterge ile ilgili bir problem olmad ancak gelen elektriksel sinyalde bir hata oldu u anlafl lmaktad r. Bu durumda bas nç transdüserine bas nc ileten ba lant eleman n n kontrol edilmesi ve temizli inden emin olunmas gerekir. Burada da bir problem yoksa bas nç transdüseri kontrol edilmelidir. Bas nç transdüserinde da problem yoksa bas nç ölçme sisteminde yer alan di er eleman n kontrolüne geçilir. Bu ifllem problem bulunana kadar do rusal olarak devam ettirilir. fiekil 5.5 de do rusal ar za tespit yaklafl m na bir örnek görülmektedir. fiekil 5.5 Do rusal ar za tespit yaklafl m na bir örnek (Mostia, 2006). Ad m 1: Ba lant y kontrol et. Ad m 2: Bas nç transduserini kontrol et. Ad m 3: Bas nç iflleme sistem giriflini kontrol et. Ad m 4: Bas nç iflleme sistemini kontrol et. Ad m 5: Bas nç iflleme sisteminin ç k fl n kontrol et. Ad m 6: I/P Kontrol et. Ad m 7: Valfi kontrol et. 3 4 B S BT BV 7 Böl ve yönet metodu elektronik sistemlerin ar za tespit ve giderilmesinde yayg n olarak kullan lan bir yöntemdir. Sistemler birden fazla alt sisteme ayr l r. Ayr lan alt sistemler incelenerek problem kayna tespit edilir. fiekil 5.6 da Böl ve Yönet ar za tespit yaklafl m na bir örnek görülmektedir.

141 5. Ünite - Ar za ve Bak m 131 fiekil 5.6 ARIZALI X SA LAM Böl ve yönet ar za tespit yaklafl m na bir örnek (Mostia, 2006). ARIZALI SA LAM X X ARIZALI Ad m 5: Bir Çözüm Önerilmesi Bu aflamada analiz sonuçlar na ba l olarak çözümler önerilir. Ar zal parçan n yenisiyle de ifltirilmesi veya tamir edilmesi genellikle önerilen bir çözümdür. Baz durumlarda önerilen çözüm, kesin çözüm olmayabilir ve bu durumda önerilen çözümün test edilmesi veya bu çözüm yerine baflka bir çözüm ortaya konmas gerekebilir. Birden fazla olas çözüm söz konusu ise çözümler, baflar l olma olas l - na göre önerilmelidir. Çözüm önerileri basitten zora do ru olmal d r. Bazen iflletmelerde operasyonlar durdurulamaz, bu durumda operasyonu durdurmayan bir önerinin getirilmesi do ru bir yaklafl m olur. Baz durumlarda ise önerilen çözüm ile birlikte maliyet (iflgücü, sarf malzeme ve üretim kayb vb) söz konusu olabilir, böyle bir durumda en ucuz maliyetli çözüm önerilmeye çal fl lmal d r. Sonuç olarak bahsedilen bu kriterler de erlendirilerek uygun bir çözüm bulmaya çal fl lmal d r. Ayn anda birden fazla çözümü denememek gerekir. Bu durum, çözüme ulaflmada kar fl kl a sebep olur. flletme yönetimi, zaman veya operasyonel k s tlardan dolay bu yaklafl m destekleyebilir, fakat dirençli olup, tek çözümü denemek gerekir. Birden fazla çözümün ayn anda denenmesi k sa ya da uzun vadede yüksek maliyete sebep olabilir. Ad m 6: Önerilen Çözümün Test Edilmesi Bir çözüm veya çözümler kombinasyonu önerildi inde, problemin analizinin do ru olup olmad n anlamak amac yla test edilmesi gerekir. Probleme sebep olan soruna göre kimi durumlarda problem ile ilgili özel çözüm yan nda genel çözümün de ortaya konmas gerekebilir. Bu durumda ar zan n as l kayna n n do ru tespit edilip çözüm önerilerinin buna ba l olarak sunulmas çok önemlidir. Bundan baflka önerilen çözümün test edilmesi s ras nda çözümün ya da test yönteminin yetersiz oldu u ortaya ç kabilir. Bu durumda süreç, ilgili aflamadan itibaren tekrarlanmal d r. Afla da bu aflama ile ilgili önemli hususlara yer verilmifltir.

142 132 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Özel Çözüm, Genel Çözüm Bu ad mda özel ya da genel bir çözümün gerekli olup olmad n n belirlenmesi gerekir. Birçok durumda ar zal aletin de ifltirilmesi veya tamir edilmesi özel bir çözümdür. Örne in bir bas nç vericisi korozyon nedeniyle ar zalanm fl olsun. Bu durumda bas nç transdüserinin de ifltirilmesi özel bir çözümdür, ancak yetersizdir. Korozyonun önlenmesi gerekir. Bu nedenle transdüserin korozyona dayan kl bir malzemeden üretilmifl koruyucu bir muhafaza içine yerlefltirilmesi daha genel bir çözümdür. Tekrarlayan Süreç Önerilen ve test edilen çözüm do ru de ilse, bilginin analiz edilmesi aflamas na (ad m 3) geri dönülmesi gerekir. Bu aflamada ar za do ru tespit edilmifl olabilir, ancak önerilen ve test edilen çözüm do ru olmayabilir. Bu durumda di er bir çözüm önerisine geçilmelidir. Ar za tespiti do ru de ilse, bilginin toplanmas aflamas na (ad m 2) geri dönülmelidir. Bu noktada daha fazla bilgi toplanmas do ru çözüme ulaflmay sa layacakt r. Ad m 7: Tamir fllemi Bu ad mda önerilen çözüm uygulan r. Baz durumlarda ad m 6 ve 7, bir arada gerçekleflir. Örne in bir verici de ifltirildi inde ar za giderilmifl ve önerilen çözümün testi yap lm fl olur. Tamir iflleminin bitiminde etiketleme, veri taban n n ve bak m kay tlar n n güncellenmesi gibi ilave ifller söz konusu olabilir. Mikroifllemci kullan lan sistemlerde bir de ifltirme ya da tamir ifllemi yap lmas durumunda, yeni konfigürasyonun sisteme tan t lmas gerekir. Aksi halde problem çözülmesine ra men yeni bir ar za ortaya ç kabilir. Tamir ifllemi, bir program de- ifltirme ifllemini gerektiriyorsa, yaz l m hatas ile karfl lafl lmas olas d r. Bu durumda yeni program ve sistem bütünüyle test edilmelidir. Ar za tespit ve giderme ile ilgili ifllemlerin kay t edilmesi, gelecekte karfl lafl labilecek ar zalar n giderilmesinde kolayl k sa lar. Bu nedenle kay tlar n düzgün tutulmas önemlidir. Bir aletin veya sistemin de ifltirilmesi s ras nda, alete ya da sisteme zarar vermemeye özellikle dikkat edilmelidir. Örne in hasarl civatalar n veya vidalar n de ifltirilmesi s ras nda yüzeye zarar verilmemelidir. BAKIM VE ONARIM Bak m-onar m, bir iflletmedeki tüm makine, donan m ve sistemlerin ifllevlerini tam olarak ve en yüksek performansla yerine getirebilmeleri ve bu hallerini sürdürebilmeleri için gerçeklefltirilen faaliyetlerin bütünüdür. Her ne kadar gereken önem verilmese de bir iflletmedeki en kritik bölümlerden biri bak m onar m bölümüdür. Bu bölümün temel görevleri; üretimin sürekli olarak devam ettirilebilmesi, makine ve donan mlarda meydana gelen beklenmedik ar zalar n giderilmesi ve ar zalar n önüne geçilmesi için periyodik bak mlar n n yap lmas, iflletmenin bina ve yard mc tesislerin bak m ve iflletilmesi ile tezgâhlar n montaj ve yer de ifltirmesidir. Bununla birlikte ço u zaman tezgâhlar n iflleyiflini gelifltirecek ya da etkinli ini ve verimlili ini artt racak yeni tasar mlar yap lmas, imalat ve montaj, çevre kirlili ine karfl önlemler al nmas, ifl güvenli i önlemlerinin uygulanmas, hurda ve at k malzemelerin yönetimi, bina ve tesislerin yang ndan korunmas gibi iflleri de söz konusudur.

143 5. Ünite - Ar za ve Bak m 133 flletmeler büyüyüp karmafl klaflt kça, bak m onar m bölümünün önemi de artar. Siparifl üzerine imalat yapan iflletmelerde meydana gelen ar zalarda üretimin di er tezgâhlara kayd r lmas ile ekonomik kay plar en aza indirilse de, seri imalat yapan iflletmelerde böyle bir çözüm söz konusu olamayaca ndan, ar zan n bir an önce giderilmemesi çok büyük ekonomik kay plara sebep olabilir. Bir ar za sonucunda oluflan duruflun iflletmenin verimlili i ve maliyetleri üzerindeki etkileri flu flekilde s ralanabilir: Ar zal tezgâh n ve bu tezgâhla iliflkili di er tezgâhlar n operatörleri bofl kal r, Dolayl iflçilik ve imalat genel masraflar artar, Ar zal tezgâhtan önceki üretim hatt nda stoklar artar, sonraki tezgâhlar çal - flamaz, Zaman nda teslim edilemeyen ürün sebebiyle müflteri memnuniyetsizli i oluflur. Görüldü ü gibi üretimin bir noktas nda meydana gelen ar za yay larak iflletmeyi zor durumda b rakabilmektedir. Meydana gelen ar zalar n en k sa sürede çözümlenebilmesi için gereken ilk flart, yetkin ve e itimli bak m onar m ekibidir. Bak m onar m personelinin sürekli olarak e itimine önem verilmelidir. Bunun yan nda teknolojik tamir ve ayar donan mlar n n da bak m onar m bölümünün envanterinde bulunmas gerekir. Herhangi bir ar zada, tam donan ml ve teknik yeterlili e sahip personel do ru çözümün tek anahtar d r. flletmeler günümüze kadar çok çeflitli bak m onar m metotlar kullanarak üretimlerinin süreklili ini devam ettirmeye çal flm fllard r. Bu metotlar ar - za ç kt kça bak m, koruyucu bak m, kestirimci bak m ve proaktif bak m olarak s - n fland rmak mümkündür. Ar za Ç kt kça Bak m Programs z Bak m olarak adland r lan bu bak m yönteminde bak m; ar za olufltuktan sonra yap lmaktad r. Kendi oluruna b rak lan sistemde oluflabilecek bir ar - za, baflka ar zalar da yaratabilece i ve onar m s ras nda elektrik da t m n önemli ölçüde olumsuz etkileyece inden bu yöntem art k ekonomik olma özelli ini yitirmifltir. Çeflitli iflletmeler aç s ndan önemsiz, üretimi etkilemeyen makine ve teçhizat için bu bak m yöntemi uygulanabilir. Ancak, elektrik sisteminde böyle bir yöntemi uygulaman n, elektri in günlük hayat m zdaki yeri düflünüldü ünde, kabul edilebilir bir yan bulunmamaktad r. Ar za ç kt kça bak m; kolay temin edilebilen, ucuz ve/veya yedekli tezgâh ve teçhizatlar için kullan lan bir tekniktir. Tezgâh n yapmas gereken üretimin ertelenebildi i ya da farkl bir tezgâha aktar labildi- i durumlarda, modern bak m onar m tekniklerinin kullan m n n getirece i ekonomik kazan mlar ve güvenilirlik avantajlar ortadan kalkaca ndan, ar za ç kt kça bak m tekni i daha ekonomik bir teknik olarak tercih edilebilir. Bunun yan nda bak m onar m personelinin verimsiz kullan lmas, tezgâh n bozulmas sonucunda baflka bir ar zan n ortaya ç kma olas l, parça de iflimi ve/veya tamiri maliyeti, ço unlukla fazla mesai yap lmas gere i ile ortaya ç kan fazladan isçilik ücreti ve beklenmedik zamanlarda meydana gelen ar zalar sebebi ile oluflan plans z durufllar sonucu artan maliyetler gibi dezavantajlar vard r. Yine de kritik olmayan, ucuz ve/veya bozulmas halinde tamir edilene kadar üretimi çok fazla etkilemeyecek ekipmanlar için en uygun bak m metodu olarak kullan labilir. Ar za ç kt kça bak - ma örnek olarak iflletmedeki ayd nlatma lambalar n n belirli aral klarla de ifliminin planlanmamas, bozulunca de ifltirilmesi verilebilir.

144 134 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Koruyucu Bak m Günümüzde, iflletmelerde yayg n olarak kullan lan bu bak m yöntemi bir periyodik bak m uygulamas d r. Planl bak m, periyodik bak m ya da zamana dayal bak m olarak da adland r lan bu bak m türü, özellikle ar zalanmas halinde üretimi sekteye u ratacak, ar zalanmas n n maliyeti çok yüksek olabilecek kritik ekipman ve tezgâhlara uygulan r. Bu yüksek maliyetle karfl laflmamak için, periyodik olarak ya lama, ayar, parça de iflimi ve temizlik yap l r. Böylece bak m uygulamalar nda beklenmeyen ar zalar azal r, düzenli olarak bak m ve ayar yap ld ndan makinelerin kullan m ömürleri ve verimlilikleri artar, enerji tüketimleri düfler. Bununla birlikte, ar zan n önüne geçebilmek için bak m periyotlar n n k sa tutulmas, bu nedenle bak m ve iflletme maliyetlerinin yükselmesi, ekonomik ömrünü tamamlamam fl, daha uzun süre hizmet verebilecek parçalar n de iflimi gibi gereksiz bak m uygulamalar n n yap labilmesi, yap lan bak m s ras nda istenmeden de olsa baz ayarlar ve parçalar n bozulmas ya da hatal yap lan bir ayar veya montaj n bir sonraki bak m periyodundan önce ar zaya neden olmas gibi dezavantajlar bulunur. Ayr ca öngörülen bak m periyodundan önce beklenmeyen bir ar za ç kmas da mümkündür. Örne in elektrik ar zas esnas nda, temel amaç ar zan n en k sa zamanda giderilmesi ve enerjinin en k sa zamanda müflteriye verilmesidir. flte bu k sa zaman aral nda, gere i gibi tamirat ve bak m yap lamay p, periyodik bak mda yap lmak üzere not al narak ertelenen tamiratlar da yer alabilir. Herhangi bir teçhizata uygulanmas gerekli en iyi bak m, muhakkak ki o teçhizat imal eden firman n haz rlam fl oldu u özel bak m ve iflletme talimat nda belirtilmifl olan bak md r. Firma kendi imalatlar için, haz rlam fl oldu u özel iflletme ve bak m talimatlar nda, o teçhizat n hangi k s mlar na hangi periyotlarda ne gibi ifllemler tatbik edilece ini, ölçülerinin ne oldu u, nerelerin hangi ya ile ne miktarda gibi gerekli hususlar detayl bir flekilde belirtmektedirler. Genel Bak m Talimat ile; 1- Bak m yap lmam fl herhangi bir teçhizat kalmamas na, 2- Uygulanmas nda fayda görülen bütün bak mlar n yap lmas na, 3- Bak m n belirli periyotlarda yap lmas n n teminine, çal fl lmaktad r. Böylece tesislerin ihmal ve bak ms zl ktan hasar görmeleri önlenmifl olacakt r. Kestirimci Bak m Kestirimci bak m, gelecek hakk nda bugün ve geçmiflten al nan ölçüm de erlerinin e ilim çözümleme yöntemi ile gelifliminin takip edilmesi prensibine dayan r. Makineler çal fl rken, durumlar n titreflimler yoluyla ortaya koyarlar. Kestirimci bak m, makinelerin üzerlerinden tahribats z flekilde ve periyodik olarak al nacak titreflim verilerinin e ilimlerinin izlenmesi, art fl belirlenenlerde FFT (Fast Fourier Transition-H zl Fourier Dönüflümü) spektrumu ve dalga formu grafikleri ile detayl analizlerle ar za teflhisinin önceden yap lmas d r. Ar za ortaya ç kmadan önce, planl onar m faaliyetleri ile olas ar zan n giderilmesini sa layan bir metottur. Bu yaklafl m ile koruyucu bak m kapsam nda yap lan gereksiz bak m ve de iflimlerin önüne geçilmekle birlikte, beklenmedik ar zalar önceden belirlenebilmektedir. Artan ürün kalitesinin yan s ra uzayan ar zas z çal flma süreleri ile üretim miktar nda art fl, maliyetlerde ise düflüfl görülür. fl güvenli i aç s ndan daha uygun bir çal flma ortam yarat l r ve makinelerin ayarlar daha düzenli yap laca ndan enerji tüketi-

145 5. Ünite - Ar za ve Bak m 135 mi oldukça azal r. Gerekli parçalar ve eleman, ar za ç kmadan önce temin edilebilece inden, stok ve malzeme temini ile eleman maliyetleri afla çekilebilmektedir. Bu nedenle, makine ar zas n n ölçülerek izlenebildi i her ortamda kestirimci bak - m n uygulanmas, maliyetleri düflürme imkân vermektedir. Bununla beraber, kullan lacak ekipman n pahal oluflu ve eleman e itimlerinin maliyeti, bu metodun dezavantaj olarak kabul edilebilir. Elektrik da t m tesislerinde, flu andaki teknolojik geliflmeler göz önüne al nd - nda, bu metodun uygulanmas n n çok s n rl düzeyde oldu u söylenebilir. Fider açma say lar baz al narak yap lan ve belirli açma say s na ulafl nca AC L BAKIM yap lmas n sa layacak ihbar ve ikaz sistemlerinin devreye girdi i bir yöntem olarak düflünülebilir. Mikroifllemci, röle ve kay t cihazlar n n geliflimine paralel olarak, geliflmifl bir sistem ile birlikte zaman içinde devreye sokulmas gelecekte düflünülebilecek bak m yöntemidir. Proaktif Bak m Kestirimci bak mda durum izlemesi yap larak ar zan n meydana gelebilece i zaman n tahmini yap lsa da, ar zan n temel nedeni her zaman tam olarak tespit edilemeyebilir. Bu noktada proaktif bak m devreye girer. Proaktif bak m, bak m metotlar ile elde edilen bilgileri, problemi tan mlamak ve ar za kayna n izole etmek için kullan r. Periyodik olarak rulman da tan bir pompa örne ini ele alacak olursak, öncelikle duruma dayal bir izleme program kullanarak, rulmanlara titreflim sensörleri yerlefltirilir, rulmanlar n s cakl klar gözlemlenir ve ya lama ya periyodik olarak analiz edilir. Bu ad mlar rulman n ne zaman ar zalanaca n n tespitinde yard mc olur ancak niye ar zalanaca sorusuna cevap veremez. Proaktif bak m uygulamalar, tüm bunlara montaj aflamas nda lazerli kaplin ayar ve balans almay da ekleyerek, rulmandaki gerilimleri azaltma, rulman ömrünü uzatma ve ar za olas l n en aza indirme yoluna gidebilir, ayr ca bir sonraki ad m da atarak ar zan n kayna n bulur. Örnek olarak ar za öncesindeki temizleme prosedürlerine bakarak yenileme s ras nda oluflabilecek bir kirlenmenin, erken rulman ar zalar n n temel sebebini oluflturup oluflturamayaca n n aramas verilebilir. Güvenilirlik Bak m nedir? Kestirimci bak m çal flmalar nda hangi metotlar kullan l r? Titreflim ölçüm tekni i nedir? 3 4 SIRA S ZDE SIRA S ZDE

146 136 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Özet Ar za, istenen bir durumun ya da fonksiyonun yerine getirilmemesi olarak tan mlan r. Ar zalar n giderilebilmesi için ar zan n neden kaynakland n n bilinmesi gerekir. Ar zalar; komponentten (donan m ar zalar ), programlama kodunun hatal olmas ndan (yaz l m ar - zalar ) ya da insan hatalar ndan (sistematik ar zalar) kaynaklanabilir. Bunun d fl nda fonksiyonel ar zalardan söz edilir. Alet ya da ekipmanda herhangi bir ar za olmamas na ra men alet ya da ekipman n istenen fonksiyonu yerine getirememesi fonksiyonel ar za olarak isimlendirilir. Donan m ya da ekipman n çal flmas n zorlayan en önemli çevresel faktörler; ortam s cakl, nem, korozyon, çal flma limitlerinin afl lmas d r. Korozyon, metal veya metal alafl mlar n n, oksitlenme veya di er kimyasal etkilerle afl nma durumudur. Nemden kaynaklanan yo uflma (gazdan s v ya dönüflme), korozyona ve baz durumlarda da k sa devreye neden olabilir. Ekipman ya da donan m n, tasar m s ras nda belirlenen çal flma koflullar n n (s cakl k, bas nç ya da di er fiziksel özellik ile ilgili belirlenen çal flma koflullar ) d fl nda çal flt r lmas çal flma limitlerinin afl lmas olarak ele al n r. Sistem ya da aletlerde kimi zaman bir faktör birden fazla ar zaya neden olabilir. Bu flekilde gerçekleflen ar zalar ortak sebepli ar zalar olarak adland r l r. Ortak sebepli ar zalar çoklu (ya da yedekli) sistemlerde meydana gelir. S kl kla karfl lafl lan ortak sebep ar - za faktörleri; ortak komponent kullan m, düflük güç kalitesi, topraklaman n düzgün yap lmamas, ortam s cakl, ortam korozyonu, ortam nemi ve üretim hatalar d r. Kök sebep analizi, ar zan n as l kayna n n belirlenmesi için yap l r. Kök sebep analizi, birincil sebebi belirlemekle ve bu sebebin etki analizini yapmakla bafllar. Bu flekilde olas sebepler ve etkileri s ralan r. Bunlar aras ndan ikincil sebep belirlenir ve etki analizi yap l r. Kök sebep bulunana kadar bu süreç tekrar edilir. Ar zalar kullan c ya yani d flar ya yans ma durumuna göre aç k ar za, gizli ar za, direkt ar za, tahmin edilemeyen ar za, ekipman n kendi tespit etti i ar za (self test) fleklinde s n fland r l r. Aç k ar zalar, sistem ya da ekipmanda meydana gelen bir ar zan n aç kça belli oldu u ar zalard r. Aç k ar za, sesli ya da görsel uyar larla bildirilir. Güvenlik ya da yang n alarm sistemlerinde oldu- u gibi, bir durum gerçekleflti inde ya da ihtiyaç oldu- unda çal flan sistemlerde ar zalar ço u kez aç k de ildir. Çünkü bu tür sistemler, ancak bir durum meydana geldi inde aktif hale gelir ve sadece bu durumlarda ar - zay gözlemek mümkün olur. Dolay s yla bu sistemlerde meydana gelen ar zalar ço unlukla gizli kal r ve bu nedenle gizli, sakl ya da örtülü ar zalar olarak isimlendirilir. Direkt ar zalar, ço unlukla belirli bir ar - zan n gerçekleflmesi ya da güç kayb durumlar nda do rudan ar za mesaj veren ar zalard r. Direkt ar zalara en yayg n örnek, hava ya da elektrik gibi itici bir gücün kayb durumunda meydana gelen ar zalard r. Ar za giderme yaklafl mlar ar za bulma ve gidermede ilk seferde çözüm üretemeyebilir. Böyle bir durumda genellikle bulunulan ad mdan önceki ad ma dönmek ve ifllemleri tekrar yaparak ilerlemek gerekir. Bu flekilde ar za bulma ve giderme ile ilgili ad mlar birkaç kez tekrarlamak gerekebilir. Ar za giderme yaklafl mlar özel ve genel ar za giderme yaklafl mlar olmak üzere 2 ye ayr - l r. Özel ar za giderme yaklafl mlar ; belli bir alete, sisteme ya da belirli bir probleme uygulanmak üzere ggenellikle ekipman ya da sistem üreticisi taraf ndan e- lifltirilen yaklafl mlard r. Bu yaklafl mlar tablolar, ak fl flemalar, prosedürler gibi farkl biçimlerde verilir. Özel ar za giderme prosedürü ya da yaklafl m olmad nda, problemin çözümü için genel bir yaklafl ma ihtiyaç duyulur. Ar za bulma ve gidermede genel bir yaklafl m olan yedi ad m prosedürü ad mlar s ras yla problemin tan mlanmas, probleme iliflkin bilginin toplanmas, bilginin analiz edilmesi, bilginin yeterlili inin belirlenmesi, bir çözüm önerilmesi önerilen çözümün test edilmesi, tamir edilmesi fleklindedir.

147 5. Ünite - Ar za ve Bak m 137 Bak m-onar m, bir iflletmedeki tüm makine, donan m ve sistemlerin ifllevlerini tam olarak ve en yüksek performansla yerine getirebilmeleri ve bu hallerini sürdürebilmeleri için gerçeklefltirilen faaliyetlerin bütünüdür. flletmeler günümüze kadar çok çeflitli bak m onar m metotlar kullanarak üretimlerinin süreklili ini devam ettirmeye çal flm fllard r. Bak m onar m metotlar n, koruyucu bak m (periyodik bak m), kestirimci bak m ve proaktif bak m olarak s n fland rmak mümkündür. Programs z Bak m olarak adland r lan ar za ç kt kça bak m yönteminde bak m; ar za olufltuktan sonra yap lmaktad r. Koruyucu bak m günümüzde, iflletmelerde yayg n olarak kullan lan bir periyodik bak m uygulamas d r. Planl bak m ya da zamana dayal bak m olarak da adland r lan bu bak m türü, özellikle ar zalanmas halinde üretimi sekteye u ratacak, ar zalanmas n n maliyeti çok yüksek olabilecek kritik ekipman ve tezgâhlara uygulan r. Kestirimci bak m ise, gelecek hakk nda bugün ve geçmiflten al nan ölçüm de erlerinin e ilim çözümleme yöntemi ile gelifliminin takip edilmesi ana prensibine dayan r. Kestirimci bak mda durum izlemesi yap larak ar zan n meydana gelebilece i zaman n tahmini yap lsa da, ar zan n temel nedeni her zaman tam olarak tespit edilemeyebilir. Bu noktada proaktif bak m devreye girer. Proaktif bak m, bak m metotlar ile elde edilen bilgileri, problemi tan mlamak ve ar za kayna - n izole etmek için kullan r.

148 138 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Kendimizi S nayal m 1. stenen bir durumun ya da fonksiyonun yerine getirilmemesi durumu afla dakilerden hangisinin tan - m d r? a. Ar za b. Bak m c. Onar m d. Kök sebep e. Ortak sebep 2. Afla dakilerden hangisi ar za türlerinden biri de- ildir? a. Donan m ar zas b. Yaz l m ar zas c. Sistematik ar za d. Fonksiyonel ar za e. Ortak sebepli ar za 3. Afla daki e ri zamana ba l donan m ar za oran e risidir. E rideki A periyodu afla dakilerden hangisi ile ifade edilir? h(t) A B C a. Bafllang ç periyodu b. Olgunluk periyodu c. Yafll l k periyodu d. Kestirimci periyot e. Proaktif periyot Zaman 4. Bir iflletmede operatör, kulland aleti belirlenen çal flma s cakl üzerinde çal flt rm flt r. nsan hatas ndan kaynaklanan bu ar zan n türü afla dakilerden hangisidir? a. Donan m ar zas b. Yaz l m ar zas c. Ekipman ar zas d. Sistematik ar za e. Proaktif ar za 5. Alet ya da ekipmanda herhangi bir ar za olmamas - na ra men alet ya da ekipman n istenen fonksiyonu yerine getirememesi hangi tür ar za olarak ele al n r? a. Donan m Ar zas b. Yaz l m Ar zas c. Fonksiyonel Ar za d. Sistematik Ar za e. Ortak Sebep Ar zas 6. Çoklu (yedekli) sistemlerde genellikle meydana gelen ar za türü afla dakilerden hangisidir? a. Aç k ar za b. Ortak sebepli ar zalar c. Yaz l m ar zas d. Gizli ar za e. Sistematik ar za 7. Ar za gidermede genel bir yaklafl m olan yedi ad m prosedürü nün dördüncü ad m afla dakilerden hangisidir? a. Bir çözüm önerilmesi b. Probleme iliflkin bilginin toplanmas c. Tamir edilmesi d. Bilginin yeterlili inin belirlenmesi e. Bilginin analiz edilmesi 8. Bir iflletmedeki tüm makine, donan m ve sistemlerin ifllevlerini tam olarak ve en yüksek performansla yerine getirebilmeleri ve bu hallerini sürdürebilmeleri için gerçeklefltirilen faaliyetlerin bütününe ne ad verilir? a. Ar za ve Onar m b. Bak m-onar m c. Yedi ad m prosedürü d. Kök sebep analizi e. Özel ar za giderme yaklafl m 9. Afla dakilerden hangisi bak m onar m metotlar ndan biri de ildir? a. Proaktif Bak m b. Kestirimci Bak m-onar m c. Koruyucu Bak m d. Ar za Ç kt kça Bak m e. Do rudan Bak m 10. Bir problemin (ar zan n) tan mlanmas aflamas nda afla dakilerden hangisi dikkate al nmas gereken bir faktör de ildir? a. Problemin karmafl kl k düzeyi b. Problemin tan mlanma düzeyi c. Önyarg l anlat m d. letiflim e. Numunelerin incelenmesi

149 5. Ünite - Ar za ve Bak m 139 Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar 1. a Yan t n z yanl fl ise Ar za Tan m ve Türleri konusunu yeniden gözden geçiriniz. 2. e Yan t n z yanl fl ise Ar za Tan m ve Türleri. konusunu yeniden gözden geçiriniz. 3. a Yan t n z yanl fl ise Donan m Ar zalar konusunu yeniden gözden geçiriniz. 4. d Yan t n z yanl fl ise Sistematik Ar zalar konusunu yeniden gözden geçiriniz. 5. c Yan t n z yanl fl ise Fonksiyonel Ar zalar konusunu yeniden gözden geçiriniz. 6. b Yan t n z yanl fl ise Ortak Sebepli Ar zalar konusunu yeniden gözden geçiriniz. 7. d Yan t n z yanl fl ise Yedi Ad m Prosedürü konusunu yeniden gözden geçiriniz. 8. b Yan t n z yanl fl ise Bak m ve Onar m konusunu yeniden gözden geçiriniz. 9. e Yan t n z yanl fl ise Bak m ve Onar m konusunu yeniden gözden geçiriniz. 10. e Yan t n z yanl fl ise Ad m 1:Problemin Tan mlanmas konusunu yeniden gözden geçiriniz. S ra Sizde Yan t Anahtar S ra Sizde 1 Fonksiyonel ar za. S ra Sizde 2 Sistematik ar za. makinelerin ise farkl bir titreflim frekans na ya da sabit frekanslarda farkl gerilimlere sahip oldu u bilinir. Makineler ço unlukla mekanik özelli e sahip oldu u için, titreflim ölçümü rutin izlemede ve yeni bafllayan problemleri aç a ç karmada etkilidir. Bununla beraber bu yöntem s kayb olan bölgeleri, ya s z nt s olan durumlar ve elektriksel ar zalar teflhis edememektedir. Bu yüzden verimli bir erken uyar özelli i tafl yan bak m sisteminden söz edebilmek için, bak mdan sorumlu yönetim, birkaç tekni i bir arada uygulamak zorundad r. Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar Coplugil, A., (2011). Endüstriyel Tesislerde Bak m Onar m ve Ar za Arama. Denli, H.B. (2007). Kestirimci bak m ve uygulamalar n n iyilefltirilmesi, Yüksek Lisans Tezi, Mersin Üniversitesi. Dursun, N.(2007). Elektrik fiebeke flletmecili i. Elektrik Mühendisleri Odas (EMO). Ankara. Mostia, W. L. (2006). Troubleshooting: A Technician s Guide, USA: The Instrumentation, Systems and Automation Society. S ra Sizde 3 Güvenilirlik esasl bak m, periyodik, kestirimci ve proaktif bak m metotlar n n bir birleflimidir. Bu metotta makine sa l hakk nda bilgi verecek birden fazla ölçüm ve analiz teknolojisi ile ar za kayna ve geliflimi do rulan r. Ölçümler ile izlenebilecek ar zalar kestirimci bak m bünyesinde, ölçümle izlenemeyecekler koruyucu bak m bünyesinde takip edilerek çözümlenmeye çal fl - l r, uygulanan bak m n kalitesi proaktif bak mla kontrol edilir. S ra Sizde 4 Kestirimci bak m çal flmalar nda temelde dört metot kullan l r; titreflim analizi, k z l ötesi termografi, ya analizi (triboloji) ve ultrasonik analizlerdir. Günümüzde en yayg n olarak kullan lan teknik titreflim ölçümüdür. Bu teknikle ölçüm yap l rken, makinelerin sabit titreflim frekanslar oldu u gerçe i baz al n r. Ar za yapabilecek

150 6ELEKTR K BAKIM, ARIZA BULMA VE GÜVENL K Amaçlar m z Bu üniteyi tamamlad ktan sonra; Elektrik tesisleri ve bileflenlerini tan mlayabilecek, Elektrik tesisleri ar za ve bak m n aç klayabilecek, Elektronik ar zalar na etki eden temel faktörleri aç klayabilecek, Elektronik devre elemanlar n n sa laml k kontrollerini yapabilecek, Elektronik sistemlerde basit ar zalar tespit ederek giderebilecek, bilgi ve becerilere sahip olabilirsiniz. Anahtar Kavramlar Elektrik Tesisleri Topraklama Elektrik Tesisleri Bak m Elektrik Tesisleri Ar zalar Sa laml k Kontrolleri Elektronik Ar zalar çindekiler Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Elektrik Tesisleri ve Elektronik Devre Ar zalar G R fi ELEKTR K TES SLER PROGRAMLANAB L R LOJ K KONTROLÖR TOPRAKLAMA ELEKTR K TES SLER BAKIMI ELEKTR K TES SLER NDE GÖRÜLEN ARIZALAR ELEKTRON K DEVRELERDE GÖRÜLEN ARIZALAR BAS T DEVRE ARIZALARI

151 Elektrik Tesisleri ve Elektronik Devre Ar zalar G R fi Elektrik üretim, iletim ve da t m sistemleri genel olarak elektrik tesisleri olarak adland r l r. Elektrik enerjisi, elektrik tesislerinden biri olan ve elektrik santrali ad verilen tesislerde üretilir. Elektrik santrallerinde üretilen elektrik, transformatörler ve enerji nakil hatlar arac l yla sanayi ve konutlara iletilir. Elektrik enerjisinin iletilmesinde yeralt kablolar ya da havai hatlar kullan l r. Elektri in güvenli bir flekilde iletim ve da t m n n yap labilmesi için elektrik tesislerinde bir tak m elemanlar kullan l r. Bu elemanlar; ay r c, kesici, izolatör, parafudr, topraklama tesisatlar, ölçü transformatörleri ve koruma panolar d r. Elektrik tesisleri sürekli çal flarak sürekli enerji üretmelerinin yan s ra atmosferik ve mekanik vb. olaylardan etkilendikleri için ar zaya aç k sistemlerdir. Elektrik tesislerinde ço unlukla k sa devre ar - zas meydana gelir. Ar zalanmalar durumunda sa l ktan, haberleflmeye pek çok alanda günlük hayat n aksamas na sebep olaca ndan elektrik tesislerinin düzenli bak mlar n n yap lmas flartt r. Tüm tesis ve konutlarda kaçak ak m, canl ve nesneler için ciddi tehlike arz eder. Bu nedenle kaçak elektrik ak m n topra a ileterek söz konusu ak mdan korunmak için topraklama yap l r. flletme, koruma ve fonksiyon topraklamas olmak üzere üç tür topraklama vard r. flletme topraklamas iflletme ak m devresine ba l olarak yap lan topraklamad r. Elektrikli sistem/cihazlar n flebeke ak m devresine ba l olmayan metal k s mlar n n, çevrede yaflayan canl lar kaçak ak m gibi tehlikelerden korumak amac yla topraklanmas na ise güvenlik topraklamas, koruyucu topraklama ya da koruma topraklamas denir. Fonksiyon topraklamas ise bir iletiflim tesisinin veya bir iflletme eleman n n istenen fonksiyonu yerine getirmesi amac yla yap lan topraklamad r. Elektrik tesislerinde elde edilen elektrik, da t m tesislerinden al c lara bir elektrik panosu üzerinden ya do rudan ya da bir güç kayna vas tas yla iletilir (fiekil 6.1). Güç kaynaklar, flebeke gerilimini al c lar n çal flmas için gerekli olan voltaj de erine ve/veya elektrik ak m na dönüfltüren elektronik devrelerdir. Elektronik devrelerde ayr güç kayna yerine devre ile tümleflik halde besleme devreleri bulunur. Elektrik/elektronik sistem ya da cihazlarda ar zalar, s kl kla güç kayna ya da besleme devrelerinde meydana gelir. Güç kayna ya da besleme devrelerinde meydana gelen bir ar za cihaz n da ar zalanmas na neden olabilir. Güç kayna ya da besleme devrelerinde kullan lan aktif ve pasif devre elemanlar nda aç k devre,

152 142 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 6.1 k sa devre, omik direnç ve de er de iflikli i ar zalar görülür. Ar za nedenleri; s, nem, statik elektrik, darbe ani ak m gerilim de ifliklikleri, afl r ak m ve gerilim ve elemanlar n kullan m ömürlerinin s n rl olmas olarak s ralanabilir. Bir elektronik devrede meydana gelen ar zay tespit etmek için en basit yaklafl mla öncelikle duyusal kontrol ve enerji kontrolü yap l r. Bu aflamada ar za tespit edilememiflse elektriksel büyüklüklerin ölçüldü ü ya da sinyallerin izlendi i ve kontrol edildi i ölçme ve kontrol aflamas na geçilir. Ar za belirli bir bölge ya da elemana indirgendi- inde ar za sebebinin tam olarak tespit edilebilmesi için elemanlar n sa laml k kontrollerinin yap lmas gerekir. Bu do rultuda elemanlar n çal flma prensibi ve sa laml k kontrollerinin çok iyi bilinmesi önemlidir. Devre flemalar, devre ar za takip flemalar vb. dokümanlar yararl olur. Günümüzde mekanik ve elektrik sistemlerin kumanda ve kontrolü elektronik devrelerle gerçeklefltirilmektedir. Bu amaçla kullan lan devrelere genel olarak programlanabilir lojik kontrolör (PLC: Programmable Logic Controller) ad verilir. PLC ler elektrik tesislerinden sanayi tesislerine kadar kontrol ve kumandan n gerekti i her noktada kullan lmaktad r. PLC ler basit olarak girifline gelen bilgiyi de- erlendirip buna göre ç k fl nda ilgili yere kumanda veren küçük bir bilgisayara benzetilebilir. Bir sistemde yüzlerce röle, say c ya da zamanlay c n n yapt ifli bir PLC tek bafl na yerine getirebilir. PLC nin genel olarak yap s n n bilinmesi sistemler ile ilgili yeni prosedürlerin oluflturulmas nda ya da bir ar zaya müdahalede önemli avantaj sa lar. Sonuç olarak fiekil 6.1 de verilen blok diyagramdan da görüldü ü üzere elektri in üretilmesinden al c larda kullan m na kadar her noktada elektrik ar zas ortaya ç kabilir. Dolay s yla ünitede özellikle elektrik iletim ve da t m ile güç kaynaklar nda meydana gelebilecek ar za çeflitleri ile ilgili bilgi vermek amaçlanm flt r. Bu do rultuda öncelikle elektrik tesislerinde kullan lan temel elemanlar ile topraklama ve PLC konular na de inilmifltir. Elektrik tesisleri bak m ve ar zalar bu bölümün bir di er konusudur. Ünitede ayr ca elektronik sistemlerde görülen ar zalar ve devre ar za örneklerine yer verilmifltir. Elektrik tesislerinden al c lara elektrik enerjisinin iletimi blok flemas. Elektrik Üretim Elektrik Tesisleri Elektrik letim Elektrik Da t m Elektrik Panosu Güç Kayna 1 Güç Kayna n Al c 1 Al c 2 Al c 3 Al c n ELEKTR K TES SLER Elektrik üretim, iletim ve da t m sistemleri genel olarak elektrik tesisleri olarak adland r l r. Elektrik enerjisi elektrik santrali ad verilen tesislerde üretilir. Bir elektrik santrali; bir enerji kayna, alternatör ve transformatör (trafo) merkezinden oluflur. Enerji kayna olarak rüzgâr enerjisi, do algaz, termik, hidroelektrik, nükleer enerji say labilir. Elektrik enerjisi alternatörlerde elde edilir. Alternatörlerde alternatif gerilim üretilir. Söz konusu enerjinin uzak mesafelere tafl nmas için yüksek gerilim (Türkiye de 154 kv/380 kv civar nda) kullan l r.

153 6. Ünite - Elektrik Tesisleri ve Elektronik Devre Ar zalar 143 Bu noktada elektrik iletim ve da t m tesislerinde (flalt sahalar nda) kullan lan elemanlar afla daki gibi grupland r labilir: 1. Yüksek Gerilim/Orta Gerilim veya Orta Gerilim/Alçak Gerilim transformatörleri 2. Enerji nakil hatlar 3. zolatör 4. Ölçü transformatörleri (Ak m ve gerilim trafolar ) 5. Ay r c 6. Kesici 7. Parafudr 8. Topraklama tesisat 9. Kumanda panosu ve elemanlar (koruma röleleri, ar za ve çal flma durum sinyal lambalar, panel tipi ölçü aletleri, PLC vb.) Alternatörlerde üretilen gerilim, transformatörler yard m yla yükseltilir. letimde yüksek gerilim kullan lmas ; kay plar n azalt lmas n ve elektri in tafl nmas nda kullan lan iletken kesitlerinin daha düflük olmas n sa lar. Bu da maliyeti azalt c rol oynar. Yükseltilen elektrik enerjisi, yüksek gerilimli iletim hatlar yla yerleflim birimlerinin yak n na kadar ulaflt r l r ve buradaki ana trafo merkezlerinde yüksek gerilim (YG) orta gerilim (OG) seviyesine düflürülür (Türkiye de yaklafl k olarak 34.5 kv). letim hatt olarak havai hatlar ya da yeralt kablolar kullan l r. letim hatlar nda kullan lan iletken tellerin kesitleri trafo gücü ile orant l olarak belirlenir. letken tel olarak bak r, alüminyum, çelik özlü alüminyum ve bronz teller kullan labilir. Havai iletim hatlar nda mukavemeti yüksek, iletkenli i iyi ve maliyetinin düflük olmas nedeniyle ço unlukla çelik özlü alüminyum teller tercih edilir. Uygun kesitli tel kullan lmamas ya da trafonun kapasitesi üzerinde bir yüklenme durumunda hat üzerinde gerilim düflümü (kay p) fazla olur. Bu durumda örne in al c ya 220 V yerine 180 V luk gerilim ulafl r ve bu flebekeye ba l cihazlar n çal flmas n etkileyebilir. Bu hatlarda iki iletkenin birbirine rüzgâr, baflka bir iletkenin de mesi gibi sebepler nedeniyle temas etmesi sonucu k sa devre ve ark oluflabilir. Bu durumda koruyucu eleman yoksa elektrik da t m flebekesi zarar görür. Türkiye de flehiriçi elektrik da t m nda 34.5 kv, flehirleraras elektrik da t m nda 154 kv/380 kv kullan l r. Elektrikli al c lar ço unlukla 220 V/ 1 faz ya da 380 V /3 faz gerilim ile çal flt klar ndan orta gerilimin düflürülmesi için bir trafo daha kullan l r. Sanayi iflletmeleri trafo merkezinden do rudan 34.5 kv luk elektrik enerjisini al r ve kendi trafolar nda 220V/380 V luk elektrik enerjisini elde eder. Yukar daki aç klamalardan da anlafl laca üzere kullan ld klar gerilimlere göre flebekeler 4 gruba ayr l r: 1. Çok yüksek gerilim flebekeleri (l54 kv dan fazla) 2. Yüksek gerilim flebekeleri (35 kv-154 kv aras ) 3. Orta gerilim flebekeleri (l kv-35 kv aras ) 4. Alçak gerilim flebekeleri (lv--1000v aras ) fiekil 6.2 de elektrik iletimi, üretimi ve da t m n n gösterildi i bir blok flema verilmifltir. Elektrik Tesisleri Topraklama Yönetmeli i nde 1000 V ve alt alçak gerilim, 1000 V üstü ise yüksek gerilim olarak s n fland r lm fl olmakla birlikte uygulamada elektrik flebekeleri gerilim de erine göre yukar da oldu u gibi dört gruba ayr l r. D KKAT

154 144 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 6.2 Elektrik üretim, iletim ve da t m blok flemas. Santral letim 154kV 154kV Araflt rma ve büyük sanayiler 154kV 154kV Demiryolu ulafl m 220/380V 34.5kV 34.5kV 34.5kV Konutlar 220/380V 220/380V Sanayi, büro, ifl hanlar ma aza ve oteller 220/380V Küçük iflletmeler, tar m ve konutlar Elektrik enerjisi da t m nda kullan lan trafolar; sürekli çal flma, ortam s cakl - veya afl r ak m nedeniyle s n r. Bu nedenle iyi bir so utma yap lmas gerekir. Aksi halde s nedeniyle trafo bobinlerinin yal t m bozulur ve trafonun bu flekilde uzun süre çal flmas trafonun ar zalanmas na yol açar. Trafolarda yayg n olarak sarg yal t mlar n n bozulmas sonucu k sa devre görülür. Trafolar ya, su veya hava ile so utulabilir. Trafonun sarg yal t mlar n n kontrolü meger ile k sa devre kontrolü ise ohmmetre ile yap l r. Trafo ç k fl na ba l yüklerin ya da hatt n k sa devre olmas durumunda da koruma tedbirleri yeterince al nmam flsa trafonun afl r s nma nedeniyle önce yal t m bozulur, uzun süre bu durumun devam etmesi halinde yang n meydana gelebilir. fiekil 6.3 de örnek bir trafo resmi görülmektedir. Yüksek gerilimin koruma, kumanda ve ölçme ifllemlerinin yap larak topland - ve da t ld tesislere flalt sahas denir. fialt sahalar genellikle aç k havada kurulur. fialt elemanlar n n bak m ya da onar m s ras nda enerji iletim ve da t m hatlar n n, yüksüz olarak açma ve kapat lmas için ay r c ad verilen elemanlar kullan l r. Ay r c lar elle kumanda edildi i gibi otomatik olarak da kumanda edilebilir. fiekil 6.4 (a) da aç lm fl halde bulunan ay r c lar ve (b) de ay r c sembolü görülmektedir.

155 6. Ünite - Elektrik Tesisleri ve Elektronik Devre Ar zalar 145 Trafo fiekil 6.3 Yük alt nda veya ar za durumlar nda enerji iletim ve da t m hatlar n açmak ve kapatmak için kesici ad verilen elemanlar kullan l r. Kesiciler de ay r c lar gibi manuel ya da otomatik olarak açma kapama yapabilir. fiekil 6.5 (a) da bir kesici resmi (b) de ise kesici sembolü görülmektedir. fiekil 6.4 (a) Ay r c (aç k halde). (b) Ay r c sembolü. (a) (b) Kesiciler, kapanma s ras nda yüksek ak m nedeniyle meydana gelebilecek arklar önlemek amac yla az ya l, vakumlu veya SF6 (Sülfür Hegza Flüorür) gazl olarak imal edilir. Az ya l kesiciler günümüzde kullan lmamaktad r. Vakumlu kesiciler orta gerilim (34.5 kv) seviyelerinde kullan l r. Yayg n olarak SF6 gazl kesiciler kullan lmaktad r. SF6; renksiz, kokusuz ve zehirsiz bir gazd r. Dielektrik dayanma özelli i çok yüksektir. Alev almaz. SF6 normal atmosferik koflullarda gaz halindedir. 1 bar bas nç alt nda ve 200 C de havadan 5 kat daha a rd r. Metallerle kimyasal tepkimeye girmez. Uygulamalarda kesiciler iki adet ay r c aras nda bulunmaktad r. Önce kesiciler ile yük ak m enerji hatt ndan ayr l r ard ndan ay r c lar çal flt r l r.

156 146 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 6.5 (a) Kesici. (b) Kesici sembolü.. (a) (b) fiekil 6.6 (a) Sigorta. (b) Sigorta sembolü. fiekil 6.7 zolatör. Orta Gerilim/Alçak Gerilim (OG/ AG) trafolar n ç k fl nda yüksek ak m sigortalar kullan l r. Yüksek ak m sigortalar, yüksek ak m nedeniyle meydana gelebilecek arklar ve elektrik kazalar n önlemek amac yla özel aparatlarla yerine tak l r ya da ç kar l r. Bir sigorta; sigortan n bulundu u devre üzerinde tel kopmas, fazlar aras ya da faz nötr aras k sa devre olmas veya direk devrilmesi gibi sebeplerden biri meydana geldi inde ar - zalan r. Bu durumda sadece sigortan n yenisi ile de ifltirilmesi yetersizdir, (a) (b) (c) eldeki sa lam sigortan n bofl yere ar zalanmas na neden olur. Hat bafl ndaki sigorta ar zalanm fl ise mutlak suretle hat kontrol edilmeli, ar za kayna tespit edilerek ar za giderildikten sonra sigorta de- ifltirilmelidir. fiekil 6.6 (a) da bir sigorta, (b) ve (c) de sigorta sembolleri zolatör görülmektedir. Trafo merkezleri ile al c lara giden hatlar n birleflme noktalar n yal tmak için izolatörler kullan l r. zolatör zolatörler; cam, seramik, porselen yal tkan malzemelerden yap l r. Bunlar n hasarlanmas elektriksel Parafudr tehlikelere neden olur. Dolay s yla fiziksel olarak k r lmalar halinde de ifltirilmeleri gerekir. fiekil 6.7 de bir izolatör görülmektedir.

157 6. Ünite - Elektrik Tesisleri ve Elektronik Devre Ar zalar 147 Elektrik tesislerinde enerji iletim hatlar nda bulunan direklerde izolatörlerin ba lant noktalar n n üzerine kufllar n konmas na engel olmak için nas l bir tedbir al nm flt r? Araflt r n z. 1 SIRA S ZDE Yüksek gerilim hatlar nda ani gerilim yükselmeleri ve y ld r m düflmeleri gibi olaylar n flalt donan m na veya bileflenlerine zarar vermesini önlemek amac yla afl r gerilim s ras nda oluflan enerjinin topra a düzenli bir flekilde aktar lmas n sa layan parafudr ad verilen elemanlar kullan l r. Parafudr lar yüksek gerilim hatt ile toprak aras na ba lan r. Parafudr un çal flma prensibi pasif devre elemanlar ndan VDR (varistör) ye benzerlik gösterir. Bu eleman n ar zalanmas durumunda elektrik da t m flebekesi zarar görür. fiekil 6.8 (a) da enerji nakil hatlar na ba l parafudrlar ve (b) de parafudr sembolü görülmektedir. Elektrik tesislerinde gerekli kontrol ve kumanda ifllemlerinin yap labilmesi için sürekli olarak ak m ve gerilim de erlerinin ölçülmesi gerekir. Çok yüksek ak m ve gerilimlerin ölçü aletleriyle do rudan ölçülmeleri mümkün de ildir. Bu nedenle özellikle elektrik tesislerinde yüksek ak m/gerilim de erlerini, ölçü aleti normlar na uygun de erlere düflürmek için ak m (a) (b) ve gerilim transformatörleri kullan l r. Ak m ve gerilim transformatörleri ölçme iflleminin yan nda ölçü aleti ya da koruma devrelerinin yüksek gerilim/ak m (a) (b) hatt yla yal t m n da sa lar. Sözü edilen transformatörlere genel olarak ölçü transformatörleri ad verilir. fiekil 6.9 (a) ve (b) de s ras yla gerilim ve ak m trafosu sembolleri görülmektedir. Enerji iletim ve da t m hatlar nda, enerji iletim transformatörlerinin girifl ve ç - k fllar nda ak m ve gerilim trafolar bulunur. Hatlarda meydana gelebilecek bir k - sa devre an nda kesicilerin otomatik olarak devreye girmesini sa layan kontrol devreleri için gerekli sinyaller bu ak m/gerilim transformatörleri arac l yla sa lan r. fiekil 6.10 da gerilim ve ak m transformatörleri görülmektedir. fiekil 6.8 (a) Parafudr (b) Parafudr sembolü. fiekil 6.9 (a) Gerilim transformatörü sembolü. (b) Ak m transformatörü sembolü.

158 148 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 6.10 Gerilim ve ak m transformatörleri. Gerilim transformatörü Ak m transformatörü Transformatör formülleri, ölçü transformatörleri için de geçerlidir. Ak m transformatörü üzerinde primer ve sekonder ak m oran yaz l r. Gerilim transformatöründe ise primer ve sekonder gerilimleri oran yer al r. Ak m transformatörleri için ak m dönüfltürme oran (6.1) eflitli i, gerilim transformatörlerinin gerilim dönüfltürme oran (6.2) eflitli i ile hesaplan r. Ip Ns = Is Np (6. 1) Vp Np = Vs Ns (6. 2) ÖRNEK 1 Etiketinde 600/5 yazan ak m trafosunun dönüfltürme oran kaçt r? ÇÖZÜM 1: 600 rakam primer ak m n, 5 rakam sekonder ak m n ifade etti ine göre ak m trafosunun dönüfltürme oran : Ip a = Is 600 a = = ÖRNEK 2 Etiketinde 31500/100 yazan gerilim trafosunun dönüfltürme oran kaçt r? ÇÖZÜM 2: rakam primer gerilimini,100 rakam da sekonder gerilimini ifade eder. Buna göre bu gerilim trafosunun dönüfltürme oran : a = =

159 6. Ünite - Elektrik Tesisleri ve Elektronik Devre Ar zalar 149 Ak m trafosunun sekonder uçlar bir ampermetreye ba l de ilse sekonder uçlar mutlaka k sa devre edilmelidir. Aksi halde ak m trafosu k sa sürede ar zalan r. Gerilim transformatörlerinin sekonder uçlar bir voltmetreye ba l de ilse aç k b - rak lmal, asla k sa devre edilmemelidir. Aksi halde transformatörün primer ve sekonder sarg lar n n yal t m bozulabilir. Elektrik enerjisinin havai hatlarda iletimi s ras nda meydana gelen kay plar nelerdir? Araflt r n z. 2 SIRA S ZDE Elektrik iletim ve da t m tesislerinde genel olarak sistemi korumak için koruma röleleri kullan l r. Bu röleler; afl r ak m rölesi, buchholz rölesi, faz-toprak koruma rölesi, diferansiyel röle ve mesafe koruma rölesidir. Sekonder afl r ak m rölesi; hatlar n, trafolar n afl r yüklenmesi yan nda fazlar aras meydana gelen k sa devre durumlar nda ak m trafosuna ba l olarak çal - flarak kumanda devrelerine gerekli sinyalleri göndererek kesiciyi devreye sokar ve enerji hatlar n korur. Buchholz rölesi, trafolar n gövde-sarg ya da sarg lar aras yal t m n bozulmas ile oluflan kaçak ak m neticesinde trafo içerisinde bulunan ya s narak genleflir ve gaz oluflturur. Ar za sonucu ortaya ç kan bu gaz n yükselerek buchholz rölesine gelmesiyle röle, içerisinde bulunan kontaklar n kapatarak alarm vermesini ya da trafo kesicilerini devreye sokarak trafoya gelen enerji hatt n açarak trafonun korunmas n sa lar. Buchholz rölesi trafo kazan yla genleflme kab aras nda bulunmaktad r. Buchholz rölesi ile ar za tespitinde toplanan gaz n miktar ve rengi ar zan n önemi hakk nda bilgi verir. Beyaz renkli gaz, kâ t izolasyonun yand n, siyah veya gri renkli gaz, izolasyon ya n n yand n, sar renkli gaz, a aç k s mlar n hasara u rad n, renksiz olan gaz ise, trafo içerisinde nem oldu- unu belirtir. fiekil 6.11 de bir buchholz rölesi görülmektedir. Faz-toprak koruma rölesi, faz-toprak aras meydana gelen k sa devre durumlar nda çal flarak kumanda devrelerine gerekli sinyalleri gönderir ve bu flekilde kesiciyi devreye sokarak enerji hatlar n korur. Faz-toprak koruma rölesi transformatöre ba l ak m trafosunun sekonder uçlar na ba lan r. Diferansiyel röle, trafo girifl ak m ile trafo ç k fl ak m aras nda oransal bir iliflki (dönüfltürme oran ) vard r. Trafo sarg lar, sarg -gövde aras veya girifl ve ç k fl ba lant noktalar aras bir kaçak olmas durumunda trafoyu korumak için trafo kesicilerini devreye sokarak trafoyu korumaya yarar. Diferansiyel röleye ba l OG/AG (Orta Gerilim/Alçak Gerilim) trafosunun hem giriflinde hem de ç k fl nda ak m trafolar bulunmaktad r. Röle bu ak m trafolar ndan gelen de erleri karfl laflt rmakta ve iki de er aras nda bir fark bulunuyorsa koruma ifllemi yapmaktad r. Mesafe koruma rölesi, yüksek gerilim iletim hatlar nda meydana gelen k sa devre (hata) noktalar ile mesafe koruma rölesinin bulundu u trafo merkezi (iletim merkezi) aras ndaki uzakl verir. Ayn zamanda kontrol sinyalleri göndererek kesiciyi devreye sokar ve bu flekilde enerji hatlar n korumaya yarar. Mesafe koruma rölesi enerji hatlar nda meydana gelen k sa devre durumunda röle ile ar za noktas aras hat empedans n ölçerek mesafeyi tespit eder. fiekil 6.11 Buchholz rölesi.

160 150 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 6.12 fiekil 6.12 de elektrik iletim ve da t m sisteminin basitlefltirilmifl flemas görülmektedir. Günümüzde sistemlerin ço unda oldu u gibi elektrik üretim, iletim ve da t m sistemlerinin kumanda ve kontrolünde de yayg n olarak programlanabilir lojik kontrolör (PLC) ad verilen elektronik modüller kullan lmaktad r. Dolay s yla PLC modüllerini de elektrik tesislerinin bir eleman olarak ele almak yerinde olur. Bu nedenle sonraki bölümde PLC den genel itibariyle bahsedilmifltir. Elektri in kullan ld tesis, sistem ve her türlü cihazda topraklaman n çok önemli olmas sebebiyle topraklama konusuna sonraki bölümde ay rca yer verilmifltir. Elektrik ietim ve da t m sisteminin basitlefltirilmifl flemas. 154kV Ak m Trf. Gerilim Transformatörü Ay r c Kesici Ay r c zolatör Ak m Trf. Parafudr GÜÇ TRAFOSU 34.5kV Topraklama Kumanda Binas PLC Diferansiyel Röle Afl r Ak m Rölesi Toprak Koruma Rölesi Mesafe Koruma Rölesi SIRA S ZDE Havai hatlarda SIRA enerji S ZDEkayb na yol açan korona olay n araflt r n z. PROGRAMLANAB L R LOJ K KONTROLÖR DÜfiÜNEL M DÜfiÜNEL M Programlanabilir Lojik Kontrolör (PLC: Programmable Logic Controller), endüstriyel sistemlerin kontrol ve kumandas nda kullan lan mikrodenetleyici temelli, programlanabilir SORU elektronik modüllere verilen genel isimdir. PLC otomasyon sistemle- SORU rinin beyni gibidir. PLC, tarama döngüsü içerisinde sürekli giriflleri (verileri) okur, içerisinde bulunan mant ksal programa göre bu verileri ifller ve ç k fllara gerekli D KKAT D KKAT atamalar yapar. Girifllerine sensör, transdüser, buton, anahtar, flalter gibi elemanlar ba lan r. PLC ç k fllar na ise sinyal lambas, selenoid valf, kontaktör, röle, servomotor sürücüsü, SIRA S ZDE AC motor inverterleri ba lanabilir. SIRA S ZDE PLC; bir sürecin, olay n ya da iflleyiflin tek bafl na denetçisi olabilece i gibi birden fazla PLC koordineli çal fl p haberleflebilir, verileri paylaflabilir. Programlanmalar uzmanl k AMAÇLARIMIZ gerektiren mikrodenetleyiçilerdir. Piyasada de iflik ad ve markalarda AMAÇLARIMIZ PLC ler bulunmakla birlikte Siemens, Omron, Telemechanic, Mitsubishi, Delta, K T A P Techo çeflitli K PLC T Aüretici P firmalar d r. PLC girifl ve ç k fllar nda belli standartlara sahip sinyaller kullan l r. PLC girifl ve ç k fllar dijital yap da olabilece i gibi analog da olabilir. Girifl sinyali analog ise 4- TELEV ZYON 3 TELEV ZYON NTERNET NTERNET

161 6. Ünite - Elektrik Tesisleri ve Elektronik Devre Ar zalar ma ve 0-10 V ya da 0-5 V gibi standart de erler kullan l r. PLC ler süreç ve ard fl l ifllemlerin kontrolünde kullan l r. Süreç kontrolü, fiziksel büyüklüklerin (s - cakl k, h z, a rl k, devir, konum vb.) sürekli olarak ölçülmesi, karfl laflt r lmas ve kontrol edilmesi esas na dayan r. Ard fl l ifllemler ise birbirini takip eden olaylar n mant ksal bir yaklafl m içinde kumanda edilmesi esas na dayan r. Örne in trafik lambalar n n sinyalizasyon ifllemleri bir PLC yard m yla yap labilir. Kontrol sistemlerinde geri besleme sistemi ile sürekli ölçme ve karfl laflt rma ifllemi yap l rken kumanda sistemlerinde ise geri besleme yoktur. Klasik kumanda elemanlar (kontaktör, röle, zaman rölesi, buton) ile yap lan sistemler karmafl k, çok fazla yer kaplayan ve maliyetli sistemlerdir. Bu kumanda elemanlar ile yap lan sistemler de iflikliklere aç k de ildir, dolay s yla sistemdeki donan m ya da süreç de ifliklikleri durumunda tüm sistemin yeniden tasarlanmas gerekir. Ayr ca söz konusu mekanik kumanda elemanlar n n bak m zordur. PLC ler klasik kumanda elemanlar n n yapt görevlerin tamam n yerine getirebilir. Bunun yan nda süreç ve sistemdeki donan m de ifliklikleri PLC yaz l m n n de ifltirilmesi suretiyle kolayca güncellenebilir. Ayr ca PLC ler az yer kaplar, uzun ömürlüdürler, mekanik aksam olmad için mekanik ar zalar ile karfl lafl lmaz ve bak m gerektirmez. PLC ler, her PLC markas na özel yaz l m ve iletiflim kablosu kullan larak bir bilgisayar üzerinden programlan r. PLC kullan lan sistemlerde PLC girifl ve ç k fl na ba lanan elemanlarda meydana gelebilecek ar zalar PLC üzerindeki giriflç k fl ledlerinin durumuna bak larak tespit edilebilir. Örne in PLC nin herhangi bir girifline ba l butona bas ld nda o girifle ait led fl k vermelidir. Led, fl k vermiyorsa buton kontrol edilmelidir. PLC beslemesi kendi bünyesinde bulunabilece i (kompakt) gibi harici besleme kayna da kullan labilir. PLC lerin harici besleme kaynaklar nda ar za meydana gelebilir. PLC girifl ve ç k fl elemanlar n n (sensör, valf vb.) birço u 24 V gerilim ile çal flmaktad r. PLC lerin ço u bu gerilim standard na uygun olarak imal edilmektedir. Kompakt PLC ler yan nda modüler PLC ler de vard r. Modüler PLC lerde girifl ve ç k fl port say s ve türü, ihtiyaca göre modüler olarak eklenebilir. fiekil 6.13 de örnek PLC ler görülmektedir. PLC. fiekil 6.13 TOPRAKLAMA Topraklama, can güvenli i sa lamak ve cihazlar korumak amac yla yap l r. Basit olarak bir topraklama donan m, bir topraklama eleman ve bir toprak iletkeninden oluflur. Topraklama eleman, toprak içerisine gömülmüfl bir iletken olup, toprak ile elektriksel iletimi sa lar. Topraklama plakas n n boyutlar ve iletkenin kesiti, topraklama yap lacak enerji kayna n n veya al c lar n gücüne ba l olarak hesaplan r. Toprak iletkeni, topraklama eleman ile topraklanacak sistemi birlefltirmeye yarar. flletme, koruma ve fonksiyon topraklamas olmak üzere üç tür topraklama vard r. Elektrikli sistemlerde iflletme ak m devresine ba l olarak yap lan topraklamaya iflletme topraklamas denir. Gerilim flebekelerinde kullan lan iflletme toprak-

162 152 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 6.14 flletme ve koruma topraklamas basit flemas. lamas, jeneratörlerin ya da transformatörlerin y ld z ba l sekonder uçlar n n ortak noktas n n topraklanmas d r. flletme topraklamas nda yönetmeliklere göre topraklama direncinin 2Ω un alt nda olmas önerilmektedir. Elektrikli sistem/cihazlar n flebeke ak m devresine ba l olmayan metal k s mlar n n, çevrede yaflayan canl lar kaçak ak m gibi tehlikelerden korumak amac yla topraklanmas na güvenlik topraklamas, koruyucu topraklama ya da koruma topraklamas denir. Alçak gerilimde motor gövdelerinin ve yüksek gerilimde enerji hatlar n tafl yan demir direklerin topraklanmas birer koruma topraklamas - d r. Ev aletlerine, jeneratörlere, yürüyen merdivenlere, benzin pompalar na da koruma topraklamas yap l r. Koruma topraklamas nda topraklama direncinin 5Ω un alt nda olmas tavsiye edilmektedir. fiekil 6.14 de iflletme ve koruma topraklamas basit flemas görülmektedir. L1 L2 L3 PEN R A R B R A Koruma Topraklamas flletme Topraklamas Koruma Topraklamas Fonksiyon topraklamas, bir iletiflim tesisinin veya iflletme eleman n n istenen fonksiyonu yerine getirmesi amac yla yap lan topraklamad r. Parafudr, paratoner topraklamas örnek olarak verilebilir. Topraklama sayesinde cihazda elektrik kaça olmas durumunda ak m dirençsiz yolu tercih ederek toprak hatt üzerinden geçer. Günümüzde yeni yap lan binalarda inflaat s ras nda bir koruma topraklamas olan temel topraklamas zorunludur. Topraklama türüne ve topraklama yap lan yere göre önerilen topraklama direnci (R) de erleri afla da verilmifltir. flletme topraklamas R < 2 Ω Koruma topraklamas R < 5 Ω Trafo merkezlerinde, direklerde R < 4 Ω Alçak gerilim ve yüksek gerilim ba lama tesisleri birlefltirildi inde R < 1 Ω Parafudr topraklama direnci R< 5 Ω Topraklama direnci topraklama megeri ile ölçülür. Tesislerde periyodik olarak topraklama muayenesi, ölçme ve de erlendirme yasal zorunluluktur (en fazla 1 y l, tavsiye edilen 6 ayd r). Elektrik ve elektronik sistemler için topraklama son derece önemli bir konudur. Afla da topraklama ile ilgili önemli noktalara de inilmifltir. Düflük frekansl sistemlerde birden fazla topraklama, problemlere neden olur. Bu nedenle tek bir topraklama yap lmas gerekir.

163 6. Ünite - Elektrik Tesisleri ve Elektronik Devre Ar zalar 153 Çoklu sistemler bozuldu unda ya da daha önce görülmemifl bir durum meydana geldi inde ilk olarak topraklama kontrol edilmelidir. Topraklama ile ilgili bir problem oldu undan flüphe duyuluyorsa topraklama güvenli bir flekilde kontrol edilmelidir. Birden fazla topraklama yap lm flsa, bu kontrol problemin çözümüne yard mc olmaz. Çift topraklama yap lm flsa bunlardan birinin kald r lmas gerekir. Topraklanmam fl sistemlerde elektriksel gürültü daha fazla meydana gelir. Sinyal kablolar ndaki bir gürültü, birden fazla topraklama yap lmas ya da topraklaman n yanl fl yere yap lmas ndan kaynaklanabilir. Topraklama ar zas belirtileri afla da verilmifltir. Motorun çal flmas nda anormallikler meydana gelmesi, Al c lar n metal aksam na temas durumunda elektrik çarpmas meydana gelmesi, Elektronik kart üzerinde sinyal ölçümü s ras nda parazit gözlemlenmesi, flletme topraklamas yap lan bir tesisatta nötr-toprak aras bir voltaj okunmas, Hareketli cihazlarda sürtünme sonucu meydana gelen statik elektri in önlenememesi. Topraklama sistemlerinde oluflabilecek ar zalar afla daki gibidir: Topraklama iletkeninin veya ba lant s n n kopmas, Topraklama iletkeninin ba lant noktalar n n oksitlenmesi (korozyon), Toprak içerisinde bulunan topraklama elektrodunun asit, nem vb, etkilerle korozyona u rayarak özelli ini yitirmesi, Topraklama elektrodunun gömüldü ü topra n özelli ini yitirmesi. ELEKTR K TES SLER BAKIMI Enerji iletim ve da t m ekipmanlar na periyodik olarak bak m yap l r. Afla da bak mlar ile ilgili genel hususlara yer verilmifltir. Güç Transformatörleri Bak m Güç transformatörlerine periyodik bak mda yap lmas gereken ifllemler afla da verilmifltir. 1. Trafonun girifl ç k fl ba lant lar n n temizlenir ve s k l r. 2. Trafo içindeki ya n delinme ve kimyasal testleri yap l r. 3. Trafo nötrleme direnci irtibatlar temizlenir ve dirençleri ölçülür. 4. Trafonun d fl boyalar gözden geçirilir bozuk yerler boyan r. 5. Trafonun d fl nda ya kaçaklar olup olmad gözden geçirilir, varsa ya kaça noktalar tamir edilir ve eksik ya ilave edilir. 6. Koruma rölelerinin normal çal fl p çal flmad kontrol edilir (bucholtz, kontakl termometre, diferansiyel röle). 7. Büyük güçlü trafolarda kademe de ifltirici kontaktörünün ya n n tamam de ifltirilir (s k s k çal flt için kademe de iflikli i s ras nda kontaklar aras nda meydana gelen arktan dolay ya içine karbon zerreleriyle ya n bozulmas na neden olmaktad r). 8. Meger ile primer-sekonder sarg lar n n yal t m (izolasyon) direnci ölçülür. 9. Trafo içine nemli hava giriflini engellemek için kullan lan silika jel kontrol edilir. Silika jel normal flartlarda mavi renklidir, nem etkisiyle doygunlu a eriflti inde pembe bir renk al r. Bu flekilde pembeleflen silika jel 100 C- 125 C s cakl kta kurtulduktan sonra tekrar kullan labilir.

164 154 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Enerji Nakil Hatlar Bak m Enerji nakil hatlar na periyodik bak mda yap lmas gereken ifllemler afla da verilmifltir. 1. Havai enerji nakil hatlar n n kontrolleri yap l rken direklerin durumu, iletken ve iletken ekleri, iletkenlerin yere, a açlara ve binalara olan yak nl kontrol edilir. 2. zolatörlerin durumlar ile varsa ay r c lar, parafudrlar muhakkak kontrol edilir. 3. Periyodik kontrollerde yukar da belirtilen hususlar yan nda a aç direklerde çürüme, yatma, k r lma vb. ile topraklama irtibatlar, iletkenlerin ek yerleri ve direk numaralar n n silinip silinmedi i kontrol edilir. 4. Demir direklerde ise yukar daki hususlar yan nda korkuluklar, ölüm tehlike levhalar, galvaniz c vatal direk ise c vatalar n s k lmas ve eksik parçalar n kontrolleri yap l r. zolatörlerin Bak m zolatörlere periyodik bak mda yap lmas gereken ifllemler afla da verilmifltir. 1. zolatörlerin bak mlar s ras nda üzerinde k r k veya çatlak olup olmad gözle kontrol edilir. 2. Kirli durumda bulunan izolatörler yo un sis ve nemin etkisiyle çamurlaflmakta ve ar zaya neden olmaktad r. zolatörlerin bak mlar s ras nda y kanmas veya y kanmas mümkün olmayanlar n silinmesi gerekir. Ay r c lar n Bak m Ay r c lara periyodik bak mda yap lmas gereken ifllemler afla da verilmifltir. 1. Ay c lar n bak mlar s ras nda kontak direnci ölçülür. Uygun olmayan kontak direnci görülmesi halinde kontaklar n bak m yap lmal d r. 2. Ayr ca ay r c lar n kumanda mekanizmas n n durumu, izolatörünün durumu, hareket ettirici mekanizma, kontak ayarlar n n uygun olup olmad kontrol edilir. Kesicilerin Bak m Kesicilere periyodik bak mda yap lmas gereken ifllemler afla da verilmifltir. 1. Kesicilerin bak mlar s ras nda kesici izolatörünün durumu kontrol edilir. 2. Kumanda tertibat, ba lant yerlerinin bak m yap l r. 3. SF6 gazl kesici ile SF6 gaz n n uygun bas nçta olup olmad ve s z nt olup olmad kontrol edilir. Parafudrlar n Bak m Parafudrlara periyodik bak mda yap lmas gereken ifllemler afla da verilmifltir. 1. Parafudrlar n bak mlar s ras nda izolatörünün durumu, topraklama tertibat kontrol edilir. Genel olarak bak m s ras nda c vata s k lmas, tozunun al nmas gibi bak mlar yap l r. Fakat ar za oldu unda komple yenisi ile de iflimi en sa l kl olan d r. 2. Afl r kirlenen ve nemli bölgelerde bulunan parafudrlar periyodik bak mlar s ras nda temizlenir. 3. Parafudrlar n normal durumda olduklar n anlamak için meger ile izolasyon dirençlerinin ölçülüp birbirleriyle karfl laflt r lmas gerekir. zolasyon direnci bariz olarak düflük olanlar yenileriyle de ifltirilir. 4. Parafudrlar n hat ve topraklama ba lant lar kontrol edilir, oksitlenme ve paslanma varsa bu oksit ve pas giderilir.

165 6. Ünite - Elektrik Tesisleri ve Elektronik Devre Ar zalar 155 Ak m Trafolar n n Bak m Ak m trafolar na periyodik bak mda yap lmas gereken ifllemler afla da verilmifltir. 1. Ak m trafolar n n d fl k l flar gözle kontrol edilir. Çatlama veya erime gibi bozulmalar var ise yenisi ile de ifltirilir. 2. Ak m trafosu terminal ba lant hatlar, kötü temas dirençleri, gövde ve kaidede bozulma, deformasyon, çatlak ve k r klar olup olmad gözle kontrol edilir. Hasarl oldu u belirlenen ak m trafolar de ifltirilir. 3. Primer ve sekonder sarg larda k sa devre, kopukluk ve izolasyon bozulmalar meger ile kontrol edilir. K sa devre ve izolasyon bozulmalar nda megerde s f r direnç, kopuk ar zalar nda ise sonsuz direnç gözlenir. 4. Sarg aralar nda kaçak ak mlar kontrol edilir. ELEKTR K TES SLER NDE GÖRÜLEN ARIZALAR Enerji da t m sistemlerinde meydana gelebilecek bir ar zadan dolay tüketicilerin etkilenmesi, üretim ve iletim sistemlerinde meydana gelebilecek ar zalardan daha fazlad r. Üretim ve iletim sistemleri çok da n k olarak tesis edildi inden, bunlar n tamam n n ya da önemli bir k sm n n ayn zamanda devre d fl olmas söz konusu de- ildir ve her zaman için tüketim bölgelerine bir alternatif besleme vard r. Buna karfl n da t m sistemlerinde bu imkânlar ya azd r ya da hiç yoktur. Elektrik sisteminde genel olarak ar zalar n üretim, iletim ya da da t m sistemlerinden herhangi birinden kaynakland düflünülür, ancak bu ar zalar n önemli bir k sm tüketicinin kendi sahas içindeki tesisat elemanlar n n, cihazlar n n herhangi birinden kaynaklanaca gibi çeflitli ba lant lardan da olabilir. stenmeyen ar zalar dikkatli haz rlanm fl tasar mlar, koruma elemanlar kullan larak veya alternatif besleme imkânlar tesis edilerek asgariye indirilebilir. Elektrik enerjisinin üretim, iletim ve da t m nda dengeli yüklerde her faz iletkeninden geçen ak m ile iletkenler aras ndaki gerilimler mutlak olarak birbirine eflittir. Trafo ç k fllar nda tek fazl yükler fazlara eflit olarak da t larak faz gerilimleri aras nda fark oluflmamas amaçlan r. Ancak üç fazl elektrik sisteminde dengesiz yüklenmelerden faz-toprak ya da fazlar aras k sa devrelerden dolay faz gerilimleri farkl l klar gösterebilir. Elektrik sistemindeki ar zalar n çok önemli bir k sm k sa devre olaylar d r. K - sa devrelerin çeflitli sebepleri vard r. Bunlar n bafll calar ; Kayna tamam yla elektrik olanlar. Bu durum iletkenlerin izolasyonunun iflletme gerilimine dayan m n kaybetmesiyle ortaya ç kar. Kayna mekanik olanlar. Havai hat iletkenlerinin üzerine a aç düflmesi, herhangi bir cismin çarpmas, yer alt kablolar na kazma vurulmas veya heyelan, yer kaymas gibi nedenlerden dolay kablonun gergiye gerilerek kopmas, izolatörlerin herhangi bir nedenle k r lmas gibi nedenlerden dolay k - sa devre meydana gelir. Yeralt kablo tesisatlar n n kemirgenler taraf ndan yal t mlar n n bozulmas neticesinde de k sa devre meydana gelir. Elektrik direklerinin yüksek binalara çok yak n flekilde yerlefltirilmesi sonucunda nesnelerin hat üzerine düflmesi sonucu k sa devre meydana gelebilir. Kayna atmosferik olanlar. Bu durum havai hat iletkenlerine ve yak nlar na y ld r m düflmesi veya statik olarak yüklü bir bulutun hatt n üzerinden geçmesi esnas nda meydana gelebilece i gibi, izolatörlerin kirlenmesi, iletken-

166 156 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik lerin buzlanmas veya ya mur dolay s yla emniyetli mesafenin kaybolmas yla da meydana gelebilir. Ayr ca havadaki nem miktar n n afl r flekilde artmas da k sa devreye neden olabilir. fiebekede geçici olaylar sonucu oluflan afl r gerilimler, tesisat elemanlar n n izolasyonunun bozulmas na, ve bunun sonucu olarak k sa devre ar zalar na neden olur. Elektrik tesisatlar nda ayr ca insan hatas na ba l olarak yap lan yanl fl ifllemler sonucu k sa devre ar zalar meydana gelebilir. Genel olarak tesisatta bir k sa devre ar zas n n varl dengeli ya da dengesiz olarak kaynaklardan büyük miktarlarda çekilen ak mlar ve sonucunda oluflan büyük gerilim düflümleri, elektromanyetik kuvvetler, afl r s nmalar ve arklar fleklinde belli olur. Ar zan n büyüklü ü kaynaklar n büyüklü ü kadar, kaynaklara olan uzakl, tesisat n yap m flekline (kablolu, havai hatt - paralel, radyal, gözlü flebeke vb.), k sa devre oluflumuna ve ar za noktas n n özelliklerine (do rudan, bir direnç üzerinden oluflmas gibi) ba l d r. Elektrik sisteminde k sa devre ar zalar na ilaveten kayna sistemin içinden, ya da hat iletkenlerine, iletkenlerin yak n na bir y ld r m düflmesi, elektrikle yüklü bir bulutun iletkenlerin üzerinden geçmesi ya da yüklü bir bulutun boflalmas durumlar nda oldu u gibi kayna tamam yla sistemin d fl nda olan olaylardan kaynaklanan afl r gerilimler de önemli ar zalara neden olur. Elektrik sisteminde varl daha önceden bilinen, ancak etkileri dolay s yla dikkate al nmayan harmonikler, son y llarda yar iletken teknolojisinin elektrikle çal - flan cihazlarda yayg n olarak kullan lmas yla di er bir ar za kayna olmufltur. Harmonik içeren devrelerde ak, ak m ve gerilim gibi temel elektriksel büyüklüklerin sinüs e risi fleklindeki yap s bozularak, temel frekans n tam say katlar yla istenmeyen dalga flekilleri oluflur. Harmonik içeren devrelerde genelde afl r ak m, afl - r gerilim gibi olaylar meydana gelerek tesisat elemanlar ile tüketicilerin ar zalanarak bozulmalar na neden olur. Elektrik sisteminde çeflitli nedenlerden dolay meydana gelen k sa devreler, dengesizlikler, afl r gerilimler, harmonikler gibi istenmeyen olaylar n önceden saptanmas, hesaplanmas, tesisat elemanlar n n, gerekse bu tesisatla ba lant l di er tesisat elemanlar n n ve tüketicilerin seçimi, sistemin emniyetli bir flekilde çal flt r - labilmesi aç s ndan önemlidir. Bu flekilde hesaplara uygun olarak tesis edilmifl bir elektrik sisteminde meydana gelebilecek bir ar zada, dengesizlikte veya afl r gerilimde tesisat elemanlar ar zan n olumsuz etkilerine rahatl kla dayanabilecek ve ar za en k sa sürede sistemden izole edilecektir. Trafolarda meydana gelebilecek ar zalar afla daki gibi s ralanabilir: Haval ve ya l so utmal bir trafo içindeki ya n bozulmas, Trafolarda so utma elemanlar n n bozulmas, Trafo içindeki slika jelin özelli ini kaybetmesi sonucu trafonun nemlenmesi, Trafo koruma rölelerinin ar zalanmas, Trafo sarg lar n n izolasyonlar n n bozulmas sonucu gövde-sarg ya da sarg lar aras kaçak ak m meydana gelmesi, Trafo termik ölçme eleman n n bozulmas.

167 6. Ünite - Elektrik Tesisleri ve Elektronik Devre Ar zalar 157 fiekilde 3 adet lamba 3 fazl enerji hatt na y ld z olarak ba lanm flt r. Lambalar n maksimum çal flma gerilimi 230 V oldu una göre Z3 lambas n n k sa devre olmas durumunda, devre bu durumdan nas l etkilenir? 4 SIRA S ZDE R Z1 S Z2 Z3 T ELEKTRON K DEVRELERDE GÖRÜLEN ARIZALAR fiüphesiz teknolojinin elektroni in h zl geliflti i flu zamanlarda pratik ar za bulma yöntemleri zaman ve maddi kay plar minimize eder. Bilgi ve tecrübe yan nda analitik düflünme ar za tespitinde temel faktörlerdir. Elektronik bir sistem, bir cihaz ya da tek bafl na bir devre ar zalanabilir. Bu do rultuda ünitenin bütününde genel olarak elektronik sistem, cihaz ve devre kavramlar bir arada kullan lm flt r. Bir elektronik devrede meydana gelen ar zay tespit etmek için öncelikle cihaz/devre hakk nda bilgi sahibi olunmal d r. Ar za öncesi ve sonras durumlarla ilgili bilgi toplanmas ar za tespitinde önemli bir aflamad r. Bu aflamadan sonra toplanan bilginin analizi yap larak tamirat ifllemine geçilebilir. Çal flma mant bilinmeyen bir cihaz asla sökülmemelidir. Ar za nedenleri çok çeflitli olabilir. Ancak ar - za sebebinin bilinmesi ar zan n giderilmesi yöntemini belirlemek için bir bafllang ç noktas sa lamas aç s ndan son derece önemlidir. Elektronik Devrelerde Ar za Faktörleri Elektronik sistemlerde bir ar za durumunda öncelikle basit kontroller yap l r. Ba lant terminallerinin kontrolü bu kontrollerden biridir. Ba lant terminallerindeki herhangi bir kopukluk elektrik enerjisinin iletilmemesine ya da elektronik sistemin düzgün çal flmamas na neden olur. Bunun d fl nda afla daki faktörler ar za ç kmas na neden olabilir. Elektronik sistemlerde meydana gelen bir ar zan n tespitinde bu faktörlerin göz önünde bulundurulmas gerekir: S cak ve so uk, tüm elektronik cihazlar n düflman d r. Elektronik ekipmanlar ; yüksek süreç s cakl ndan, yüksek ortam s cakl ndan, düflük s cakl ktan ve direkt gün fl ndan korumak gerekir. Bir elektronik ekipman n çal flma s cakl k aral ndan daha düflük bir s cakl kta çal flt r lmas da ekipmana zarar verir. Bunun d fl nda elektronik ekipmanlar sürekli yüksek ve düflük s cakl k de iflimine (s cakl k döngüsüne) maruz b rak lmamal d r. Belirli zamanlarda sürekli meydana gelen bir ar za, ortam s cakl ndan kaynaklanabilir. Bu nedenle ortam s cakl n n kontrol edilmesi gerekir. Yüksek s nedeniyle meydana gelen bir ar za durumunda genellikle cihaz n bir süre çal fl p durdu u ve sonra yeniden çal flmaya bafllad gözlemlenir. Cihazda s dan kaynaklanan (termal) bir ar za olup olmad n anlamak için cihaz n belirli kartlar seçilerek bu kartlar n, üzerindeki elemanlara zarar vermeyecek flekilde uygun s cakl kta önce s nmas sonra so umas sa lan r. Bu ifllemden sonra cihaz n çal fl p çal flmad kontrol edilir. Uygulama so-

168 158 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik nucunda aral kl çal flt gözlenen kart n bozuk oldu u anlafl l r. Bu tip ar - zalar genellikle so uk lehim nedeniyle meydana gelir. Kart üzerindeki tüm lehimler yenilenerek ar za giderilebilir. Cihazlar n beslenmesinde de iflik gerilim türleri kullan l r ve elektronik cihazlar uygulanan elektrik enerjisine karfl hassasiyet gösterir. Devrelere yanl fl gerilim veya ters polarma uygulan rsa (AC veya DC polarma hatas ) baz elemanlar yanabilir. Dolay s yla elektronik ekipman n çal flma gerilimine dikkat etmek ve uygun gerilimi vermek önemlidir. Özellikle elektrolitik (kutuplu) kondansatörler, diyotlar, transistörler, entegreler ters gerilimden çabuk etkilenirler. Ters polariteden korunman n en etkin yolu devre girifline ters ba l paralel bir diyot kullanmakt r. Devrelere uygulanan ak m ve gerilimin türü ve polaritesinden baflka uygulanan ak m ve gerilimin fliddeti de önemlidir. Afl r ak m ve gerilim devrelerde önemli ar zalara sebep olur. Gerilim ve ak mda ani de ifliklikler de devre elemanlar n n bozulmas na sebep olur. Gerilimde h zl de iflimlere benzer geçifl durumlar, özellikle ince yar iletken malzemelere zarar verir. Elektronik devrelerin tasar m ve kullan m esnas nda bu tür geçifl durumlar göz önüne al nmal d r. Cihaz n üzerine bir nesne ya da cihaz n kendisinin düflmesi ya da cihaz n darbe almas sonucu temass zl k (elemanlarda ya da kablolarda gevfleme) bask devre kartlar nda (PCB) çatlama veya elemanlarda hasar meydana gelebilir. Böyle bir darbe durumunda öncelikle yerinden ç km fl ya da gevflemifl eleman ya da kablo ile hasarlanm fl eleman olup olmad kontrol edilir. Bir kopukluk yok ise normal ar za giderme yöntemleri uygulan r. Yine böyle bir durumda cihaz çal flmas na devam ediyor ancak istenen flekilde çal flm yorsa bir temass zl k oldu undan flüphe duyulmal d r. Bu durumda ar zal bölgenin ya da eleman n belirlenmesi için elemana ya da bölgeye uygun bir kuvvet uygulanmal bu durumda cihaz normal çal flmas na devam ediyorsa kuvvet uygulanan eleman/elemanlar ile o bölgedeki iletken yollar kontrol edilmelidir. Ar za tespit edilemiyorsa bask devre kart (PCB) de ifltirilmelidir. Darbe sonucu dirençlerde gözle görülemeyecek flekilde k r lma ya da gevfleme meydana gelebilir. Bir elektronik ekipman için izolasyon çok önemlidir. zole edilmemifl bir elektronik ekipmanda ar za ç kma olas l çok yüksektir. Ortam korozyonu sistemlerde ar zaya sebep olan yayg n problemlerden biridir. Sülfür bileflikleri ve nem, ekipmanda korozyona sebep olabilir. Dolay s yla elektronik sistem ar zas nda kontrol edilmesi gereken önemli bir faktör de ortam korozyonudur. Devrelerin do rudan bir s v ile temas etmesi sonucunda ar za görülebilir. Böyle bir durumda cihaz kurutulur ve iletkenlerde nem kal nt s kontrolü yap l r. Cihaz tuz oran yüksek su ile temas etmifl ise içindeki pcb kart n temiz su ile temizlenmesi gerekir. Piyasada bu ifllem için oksit gidericiler bulunmaktad r. Statik elektrik, elektronik ekipmanlar için oldukça zararl d r. Elektrostatik boflalma (ESD) elektronik ekipmanlara zarar verebilece i gibi elektromanyetik giriflime (parazit) de neden olur. Özellikle yar iletken devre elemanlar statik elektrikten kolayca etkilenir. Bu tür elemanlar ile çal fl rken antistatik malzemeler kullan lmal ve topraklaman n yap lm fl olmas na dikkat edilmelidir. Elektrolitik kondansatörlerin di er kondansatörlere göre kullan m ömürleri daha k sa oldu undan elektronik sistemlerde s kl kla elektrolitik kondansa-

169 6. Ünite - Elektrik Tesisleri ve Elektronik Devre Ar zalar 159 tör ar zas ile karfl lafl l r. Bu nedenle cihaz ya da devrede varsa elektrolitik kondansatörün sa laml kontrol edilmelidir. Bir kart ya da modül üzerine cihaz de ifltirme ya da yeni cihazlar tak lmas durumunda dip anahtarlar ve atlamalar n mutlaka kontrol edilmesi gerekir. Pek çok cihaz sadece dip anahtarlar n durumuna ya da atlamalara göre çal flacak flekilde tasarlanm flt r. Sistemde birbiri ile iliflkili tüm parametrelerin uyumlu oldu undan emin olunmal d r. Sigortalar n, ar za ile koordineli çal flt ndan emin olunmal d r. Bir ar za meydana geldi inde sigorta kapanmal ve ar za giderilmedi i sürece sigortan n aç lmamas gerekir. Burada önemli olan nokta kullan lacak sigortan n boyut ve tip olarak elektronik ekipmanla uyumlu olmas d r. Elektronik ekipmanlarda yanm fl sigorta göstergesi kullanmak pratik bir çözümdür. Bir elektronik devre ya da sistem için kablo tertibat çok önemlidir. Kablolarda temass zl k, afl nm fl kablolar ya da uygun olmayan ba lant lar elektronik devreler için zararl d r. Yukar da say lan faktörlerden baflka elektromanyetik giriflim sonucu devre, sistem ya da cihazlarda gürültüler meydana gelebilir. Bu do rudan bir ar za kayna olmay p, sistemin çal flmas nda olumsuz etkilere sebep olan bir durumdur. Elektronik Devrelerde Ar za Bulma ve Giderme Yaklafl m Elektronik sistem/cihazlarda meydana gelen bir ar zan n etkin bir flekilde tespiti ve giderilmesi için afla daki konular n iyi bilinmesi gerekir. Elektriksel büyüklüklerin dönüflümü Elektrik ve elektronik semboller Direnç renk kodlar Devre elemanlar (Aktif, pasif devre elemanlar ) Aktif (yar iletken) devre elemanlar n n çal flmas için gerekli polarma K sa devre ya da aç k devre kavramlar ve ölçümleri Sinyalli ve sinyalsiz ölçüm ve test yöntemleri Ölçüm s ras ya da referans noktas belirleme (Genellikle flase kullan l r) Aktif devre elemanlar n n ve entegrelerin katalog bilgilerini okuma Devre flemas ya da servis kitapç kullanma Tamir edilecek devre hakk nda bilgi Elektronik sistem/cihazda meydana gelen bir ar za durumunda ar zan n belirli bir bölge ya da devreye indirgenebilmesi için baz pratik teknikler uygulan r. Sistem yedekli bir sistem ise çal flan sistemde bulunan alt sistem ya da parçalar n çal flmayan sistemdeki alt sistem ya da parça ile karfl l kl yer de ifltirilmesi (swapping) uygulanan yöntemlerden biridir. Di er bir yöntem de paralel sistemlerde her seferinde bir alt sistemin ba lant s n n ayr lmas ve bu halde iken ana sistemin çal flmas n kontrol ederek ar zan n hangi alt sistemden kaynakland n belirlemektir. Sistemin bölümlere ayr larak her bölümün kontrol edilmesi de ar zay, sistemin genelinden belirli bir bölgeye indirgemek için kullan lan bir baflka yöntemdir. Elektronik sistemlerde ar za tespit yaklafl m alt aflamada ele al nabilir: 1. Ar zan n (problemin) tan mlanmas 2. Bilgi toplama 3. Enerji kontrolü ve duyusal kontrol 4. Ölçme ve kontrol 5. Tamir ifllemi 6. Test ifllemi

170 160 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Elektronik sistem ya da cihaz üreticileri servis manuellerinde ar za tespiti için ak fl diyagramlar yay nlamaktad r. Bu diyagramlar incelendi inde, diyagramlar n genel olarak yukar da aflamalar verilen yaklafl mla ayn paralellikte oldu u görülür. Ar zan n Tan mlanmas Bu aflamada sistem/cihaz ar zas ile ilgili net ve do ru ifadeler kullan lmal d r. Ar - za tan mlamalar, ar za tespit ve giderilmesinde yol göstericidir. Karmafl k ve yanl fl ifadeler, ar za ile ilgili yanl fl yönlendirmeye sebep olur. Örnek ar za tan mlamalar : Cihaz belli bir süre çal flt ktan sonra kapan yor. Cihaz n standby lambas yan yor ve cihaz çal flm yor. Cihaz çal flm yor. Cihaz s v ile temas etmesi sonucu ar zaland fleklinde verilebilir. Bu ve sonraki aflamalarda ar za s ras nda orada bulunan kiflilerin bilgisine baflvurulabilir. Bilgi Toplama Bilgi toplama aflamas nda ar za öncesi, ar za sonras durumlar ile ar zan n oluflumu ile ilgili bilgiler toplan r. Ar zalanan elektronik devre ya da sistem karmafl k bir sistem ya da devre ise servis kitapç klar, devre flemalar vb. varsa bunlar edinilmelidir. Ayr ca devre üzerinde bulunan entegre, transistör, tristör, mosfet gibi elemanlar n bacak ba lant lar ve teknik bilgilerinin bulundu u bilgi sayfalar (datasheet) temin edilmelidir. Devrenin çal flmas ile ilgili araflt rma yapmak da bu aflamada yararl olur. Ar zal sistem ya da devre karmafl k de ilse bu aflama uygulanmadan sonraki aflamaya geçilebilir. Enerji Kontrolü ve Duyusal Kontrol Bir sistem /cihaz n ar zalanmas durumunda yap lacak ilk kontrol sistem/cihaza enerji gelip gelmedi i kontrolüdür. Enerjinin geldi i tespit edilmiflse ikinci aflama olarak cihaz/devre üzerinde duyu organlar yla duyusal kontrol yap l r. Bu iki aflama baz durumlarda yer de ifltirebilir. Yani öncelikle duyusal kontrol ard ndan enerji kontrolü yap labilir. Duyusal kontrolde sistem ya da cihazda karart, yanm fl ya da kopmufl yol, so uk lehim, atm fl sigorta, gevflemifl ya da fiziksel yap s bozulmufl eleman olup olmad gözle kontrol edilir. Bunun yan s ra yan k kokusunun olmas da sistem/cihazda gözle görülemeyen yan klar n tespitinde önemli bir bulgudur. Ayr ca cihazlar ve elemanlar s dan çok etkilendikleri için devrede afl r s nan bir eleman olup olmad dokunarak anlafl labilir. Bu kontrolün ar zan n gerçekleflti i anda ve cihaz n enerjisinin kesildikten sonra yap lmas uygundur. Sistem, cihaz ya da devre enerjili iken asla dokunulmamal d r. Bu durumda elektrik floku ya da yanma meydana gelebilir. Cihaz n normal çal flmas s ras nda ç kard ve aflina olunan ses d fl nda bir ses ç - karmas da, meydana gelmifl veya ileride meydana gelebilecek bir ar zan n habercisi olabilir. Anormal bir ses ç kmas durumunda cihaz ar zalanm fl ise ar za genelde cihaz beslemesinden veya elektrolitik kondansatörlerin filtre yapmamas ndan kaynaklan r. Cihazda meydana gelen sesin fliddeti ve frekans farkl ar zalar n belirtisi olabilir. Ölçme ve Kontrol Bir cihaz/devrede meydana gelen ar zan n tespitinde enerji ve duyusal kontrolün ard ndan cihaz/devre üzerinde ölçme ve kontrol ifllemleri yap l r. Ak m, gerilim gibi elektriksel büyüklüklerin ölçülmesi cihaz/devre enerjili iken, elemanlar n sa laml k kontrolleri ise genellikle ölçülecek eleman üzerinde enerji yokken ve eleman n devre d fl na al nmas suretiyle yap l r. Aç k ve k sa devre durumlar ile uygun olmayan eleman de erleri ölçüm yap larak tespit edilir.

171 6. Ünite - Elektrik Tesisleri ve Elektronik Devre Ar zalar 161 Ölçme ve kontroller; bafltan sona do ru ya da sondan bafla do ru yap labildi i gibi cihaz/devrenin bölümlere ayr lmas suretiyle de yap labilir. Ço unlukla birinci yöntem uygulan r. Bu ölçüm ve kontrollerde sinyal bir osilaskop ile izlenebildi- i gibi bir multimetre kullan larak da ak m, gerilim vb. büyüklükler ölçülebilir. Ak m, gerilim vb. büyüklükler ölçülerek devre elemanlar sökülmeden ar zal eleman/elemanlar belirlenebilir. Bunun için devre flemalar ve temel kanunlar kullan larak yap lan hesaplamalardan yararlan l r. Ar za tespitinde önemli olan k sa zamanda devreden elemanlar sökülmeden ar za nedenini tespit etmektir. Yukar da sözü edilen yöntemlerden biri kullan larak ar za belli bir bölge ya da elemana indirgenebilir. Ar zan n belirli bir bölgeye indirgenmesi halinde ar zal eleman/elemanlar n tespit edilmesi için elemanlar n sa laml k kontrolleri yap l r. Elemanlar n sa laml k kontrolleri direnç, kapasite, indüktans gibi de erleri kontrol edilerek yap labildi i gibi do rudan elemanlar n V-I karakteristikleri kullan larak da yap labilir. Tamir fllemi Yap lan ifllemler sonucunda ar zal eleman, kablo ya da elemanlarda temass zl k tespit edilebilir. Ölçme sonucu ar zal oldu u tespit edilen elemanlar s cak havya istasyonu kullanarak devreden sökülmelidir. Sökme ifllemi yap l rken at k lehimlerin devre içerisinde di er elemanlara temas ederek k sa devre yapmamas na özen gösterilmelidir. Sökülen elemanlar n yerine ayn de erde eleman ya da muadil eleman s kontrollü havya ile tak lmal d r. Cihaz/devrelerde temass zl a; gevfleme, kopukluk ve so uk lehim neden olur. Temass zl n nedenine göre uygun tamir ifllemi yap larak ar za giderilir. Test fllemi Bu aflamada enerji verilerek tamir edilen sistem/cihaz n çal flmas test edilir. Tamir ifllemi yap lmas na ra men ar za tekrar edebilir, bu yüzden cihaz n kararl çal fl p çal flmad n n belli bir süre çal flt r larak kontrol edilmesi gereklidir. Tamir ifllemi sonras sistem ya da cihaz n çal flmamas ya da çal flt ktan bir süre sonra tekrar ar zalanmas durumunda ar zan n gerçek nedeninin (kök sebep) araflt r lmas gerekir. Bunun için yukar da temel esaslar verilen aflamalar tekrar edilmelidir. Baz durumlarda çal flma ortam n n fiziksel koflullar n n uygun olmamas ayn ar zan n tekrar etmesine ya da yeni bir ar za meydana gelmesine neden olabilir. Örne in s cakl k bu faktörlerden biridir. Ar zan n tekrar etmesi durumunda çal flma koflullar n n da dikkate al narak ar zan n gerçek nedeni belirlenmelidir. nternetten çeflitli elektronik cihazlar için servis manuelleri ve ar za tespit ak fl flemalar (fault tracing diagram) araflt r n z. NTERNET Devre Eleman Ar zalar ve Sa laml k Testleri Aktif ve pasif devre elemanlar ar zaland klar nda aç k devre, k sa devre, omik direnç de eri ya da de er de iflikli i gibi farkl elektriksel tepkiler ortaya koyabilir. Pasif devre elemanlar ndan direncin ar zalanmas durumunda ço unlukla aç k devre ya da de er de iflikli i görülür. Bu elemanlar n, devre üzerinde montajl iken ölçümünü yapmak hataya götürür. Direncin bir baca bofla al narak ya da devreden tamamen ç kar larak devre ile iliflkisi kesilir ve bu durumda sa laml k kontrolü yap labilir. Direnç sa laml k testi ohmmetre ile yap l r ve ölçülen direnç de eri ile direnç üzerine kodlanm fl veya yaz lm fl de er karfl laflt r larak tolerans s - n rlar n n d fl nda bir de er elde edilmesi halinde direnç yenisiyle de ifltirilmelidir.

172 162 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 6.15 fiekil 6.15 (a) da aç k devre olan bir direnç ve fiekil 6.15 (b) de de eri de iflen bir direncin ohmmetre ile kontrolü görülmektedir. Her iki direnç de üzerlerinden uzun süre afl r ak m geçmesi nedeniyle ar zalanm flt r. (a) Aç k devre olan direncin ohmmetre ile kontrolü. (b) De eri de iflen direncin ohmmetre ile kontrolü. fiekil 6.16 Elektrolitik s v s kurumufl bir kondansatör (soldaki). fiekil 6.17 Yal t m bozulmufl ve k sa devre olmufl bir bobin. fiekil 6.18 Ar zal bir diyot. Pasif devre elemanlar ndan kondansatörün ar zalanmas durumunda kondansatör aç k devre ya da k sa devre olur. Kondansatörler; devrede uzun süre kullan m, s cakl k ve çal flma voltaj ndan daha yüksek gerilime maruz kalmas neticesinde ar zalanabilir. Kondansatörün kapasitesi ve sa laml LCRmetre ile ölçülür. fiekil 6.16 da ar zal ve sa lam kondansatörler görülmektedir. fiekilde soldaki elektrolitik kondansatörün uzun süre kullan m ve s cakl k nedeniyle içindeki elektrolitik s v kurumufl ve ar zalanm flt r. fiekilden de görüldü ü gibi kondansatörün yap s gözle görülecek flekilde bozulmufltur. Pasif devre elemanlar ndan bobinde ise genellikle bobinin yal t m n n bozulmas nedeniyle k sa devre ar zas görülür Bobinin yal t m ; afl r ak m, afl r gerilim, s cakl k ve mekanik çarpma, kaz ma gibi nedenlerle bozulabilir. Bobinin indüktans LCRmetre ile, yal t m direnci meger ile ölçülür. Bobinin kopukluk testi ise ohmmetre ile yap l r. fiekil 6.17 de yal t m bozulmufl ve bu nedenle k sa devre olmufl bir bobin görülmektedir. Aktif devre elemanlar ndan diyodun ar zalanmas durumunda omik direnç, aç k devre veya k sa devre durumlar ile yüksek s z nt ak m meydana gelebilir. Diyodun sa laml k kontrolünü, diyot devre üzerinde iken yapmak daima yan lt - c d r. fiekil 6.18 de ar zal bir diyot görülmektedir. fiekilden de görüldü ü gibi bu diyot yap sal olarak da bozulmufltur. Bu flekilde yap - sal olarak bozulan bir diyodu duyusal kontrol s ras nda tespit etmek mümkündür.

173 6. Ünite - Elektrik Tesisleri ve Elektronik Devre Ar zalar Diyodun sa laml k testi: Ohmmetre ile ya da multimetrenin diyot test konumunda yap l r. Diyodun ohmmetre ile sa laml k testinde diyot sa lam ise bir yönde düflük, di er yönde yüksek direnç gösterir. Multimetrenin diyot test konumunda diyot sa laml k kontrolünde diyot sa lam ise bir yönde diyodun eflik gerilimi ( V aras olabilir), di er yönde ise OL ya da 1 görünür. Bu de erler d - fl nda bir de er okunmas diyodun ar zal oldu unu gösterir. 2. Transistörün sa laml k testi: Transistörün ar zalanmas durumunda transistörde omik direnç, aç k devre veya k sa devre durumlar görülür. Transistör devreden sökülerek ohmmetre ya da multimetrenin diyot test konumunda sa laml k testi yap labilir. Transistörün beyz-emiter ve beyz-kollektör aras bir diyot yap s na benzedi i için sa lam bir transistörün ohmmetre ile yap lan ölçümlerinde beyz emiter ve beyz kollektör aras bir yönde düflük direnç, di er yönde yüksek direnç okunmas gerekir. Ohmmetre ile ölçümde kollektör emiter aras ise her iki yönde de yüksek direnç gösterir. Bu flartlar sa lanm yorsa transistör ar zal demektir. Sa lam bir transistörün multimetrenin diyot konumunda yap lan ölçümlerinde beyz emiter ve beyz kollektör aras bir yönde (do ru polarma flartlar sa land nda) multimetre ekran nda transistörün iletime geçme gerilimi (0,3-0,9V aras ) di er yönde ise yüksek direnç ya da aç k devre anlam na gelen OL ya da 1 gösterir. Kollektör emiter aras ölçümünde ise her iki yönde multimetre ekran nda OL ya da 1 görülür. Bu flartlar sa lanm yorsa transistör ar zal demektir. fiekil 6.19 da ar zal bir transistör görülmektedir. fiekildeki transistör üzerinde bir delik oluflmufltur. S k kullan lan di er aktif devre elemanlar ndan tristör, fet ve e-mosfetin sa laml k kontrolleri afla da anlat lm flt r. Söz konusu elemanlar n sa laml k kontrolleri ohmmetre ile yap labilece i gibi multimetrenin diyot test konumunda da yap labilir. BCP68 npn transistör 3. Tristörün sa laml k testi: Tristörün ohmmetre ile sa laml k kontrolünde tristör sa lam ise, A-K uçlar ve G-A uçlar aras her iki yönde de ohmmetre ekran nda yüksek direnç okunur. Tristörün G-K uçlar do ru yönde polarize edildi inde küçük direnç, ters yönde polarize edildi inde ise ohmmetre ekran nda yüksek direnç okunmas gerekir. Tristörün, multimetre diyot test konumunda iken sa laml k kontrolünde tristör sa lam ise, A-K ve G-A uçlar aras multimetre ekran nda her iki yönde aç k devre olarak (OL ya da 1) görülmesi gerekir. Tristörün G-K uçlar na problar dokunduruldu unda ise bir yönde (do ru yönde polarize edildi inde) 0,3-0,9V (diyot eflik gerilimi) di- er yönde (ters polarize edildi inde) ise aç k devre (OL ya da 1) görülmesi gerekir. 4. Fet in sa laml k testi: Fet in ohmmetre ile sa laml k kontrolünde fet in D - S uçlar aras, fet sa lam ise her iki yönde de ohmmetre ekran nda küçük direnç görülür. Ayr ca fet in G - D ve G -S uçlar aras nda ohmmetre ekran nda bir yönde küçük direnç, di er yönde yüksek direnç okunmas gerekir. Fet in dijital multimetrenin diyot test konumunda iken yap lan sa laml k kontrolünde fet sa lam ise multimetrede D-S aras her iki yönde düflük direnç okunur. G-D ve G-S aras ölçümünde multimetre ekran nda bir yönde (do ru polarizede) V aras bir gerilim (diyot efllik gerilimi), di er yönde (ters polarizede) ise aç k devre (OL ya da 1) okunur. Bu flartlar sa lan yorsa fet sa lam demektir. fiekil 6.19 Ar zal bir transistör.

174 164 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 6.20 Ar zal bir entegre. fiekil 6.21 PCB kart üzerinde kopuk yol. E-Mosfet in sa laml k testi: E-Mosfet in sa laml k kontrolü yap lmadan önce datasheet sayfas na bak larak D-S uçlar aras na ters ba l bir koruma diyodu içerip içermedi i incelenmelidir. Genellikle mosfetlerde koruma diyodu bulunmaktad r. Mosfetin sa laml k testi yap l rken bu durum göz önünde bulundurulmal d r. E-mosfet koruma diyodu içeriyorsa e-mosfetin sa laml k testinden önce bu diyodun sa laml k testi yap lmal d r. E-mosfetin D-S terminalleri aras nda koruma diyodu varsa dijital multimetrenin fonksiyon seçici anahtar diyot test konumunda iken multimetrenin problar D ve S uçlar na ba land nda ekranda bir yönde (do ru polarizede) diyodun iletime geçme gerilimi (eflik gerilimi V aras ), di er yönde (ters polarizede) ise aç k devre (OL ya da 1) görünür. E-mosfette D-S aras koruma diyodu yoksa ve e-mosfet sa lam ise dijital multimetre diyot test konumunda iken multimetre ekran nda D-S aras her iki yönde aç k devre (OL ya da 1) görülmelidir. G-S ve G-D aras ise her iki yönde yap lan ölçümlerde aç k devre (OL ya da 1) göstermelidir. N kanal e-mosfetin sa laml k testi mosfet iletime sokularak yap labilir. Bunun için kullan lacak analog ya da dijital multimetrelerin mosfete uygulad klar gerilim de erinin e-mosfeti iletime sokacak de erde olmas gerekmektedir. Sa laml k kontrolü için öncelikle dijital multimetre diyot test konumuna al n r ve ölçü aletinin negatif probu, mosfet in S terminaline pozitif probu ise mosfet in G terminaline dokundurulur. Bu durumda G in dâhili kapasitans flarj olur ve mosfet iletim moduna geçer. Bu halde iken ölçü aletinin pozitif probu mosfetin D terminaline negatif probu ise S terminaline ba land nda e-mosfet sa lam ise multimetre düflük de er gösterir (k sa devre ya da düflük direnç). Mosfet iletim modunda iken problar n yer de ifltirilmesi durumunda mosfet sa lam ise yine k sa devre ya da düflük direnç okunmas gerekir. Ölçüm problar halâ ba l yken, G-S aras bir anl k k sa devre edilir. Bu sayede dahili kapasite deflarj olur ve mosfet kesim durumuna geçer. Bu durumda iken ekranda bu kez aç k devre (OL ya da 1) okunmas gerekir. Ölçülen n-kanal e-mosfet bu flartlar sa l yorsa sa lam demektir. Entegre sa laml k testi, ancak datasheet bilgisi varsa voltaj girifl uçlar bulunarak yap labilir. Entegre, besleme voltajlar olmas na ra men çal flm yor fakat afl r s n yorsa yenisiyle de ifltirilir. fiekil 6.20 de ar zal bir entegre görülmektedir. fiekildeki entegre üzerinde bir delik oluflmufltur. Bunun d fl nda PCB kartlar üzerinde kopmufl yol ya da PCB kartlarda çatlama meydana gelebilir. Kopuk yol ya da çatlama devrelerin çal flmamas na ya da düzgün çal flmamas na neden olur. fiekil 6.21 de PCB üzerinde kopmufl bir Kopuk yol yol görülmektedir. fiekil 6.22 de ise ar zal bir PCB kart yer almaktad r. Ayr ca bir devrede ar za durumunda, devrede bulunan sigortalar atm fl olabilir. fiekil 6.23 de at k (aç k devre olmufl) bir sigorta görülmektedir. Bunun yan nda pinleri bozulmufl bir soket de önemli ar - za kayna d r. fiekil 6.24 de pinleri bozulmufl bir soket görülmektedir.

175 6. Ünite - Elektrik Tesisleri ve Elektronik Devre Ar zalar 165 fiekil 6.22 fiekil 6.23 Ar zal bask devre kart (PCB). At k bir sigorta. V- I Karakteristi i Klasik tamir metodunda elektronik devre elemanlar n n sa laml k testlerinin yap labilmesi için elemanlar n devreden sökülmeleri gerekmektedir. Ar za kayna hakk nda tam ve do ru bir analiz yap lmam flsa bütün devre elemanlar n n sökülüp sa laml k testlerinin yap lmas epey zaman al r. Ayr ca elemanlar n sökülüp tak lmalar s ras nda gerek elektronik elemanlar gerekse bask devre kart zarar görür. Tamiratta en az sürede en az say da eleman sökülerek ar zan n giderilmesi esast r. Devre elemanlar na uygulanan gerilime ba l olarak geçirdikleri ak m n bir e ri üzerinde gösterilmesine V-I karakteristi i ad verilir. V-I karakteristi inden faydalanarak aktif ve pasif devre elemanlar n n ar zal ya da sa lam oldu unu tespit etmek mümkündür. Elektronik bir eleman n V-I karakteristi inin bozulmas eleman n bozuldu u anlam na gelir. V-I karakteristikleri bütün devre elemanlar n n yerinden sökülmeden sa laml k kontrollerinin yap lmas n sa lar ve bu nedenle ar za bulma ve gidermede önemli bir avantaj sunmaktad r. Bütün elemanlar kendi aralar nda benzer karakteristi e sahiptir. Diyotlar n karakteristi i birbirine benzedi i gibi direnç, bobin ve kondansatör karakteristikleri de kendi aralar nda birbirine benzerdir. Elektronik bir kartta tüm devre elemanlar n n karakteristikleri ölçülebilir. Bu sayede elektronik kart ar zalar kolayca tamir edilebilir. fiekil 6.25 de direnç V-I karakteristi i görülmektedir. fiekil 6.26 (a) da sa lam bir kondansatör V-I karakteristi i, (b) de ise ar zal bir kondansatörün V-I karakteristi i görülmektedir. fiekil 6.24 Pinleri bozulmufl bir soket. fiekil 6.25 Direnç V-I karakteristi i

176 166 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 6.26 (a) Sa lam kondansatör V-I karakteristi i (b) Ar zal kondansatör V-I karakteristi i fiekil 6.27 V-I karakteristik e rilerini kolayca belirlemek için özel cihazlar gelifltirilmifltir. Bu cihazlar ar za tespitinde büyük bir kolayl k sa lamaktad r. Bu tür bir cihaz bulunmuyorsa sinyal üretici ve bir adet osilaskop kullanarak da V-I karakteristikleri ç kar labilir. Diyodun V-I karakteristi inin ç kar lmas nda kullan lan devre. A B GND + 1K Osiloskop Frekans Genlik Sinyal Jeneratörü - 1N4007 fiekil 6.28 Diyot V-I karakteristi i fiekil 6.27 de diyodun V-I karakteristi inin ç kar lmas nda kullan lan devre görülmektedir. Devrede bir sinyal jeneratörü, bir osilaskop, 1kΩ luk bir direnç ve karakteristi i incelenecek diyot kullan l r. Jeneratörden üçgen dalga uygulan r. Osilaskop üzerinde ölçme X-Y modunda yap l r. Ekranda görülen e ri fiekil 6.28 deki e riye benzemiyorsa diyot ar zalanm fl demektir. Elektronik devrelerde ar zalar n büyük bir ço unlu u besleme devrelerinden i kaynaklanmaktad r. Besleme devrelerinde kullan lan aktif devre elemanlar daha çok ar za yapar. Ayr ca analog ve dijital entegrelerin besleme pinlerinde koruma amaçl v olarak kullan lm fl diyotlar bulunmaktad r. Söz konusu diyotlar n V-I karakteristi inin bozulmas bulundu u entegrenin de bozulmas demektir. Analog ve dijital entegrelerin de yap s nda aktif ve pasif devre elemanlar mevcuttur. Bunlar n V-I kaakteristiklerinin incelenmesi suretiyle ar zal eleman/elemanlar tespit edilebilir.

177 6. Ünite - Elektrik Tesisleri ve Elektronik Devre Ar zalar 167 ELEKTRON K BAS T DEVRE ARIZALARI Bu bölümde özellikle basit devreler ile güç kayna devrelerinde ortaya ç kabilecek ar za örnekleri ve bu ar zalar n tespit yaklafl mlar na yer verilmifltir. Ar - za tespiti için temel bilgiler yan nda sistem/cihaz n çal flmas ve cihaz üzerinde kullan lan devre elemanlar n n ve özelliklerinin (direnç de eri, kapasite de eri, diyotlar için iletime geçme ak m vb.) bilinmesi gerekir. Bir cihaz ya da devrede uygun olmayan özellik ve de erde kullan lan tüm elemanlar ar zaya neden olur. Yukar da temel esaslar verilen ölçüm ve kontroller sonucunda eleman/elemanlarda do rudan ar za tespit edilebilece i gibi yap lan baz ölçümler ve bu ölçümlere dayanarak yap lan hesaplamalar n sonuçlar da ar zan n kayna na belirlenmesinde yard mc olur. Bu yaklafl m özellikle belirli noktalarda (k s tl ) ölçme iflleminin yap labildi i devre, cihaz ve sistemlerde önem kazan r. fiekildeki devrede led fl k vermemektedir. Buna göre ar za tespitinde izlenecek yöntemi aç klay n z. ÖRNEK 1 Anahtar Sigorta 500mA + DC ÇIKIfi AC G R fi LED AC-DC ÇEV R C F LTRE R2 10K ÇÖZÜM 1: Devrede öncelikle duyusal kontrol yap l r. Bu kontrolde devre üzerinde k r lm fl, patlam fl veya yanm fl eleman, hatlarda kopukluk, kart üzerinde çatlama vb. olup olmad kontrol edilir. Bu aflamada herhangi bir ar za tespit edilmemiflse afla daki ölçme ve kontrol ifllemleri yap l r. Enerji (AC voltaj) kontrolü Anahtar n sa laml k kontrolü Sigortan n sa laml k kontrolü Kondansatör üzerinde enerji kontrolü Bu aflamada kondansatör uçlar nda herhangi bir enerji ölçülememiflse AC- DC çevirici ç k fl, kondansatör ya da AC-DC çevirici ile kondansatör aras ndaki iletkenlerden flüphe duyulmal d r. Led uçlar nda enerji kontrolü Bu aflamada led uçlar nda herhangi bir enerji ölçülememiflse led ve 680 Ω luk direnç yan nda lede ve 680 Ω luk dirence enerji iletimini sa layan iletkenlerden flüphe duyulmal ve gerekli ölçümler yap lmal d r.

178 168 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik ÖRNEK 2 fiekildeki devrede A1 ve A2 ampermetreleri 3A de erini göstermektedir. Duyusal kontrol sonucunda ar za sebebi tespit edilememifltir. Buna göre ar za tespitinde izlenecek yöntemi aç klay n z ve ar za nedenini belirleyiniz. A A1 R1 3ohm A2 A 18V V 6ohm R2 R3 3ohm ÇÖZÜM 2: Duyusal kontrol yap ld na göre enerji kontrolünün yap lmas gerekir. Ampermetrelerde ak m de erleri okundu una göre dc kaynak devreye enerji sa lamaktad r. Ancak gerilim kayna istenen de erde gerilim sa lam yor olabilir. Bu örnekte gerilim kayna n n sa lam oldu u kabulü ile analize devam edilecektir. Ampermetreler ile yap lan ölçüm sonuçlar verildi ine göre bu ölçümler kullan larak ar zal eleman/elemanlar tespit edilebilir. Öncelikle devrenin normal çal flmas durumunda ampermetrelerde okunmas gereken de erler bulunur. RR RT = R R2 + R3 ( 6)( 3) RT = RT = 5Ω 18 I= = 36. A 5 IR3 = ( 3. 6) 6 = 24A. 9 Yap lan hesaplamalar sonucunda normal çal flmas durumunda devreden geçen toplam ak m n 3.6 A ve R3 direncinden geçen ak m n 2.4A olmas gerekti i belirlenmifltir. Oysa yap lan ölçümlerde bu de erlerin elde edilemedi i görülmüfltür. Bu sonuç devrede bir ar za oldu unun aç kça göstergesidir. Devreden geçen toplam ak m ve R3 direncinden geçen ak m n ayn olmas ndan (3 A) devrede paralel ba l R2 ve R3 dirençleri aras nda ak m paylafl m olmad anlafl lmaktad r. Ak m paylafl m olmamas için R2 direncinden ak m geçmemesi gerekir. Buna göre R2 direncinin aç k devre oldu u sonucuna var l r. SIRA S ZDE 5 fiekildeki devrede voltmetre 9V de er gösterdi ine göre devrede nas l bir ar za meydana gelmifltir? Aç klay n z. R1 3ohm 18V V 6ohm R2 R3 3ohm V

179 6. Ünite - Elektrik Tesisleri ve Elektronik Devre Ar zalar 169 fiekil 6.29 daki devrede led fl k vermemektedir. Buna göre ar za tespitinde izlenecek yöntemi aç klay n z ve ar za nedenini belirleyiniz. ÖRNEK 3 fiekil 6.29 Örnek devre ohm Vcc ÇÖZÜM 3: Öncelikle devrenin çal flmas ve olas ar za durumlar n n incelenmesi yerinde olur. Led iletime geçti inde üzerinde 2 V luk gerilim düflümü meydana gelir ve bu durumda led üzerinden 20 ma lik ak ma geçer. Led üzerinden 20 ma den fazla bir ak m geçti inde ar zalan r. Bu koflullara göre Vcc nin de eri Kirchhoff un Gerilim Kanunu ndan yararlan larak afla daki gibi hesaplanabilir: V I CC V = D R 3 VCC 2 20( 10 ) = 470 VCC = 11. 4V Yukar daki hesaplamalara göre afla daki durumlar ve sonuçlar ortaya ç kabilir. Vcc gerilimi 11.4V un üzerine ç karsa led den geçecek ak m 20 ma n n üzerinde olaca ndan led bozulur. Devredeki direncin k sa devre olmas led üzerinden geçecek ak m art raca- ndan led in bozulmas na neden olur. Devrede direnç de eri çok yükselirse ya da aç k devre olursa ledin üzerinden geçecek ak m azald ndan led fl k vermez. Buna göre do ru de erde gerilim uygulanmas yan nda, direncin, led in ve iletkenlerin sa laml da led in fl k vermesini etkiler. Dolay s yla dc kaynak, led ve direnç ve iletkenler kontrol edilmelidir. Devrede görülen ar zan n tespiti için afla daki aflamalar uygulan r. Enerji kontrolü ve duyusal kontrol Vcc kayna n n sa laml k kontrolü ve devrede hasar kontrolü Ölçme ve kontrol - Devreden geçen ak m n ölçülmesi Bu aflamada diyodun iletime geçmesi için uygun fliddette ak m n olup olmad n n belirlenmesi amac yla ölçüm yap l r. Bu ölçüm ile devre seri ba l bir devre oldu u için iletkenlerde ya da elemanlarda temass zl k olup olmad da anlafl l r. Bu ad mda Vcc kayna n n sa lam oldu u ve istenen de erde ak m akmad tespit edilmiflse led ve dirençten flüphe duyulmal d r. - Led in sa laml k kontrolü

180 170 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 6.30 Örnek devre 2 ÖRNEK 4 Yukar daki örnekte oldu u gibi seri ba l devrelerde ar za bulma, paralel devrelere göre daha kolayd r. fiekil 6.30 da elemanlar n R 1 paralel ba land bir di er örnek devre görülmektedir. a b Kontrol T 1 Bu flekilde devre elemanlar n n paralel olarak çal flmas bir ar za durumunda elemanlar n birbirlerini etkilemelerine sebep olur. Bu nedenle paralel devrelerde ar za tespiti seri ba l devrelere göre daha zordur. Paralel devre ölçümlerinde bu durum dikkate al nmal d r. Paralel devrelerde ar za tespitinde Kirchhoff un Ak m Kanunu ndan yararlan l r. fiekildeki devrede transistörün C-E uçlar na R1 direnci paralel ba l d r. Devreye a-b ve kontrol uçlar ndan uygun polaritede ve de erde gerilim uygulanmaktad r. Devrede transistör ya da direncin ar zalanmas devre flartlar n de ifltirir ve bir ar zaya sebep olur. Afla da bu örnek ile ilgili transistör ve direncin olas ar za durumlar ayr ayr ele al nm fl ve aç klanm flt r. Devreye gerilim uyguland nda transistörün k sa devre olmas durumunda, ak m en k sa yolu tercih edece inden a-b uçlar ndaki gerilim 0 V olur. Bu durumda elemanlar n paralel ba l olmas ndan dolay ilk aflamada ar zan n hangi elemandan kaynakland bilinemez. Her iki eleman n devreden sökülerek ayr ayr sa laml k kontrollerinin yap lmas ve ar zal oldu u tespit edilen eleman n de ifltirilmesi gerekir. Devrede transistörün aç k devre olmas durumunda, transistör kesimdedir ve ak m direnç üzerinden geçerek devresini tamamlar. Transistör kesimde iken C-E aras gerilimi besleme gerilimine yak n (0.2 V-0.3 V) bir de er, transistör iletimde iken C-E aras gerilimi besleme gerilimine (Vcc) yak n bir de er al r. Transistör yükseltme modunda çal fl yorsa C-E aras 0 V ile Vcc gerilimi aras nda bir de er al r. Transistörün çal flma modu seçimi (iletim, kesim, yükseltme) beyz ucuna uygulanan gerilimle ilgilidir. Transistörün beyzine sinyalin ulaflmamas durumunda transistör aç k devre özelli i gösterir. Transistör sa lam olmas na ra men beyz sinyalinin olmamas devrenin çal flmas n etkiler. Transistörün beyzine uygulanan sinyal de ölçülerek ar za takibi baflka yöne kayd r labilir. Transistörde görülebilecek bir baflka ar za durumu da afl r ak m etkisiyle transistörün karbonlaflarak bir direnç karakteristi i sergilemesidir. Bu durumda devrede transistör ve direnç, paralel ba l iki direnç gibi bir etki yarat r ve bir ar zaya sebep olur. Devrede bulunan direnç; afl r ak m, s cakl k ya da baflka sebeplerle de er de ifltirebilir. Bu de iflim de devrenin çal flma flartlar n bozarak ar zaya sebep olabilir. fiekildeki devrede zener diyot uçlar nda ölçülen gerilim de eri 0V oldu una göre bu devre hakk nda ne söylenebilir? R 1 1kΩ 18V Z 1 12V V ÇÖZÜM 4: Devre seri ba l bir gerilim kayna, bir direnç ve 12 V luk bir zener diyottan oluflmaktad r. Devrenin normal çal flmas durumunda voltmetrede ze-

181 6. Ünite - Elektrik Tesisleri ve Elektronik Devre Ar zalar 171 ner gerilimi olan 12 V un okunmas gerekirdi. Ancak zener diyodun uçlar nda 0V okunmaktad r. Bu sonuç zener diyodun k sa devre oldu unu göstermektedir. Zener diyodun aç k devre olmas durumunda ise voltmetrede gerilim kayna - n n de erine yak n bir de er okunurdu. fiekildeki köprü tam dalga do rultma devresinde D3 diyodunun aç k devre olmas devrenin çal flmas n nas l etkiler? Aç klay n z. ÖRNEK 5 220V 50Hz TR2 Vs=17V D4 D1 D3 D2 ÇÖZÜM 5: Devre tam dalga do rultma devresi oldu una göre devrenin normal çal flmas s ras nda gerilimin pozitif alternans nda D1 ve D3 diyotlar iletimde di er diyotlar kesimde, negatif alternans nda ise D2 ve D4 diyotlar iletimde iken di er diyotlar kesimde olur ve bu durumda lamba sürekli yanar. D3 diyodunun aç k devre olmas durumunda pozitif alternansta ak m devresini tamamlayamayaca ndan ç k flta gerilim al namaz ve dolay s yla lamba fl k vermez. Negatif alternansta ise D2 ve D4 diyotlar iletimde olur. Devrenin ç k fl nda gerilim elde edilir ve lamba fl k verir. K saca D3 diyodunun aç k devre olmas durumunda devre, negatif alternansta do rultma yapan yar m dalga do rultucu gibi çal fl r. fiekildeki devrede V1 voltmetresi 12V de erini gösterdi ine göre devre hakk nda yorum yap n z. ÖRNEK 6 40K 1K 12V Vcc Q1 NPN V1 V ÇÖZÜM 6: Devrede V1 voltmetresinde besleme gerilimi (Vcc) nin tamam okunmaktad r. Bu sonucun transistörün aç k devre olmas durumunda elde edilece i aç kt r. Bu durumda devre ar zal d r ve istenilen görevi yerine getiremez.

182 172 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik ÖRNEK 7 fiekildeki devrede B butonuna bas ld anda devre nas l çal fl r? Aç klay n z. B 1A 12V RÖLE (12V) V 50Hz L1 L2 ÇÖZÜM 7: fiekildeki devrede bulunan rölenin biri normalde aç k ve di eri normalde kapal olmak üzere 2 adet konta bulunmaktad r. Kontaktör bobini enerjilendi inde kontaklar konum de ifltirir ve aç k olan kontak kapan r, kapal olan kontak aç l r. fiekilde de görüldü ü gibi rölenin her iki sabit konta na birer lamba ba lanm fl olup röle enerjisiz durumda iken L2 lambas röle ve sigorta üzerinden 220V, 50 Hz lik kayna a ba lanm fl oldu undan fl k verir. B butonuna bas ld anda ise röle paleti 2 numaral palete çekilir. Bu durumda L2 lambas n n kaynakla ba lant s kesildi inden L2 fl k vermez. L1 lambas ise 220V, 50 Hz lik kayna a do rudan ba land ndan fl k verir. B butonuna bas l tutuldu u sürece L1 lambas fl k vermeye devam eder. SIRA S ZDE 6 ÖRNEK 8 Örnek 7 deki devrede sigortan n aç k devre olmas durumunda devrede nas l bir durum gözlenir? Aç klay n z. fiekildeki anahtarlamal DC-DC yükseltici devresinde e-mosfet in k sa devre olmas devrenin çal flmas n nas l etkiler? Aç klay n z. L1 D1 IRF 130 R V1 R9-18V 40 Khz OSILATOR + C3 V (ANAHTARLAMA DEVRES ) - R2

183 6. Ünite - Elektrik Tesisleri ve Elektronik Devre Ar zalar 173 ÇÖZÜM 8: fiekildeki anahtarlamal DC-DC yükseltici devresinin normal çal flmas durumunda ç k flta yükseltilmifl DC gerilim elde edilir. Devrenin çal flmas flu flekildedir: 40 khz lik kare dalga osilatör devresi ile IRF130 (n-kanal E-mosfet) anahtarlanmaktad r. Osilatör sinyalinin pozitif alternans nda E-mosfet iletimdedir. Osilatör sinyalinin 0 de erinde ise E-mosfet kesimdedir. E-mosfet iletimde iken V1 kayna bobin üzerinden k sa devre olur, iletim süresince bobin V1 gerilimine (belirli bir oranda) flarj olur. E-mosfet iletimde iken D1diyodundan ak m geçmez, çünkü ak m en k sa yolu seçer. IRF130 (E-mosfet) kesimde iken kaynak gerilimi ile bobin üzerinde düflen gerilimin toplam D1 diyodunu iletime sokar ve kondansatörü V1 girifl geriliminden daha büyük bir de ere flarj eder. Böylece kondansatör uçlar nda V1 den daha yüksek bir DC gerilim elde edilmifl olur. Kondansatör üzerindeki bu gerilim ile R9 yükünü besler. Ç k fl geriliminin de erini 40 khz frekans ndaki osilatörün görev/periyot oran belirler. Buna göre devrede E-mosfetin k sa devre olmas durumunda anahtarlama meydana gelmez ve ç k flta yükseltilmifl sinyal elde edilemez.

184 174 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Özet Elektri in üretildi i, iletildi i ve da t ld tesislerin tümüne genel olarak Elektrik Tesisleri ad verilir. Elektri- in üretildi i tesisler ise elektrik santrali olarak adland - r l r. Elektrik santralleri bir enerji kayna, alternatör ve transformatör merkezinden oluflur. Alternatörde üretilen elektrik, transformatörlerde yükseltilir ve enerji nakil hatlar arac l ile al c lara kadar iletilir. Elektri in iletilmesinde yüksek gerilim ve alternatif ak m kullan - l r. Alternatif ak m n iletimi do ru ak ma göre daha az maliyetlidir. Elektri in iletilmesi ve da t m s ras nda emniyet ve koruma amaçl bir tak m elemanlar kullan l r. Bu elemanlar; ay r c, kesici, izolatör, parafudr, topraklama, kontrol ve koruma elemanlar d r. Elektrik tesislerinde kumanda ve kontrol yap labilmesi için ak m ve gerilimin sürekli olarak ölçülmesi gerekir. Yüksek ak m ve gerilim do rudan ölçülemedi inden ölçü transformatörleri kullan l r. Ölçü transformatörleri yüksek gerilim ve ak m düflük de erlere dönüfltürür. Elektrik iletim ve da t m tesislerinde genel olarak sistemi korumak için koruma röleleri kullan l r. Bu röleler; afl r ak m rölesi, buchholz rölesi, faz-toprak koruma rölesi, diferansiyel röle ve mesafe koruma rölesidir. Klasik kumanda elemanlar (kontaktör, röle, zaman rölesi, buton) ile yap lan sistemler karmafl k, çok fazla yer kaplayan ve maliyetli sistemlerdir. Günümüzde kumanda ve kontrolde yayg n olarak Programlanabilir Lojik Kontrolör (PLC) ad verilen elektronik modüller kullan lmaktad r. PLC ler klasik kumanda elemanlar n n yapt görevlerin tamam n yerine getirebilir. PLC ler girifline gelen bilgiyi de erlendirir ve ç k fl nda uygun sinyal üretir. Girifllerine sensör, transdüser, buton, anahtar, flalter gibi elemanlar ba lan r. PLC ç k fllar na ise sinyal lambas, selenoid valf, kontaktör, röle, servomotor sürücüsü, AC motor inverterleri ba lanabilir. Tüm tesis ve konutlarda kaçak ak m, canl ve nesneler için ciddi tehlike arz eder. Bu nedenle topraklama yap l r. Topraklama ile kaçak elektrik ak m topra a iletilir. flletme, koruma ve fonksiyon topraklamas olmak üzere üç tür topraklama vard r. Elektrik tesisleri ar zaya aç k sistemlerdir. Bu nedenle periyodik olarak bak mlar n n yap lmas gereklidir. Periyodik bak mlarda genel olarak izolasyonlarda bozulma, korozyon, s z nt, temizlik kontrolleri yap l r. Konut ya da tesislere iletilen elektrik, al c lara bir güç kayna veya besleme devresi vas tas yla ya da do rudan iletilir. Güç kaynaklar ve besleme devreleri içlerinde elektronik devreler ve elemanlar bar nd r r. Elektronik sistem/cihazlarda ar za ço unlukla elektrik enerjisini sa layan güç kayna ya da besleme ünitesinde meydana gelmektedir. Elektronik sistem ya da cihazlarda ar zaya sebep olan faktörler; s cakl k, korozyon, nem, ani ak m ve gerilim de ifliklikleri, afl r ak m ve gerilim, yanl fl polarma, yanl fl çal flma voltaj ya da ak m, statik elektrik, temass zl k, elemanlar n fiziksel olarak hasarlanmas ve baz elemanlar n kullan m ömürlü olmas olarak s ralanabilir. Elektrik ya da elektronik ar zalar n n tespit ve giderilmesinde bilgi yan nda sistematik yaklafl m ve analitik düflünme önemlidir. Bu do rultuda ar za tespit ve giderme ifllemi alt aflamada ele al nabilir. Bu aflamalardan ilki olan ar zan n (problemin) tan mlanmas ar za tespit ve giderme sürecinin do ru yönlenmesini ve ilerlemesini sa layan önemli bir aflamad r. Bu aflamada yap lacak yanl fl bir tan mlama sürecin yanl fl ilerlemesine neden olur. Süreç içerisinde di er aflamalar; ar za ile ilgili bilgi toplanmas, enerji kontrolü ve duyusal kontrol, ölçme ve kontrol, tamir ifllemi ve test ifllemi fleklindedir. Ar za ile ilgili bilgi toplanmas aflamas nda kiflilerden bilgi al nmas yan s ra elektronik sistem/cihaza ait doküman ve kay tlardan da yararlan l r. Enerji ve duyusal kontrol aflamas nda sistem/cihaza enerjinin iletilip iletilmedi i ve sistem/cihazda fiziksel bir bozukluk olup olmad tespit edilir. Bu aflamada herhangi ar za belirlenememesi durumunda sonraki aflamaya geçilir. Ölçme ve kontrol aflamas nda ak m, gerilim gibi elektriksel büyüklüklerin ölçülmesi yan nda elemanlar n sa laml k kontrolleri de yap l r. Klasik metotta elemanlar n sa laml k kontrolleri elemanlar n devreden sökülmesi suretiyle yap l r. Bu metot büyük ve karmafl k cihazlarda ar zan n tespitini geciktirebilir. Bu nedenle, elemanlar devre üzerinde iken V-I karakteristiklerinin ç kar lmas yöntemi ar za tespit ve gidermede tercih edilen bir di- er yöntemdir.

185 6. Ünite - Elektrik Tesisleri ve Elektronik Devre Ar zalar 175 Kendimizi S nayal m 1. fialt elemanlar n n bak m ya da onar m s ras nda enerji iletim ve da t m hatlar n n, yüksüz olarak açma ve kapat lmas için kullan lan elemana ne ad verilir? a. Ay r c b. Kesici c. zolatör d. Parafudr e. Trafo 2. Afla daki sembol hangi flalt eleman na aittir? a. Ay r c b. Kesici c. zolatör d. Parafudr e. Trafo 5. Elemanlar n devreden sökülmeden sa laml k kontrollerinin yap lmas için afla dakilerden hangisinden yararlan l r? a. Elemanlar n V-I karakteristi i b. Cihazlar n bak m kay tlar c. Cihazlar n ar za kay tlar d. Meger e. Ohmmetre 6. Afla dakilerden ar zalardan hangisi/hangileri devre elemanlar nda görülebilir? I. Aç k devre II. K sa devre III. De er de iflikli i IV. Omik direnç a. I ve II b. I, II ve III c. I, II ve IV d. III ve IV e. I, II, III ve IV 7. fiekildeki V-I karakteristi i afla dakilerden hangisine aittir? 3. Güç trafo girifl ve ç k fl nda bulunan ak m trafolar ndan gelen de erler aras nda bir fark bulunmas durumunda trafoyu korumak için bir alarm ve kontrol sinyali üreten röle afla dakilerden hangisidir? a. Afl r ak m rölesi b. Diferansiyel röle c. Mesafe koruma rölesi d. Buchholz rölesi e. Toprak koruma rölesi 4. Afla dakilerden hangisi bir topraklama ar zas belirtisi de ildir? a. Motorun çal flmas nda anormallikler meydana gelmesi. b. Al c lar n metal aksam na temas durumunda elektrik çarpmas. c. Elektronik devrede k sa devre tespit edilmesi. d. flletme topraklamas yap lan bir tesisatta nötrtoprak aras bir voltaj okunmas. e. Elektronik kart üzerinde sinyal ölçümü s ras nda parazit gözlemlenmesi. a. Sa lam diyot b. Ar zal diyot c. Sa lam kondansatör d. Ar zal kondansatör e. Ar zal direnç

186 176 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar 8. fiekildeki devrede zener diyot uçlar nda ölçülen gerilim de eri 16 V oldu una göre bu devre hakk nda afla dakilerden hangisi söylenebilir? 16V R1 1K ZENER 12 V a. Zener diyot k sa devre olmufltur. b. Zener diyot aç k devre olmufltur. c. Zener diyot direnç etkisi göstermifltir. d. R1 direnci aç k devredir. e. R1 direnci k sa devredir. 9. Bobinin indüktans ve yal t m direnci s ras yla hangi ölçü aletleri ile ölçülür? a. LCRmetre ve Ohmmetre b. LCRmetre ve Osilaskop c. LCRmetre ve Meger d. Ohmmetre ve LCRmetre e. Ohmmetre ve Pensmetre 10. Sa lam bir diyodun dijital multimetrenin diyot test konumunda kontrolü s ras nda multimetrenin ekran nda hangi de erler okunur? a. Do ru polarmada 0.3 V-0.9 V, ters polarmada OL ya da 1 b. Do ru polarmada 0.3 V-0.9 Ω, ters polarmada OL ya da 1 c. Do ru polarmada OL ya da 1, ters polarmada 0.3 V-0.9 Ω d. Do ru polarmada 1 V, ters polarmada OL. e. Do ru polarmada yaklafl k 1kΩ, ters polarmada OL ya da 1. V 1. a Yan t n z yanl fl ise Elektrik Tesisleri konusunu yeniden gözden geçiriniz. 2. d Yan t n z yanl fl ise Elektrik Tesisleri konusunu yeniden gözden geçiriniz. 3. b Yan t n z yanl fl ise Elektrik Tesisleri konusunu yeniden gözden geçiriniz. 4. c Yan t n z yanl fl ise Topraklama konusunu yeniden gözden geçiriniz. 5. a Yan t n z yanl fl ise V-I Karakteristi i konusunu yeniden gözden geçiriniz. 6. e Yan t n z yanl fl ise Devre Eleman Ar zalar ve Sa laml k Testleri konusunu yeniden gözden geçiriniz. 7. d Yan t n z yanl fl ise Devre Eleman Ar zalar ve Sa laml k Testleri konusunu yeniden gözden geçiriniz. 8. b Yan t n z yanl fl ise Basit Devre Ar zalar konusunu yeniden gözden geçiriniz. 9. c Yan t n z yanl fl ise Devre Eleman Ar zalar ve Sa laml k Testleri konusunu yeniden gözden geçiriniz. 10. c Yan t n z yanl fl ise Devre Eleman Ar zalar ve Sa laml k Testleri konusunu yeniden gözden geçiriniz.

187 6. Ünite - Elektrik Tesisleri ve Elektronik Devre Ar zalar 177 S ra Sizde Yan t Anahtar S ra Sizde 1 zolatörlerin ba lant noktas n n üzerine kuflkonmaz yerlefltirilir. S ra Sizde 2 1. Her iletkenin bir direnci vard r direnç nedeniyle s fleklinde bir kay p meydana gelir 2. Korona kayb 3. K sa devre kay plar S ra Sizde 3 Nemli ve sisli havalarda enerji nakil hatlar nda iletkenlerin etraf nda bulunan havan n iyonize olmas sonucu mor renkli bir halka meydana gelir. Bu olaya korona olay denir. Korona s, ses ve kimyasal reaksiyon yoluyla hatlardan enerji kaybolmas na yol açar. Korona kay plar n azaltmak için iletken yüzeyleri düzgün ve parlak bir s rla kaplan r. S ra Sizde 4 Z3 lambas n n k sa devre olmas, lambalar n ortak ba lant noktas ile T faz n n ayn noktada birleflmesi sonucunu do urur. Fazlar aras gerilim de eri 380V tur. Hem Z1 lambas hem de Z2 lambas bu gerilime maruz kal r. Bunun sonucu olarak Z1 ve Z2 lambalar n n maksimum çal flma gerilimi afl lm fl olur ve lambalar ar zalan r. S ra Sizde 5 R2 direnci aç k devre olmufltur. S ra Sizde 6 Lambalar fl k vermez. Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar Alt n M., Üstünel M., K z lgedik M., (2001). Elektrifikasyon, Ankara. Boylestad,R. L. ve Nashelsky, L. (2006). Electronic Devices and Circuit Theory. New Jersey, Pearson Prentice Hall. Brown M., Rawtani J., Patil D., (2005). Practical Troubleshooting of Electrical Equipment and Control Circuits. Burlington MA, Elsevier. Demir, S (Editör), (2011). Elektrik Enerjisi Üretim, letim ve Da t m. Anadolu Üniversitesi, Eskiflehir. Yay n No: Dursun, N. (2007). Elektrik fiebeke flletmecili i, Elektrik Mühendisleri Odas (EMO), Ankara. zgi, E., (2006). Enerji letim Sistemlerinin Çevresel Faktörlere Ba l Olarak Toprak Yolu ve Simülasyonu, Doktora Tezi, Y ld z Teknik Üniversitesi, FBE. Kafl kç,. (2006). Topraklamalar Yönetmeli i Elektrik ç Tesisleri Yönetmeli i ve Proje Haz rlama Yönetmeli inin Uygulanmas, Tedafl E itim Semineri. Küçük, S. (2005). Elektrik Tesislerinde Ar zalar, zmit, TÜPRAfi. Mostia, W. L. (2005). Troubleshooting: A Technician s Guide, USA: The Instrumentation, Systems and Automation Society. Nacar, M. (2008). Elektrik fiebeke ve Tesisleri, skenderun, Color Ofset Matbaac l k. Saçkesen, E., (2011), Koruma Sistemleri II, Soma, TE Afi. Saraç, H., Naml, H., Erdem,., (2011). Yüksek Gerilim fialt Tesisatlar, Soma, TE Afi.

188 7ELEKTR K BAKIM, ARIZA BULMA VE GÜVENL K Amaçlar m z Bu üniteyi tamamlad ktan sonra; fl sa l ve güvenli i ile ilgili kavramlar tan mlayabilecek, fl kazas ve meslek hastal klar n meydana getiren nedenleri aç klayabilecek, Bireysel, örgütsel ve toplumsal aç dan ifl sa l ve güvenli inin önemini kavrayabilecek, Elektrik tehlikelerinin neler oldu unu aç klayabilecek, Elektrik tehlikelerinden korunmak için gerekli prosedürleri uygulayabilecek, Statik elektrik tehlikelerini aç klayabilecek bilgi ve becerilere sahip olabilirsiniz. Anahtar Kavramlar fl Sa l ve Güvenli i fl Kazas Meslek Hastal klar Elektrik Tehlikeleri Elektrik Çarpmas Elektrik Ark Elektrik Ark Patlamalar Koruyucu Ekipmanlar Statik Elektrik çindekiler Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fl Sa l ve Güvenli i G R fi GENEL B LG LEND RME fi SA LI I VE GÜVENL N N ÖNEM ELEKTR K TEHL KELER STAT K ELEKTR K TEHL KELER ELEKTR K TEHL KELER NDEN KORUNMA STAT K ELEKTR K TEHL KELER NDEN KORUNMA

189 fl Sa l ve Güvenli i G R fi fl kazalar ve meslek hastal klar n n bireye, örgüte ve topluma verdi i olumsuz etkilerden dolay ifl sa l ve güvenli i üzerinde durulmas gereken önemli bir konudur. fl kazalar n n iflgücünde önemli kay plara neden oldu u göz önüne al nd - nda bu durumun ülke ekonomisini olumsuz yönde etkiledi i aç kt r. Bu bölümde öncelikle ifl sa l ve güvenli i ile ilgili temel kavramlar tan mlanarak genel bir bilgilendirme yap lm flt r. Bu kavramlar; sa l k, iflçi sa l, meslek hastal, ifl güvenli i, ifl kazas, tehlike ve risk, ifl sa l ve güvenli idir. Ayr ca meslek hastal ve ifl kazalar n n s n fland r lmas yap larak meslek hastal ve ifl kazas na sebep olan faktörlere de inilmifltir. Bireysel, örgütsel ve toplumsal düzeyde ifl sa l ve güvenli inin öneminden de bu bölümde bahsedilmifltir. Elektrik enerjisi günlük hayatta ve üretimde yayg n olarak kullan lan bir enerji türüdür. Kiflinin vücudundan elektrik enerjisi geçti inde ölümcül tehlikelere neden olabilmektedir. Elektrik tehlikeleri üç ana bafll kta incelenir. Bunlar; elektrik çarpmas, elektrik ark ve elektrik ark patlamalar d r. Özellikle bir iflyerinde çal - flanlar n sa l ve güvenli i aç s ndan elektrik tehlikelerinden korunma prosedürlerin gelifltirilmesi ve gerekli önlemlerin al nmas zorunludur. Elektri in sebep oldu u tehlikelerden korunmak için belirli ekipmanlara sahip olmak ve bununla birlikte ilgili prosedürleri izlemek gerekir. Bu ünitede elektrik tehlikelerinden korunmak için kullan lacak ekipmanlar ve izlenecek prosedürlere yer verilmifltir. Son olarak statik elektrik tehlikeleri ve bunlar n etkilerinden bahsedilmifltir. Statik elektrik boflalmas na engel olmak için topraklama, nemlendirme ve iyonizasyon ifllemleri uygulan r. Statik elektrik tehlikelerinden korunmak için al nacak bu tedbirler bölümün son konusudur. GENEL B LG LEND RME Bu bölümde ifl sa l ve güvenli i ile ilgili temel kavramlar içinde ele al nan sa l k, iflçi sa l, meslek hastal, ifl güvenli i, ifl kazas, tehlike, risk, ifl sa l ve güvenli i tan mlar yap lm flt r. Ayr ca meslek hastal ve ifl kazalar n n s n fland r lmas yap larak meslek hastal ve ifl kazas na sebep olan faktörlere de inilmifltir.

190 180 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 7.1 Sa l n bireysel ve örgütsel etkileri. (Tunçbilek, 2005, s. 8) Sa l k Dünya Sa l k Örgütü (WHO) ne göre sa l k; fiziksel, ruhsal ve sosyal aç lardan tam bir iyilik durumunu yans tmaktad r. Bu tan m uyar nca bireyin sa l kl olmas, sadece fiziksel aç dan de il, ruhsal ve sosyal yönlerden de tam bir iyilik durumunu ifade etmektedir. flletme aç s ndan sa l k, artan kiflisel ve örgütsel verimlilik ile kalite düzeyinin ve azalan maliyetlerin temelidir. Bu noktada, sa l n sistemli yönetimi maliyeti azalt c ve üretim kalitesini art r c rol oynar. Örgüt sa l anlam nda sa l kl örgüt ifllevseldir, düzenli çal fl r ve ürün ya da hizmetlerini etkin üretir. Dolay s yla, çal flanlar n hastal k ya da sakatl k durumu örgütün sa l ks z oldu unu gösterir. Kaza raporlar örgüt sa l n n durumunu ortaya koyan bir göstergedir (fiekil 7.1) Örgütsel Sa l k Verimlilik Kalite Azalan Sa l k ve Sakatl k Maliyetleri Kiflisel Sa l k Kiflisel Verimlilik Kiflisel Yaflam Kalitesi Sa l k Bak m Aç s ndan Azalan Katk flçi Sa l Dünya Sa l k Örgütü (WHO) iflçi sa l n, çal flan tüm insanlar n fiziksel, ruhsal, moral ve sosyal yönden tam iyilik durumlar n n sa lanmas n en yüksek düzeylerde sürdürülmesini, ifl koflullar n ve kullan lan zararl maddeler nedeniyle çal flanlar n sa l na gelebilecek zararlar n önlemesini ve ayr ca iflçinin fizyolojik özelliklerine uygun yerlere yerlefltirilmesini, iflin insana ve insan n ifle uymas n amaçlar olarak ele alan t p dal d r. Uluslararas Çal flma Örgütü (ILO) ile Dünya Sa l k Örgütü (WHO) oluflturduklar ortak komisyonda iflçi sa l n n esaslar flöyle belirlenmifltir: 1. Bütün ifl koflullar nda iflçinin fiziksel, ruhsal ve sosyo-ekonomik bak m ndan sa l n en üst düzeye ç karmak ve bunun devam n sa lamak. 2. Çal flma flartlar ve kullan lan zararl maddeler nedeni ile iflçi sa l n n bozulmas n engellemek. 3. Her iflçiyi kendi fiziksel ve ruhsal yap s na uygun iflte çal flt rmak. 4. flin iflçiye ve iflçinin ifle uyumunu sa lamakt r. SIRA S ZDE 1 Uluslararas Çal flma Örgütü (ILO) hangi amaçla kurulmufltur? Araflt r n z. Meslek Hastal Mesleki bir faaliyetin yürütümü ya da baz ifllerde sürekli çal flma, bireyde bu faaliyetlerle do rudan ba lant l hastal klara yol açabilmektedir. Meslek hastal, mesleki tesirlerin sonucu olarak meydana gelen ve bu tesirlerin devam halinde gittikçe artan ve bu yüzden belirli mesleklerde ya da çal flma gruplar nda görülen hastal klar ifade eder. Bu ba lamda, t bbi bak mdan bir meslekte ya da faaliyet sahas nda s k görülen ve ayn flartlar alt nda deneysel olarak da meydana getirilebilen hastal klar meslek hastal klar d r fleklinde bir tan m yap labilir. Benzer bir tan ma, 506 say l Sosyal Sigortalar Yasas nda da yer verilmifltir. Nitekim Yasan n 11. Maddesinin B bendine göre meslek hastal, sigortal n n çal flt r ld iflin niteli i-

191 7. Ünite - fl Sa l ve Güvenli i 181 ne göre tekrarlanan bir sebeple veya iflin yürütüm flartlar yüzünden u rad geçici veya sürekli hastal k, sakatl k veya ruhi ar za halleridir. Meslek hastal klar, Sosyal Sigortalar Sa l k Kanunu Sa l k fllemleri Tüzü ü ne ekli meslek hastal klar listesinde 5 ana gruba toplanm flt r. Bu listede hastal klar n belirtileri, hangi ifllerde görüldükleri ve sigortal bir iflten ayr lm fl olanlar n hastal klar nda, hastal klar n n mesleki oldu unun sigorta taraf ndan kabulü için en çok ne kadar zaman geçmesi gerekti i (yükümlülük süresi) belirtilmifltir. Sosyal Sigortalar Sa l k Kanununa göre meslek hastal klar flu gruplarda toplanm flt r: 1. Kimyasal maddelerden kaynaklanan meslek hastal klar (Kurflun ve kurflun bileflenleri, civa, krom, karbon monoksit, arsenik ve bileflenleri, kadmiyum, organik fosfor bileflikleri, kükürt dioksit, karbon sülfüralkoller, ketonlar gibi çeflitli maddeler nedeniyle olan meslek hastal klar bu grupta say labilir). 2. Mesleki deri hastal klar (Bu grupta deri kanserleri ve prekanseröz deri hastal klar ile kanserleflmeyen cilt hastal klar yer almaktad r). 3. Pnömokonyozlar ve di er meslek solunum sistemi hastal klar (Bu grupta Silikoz ve silikotüberküloz, asbestozis, silikatozlar gibi pnömokonyoz tipleri, alüminyum ve bilefliklerinin neden oldu u solunum sistemi hastal klar, sert metallerin tozlar ile olan bronkopulmoner hastal klar. Thomas curufu ile bronkopulmener hastal klar, mesleksel bronfliyal ast m, bisinozis baflta olmak üzere mesleksel solunum sistemi hastal klar yer almaktad r. 4. Mesleki bulafl c hastal klar (Bu grupta parazit hastal klar, tropikal hastal klar, hayvanlardan insana bulaflan hastal klar (zoonozlar) ve sa l k hizmetleri çal flanlar nda görülebilecek viral hepatit ve tüberküloz gibi hastal klar yer almaktad r). 5. Fiziki etkenlerle olan meslek hastal klar (Bu grupta iyonlay c fl nlarla olan hastal klar, enfraruj fl nlar ile meydana gelen katarakt, gürültü sonucu iflitme kayb, hava bas nc ndaki ani de iflmelerle olan hastal klar, titreflim sonucu meydana gelen kemik eklem zararlar, sürekli lokal bask sonucu oluflan hastal klar, tekrarlayan travma sonucu oluflan fiziki nedenli meslek hastal klar yer al r). Yukar da verilen gruplar d fl nda bir hastal n mesleki oldu u kan s nda, Sosyal Sigortalar Yüksek Sa l k Kurulu na müracaat edilir. Meslek hastal klar, ortaya ç kard klar sonuçlar itibariyle ifl kazalar gibi bir mesleki risk grubu olarak sosyal güvenlik sistemlerinin kapsam na al nm flt r. Sosyal güvenlik sistemleri, sosyal güvenlik garantisini ifl kazalar ve meslek hastal klar sigorta kolundan sa lamaktad r. fl kazalar ve meslek hastal klar n n çal fl rken meydana gelmesi, çal flan koruma ihtiyac ve bu sigorta kolunun finansman n n tamamen ya da büyük ölçüde iflveren taraf ndan karfl lanmas, sa lanan garantinin de di er sigorta kollar na nazaran daha genifl kapsaml olmas na yol açmaktad r. Meslek hastal klar na sebep olan kimyasal maddelere befl örnek veriniz. Türkiye de meslek hastal klar alan nda hizmet veren T.C. Sa l k Bakanl Ankara Meslek Hastal klar Hastanesi nin web sayfas n inceleyiniz. 2 SIRA S ZDE NTERNET

192 182 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fl Güvenli i fl güvenli i, iflyerlerini iflin yürütümü nedeniyle oluflan tehlikelerden ve çal flan n sa l na zarar verebilecek koflullardan ar nd rarak, daha iyi bir çal flma ortam sa lamak için yap lan sistemli çal flmalar fleklinde tan mlanmaktad r. fl kazalar ve meslek hastal klar n n neden olduklar kay plar en aza indirmek amac yla bilimsel araflt rmalara dayal güvenlik önlemlerinin saptanmas ve uygulanmas do rultusundaki çal flmalar ifl güvenli i kavram içinde ele al nmaktad r. Genel anlamda ifl güvenli i kavram çal flanlar n, iflletmenin ve üretimin her türlü tehlike ve zararlardan korunmas n içermektedir. fl Kazas fl kazas n n birçok tan m bulunmaktad r. Dünya Sa l k Teflkilat (WHO) ifl kazas n ; önceden planlanmam fl, ço u zaman yaralanmalara, makine ve teçhizat n zarara u ramas na veya üretimin bir süre durmas na yol açan olay olarak tan mlamaktad r. Uluslararas Çal flma Örgütü (ILO) ise ifl kazas n belirli bir zarar veya yaralanmaya yol açan, önceden planlanmam fl beklenmedik bir olay fleklinde tan mlam flt r. 506 Say l Sosyal Sigortalar Kanunun un 11. Maddesi ifl kazalar n, afla daki hal ve durumlardan birinde meydana gelen ve sigortal y hemen veya sonradan bedence veya ruhça ar zaya u ratan olay fleklinde aç klamaktad r: Bir olay n ifl kazas olarak kabul edilmesi için afla daki koflullardan birinde gerçekleflmesi gerekir. a) Sigortal n n iflyerinde bulundu u s rada: Kazan n iflyerinde yap lan iflle ilgisi olup olmad na bak lmaks z n sigortal n n iflyerinde bulundu u s rada meydana gelmesi gerekmektedir. b) flveren taraf ndan yürütülmekte olan ifl dolay s yla: flyerinde meydana gelmemekle beraber, iflverenin verdi i bir ifli yapmak üzere iflyerinden ayr lan sigortal n n, yolda u rad trafik kazas sonucunda yaralanmas da bir ifl kazas olarak kabul edilir. c) Sigortal n n iflveren taraf ndan görev ile baflka bir yere gönderilmesi yüzünden as l iflini yapmaks z n geçen zamanlarda, d) Emzikli kad n sigortal n n çocu una süt vermek için ayr lan zamanlarda: Emzikli bir kad n sigortal n n çocu una süt emzirmek için iflyerinden ald süt emzirme izni s ras nda meydana gelen herhangi bir kaza ifl kazas olarak kabul edilir. e) Sigortal n n, iflverence sa lanan bir tafl tla, iflin yap ld yere toplu olarak götürülüp getirilmeleri s ras nda: Bir iflyerinde çal flan iflçilerin mesai bitiminde iflveren taraf ndan sa lanan bir tafl t n içinde evlerine dönmeleri esnas nda tafl t n devrilmesi ya da baflka bir tafl tla çarp flmas sonucunda meydana gelen kazada yaralanmalar ifl kazas olarak kabul edilir. fl kazas sonucunda çal flan aç s ndan ortaya ç kan zararlar, yaralanma veya ölüm fleklindedir. fl kazas sonucunda bireyler çal flma güçlerini tamamen ya da k smen, sürekli ya da geçici olarak kaybedebilmekte ve gelir kay plar yla karfl laflabilmektedir. fl kazas ölümle sonuçlanm fl ise, ölen bireyin bak ma muhtaç duruma gelen aile bireylerine gelir garantisi sa lanmas gerekir. fl Kazalar n n S n fland r lmas fl kazalar ; kazan n cinsine, yaralanman n cinsine ve yaralanman n a rl na ba l olarak s n fland r lmaktad r.

193 7. Ünite - fl Sa l ve Güvenli i 183 Kazan n Cinsine Göre fl Kazalar Düflme, incinme Parça, malzeme düflmesi Göze yabanc cisim kaçmas Yanma Makinalardan olan kazalar El aletlerinden olan kazalar Elektrik kazalar Ezilme, s k flma Patlamalar Zararl ve tehlikeli maddelere de me sonucu oluflan kazalar Yaralanman n Cinsine Göre fl Kazalar Kafa yaralanmalar (bafl, göz, yüz vb.) Boyun omurga yaralanmalar Gö üs kafesi ve solunum organlar yaralanmalar Kalça, dizkapa, uyluk kemi i yaralanmalar Omuz, üst kol, dirsek yaralanmalar Ön kol, el bile i, el içi, parmak yaralanmalar Diz kapa, bald r, ayak yaralanmalar ç organ yaralanmalar Ruhsal ve sinirsel tahribat yapan kazalar Yaralanman n A rl na Göre fl Kazalar Yaralanma ile sonuçlanan kazalar Bir günden fazla iflten uzaklaflmaya neden olacak tedavi gerektirmeyen kazalar Bir günden fazla iflten uzaklaflmay gerektiren kazalar Sürekli ifl göremezli e neden olan kazalar Ölüm ile sonuçlanan kazalar fl Kazas ve Meslek Hastal klar na Sebep Olan Faktörler fl kazas ve meslek hastal klar n n ortaya ç kmas na sebep olan faktörler afla daki gibi s n fland r labilir: 1. Çal flma Ortam ndan Kaynaklanan Tehlikeler Titreflim Gürültü Yetersiz havaland rma Afl r s, nem ve hava hareketleri Yetersiz veya afl r ayd nlatma 2. Kimyasal Tehlikeler Toksik gazlar, organik s v lar n buharlar, ergimifl haldeki metal gazlar Radyasyona maruz kalma (X fl nlar, do al ve yapay radyoaktif maddeler, k z lötesi ve mor ötesi fl nlar) Asitler, bazlar nedeniyle yanma nert tozlar, fibrojenik tozlar, toksik tozlar, kanserojen tozlar, alerjik tozlar 3. Elektrikle Çal flma ile Meydana Gelen Tehlikeler Topraklamas yap lmam fl tezgâhlar veya el aletleri Topraklaman n belli periyotlarla kontrolünün yap lmamas Elektrik ve ayd nlatma tesisat n n periyodik kontrolünün yap lmamas Y pranm fl ve hatal onar lm fl el aletleri

194 184 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Yetkisiz kiflilerin müdahalesi K r k y pranm fl el aletleri Koruyucu baret, eldiven, çizme, staka veya tabure gibi kiflisel koruyucular n bulunmamas ve kullan lmamas Zeminin yal t lmamas Yüksek gerilim ile çal flmada gerekli kurallara uyulmamas 4. Mekanik Tehlikeler Makina ve tezgâh n ezen, delen, kesen, dönen operasyon koruyucusunun bulunmamas Preslerde çift el kumanda kullan lmamas Preslerde ayak pedal koruyucusu olmamas Transmisyon kay fllar n n koruyucusunun tak lmam fl olmas Makina ve tezgâh tehlike an nda durduracak stop butonun ya da kesicinin bulunmamas Yetersiz ve uygun olmayan makina ve koruyucu teçhizat Yetersiz uyar sistemleri Düzensiz ve da n k iflyeri ortam Makinalar n, kald rma aletlerinin, kazanlar n, kompresörlerin vb. gerekli bak m ve periyodik kontrollerinin yap lmamas 5. Tehlikeli Yöntem ve fllemler fle yeni bafllayan iflçiye ifl, ifl sa l ve güvenli i konular nda e itim vermeden çal flt rma Belli aral klarla iflçilere ifl sa l ve güvenli i konular nda e itim verilmemesi Makina veya tezgâhlarda çal fl rken koruyucu teçhizat n devre d fl b rak lmas Baret, gözlük, siper, maske vb. kiflisel koruyucular n kullan lmamas Afl r yük kald rma 3 m den yüksek malzeme istifleme Yükleme ve boflaltma ifllemlerinin uygun yöntemle yap lmamas Etiketlenmemifl veya yetersiz etiketlenmifl malzeme Gereken uyar, ikaz iflaret ve yaz lar n n konmam fl olmas Güvenlik kart olmayan kimyasalla çal flma Yeterli ikaz vermeden araçlar n çal flt r lmas veya durdurulmas Elektrik kesilmeden teçhizat üzerinde onar m Onar m esnas nda beklenmedik bir harekete karfl flalter veya güç dü mesinin emniyete al nmam fl olmas Çal fl r haldeki teçhizat n ya lanmas, temizlenmesi, ayarlar n n yap lmas Depo ve konteynerlerin tam olarak boflalt l p temizlenmeden üzerinde onar m ve kaynak yap lmas Yüksekten atlama Parlama, patlama ve yang n ihtimali olan yerlerde elektrik tesisat n n aleve dayan kl olmamas Parlama, patlama ve yang n tehlikesi olan yerlerde sigara içilmesi Malzemelerin, makinalar n ve teçhizat n uygun yerlefltirilmemesi 6. flyeri Ortam ndan Kaynaklanan Tehlikeler flyeri zemininin yap lan ifle uygun olmamas Yetersiz geçitler Yetersiz ç k fl yerleri Yetersiz ifl alan Düzensiz iflyeri

195 7. Ünite - fl Sa l ve Güvenli i 185 Merdivenlerde korkuluk olmamas Dufllar n ve tuvaletlerin çal fl r durumda veya temiz olmamas Tehlike ve Risk Tehlike; iflçi sa l n ve ifl güvenli ini tehdit eden, zora sokan, büyük zarara yol açabilecek durumlard r. Tehlikeye yol açabilecek faktörler; insani, çevresel ve teknik faktörler olarak ayr labilir. nsani faktörler; yafl, cinsiyet, e itim, deneyim, fizyolojik ve psikolojik gibi nedenlerdir. Çevresel faktörler çal flma ortam ndan kaynaklanan faktörlerdir. Gürültü, s, fl k, radyasyon, mikroorganizmalar tahrifl edici ve bo ucu gazlar ile, anestezik ve narkotik maddelere maruz kalma, çevresel faktörler aras nda yer al r. Teknik faktörler ise makinelerin periyodik bak mlar n n yap lmamas, kapasitelerinin zorlanmas, aletlerdeki aksakl klar, malzeme ve iflyerindeki hatalar, kiflisel korunma araçlar n n kullan lmamas, makinelerin hatal yerleflimi, ergonomik olmayan koflullard r. Risk, bir tehlikenin ortaya ç kma ihtimali ve bu tehlikenin ortaya ç kt anda sebep olaca etkinin ciddiyeti aras ndaki ba olarak tan mlanabilir. fl Sa l ve Güvenli i Uluslararas Çal flma Örgütü (ILO) ile Dünya Sa l k Örgütü (WHO) fl Sa l ve Güvenli ini, tüm mesleklerde iflçilerin bedensel, ruhsal, sosyal iyilik durumlar n en üst düzeye ulaflt rmak, bu düzeyde devaml l n sa lamak, iflçilerin çal flma koflullar yüzünden sa l klar n n bozulmas n önlemek, iflçileri çal flmalar s ras nda tehlikelerden korumak, iflçileri fizyolojik ve psikolojik durumlar na uygun ifl ortam na yerlefltirmek ve bunun devaml l n sa lamak, özet olarak iflin insana ve her insan n kendi ifline uyumunu sa lamak olarak tan mlam flt r Say l fl Kanunu ndaki flçi Sa l ve fl Güvenli i kavram yerine, 4857 say l yeni Kanunu nda daha genifl kapsaml ve evrensel bir kavram olan fl Sa l - ve Güvenli i (Occupational Health and Safety) kavram kullan lm flt r. fl Sa l - ve Güvenli i kavram, flçi Sa l ve fl Güvenli i kavram ndan farkl olarak, tehlikelerin önlenmesinin yan nda risklerin öngörülmesi, de erlendirilmesi ve bu riskleri tamamen ortadan kald rabilmek ya da zararlar n en aza indirebilmek için yap lacak çal flmalar da içermektedir. fl Sa l ve Güvenli i Yönetim sistemi ile ilgili dünyada uygulanan standartlar, kanunlar ve dokümanlar haz rlayan üç organizasyon araflt r n z. fi SA LI I VE GÜVENL N N ÖNEM fl kazas ve meslek hastal bireyi etkiledi i gibi çal flt kurumu (örgütü) ve toplumu da do rudan veya dolayl olarak etkiler. Bu nedenle iflletmelerin, ilgili kurulufllar n ve bireylerin ifl sa l ve güvenli i konusunda titizlikle durarak gerekli önlemleri almas gerekir. Konunun öneminin daha iyi kavranmas için bu bölümde bireysel, örgütsel ve toplumsal aç dan ifl sa l ve güvenli inin önemine yer verilmifltir. Bireysel Düzeyde fl Sa l ve Güvenli inin Önemi fl kazalar ve meslek hastal klar n n iflçi ve ailesi üzerindeki en somut ekonomik etkisi, çal flma gücündeki azalmalara ba l olarak ücret kayb fleklinde ortaya ç k- 3 SIRA S ZDE

196 186 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik makta ve hane halk n n gelirinin önemli ölçüde azalmas na neden olabilmektedir. Kazalar n ya da hastal klar n; erken emeklilik, ifle devams zl k ve iflsizlik gibi sonuçlar olabilir. flçinin kaza ya da meslek hastal sonucunda u rad kay p, ço u zaman sadece parasal nitelikli de ildir. flçiye ve ailesine sa lanan maddi yard mlar tüm ihtiyaçlar n n giderilmesi için yeterli olmad gibi, iflgöremez duruma gelmesiyle birlikte geçim s k nt s içine düflen iflçinin yaflad moral kayb n, ac ve s k nt y tamamen ortadan kald ramamaktad r. Bir di er anlat mla, ifl kazalar n n ve meslek hastal klar n n iflçi ve ailesi bak m ndan ortaya ç kard maliyet sadece ekonomik de il, ayn zamanda sosyo-psikolojik niteliktedir. Ayr ca iflçinin psikolojisinde de çevresine karfl küskünlük ve düflmanl k duyma gibi baz bozulmalar ortaya ç kabilmekte, aile içi iliflkileri zedelenebilmektedir. Kuflkusuz bu noktada iflçiyi iflini güvenli davran fl temelinde yerine getirme ile ifl sa l ve güvenli i faaliyetlerine kat lma sorumluluk ve görevi düflmektedir. fl sa l ve güvenli inin bütün yönleri hakk nda iflçilere dan fl lmal, iflçiler bilgilendirilmeli ve e itilmelidir. Örgütsel Düzeyde fl Sa l ve Güvenli inin Önemi flletmeler aç s ndan ifl kazalar n n ve meslek hastal klar n n ortaya ç kard maliyetler ya da kay plar dolayl maliyetler ve dolays z maliyetler olarak iki grupta toplanmaktad r. Dolays z maliyetler, kaza sonucu veya mesleki nedenlerden do- an zararlar n ödenmesinden (tedavi harcamalar, sigorta prim ve tazminatlar ile mahkeme giderleri gibi) kaynaklanmaktad r. Dolayl maliyetler ise, iflgücü kayb (örne in kazaya u rayan n ve arkadafllar n n çal flamamas, kazaya u rayana ilk yard m yap lmas ile yasal ifllemler yüzünden kaybedilen zaman gibi), üretim kayb (kaza nedeniyle üretime ara verilmesi, hammadde ve malzemenin zarar görmesi gibi), iflletme siparifllerinin zaman nda karfl lanamamas ve denetim masraflar fleklindedir. Toplumsal Düzeyde fl Sa l ve Güvenli inin Önemi fl kazalar n n ve meslek hastal klar n n topluma getirdi i yükü hesaplamak güçtür. Bunun nedeni, kazalar n sa l k sistemi ve sigorta sektörü gibi de iflik alanlar etkilemesidir. Bununla birlikte, ifl kazalar ve meslek hastal klar nda kaybedilen iflgücü ve iflgünü say lar n n artmas n n ülke ekonomisi kadar sosyal yap y da olumsuz yönde etkiledi i bir gerçektir. fl kazalar ve meslek hastal klar sonucu ortaya ç kan -vas fl iflgücü ve iflgünü kayb, iflçi ailelerinin ekonomik ve sosyal kay plar, kaza sonucu alet ve makinelerdeki hasarlar ve üretimdeki aksama gibi- gerek maddi ve gerekse manevi kay plar ülkelerin sosyo-ekonomik kalk nma çabalar önünde önemli bir engel oluflturmaktad r. Özetle, ifl kazalar ve meslek hastal klar sonucunda yaflanan maddi ve manevi kay plar ülke ekonomisi bak m ndan çok önemli boyutlara ulaflt gibi, bir sosyal sorun niteli i de tafl maktad r. ELEKTR K TEHL KELER Elektrikten kaynaklanan tehlikeler; elektrik çarpmas, elektrik ark oluflmas ve elektrik ark patlamas olmak üzere 3 ayr bafll kta incelenir. Elektrik tehlikesine göre farkl önlemlerin al nmas gerekir. Bu bölümde elektrikten kaynaklanan tehlikeler ile bunlar n etkileri anlat lm flt r.

197 7. Ünite - fl Sa l ve Güvenli i 187 Elektrik Çarpmas (Elektrik fiok) Tan m Elektrik ak m n n sebep oldu u enerji vücutta s enerjisi olarak ortaya ç kar. Is enerjisinin fliddetine ba l olarak dokularda hasar meydana gelir. Buna elektrik çarpmas denir. Elektrik çarpmas vücuttan ak m geçti inde meydana gelen fiziksel bir uyar olarak tan mlanabilir. Belirtileri Baz elektrik çarpmas belirtileri afla daki gibidir: hafif kar ncalanma hissi fliddetli kas kas lmas kalp ritm bozuklu u doku hasar (en önemli doku hasar ; yanma ve hücre duvar n n zarar görmesidir) Etki Eden Faktörler Yukar da da belirtildi i gibi elektrik ak m n n sebep oldu u enerji, vücutta s enerjisi olarak ortaya ç kar ve bu s fliddetine ba l olarak dokularda hasar meydana gelir. Elektrik çarpmas n n fliddetine elektrik enerjisi formülünde yer alan parametrelerin etki edece i aç kt r. Afla da elektrik enerjisi formülü verilmifltir. W=I 2 Rt (7.1) W: Enerji (joule) I: Ak m fliddeti (amper) R: Direnç (ohm) t: Süre (saniye) Elektrik çarpmas na etki eden faktörler afla da aç klanm flt r. 1. Kiflinin fiziksel durumu ve tepkileri: Fiziksel durumu ve tepkileri iyi olan bir kifli bir elektrik ak m na maruz kald nda daha az etkilenir. Ancak kalp problemi veya akci er rahats zl gibi sa l k problemi olan bir kifli ayn ak - ma maruz kald nda daha çok etkilenir. 2. Ak m yolu: Elektrik ak m en az dirençli yolu tercih ederek bir yerden baflka bir yere tafl n r. Ak m n süresini ve fliddetini art r c bir yol izlemesi vücutta meydana gelecek hasar n fliddetini art r r. 3. Ak m n süresi: Ak m n süresi ile enerji do ru orant l oldu undan (7.1 formülü) kiflinin uzun bir süre ak ma maruz kalmas vücuttaki hasar art r r. 4. Ak m fliddeti: Ak m fliddeti ile enerji do ru orant l oldu undan (7.1 formülü) kiflinin yüksek fliddetli ak ma maruz kalmas vücuttaki hasar art r r. nsan vücudundan geçen ak m n fliddeti Ohm Kanununa uyar. E I = (7.2) R I: Ak m fliddeti (amper) E: Uygulanan gerilim (volt) R: Ak m yolu üzerindeki direnç (ohm)

198 188 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 7.2 Elektrik çarpmas nda ak m yolu (Cadick ve ark., 2000) Elektrikli matkap Ak m Yolu Fiziksel Devre 120 V AC Matkap R1 R2 Elektrik Eflde er Devresi fiekil 7.2 de çal flan, matkapta faz kaça olmas nedeniyle 120 V a maruz kalm flt r. 120 V luk gerilim çal flan elinden aya na kadar etkiler. Bu durumda çal - flandan zemine ve tekrar kayna a do ru bir ak m ak fl olur. Kifliye etki eden ak m afla daki eflitlik ile belirlenir. I = E (7.3) R + 1 R 2 R 1 : Çal flan n elektrik vücut direnci, deri direnci, iç direnci ve ayakkab s n n direnci (Ω) R 2 : Yeryüzünün direnci olup bu tür analizlerde ihmal edilebilir (Ω) Tablo 7.1 de farkl malzemeler için elektrik direnç de erleri verilmifltir. Tablo 7.1 Çeflitli malzemeler için nominal direnç de erleri ( Cadick ve ark., 2000) Malzeme Lastik eldiven veya taban Zemin üstü kuru beton Zemin kuru beton Taban köselesi, kuru, ayak dahil Taban köselesi, slak, ayak dahil Zemin slak beton *Dirençler 130 cm 2 alanlar için belirlenmifltir. Direnç* >20 MΩ 1-5 MΩ MΩ MΩ 5-20 kω 1-5 kω

199 7. Ünite - fl Sa l ve Güvenli i 189 Örne in fiekil 7.2 de, çal flan slak toprak zemin üzerinde deri ayakkab giymifl bir flekilde çal fl yor ve bu kiflinin iç direnci 200Ω ve slak ayakkab n n direnci 5000Ω olsun (Islak ayakkab n n direnci, kuru ayakkab ya göre daha düflüktür). Buna göre toplam direnç afla daki gibi hesaplan r: 200Ω (iç direnç) Ω ( slak ayakkab ) = 5200Ω Vücuttan geçen ak m ise; I 120 = = mA olarak hesaplan r. Tablo 7.2 de farkl fliddetteki ak mlar n, a rl 68 kg olan bir insan üzerindeki etkileri görülmektedir. Buna göre ak m Tablo 7.2 den de görüldü ü üzere 68kg olan bir insanda elektrik çarpmas na ve vücutta elektrik ak m n n geçti i bölgedeki kaslar n kas lmas na neden olur. Çal flan, ak mla temas kesilmedi i sürece elektrik çarpmas na maruz kal r. Ak m (60 Hz) Fizyolojik olaylar Hissetme veya ölümcül olay <1 ma Yok Alg lanamaz 1 ma 1-3 ma 3-10 ma Alg lama efli i Hafif alg lama A r l alg lama Tablo 7.2 Farkl ak m fliddetlerine karfl vücudun tepkisi * (Cadick ve ark., 2000) 10mA Kollar n felç efli i El aletini gevfletemez; el aleti yoksa kifli uza a f rlayabilir (daha yüksek ak mlarda ölüm gerçekleflebilir) 30 ma Solunum yetmezli i Nefes alamama (s kl kla ölümle sonuçlan r) 75 ma Fibrilasyon efli i % ma Fibrilasyon efli i % 99.5 Kalbin kan pompalama görevini etkin yapamamas (ölümcül olabilir) Kalbin kan pompalama görevini etkin yapamamas (ölümcül olabilir) 4 A 5 A Kalp yetmezli i efli i (fibrilasyon yok) Doku yanmas Ak m geçifli oldu unda kalp durur. K sa süreli elektrik çarpmalar nda ak m kesildi inde kalp tekrar çal flabilir (genelde kalp yetmezli inden dolay ölüm yaflanmaz) Hayati organlar yanmad sürece ölüm yaflanmaz *Notlar: (1) Bu verilerin elde edilmesinde a rl yaklafl k 68 kg (150 lb) olan kifli referans al nm flt r. (2) Yüksek ak m seviyeleri ile ilgili veriler yaflanm fl kazalardan ve kazazedelerden elde edilmifltir. (3) Maruz kal nan ak m n özelliklerine göre vücudun tepkileri kifliye göre farkl l k gösterir. 5. Ak m n frekans : Yüksek frekansl ak mlarda s enerjisinin etkileri artan kapasitif ak mdan dolay daha düflüktür. Do ru ak m ve standart flebeke ak m (50Hz veya 60 Hz) vücut üzerinde farkl etkilere sebep olur. Ayn fliddette do ru ak m ve alternatif ak ma (V DC =V AC (rms) ) maruz kalan bir kiflide do ru ak m n, alternatif ak ma göre daha yüksek s nma hissine sebep oldu u görülmüfltür. fiekil 7.3 de 15 Hz den 100 Hz e alternatif ak m n süreye ba l olarak insan vücudu üzerindeki etkileri gösterilmifltir.

200 190 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil Gerilimin fliddeti: Bugüne kadar gerilim fliddetinin elektrik çarpmas na etkisi önemsenmemifltir. Ayn ak m fliddetinde, 200 V luk kaynak ile 2000 V luk kayna n yarataca fiziksel etkinin ayn oldu u kabul edilmifltir. Gerçek yaflamda ise yüksek gerilimler düflük gerilimlerden daha ölümcül olabilmektedir. 15 Hz den 100 Hz e Alternatif Ak m Etkilerinin Ak m-zaman Bölgeleri ca 0.14 s hassas faz ca 0.75s Ak m n ak fl süresi ms Genellikle bir tepki yoktur. Elektrik Ark AC-1 Açma ak m Bafllang ç ak m a b c c2 c3 RCD 30 ma AC-2 AC-4-1: Ventriküler fibrilasyon olas l >%5 AC-3 AC-4-3: Ventriküler fibrilasyon olas l >%50 AC , Genellikle zararl bir fizyolojik etki yoktur. Kaynak: Kafl kç, 2006 ma Vücut ak m Organik bir hasar olmaz. Geçici kalp kas lmalar,kramp, nefes almada zorluklar görülür. Tehlikeli fizyolojik etkiler. A r yan klar ve ölüm olaylar görülür. Tan m Elektrik ark, aralar nda hava benzeri yal tkan bulunan iki elektrot aras nda elektriksel boflalma olarak ifade edilir. Elektrik ark olufltu unda s ve fl k enerjisi ortaya ç kar. Örne in yüksek enerji kablolar nda iletken teli izole eden yal tkan malzemenin bozulmas ile bu noktadaki malzeme buharlafl r ve hava parçac klar iyonize olur. Bunun sonucunda k v lc m atlamas oluflur, bu bir elektrik ark d r. Elektrik ark sonucunda oluflan yüksek s enerjisinden yararlan larak endüstride kullan lan elektrik ark kayna gelifltirilmifltir. Elektrik ark afla daki durumlarda meydana gelir: ki nokta aras ndaki gerilimin havan n dielektrik dayan m n aflmas durumunda. Baz iletkenlerin yüksek ak m nedeniyle afl r s nmas durumunda. (Örne in çok ince bir tel afl r ak ma maruz kald nda tel erir, hava afl r s n r ve bu durum ark n bafllamas na neden olur). Çok yüksek ak m tafl yan iki parçan n temas etmesi durumunda. (Bu durumda temas n gerçekleflti i uç nokta afl r s n r ve ark meydana gelir).

201 7. Ünite - fl Sa l ve Güvenli i 191 Ark Enerjisinin Etkileri Elektrik arklar son derece s cakt r. Arklar n uç noktalar ndaki s cakl klar Kelvin den daha yüksek olabilir. Bu yüksek s cakl klar temas eden kiflide birinci, ikinci veya üçüncü derecede yan klar oluflmas na ve ortam n alev almas na sebep olabilir. Elektrik ark ndan do an s enerjisi bir kifliyi öldürebilir veya yaralayabilir. fiekil 7.3 (a) da elektrik ark (b) de elektrik ark n n yaratt etkiye iliflkin örnek verilmifltir. fiekil 7.4 (a) Elektrik ark ( fiekil 7.5 (b) Elektrik ark n n yaratt etki ( Ark enerjisi 3 ayr formda gözlenebilir. Tablo 7.3 de ark enerji formlar ve bu enerjilerin kifli üzerinde yaratt etkiler verilmifltir. Enerji Ifl k Is Mekanik Yaralanma Türü Göz yaralanmalar Ciddi yan klar Nesnelerin ve kiflinin f rlamas sonucunda yaralanma ya da ölümler Tablo 7.3 Ark enerji formlar ve bu enerjilerin kifli üzerinde yaratt etkiler. Elektrik Ark Patlamas Elektrik ark meydana geldi inde etraftaki hava birdenbire afl r s n r. Bu durum bas nc n de iflmesine ve dolay s yla havan n çok h zl genleflmesine sebep olur. Bu yüksek bas nç dalgalar patlamaya yol açar. Bu patlama yüksek gürültüye ve ha-

202 192 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fiekil 7.6 Elektrik ark patlamalar n n yaratt sonuçlara örnekler sarlara neden olur. Bu yüksek bas nç dalgas anahtar mekanizmalar n n bozulmas - na, parçalar n mermi etkisi yaratmas na, hatta bir beton duvar n y k lmas na sebep olabilir. Her zaman elektrik ark ve elektrik ark patlamas birlikte meydana gelmez. Ancak ark ve patlaman n birlikte gerçekleflmesi durumunda ölümcül sonuçlar ortaya ç kar. Elektrik ark patlamas n n yaratt sonuçlar fiekil 7.4 de görülmektedir. Kaynak: STAT K ELEKTR K TEHL KELER Statik elektri in etkileri ve bu etkilerin yaratt tehlikeler afla daki bafll klar alt nda toplanabilir: 1. Elektrik ark 2. Elektrostatik flok 3. Elektrostatik itme/çekme 4. Statik elektri in cihazlara etkisi 5. Statik elektri in canl ya etkisi Statik elektri in etkileri flu flekilde s ralanabilir: 1. Elektrik Ark : Statik elektri in boflalmas (deflarj ) s ras nda meydana gelen elektrik ark n n oldu u yerde, yan c, parlay c veya patlay c bir ortam varsa, büyük patlama ve yang n olaylar meydana gelebilir. Bu durum statik elektri in sebep olabilece i en önemli tehlikelerden biridir. Genel olarak bir

203 7. Ünite - fl Sa l ve Güvenli i 193 yanma olay için yak t (yan c madde), oksijen ve s (yak c ) faktörlerinin ayn anda ortamda bulunmas gereklidir. Normal olarak karfl lafl lan elektrostatik k v lc mlar kat veya s v yak tlar n tutuflmas na neden olmaz. Yak t buhar halinde de ilse, s faktörü önce yak t buharlaflt rmal, sonra da buharlaflan yak t patlama s cakl na getirmelidir. Yanman n devam edebilmesi için yak t, oksijen ve s iliflkisi o flekilde olmal d r ki, yanma s s, yak t buharlaflt rmaya devam etmeli ve reaksiyon s cakl n muhafaza etmek ve art rmak için yeterli yak t yakmal d r. Dolay s yla, ortamda yan c ve parlay c buhar yoksa bu ark sebebiyle yang n tehlikesi yoktur veya çok azd r. Fakat örne in tabancal boya iflinde oldu u gibi, ortamda tabancadan ç kan yan c ve parlay c boya kar fl m gibi parlay c ve patlay c var ise deflarj ark bu ortamda tutuflmaya neden olabilir. 2. Elektrostatik fiok: Yüksek potansiyel fark na sahip statik elektrik boflalmalar, elektrik flokuna (çarpmas na) benzer etki yaratabilir. Bu tip elektrik floklar ac vericidir ancak, etkileri ço u zaman k sa süreli ve geçicidir. Bu flekilde elektrik flokuna maruz kalan kifliler, dönen makineler yan nda veya düflme tehlikesi olan riskli yerlerde çal fl yorlarsa, inisiyatif d fl refleks hareketleri nedeniyle ifl kazalar na maruz kalabilir. 3. Elektrostatik Çekim / tme: Elektrik yükü ile yüklenen maddelerde elektrostatik çekim ya da itme statik elektri in görülen etkilerinden biridir. Örne in hafif ve iletken olmayan malzemelerin ifllendi i veya kullan ld bas m ve benzeri ifllerde statik elektrik yükü birikmesi, tabakalar n birbirine yap flmas na veya ayr lmas na neden olur. Bundan baflka statik elektrik yüklü maddeler yüzeylere yap flabilir ve bu yap flmadan dolay yüzeyden hareket ettirilemeyebilir. Bu da sistemin yavafllamas na neden olur. Sözü edilen tüm bu durumlar üretimi ya da ifllemleri olumsuz etkilemenin yan s ra zaman ve maddi kay plara yol açar. Ayr ca statik elektri in çekim etkisi nedeniyle, elektrik yüklü yüzeylere toz ve partiküllerin yap flmas da s kça görülen bir durumdur. Bu durum örne- in bask, boyama gibi ifllemlerde görülebilir ve ürünlerin hatal üretilmesine sebep olur. 4. Statik elektri in cihazlara etkisi: Statik elektrik, hassas elektrikli alet ve cihazlar n hatal çal flmas na neden olabilir. Hatta bu cihazlar n statik elektri- e maruz kalmalar baz parçalar n n bozulmas na ve hasarlanmas na neden olabilir. 5. Statik elektri in canl ya etkisi: nsan vücudunda afl r derecede statik elektrik yükü birikmesi, insan vücudundaki elektrik dengesini bozabilir ve sinirsel sistemi etkileyebilir. ELEKTR K TEHL KELER NDEN KORUNMA Elektri in sebep oldu u tehlikelerden korunmak için belirli ekipmanlara sahip olmak ve bununla birlikte ilgili prosedürleri izlemek gerekir. Tablo 7.4 ve 7.5 de elektrik tehlikelerinden korunmak için kullan lacak ekipmanlar ve izlenecek prosedür verilmifltir.

204 194 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Tablo 7.4 Elektrik tehlikelerinden korunmak için kullan lacak ekipmanlar. Tehlike Elektrik Çarpmas Elektrik Ark Elektrik Ark Patlamas Ekipmanlar Kauçuk malzeme kullan lm fl ekipmanlar: eldiven, paspas, örtü vb. Elektrik enerjisi uygulanm fl iletkenlerin üzerinde ve yak n nda çal fl rken yal tkan el aletleri Atefle dayan kl ifl elbisesi Atefle dayan kl giysi Koruyucu gözlük Kauçuk malzemeden yap lm fl ve/veya atefle dayan kl eldivenler Yap lan ifl ile mesafe korumak için çubuklar Atefle dayan kl ifl elbisesi (Bu k yafet erimifl metalin s çramas ndan korur) Atefle dayan kl giysi Yüz koruyucu maske Tablo 7.5 Elektrik tehlikelerinden korunmak için izlenecek prosedür. Elektrik Tehlikeleri için zlenecek Prosedür Çal flma alan ndaki tüm devre ve iletkenlerden enerjiyi kesmek. Kilitleme ve etiketleme ifllemi yapmak. Elektrik enerjisi uygulanm fl tüm ekipman ve iletkenlerden güvenli çal flma mesafesinde çal flmak ve bu mesafeyi korumak. lgili emniyet ekipmanlar n kullanmak. Tüm emniyet prosedürlerini ve gerekliliklerini yerine getirmek.. Ekipman kullanmadan önce dikkatlice kontrol etmek (Test ekipmanlar, aletler, emniyet ekipman vb.). Elektrik enerjisi uygulanmam fl ekipman n uygun flekilde toprakland ndan emin olmak. Bunun için gerek normal sistem topraklamas gerekse geçici emniyet topraklamas da yap labilir. Sistemleri kendinden emniyetli olacak flekilde tasarlamak. Elektrik enerjisinin kesilemedi i durumlarda afla da Tablo 7.6 da verilen emniyetli çal flma prosedürü uygulanmal d r. Tablo 7.6 Elektrik enerjisinin kesilemedi i ekipmanlarla çal flma durumunda elektrik tehlikelerinden korunmak için izlenecek prosedür. Elektrik Enerjisinin Kesilemedi i Durumlarda Elektrik Tehlikeleri için zlenecek Prosedür 1. Ekipman n elektrikle çal flma nedenleri tan mlan r. 2. Ekipman n elektrikle çal flma zorunlulu u konusunda sorumlu kifliden onay al n r. 3. flin tehlike-risk analizi hakk nda konu ile ilgili kiflilere (örne in o makine ile çal flan operatöre, vardiya flefine ve di er ilgili kiflilere) k sa bilgilendirme yap l r. 4. fl süreçleri ve görevleri ile ilgili yaz l bir plan haz rlan r ve uygulan r. 5. Potansiyel ark kaynaklar na yak n çal flacak kiflilerin kalifiye personel olmas, koruyucu giysi giymesi ve di er kiflisel koruyucu ekipmanlar kullanmas gerekir. fiekil 7.5 de Elektrik ve elektrik ark ndan koruyucu giysi örneklerine yer verilmifltir.

205 7. Ünite - fl Sa l ve Güvenli i 195 fiekil 7.7 Elektrik ve elektrik ark ndan koruyucu giysi örnekleri. Kaynak: STAT K ELEKTR K TEHL KELER NDEN KORUNMA Yukar da da söz edildi i gibi statik elektri in sebep olaca en önemli tehlike yang nd r. Statik elektrikten kaynakl olas bir yang n önlemek için ilk ad m, statik elektrik boflalmas na mani olmak ve ortamda parlama ve patlamaya haz r konsantrasyonda buhar veya homojen olarak da lm fl organik veya inorganik toz bulunmas na müsaade etmemektir. Bunun için düflük parlama s cakl ndaki s v lar kapal kaplar içerisinde, yüksek parlama s cakl ndaki s v lar ise bu s cakl k seviyesinin alt nda muhafaza edilmelidir. Ayr ca, ortamda uygun havaland rma sistemi kullan lmal d r. Ortamdaki oksijeni uzaklaflt rmak veya oksijen oran n azaltmak al nabilecek bir di er tedbirdir. Ortamdaki oksijen oran %8 ile %11 aras nda oldu- unda yanma olay gerçekleflmez. Statik elektrik boflalmas na engel olmak için topraklama, nemlendirme ve iyonizasyon ifllemleri uygulan r. Topraklama, sadece iletken cisimler aras nda statik elektrik boflalmas na engel olmak amac yla yap l r. Bu yöntem ile aralar nda elektrik yükünün farkl olmas sebebiyle potansiyel fark bulunabilecek bütün elektriksel k s mlar topraklan r. Yal tkan yüzeylerde biriken elektrik yükleri bu flekilde al nmaz. Yal tkan yüzeylerde elektrik yükünün birikmesini önlemek amac yla gerçek bir iletken yüzeye ihtiyaç vard r. Bunun için örne in büyük sentetik akaryak t depolar iletken maddelerle kaplan r ve bu flekilde topraklan r. Özellikle parlay c s v lar n konuldu u bütün depolar, boru donan mlar ve ba lant lar, oluflabilecek statik elektri in boflalt lmas için uygun flekilde toprak-

206 196 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik lanmal d r. Bu topraklama, depo veya tank infla edilirken sabit bir flekilde yap lmal d r. Parlay c s v lar n depolama tanklar ndan tankerlere aktar lmalar s ras nda toprakl olan depo tanklar madeni aksam ile tankerlerin madeni aksam k sa devrelenerek eflit potansiyel seviyeye getirilmelidir. Parlay c ve patlay c s v maddelerin yüksek ak fl h zlar ile doldurulup boflalt lmas ndan, s çramal ve yüksek bas nçla doldurulmas ndan kaç n lmal d r. Aksi halde yüksek statik elektrik meydana gelir. Benzer flekilde toz halindeki maddelerin aktar lmas için kullan lan düzeneklerde, makine ve tezgâhlar n transmisyon tertibatlar nda da topraklama ve k sa devreleme yap lmal d r. Statik elektrik boflalmas na engel olmak için al nacak bir di er tedbir nemlendirmedir. Nemli ve slak ortamda, yal tkanlar n yal tkanl k özelli i azalmaktad r. Ortamdaki nem miktar artt r l rsa, nem cisimlerin yüzeylerine yap fl r ve böylece ince iletken bir tabaka oluflur. Bu sayede yükün böyle bir tabakadan al nmas kolay olur. Antistatik spreyler vas tas yla da benzer flekilde bir iletken yüzey oluflturulur. Ayr ca ortamdaki nem miktar artt kça daha az elektrik yükü meydana gelir. Pratikte nemlendirme için özel nemlendirme cihazlar kullan l r. Statik elektrik boflalmas na engel olmak için al nacak tedbirlerden bir di eri de iyonizasyondur. Bu metot, yüzeylerde biriken statik elektrik yükünü tehlikeli bir seviyeye gelmeden boflaltmak ve cisimler aras nda meydana gelebilecek potansiyel fark n izole etmek maksad yla uygulan r. Belli baz durumlarda, mesela rutubetsiz ortamda iletken olmayan cisimler üzerinde birikebilecek yükleri boflaltmak mümkün de ildir. flte böyle bir ortamda, statik elektrik yükünün birikebilece i yüzey civar nda hava iyonize edilir. Böylece ortamda, pozitif ve negatif iyonlar meydana getirilerek, yal tkan özelli inde olan bir ortamda mesela havada, bu iyonlar vas tas yla geçici bir iletkenlik sa lanmakta ve yüklerin serbestçe hareket ederek dengeyi sa lamalar ve cisimleri nötr hale getirmeleri temin edilmektedir. yonlar n bu hareketi, kesinlikle bir elektrik ak m de ildir. Fakat etkileri elektrik ak m n n etkilerinin ayn d r. Yani iki ayr potansiyel düzeyindeki, iki cisim aras nda bu fark ortadan kald rmak için meydana gelen enerji transferidir.

207 7. Ünite - fl Sa l ve Güvenli i 197 Özet Bu bölümde ifl sa l ve güvenli i ile ilgili temel kavramlar içinde ele al nan sa l k, iflçi sa l, meslek hastal, ifl güvenli i, ifl kazas, tehlike, risk, ifl sa l ve güvenli i tan mlar yap lm flt r. Ayr ca meslek hastal ve ifl kazalar n n s n fland r lmas yap larak meslek hastal ve ifl kazas na sebep olan faktörlere de inilmifltir. fl Sa l ve Güvenli i; tüm mesleklerde iflçilerin bedensel, ruhsal ve sosyal iyilik durumlar n en üst düzeye ulaflt rmak, bu düzeyde devaml l n sa lamak, iflçilerin çal flma koflullar yüzünden sa l klar n n bozulmas n önlemek, iflçilerin çal flt r lmalar s ras nda sa l a ayk r faktörlerden oluflan tehlikelerden korumak, iflçilerin çal flma ortamlar n fizyolojik ve psikolojik durumlar na en uygun flekilde düzenlemek ve bu durumlar sürdürmek olarak tan mlanm flt r. fl kazalar ve meslek hastal klar n n bireye, örgüte ve topluma verdi i olumsuz etkilerden dolay ifl sa l ve güvenli i, üzerinde durulmas gereken önemli bir konudur. fl kazalar n n iflçi ve ailesi üzerindeki en somut ekonomik etkisi, çal flma gücündeki azalmalara ba l olarak ücret kayb, erken emeklilik, ifle devams zl k ve iflsizliktir. flçinin iflgöremez duruma gelmesiyle birlikte yaflad moral kayb, ac ve s k nt ifl kazalar n n iflçi ve ailesi bak m ndan sebep oldu u maliyet sadece ekonomik de il, ayn zamanda sosyo-psikolojik niteliktedir. flletmeler aç s ndan ifl kazalar n n ortaya ç kard maliyetler ya da kay plar dolayl maliyetler ve dolays z maliyetler olarak iki grupta toplanmaktad r. Dolays z maliyetler, kaza sonucu do an maddi ve manevi zararlar içermektedir. Dolayl maliyetler ise, iflgücü kayb, üretim kayb, iflletme siparifllerinin zaman nda karfl lanamamas ve denetim masraflar n kapsar. fl kazalar nda kaybedilen iflgücü ve iflgünü say lar n n artmas ülke ekonomisi kadar sosyal yap y da olumsuz yönde etkiler. fl kazalar ve meslek hastal klar sonucu ortaya ç kan - iflgünü ve vas fl iflgücü kayb, iflçi ailelerinin ekonomik ve sosyal kay plar, kaza sonucu alet ve makinelerdeki hasarlar ile üretimdeki aksama gibi- gerek maddi ve gerekse manevi kay plar ülkelerin sosyoekonomik kalk nma çabalar önünde önemli bir engel oluflturmaktad r. Elektrik enerjisi günlük hayatta ve üretimde yayg n olarak kullan lan bir enerji türüdür. Elektrik enerjisinin sessiz, görünmez, kokusuz olmas yan nda di er enerji türlerine dönüflümünün kolay olmas bafll ca tercih nedenidir. Elektri in yayg n kullan m sonucunda s kl kla elektri in sebep oldu u tehlikelerle karfl karfl ya kal nmaktad r. Kiflinin vücudundan geçen elektrik enerjisi ölümcül tehlikelere neden olabilir. Elektrik tehlikeleri üç ana bafll kta incelenir. Bunlar; elektrik çarpmas, elektrik ark ve elektrik ark patlamas d r. Elektrik ak m n n sebep oldu u enerji vücutta s enerjisi olarak ortaya ç kar. Is enerjisinin fliddetine ba l olarak dokularda hasar meydana gelir. Buna elektrik çarpmas denir. Elektrik çarpmas na etki eden faktörler; kiflinin fiziksel durumu ve tepkileri, ak m yolu, ak m n süresi, ak m fliddeti, ak m n frekans, gerilimin fliddetidir. Elektrik ark, aralar nda hava benzeri yal tkan bulunan iki elektrot aras nda elektriksel boflalma olarak ifade edilir. Elektrik ark olufltu unda s ve fl k enerjisi ortaya ç kar. Örne in yüksek enerji kablolar nda iletken teli izole eden yal tkan malzemenin bozulmas ile bu noktadaki malzeme buharlafl r ve hava parçac klar iyonize olur. Bunun sonucunda k v lc m atlamas oluflur, bu bir elektrik ark d r. Elektrik ark meydana geldi inde etraftaki hava birdenbire afl r s n r. Bu durum bas nc n de iflmesine ve dolay s yla havan n çok h zl genleflmesine sebep olur. Bu yüksek bas nç dalgalar patlamaya yol açar. Bu patlama yüksek gürültüye ve hasarlara neden olur. Statik elektri in etkileri ve bu etkilerin yaratt tehlikeleri; elektrik ark, elektrostatik flok, elektrostatik itme/çekme, statik elektri in cihazlara etkisi ve canl ya etkisi olarak s ralanabilir. Statik elektri in sebep olaca en önemli tehlike yang nd r. Statik elektrikten kaynakl olas bir yang n önlemek için ilk ad m, statik elektrik boflalmas na mani olmak ve ortamda parlama ve patlamaya haz r konsantrasyonda buhar veya homojen olarak da lm fl organik veya inorganik toz bulunmas na müsaade etmemektir. Statik elektrik boflalmas na engel olmak için topraklama, nemlendirme ve iyonizasyon ifllemleri uygulan r. Özellikle bir iflyerinde çal flanlar n sa l ve güvenli i aç s ndan elektrik tehlikelerinden korunma prosedürlerinin gelifltirilmesi ve gerekli önlemlerin al nmas zorunludur. Bu bölümde elektrik tehlikelerinden korunmak için kullan lacak ekipmanlar ve izlenecek prosedürlere de ayr ca yer verilmifltir.

208 198 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Kendimizi S nayal m 1. Afla daki seçeneklerden hangisinde Dünya Sa l k Örgütü nün sa l k tan m do ru olarak verilmifltir? a. Fiziksel, ruhsal ve sosyal aç dan tam bir iyilik durumudur. b. Fiziksel ve ruhsal aç dan tam bir iyilik durumudur. c. Fiziksel aç dan tam bir iyilik durumudur. d. Fiziksel ve sosyal aç dan tam bir iyilik durumudur. e. Sosyal aç dan tam bir iyilik durumudur. 2. Bir iflyerinde belirli bir zarar veya yaralanmaya yol açan, önceden planlanmam fl beklenmedik bir olaya ne denir? a. Meslek hastal b. fl güvenli i c. fl kazas d. flçi sa l e. fl emniyeti 3. Afla dakilerden hangisi ifl kazas n n bir s n f olan kazan n cinsine göre ifl kazas s n f kapsam nda de- ildir? a. Makinalardan olan kazalar b. El aletlerinden olan kazalar c. Ölüm ile sonuçlanan kazalar. d. Elektrik kazalar e. Göze yabanc cisim kaçmas 4. Dünya Sa l k Örgütü ne göre afla dakilerden hangisi iflçi sa l n n temel esaslar ndan biri de ildir? a. flletmede çal flan tüm insanlar n fiziksel, ruhsal, moral ve sosyal yönden tam iyilik durumlar n n sa lanmas. b. flletmede ifl koflullar nedeniyle çal flanlar n sa l na gelebilecek zararlar n önlenmesi. c. flletmede iflçinin fizyolojik özelliklerine uygun yerlere yerlefltirilmesi. d. flletmede iflin insana ve insan n ifle uymas. e. flletmenin üretim kalitesinin art r lmas. 5. Sa l k hizmetlerinde çal flan bir kiflide afla daki meslek hastal klar ndan hangisinin görülme riski en yüksektir? a. Bulafl c hastal k b. flitme kayb c. Kas iskelet sistemi hastal d. fieker hastal e. Romatizmal hastal klar 6. Afla dakilerden hangisi ifl kazas ve meslek hastal klar na sebep olan fiziksel tehlikelerden biri de ildir? a. Yetersiz havaland rma b. Yetersiz veya afl r ayd nlatma c. Yetersiz uyar sistemi d. Afl r s, nem ve hava hareketleri e. Titreflim 7. Bir kifli 2s süreyle 75mA lik ak ma maruz kalmaktad r. Ak m yolu üzerindeki toplam direnç 5700Ω dur. Bu durumda ortaya ç kan elektrik enerjisinin fliddeti ne kadard r? a J b J c J d J e. 150 J 8. Afla dakilerden hangisi elektrikle çal flmadan kaynaklanan tehlikelerden biri de ildir? a. Zeminin yal t lmamas b. Elektrik ve ayd nlatma tesisat n n periyodik kontrolünün yapt r lmamas c. Topraklamas yap lmam fl tezgâhlar veya el aletleri d. Topraklaman n belli periyodlarla kontrolünün yap lmamas e. K z lötesi ve mor ötesi fl nlar ile çal fl lmas 9. Çal flanlar n, iflletmenin ve üretimin her türlü tehlike ve zararlar ndan korunmas hangi kavram kapsam nda incelenir? a. fl kazas b. fl güvenli i c. Meslek hastal d. flçi sa l e. Sa l k 10. Kuru zemin üzerinde elektrikli matkapla çal flan bir kifli matkap k sa devre oldu unda 220V luk gerilime maruz kalm flt r. Matkab n direnci 400Ω, kiflinin vücut direnci 200Ω ve kuru ayakkab direnci 15kΩ oldu una göre bu kiflinin maruz kald ak m fliddeti ne kadard r? a. 4A b. 2A c. 36mA d. 20mA e. 14mA

209 7. Ünite - fl Sa l ve Güvenli i 199 Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar 1. a Yan t n z yanl fl ise Sa l k konusunu yeniden gözden geçiriniz. 2. c Yan t n z yanl fl ise fl Güvenli i konusunu yeniden gözden geçiriniz. 3. c Yan t n z yanl fl ise fl Kazas konusunu yeniden gözden geçiriniz. 4. e Yan t n z yanl fl ise flçi Sa l konusunu yeniden gözden geçiriniz. 5. a Yan t n z yanl fl ise Meslek Hastal konusunu yeniden gözden geçiriniz. 6. c Yan t n z yanl fl ise fl Kazas konusunu yeniden gözden geçiriniz. 7. b Yan t n z yanl fl ise Elektrik Çarpmas konusunu yeniden gözden geçiriniz. 8. e Yan t n z yanl fl ise fl Kazas konusunu yeniden gözden geçiriniz. 9. b Yan t n z yanl fl ise fl Güvenli i konusunu yeniden gözden geçiriniz. 10. e Yan t n z yanl fl ise Elektrik Çarpmas konusunu yeniden gözden geçiriniz. Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar Cadick, J, M., Capelli-Schellpfeffer, M., Neitzel, D. (2006)., Electrical Safety Handbook, USA: McGrawHill. ÇSGB, flçi Sa l Daire Baflkanl (1993). flçi Sa l ile ilgili Genel Bilgiler, Yay n No: 1993/30, Ankara, flçi Sa l Daire Baflkanl. Demirbilek, T. (2005). fl Güvenli i Kültürü, stanbul: Legal Yay nc l k San ve Tic. Ltd. fiti. Gerek, H. N. (2006), flçi Sa l ve fl Güvenli i, Anadolu Üniversitesi Aç kö retim Fakültesi, Yay n No: 1676, Eskiflehir. Kafl kç,. (2006) Topraklamalar Yönetmeli i Elektrik ç Tesisleri Yönetmeli i ve Proje Haz rlama Yönetmeli inin Uygulanmas, Tedafl E itim Semineri. Özk l ç, Ö. (2005). fl Sa l ve Güvenli i Yönetim Sistemleri ve Risk De erlendirme Metodolojileri. Ankara: Ajans-Türk Bas n ve Bas m A.fi. TMMOB (2010). fl Sa l ve Güvenli i Raporu. Toktafl, F. Ü., Statik Elektrik, Elektrik Mühendisli i Dergisi. Nisan-May s S ra Sizde Yan t Anahtar S ra Sizde 1 Uluslararas Çal flma Örgütü ya da ILO (International Labour Organization), ülkelerdeki çal flma yasalar nda ve bu alana iliflkin uygulamalarda standartlar gelifltirmek ve ileriye götürmek gibi bir amaçla kurulan kurulufltur. S ra Sizde 2 Kurflun ve kurflun bileflenleri, civa, karbon monoksit, arsenik ve bileflenleri, krom. S ra Sizde 3 fl Güvenli i ve Sa l daresi (Occupational Health and Safety Administration -OSHA). Uluslararas Standartlaflt rma Örgütü (International Organization for Standards-ISO) Ulusal Yang n Önleme Birli i (National Fire Protection Association-NFPA)

210 8ELEKTR K BAKIM, ARIZA BULMA VE GÜVENL K Amaçlar m z Bu üniteyi tamamlad ktan sonra; Mevzuat tan m n yapabilecek, fl kazalar nda yap lacak hukuki ifllemleri aç klayabilecek, fl Güvenli i Mevzuat n aç klayabilecek, En çok kullan lan dört Adet Elektrik Tesisleri Yönetmeliklerini aç klayabilecek bilgi ve becerilere sahip olabileceksiniz. Anahtar Kavramlar fl Kazalar nda Yap lacak Hukuki fllemler fl Güvenli i Mevzuat Elektrik Tesislerinde Emniyet Yönetmeli i Elektrik Tesislerinde Topraklama Yönetmeli i Elektrik letim Sistemi Arz Güvenilirli i ve Kalitesi Yönetmeli i Elektrik ç Tesisleri Proje Haz rlama Yönetmeli i çindekiler Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Mevzuatlar G R fi MEVZUAT NED R? fi KAZALARINDA YAPILACAK HUKUK filemler fi GÜVENL MEVZUATI ELEKTR K TES SLER YÖNETMEL KLER

211 Mevzuatlar G R fi Çal flma hayat n düzenleyen kurallar olmadan ifl hayat düzenli bir flekilde iflleyiflini sa lamak mümkün de ildir. Devletler kanunlarla yönetilirken iflyerleri de t pk devletler gibi belli kurallar çerçevesinde yönetilmektedirler. fl yerlerinde oluflabilecek kurallar ile ilgili kavram karmaflas n önlemek amac yla kanununumuzda düzenlenmifl mevzuatlar mevcuttur. Bu bölümde öncelikli olarak teknik anlamda mevzuattan bahsedildi. Amaç üniteye ad n veren mevzuat kavram n n anlafl lmas n sa lamakt r. Daha sonra ifl kazalar ndan ve yap lmas gereken hukuki ifllemlerden söz edilmifltir. Burada da amaç ilerde bu bölümden mezun olup çal flacak kiflilere, çal flma hayatlar nda olas bir ifl kazas yla karfl laflt klar nda ne yapmalar gerekti inin ö retilmesidir. Bu konunun alt bafll klar. fl kazas n n flverene Bildirilmesi, fl Kazas - n n flveren Taraf ndan S.G.K ya Bildirilmesi ve fl kazas ndayap lacak Hukuki fllemlerdir. Bu konunun ard ndan fl Güvenli i Mevzuat konusuna de inildi. Bunun alt bafll klar olarak da fl Güvenli inin Tan m, fl Güvenli inin Önemi, fl Güvenli inin Amac ve son olarak da fl Güvenli i le lgili Kurulufllardan bahsedilerek fl Güvenli i Mevzuat konusu bitirildi. Bu ünitenin son konusu olan Elektrik Tesisleri Yönetmeliklerinde ise dört adet yönetmelikten bahsedilmifltir. Bunlar Elektrik Tesislerinde Emniyet Yönetmeli i, Elektrik Tesislerinde Topraklama Yönetmeli i, Elektrik letim Sistemi Arz Güvenilirli i ve Kalitesi Yönetmeli i ve son olarak da Elektrik ç Tesisleri Proje Haz rlama Yönetmeli idir. Ayr ca bu yönetmeliklerin gerek kapsam gerekse bizzat içerikleri verilerek konu anlat m na bu bölümde son verilmifltir. MEVZUAT NED R? Mevzuat; yürürlükteki hukuk kurallar n n bütünüdür. Türk mevzuat sistemi yukar dan afla ya do ru anayasa, kanun, tüzük, yönetmelik ve tebli den oluflur. Alttaki mevzuat üsttekine uygun olarak haz rlanmak zorundad r. Aksi takdirde yetkili yarg organ taraf ndan (Anayasa Mahkemesi veya Dan fltay) hukuka ayk r l k nedeniyle iptal edilir. Birincil mevzuat kanunlar, ikincil mevzuat ise yönetmelikleri ifade eder. Daha önceki y llarda bir mevzuat ile ilgili bilgi almak istendi inde resmi gazeteden veya bir hukuk kitab ndan faydalan lmas gerekirdi. fiuan devletin bir uygu-

212 202 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik lamas olan adresinden istenilen herhangi bir konuda kanunla ilgili bilgi almak mümkün hale geldi. Resmi gazetede yay mlanan tüm mevzuatlar n güncel hali flu anda bu adreste mevcut bulunmaktad r. D KKAT Yönetmelik ve her türlü yasal düzenlemelerin günün flartlar ve ihtiyaçlar na göre yeniden düzenlenebilece i dikkate al nmal ve bu nedenle ilgilenilen konu ile ilgili yasa ve yönetmeliklerin güncelli i takip edilmelidir. fi KAZALARINDA YAPILACAK HUKUK filemler fl kazas n n flverene Bildirilmesi flyerinde meydana gelen ifl kazas nda, kazaya u rayan çal flana ilk yard m müdahalesi yap l rken ayn anda hiç vakit geçirilmeden varsa kurum hekimi taraf ndan, yoksa idari kademeler arac l ile durum iflverene bildirilmelidir. fl kazas n n ifl yerinde idare ve ifl güvenli i bürosu aras ndaki bildirime iç bildirim denilmektedir. ç bildirimin yap lmas ile iflverenin SGK ile temas kurmas sa land gibi, kazan n tekrar n önlemek için sebeplerin araflt r lmas ve tedbir al nmas na da imkân sa lanmaktad r. SIRA S ZDE 1 ç bildirim ne demektir? Ne ifle yarar? fl Kazas n n flveren Taraf ndan S.G.K ya Bildirilmesi 4857 Say l fl Kanunu Madde 77, iflverenler ifl yerinde meydana gelen ifl kazas n ve tespit edilecek meslek hastal n en geç iki ifl günü içinde yaz ile ilgili bölge müdürlü üne (SGK) bildirmek zorundad r. SGK Kanunu Madde 27, flverenin kasten veya a r ihmali neticesi ifl kazas n n bu madde gere ince kuruma zaman nda bildirilmemesinden veya kaza bildirim formunda yaz l bilginin eksik veya yanl fl olmas ndan do an ve ileride do acak olan kurum zararlar ndan iflveren sorumludur. Bu form afla da verilmifltir. SIRA S ZDE 2 flverenler ifl yerinde meydana gelen ifl kazas n ve tespit edilecek meslek hastal n en geç kaç gün içinde yaz ile ilgili bölge müdürlü üne (SGK) bildirmek zorundad rlar? fl Kazas nda Yap lacak Hukuki fllemler Meydana gelen ifl kazalar n n sonuçlar na iliflkin hükümleri SGK Kanunu kapsamaktad r. fl kazas ve meslek hastal sonucunda kazaya u rayan kiflinin ma dur olmamas için maddi zarar n n karfl lanmas gerekir. Maddi yard m yap labilmesi için ifl kazas n n geçici ifl görmezlik, daimi ifl görmezlik veya ölüm ile sonuçlanmas gerekir. Maddi Yard m Gerektiren Bafll ca Ödeme fiekilleri: 1. laç, 2. Tedavi giderleri, 3. Protez, 4. Çal fl lmayan süre için ücret, 5. Cenaze masraf, 6. Efl ve çocuklara maafl ba lanmas, 7. Tazminatlard r. fl kazas ve meslek hastal sonucu belirtilen bu ödemelerin yap lmas, sosyal güvenli in gere idir.

213 8. Ünite - Mevzuatlar 203 fiekil 8.1 fiyer KAZA B LD R M FORMU Düzenlenme Tarihi: / / Bölge Müdürlü ün Sicil No: Ünvan : fiyer N N Adresi: flçi Say s : Erkek Kad n Çocuk Kaza Tarihi: Kazan n Meydana Geldi i Bölüm: Kaza Gününde flbafl Saati: Kazan n Ortaya Ç kard Takribi Maddi Zarar: Ad ve Soyad : Sigorta Sicil No: Kazazede veya Kazazedelerin Yafl : fle Girifl Tarihi: Esas fli: Kaza An nda Yapt fl: Kaza Sonucu ölü, yaral say s : A r Yaral : Uzuv Kay pl : Hafif Yaral : Kaza Sonucu yaralanan iflçilerden istirahat alanlar n say s : 1 gün 1 gün 1 gün Üç günden fazla veya aç k istirahat fiahitlerin Ad Soyad : flveren veya Vekilinin: Kazan n Olufl Sebebi ve Olufl fiekli: Ad ve Soyad : mzas :

214 204 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik fi GÜVENL MEVZUATI fl Güvenli inin Tan m flçilerin ifl kazalar na u ramalar n önlemek amac yla güvenli çal flma ortam n oluflturmak için al nmas gereken önlemler dizisine fl Güvenli i denir. SIRA S ZDE 3 fl güvenli i ne anlama gelir? fl Güvenli inin Önemi Dünyada ve ülkemizdeki sanayileflmeye ve teknolojik geliflmelere paralel olarak özellikle ifl yerlerinde çal flan kiflilerin güvenli i ile ilgili bir tak m sorunlar ortaya ç km flt r. Bir tak m tedbirleri önceden alarak ifl yerlerini güvenli hale getirmek gerekmektedir. fl Güvenli inin Amac a. Çal flanlara en yüksek sa l kl ortam sunmak, b. Çal flma koflullar n n olumsuz etkilerinden onlar korumak, c. fl ve iflçi aras nda mümkün olan en iyi uyumu sa lamak, d. flyerlerindeki riskleri tamamen ortadan kald rmak ya da zararlar en aza indirebilmektir. Kanunlar ve Yönetmelikler fl sa l ve güvenli i ile ilgili T.C.Anayasas, 4857 Say l fl Kanunu, 506 Say l S.S.K Kanunu, Türk Ceza Kanunu, Borçlar Kanunu, Türk Tabipler Birli i Kanunu, Umumi H fz ss hha Kanunu, Cevre Mevzuat, Sendikalar Kanunu gerekli mevzuat içermektedir. Burada yönetmeliklerde geçen baz kavramlar aç klanm flt r: Yönetmelik: Bir kuruluflun çal flma fleklini belirlemek amac yla o kuruluflun düzenleyici yaz l belge, talimatnamedir. Yönetmelikler kanuna uygun olmak zorundad rlar. Amaç: O yönetmeli in yaz l fl ve uygulan fl sebebidir. Kapsam: Yönetmelikte nelerden bahsedilece idir. Dayanak: Yönetmeli in hangi kanun referans yla yaz ld d r. Uygulama: Yönetmeli in nerelerde kullan ld n anlat r. Son Hükümler: Daha önceki yönetmelikte de iflen yerleri iflaret eder. Yürürlülük: Gere inin yap l r olmas durumudur. fl Güvenli i ile lgili Kurulufllar Kanunlar bu görevi Çal flma ve Sosyal Güvenlik Bakanl na ba l ; 1- fl Sa l ve Güvenli i Genel Müdürlü üne, 2- Çal flma Genel Müdürlü üne, 3- SGK Genel Müdürlü üne vermifltir. Ancak Sa l k Bakanl n n ilgili kurulufllar da kanunlar gere i meslek hastal klar ve iflçi sa l konular nda çal flma yapmakla görevlendirilmifllerdir. Milli Prodüktivite Merkezi, ifl güvenli i konusunda her düzeyde (iflçi, teknisyen ve mühendis) yayg n olarak seminerler düzenleyen, yay n ve doküman haz rlayan kurulufllardan biridir. Ayr ca belediyeler, iflçi ve iflveren sendikalar, üniversiteler, bas n ve yay n organlar, ifl adamlar dernekleri, sivil toplum kurulufllar da ifl güvenli i konusunda etkin görevli kurulufllard r. SIRA S ZDE 4 Milli Prodüktivite Merkezi nin çal flma alan nedir?

215 8. Ünite - Mevzuatlar 205 ELEKTR K TES SLER YÖNETMEL KLER Bu k s mda dört adet elektrik yönetmeli inden bahsedilecektir. Bunlar Elektrik Tesislerinde Emniyet Yönetmeli i, Elektrik Tesislerinde Topraklama Yönetmeli i, Elektrik letim Sistemi Arz Güvenilirli i ve Kalitesi Yönetmeli i ve ele al nacak son yönetmelik Elektrik ç Tesisleri Proje Haz rlama Yönetmeli i dir. Yönetmeliklerde bulunan genel tan mlar n ve maddelerin sadece bir k sm verilmifltir. Yönetmeli in tamam ve/veya adresinde bulunabilir. Say - lar verilen resmi gazetelerde de bu yönetmelikleri bulmak mümkündür. Elektrik tesislerinde emniyet yönetmeli ine adresinden; di er tüm yönetmeliklere ise adresinden ulaflabilirsiniz. Elektrik Tesislerinde Emniyet Yönetmeli i Bu yönetmelik 6235 Say l yasan n verdi i yetkilere dayanarak Elektrik Mühendisleri Odas nca haz rlanm flt r. Bu yönetmelik, ifl esnas nda tüm personelin yan nda bulunacakt r. Her bir çal flan n kendine ait yönetmeli i yan nda bulunmak zorundad r. Yönetmeli in bafl nda doldurulmas gereken bir bölüm vard r. Burada acil telefon numaralar ndan, kaza esnas nda hangi doktorun aranaca na kadar birçok bilgi yer almaktad r. Elektrik Tesisleri Yönetmeli i iki k s mdan oluflur. Birinci k s m tarifler ve terimleri verir ve befl bölümden oluflur. Bunlar Genel Hükümler, Elektrik Kazalar n n Önlenmesi, Elektrik Çarpmas D fl nda Kalan Kazalar n Önlenmesi, Emniyet Malzemesinin Kullan lmas ve Bak m ve Çeflitli Hükümlerdir. kinci k s m ise lk yard mdan bahseder ve Elektrik Yan klar nda Al nacak Tedbirler ve Elektrikle lgili Olmayan Kazlarda Al nacak Tedbirler olmak üzere iki bölüm içerir. Bu bölümlerin ve onlar n alt domenlerinin anlat m na afla da yer verilmifltir. D KKAT NTERNET Çal flmalar Manevralar B R NC KISIM TAR FLER ve TER MLER BÖLÜM 1: GENEL HÜKÜMLER Personele Ehliyet Derecelerinin Verilmesi Hizmet Talimat ve Hizmet Müsadesi BÖLÜM 2: ELEKTR K KAZALARININ ÖNLENMES A- Alçak Gerilim Tesislerindeki fller ve Manevralar Alçak Gerilim Tesislerinde Çal flma Gerilim Alt ndaki bir A.G. Tesisinin Çok Yak n ndaki fller El ile Tafl nan Aletler ve Seyyar El Lambalar Ç plak Sigortalar n De ifltirilmesi B- Yüksek Gerilim Tesislerindeki fller ve manevralar 1- GENEL HÜKÜMLER Gerilim Alt ndaki Hatlara veya Parçalara Dokunulmas n n Yasak Edilmesi Cereyan Kesilmesi Yüksek Gerilim Tesisindeki fller Gerilim Alt ndaki Y.G. Tesisisin Yak n ndaki fller fllerin Tamamlanmas ndan Sonra Tesisat n Yeniden Gerilim Alt na Al nmas

216 206 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik 2- TRANSFORMATÖR MERKEZLER YLE LG L TAMAMLAYICI TAL MAT Malzemenin Depolanmas Transformatörler Uzaktan Kumanda Edilen Cihazlar Yüksek Gerilim Sigortalar Transformatör Merkezi Anahtar 3- NAK L HATLARI LE LG L TAMAMLAYICI TAL MAT a- Hava Hatlar Yüksek Gerilim Hava Hatt Sigortalar b- Yeralt Kablolar c- Haberleflme (muhabere) Hatlar d- Kar fl k Hatlar C- Gerilim Alt ndaki Tesislerin Yak n nda Elektrik ile ilgili Olmayan Çal flmalar BÖLÜM 3: ELEKTR K ÇARPMASI DIfiINDA KALAN KAZALARIN ÖNLENMES Genel Emniyet Tedbirleri Kaz flleri Kablo Bafll klar n Doldurma flleri Patlay c Maddelerle Çal flma Direk Üzerinde Çal flma A aç Budama ve Kesme flleri Çat lar Üzerinde ve Bina Cephesinde Çal flmalar Tafl nabilir Merdivenler Vinçler ve Caraskallar Nakliyat Akümülatör Odalar nda Çal flmalar BÖLÜM 4: EMN YET MALZEMES N N KULLANILMASI VE BAKIMI Topraklama Tertibat Emniyet Kemeri T rmanma Mahmuzlar Manevra stakas veya Neon Lambal istaka Yal t lm fl Tabure Eldivenler Emniyet Malzemesinde Aranan fiartlar BÖLÜM 5: ÇEfi TL HÜKÜMLER Elektrik Tesislerinde Yang n Gelip Geçmeyi Engelleyen fller Hatlar ve Civar ndaki Ar zalarda Al nacak Tedbirler K NC KISIM LK YARDIM BÖLÜM 1: ELEKTR K YANIKLARINDA ALINACAK TEDB RLER A- LK TEDB RLER 1. Mevzii Yan klar 2. Büyük Yan klar B- ELEKTR K ÇARPMALARINDA KEND N KAYBETM fi KAZAZEDELERE YAPILACAK YARDIM 1. Kazazedenin Kurtar lmas Bir Mesnet Üzerinde Husule Gelen Kaza Hali 2. Doktor Gelinceye Kadar Yap lacak Tedavi 3. Tekrar Canland rma Metodlar

217 8. Ünite - Mevzuatlar El ile Yap lan Suni Teneffüs a. Schaefer Metodu b. Sylveste Metodu 2- Cihaz Vas tas ile Suni Teneffüs 3- Is tma 4- Oksijen Verilmesi 5- Baflar s zl k Tedbirleri C- YÜKSEK GER L ML CEREYANA YAKALANAN KAZAZEDELER Ç N ÖZEL TEDB RLER BÖLÜM 2: ELEKTR KLE LG L OLMAYAN KAZALARDA ALINACAK TEDB RLER a. Suda ve Gazda Bo ulanlara Yap lacak Yard m b. D fl Kanama Halinde Yap lacak lk Yard m c. K r k Halinde Yap lacak lk Yard m d. Derin veya Sathi Yaralanma Halinde Yap lacak lk Yard m Elektrik Tesislerinde Emniyet Yönetmeli i hangi kurum taraf ndan haz rlanm flt r? Elektrik Tesislerinde Topraklama Yönetmeli i Bu yönetmelik tarihli ve say l Resmi Gazetede yay mlanm flt r. Burada tüm maddelerden söz etmemiz mümkün olmad ndan bu yönetmelikler hakk nda genel bir bilgi ve önemli görülen baz maddeler verilecektir. Elektrik Tesislerinde Topraklama Yönetmeli i tek bölümden oluflmaktad r. Bu bölümde amaç, kapsam, dayanak, uygulama ve tan mlardan oluflmaktad r. Hepsinin alt domeninde nelerden bahsedildi i afla da ayr nt l bir flekilde verilmifltir. BÖLÜM 1: Amaç, Kapsam, Dayanak, Uygulama ve Tan mlar Amaç ve Kapsam Madde 1- Bu Yönetmelik esas itibariyle, frekans 100 Hz in alt ndaki alternatif ak m (a.a.) ve do ru ak m (d.a.) elektrik tesislerine iliflkin topraklama tesislerinin kurulmas, iflletilmesi, denetlenmesi, can ve mal güvenli i bak m ndan güvenlikle yap lmas na iliflkin hükümleri kapsar. Özelliklerinin farkl olmas nedeniyle, yüksek gerilimli elektrik kuvvetli ak m tesislerine ve alçak gerilimli elektrik tesislerine iliflkin topraklama kurallar ile bilgi ifllem ve iletiflim donan mlar n n topraklanmas na iliflkin kurallar ayr bölümler halinde verilmifltir. Elektrikle iflleyen tafl tlara iliflkin besleme hatlar, bu yönetmeli in kapsam na girmez. Bu Yönetmeli in Ek leri ve ilgili Türk Standartlar bu Yönetmeli in tamamlay - c ekidir. Yönetmelikte olmayan hükümler için EN, HD, IEC ve VDE gibi standartlar göz önüne al n r. Çeliflmeler durumunda s ralamaya göre öncelik verilir. Herhangi bir tesisin bu yönetmeli in kapsam na girip girmeyece i konusunda bir karars zl k ortaya ç karsa, Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanl n n bu konuda verece- i karar geçerlidir. Dayanak Madde 2- Bu Yönetmelik, 3154 say l Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanl n n Teflkilat ve Görevleri Hakk nda Kanunun 28 inci maddesine dayan larak haz rlanm flt r. 5 SIRA S ZDE

218 208 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Uygulama Madde 3- Bu Yönetmelik, yeni kurulacak tesislere ve büyük de iflikli e u rayacak kurulu tesislere uygulan r. Büyük de iflikli e u ramayan tesislerde bu Yönetmelik afla daki koflullarda uygulan r: - Bu de ifliklik, söz konusu tesisin öteki bölümleri üzerinde ya da baflka tesislerde kar fl kl klar ve önemli tehlikeler oluflturursa, - Yönetmeli in uygulanmas n n var olan tesislerde köklü de ifliklikleri gerektirecek sonuçlar do urmamas koflulu ile önemli geniflletme, önemli de ifliklik ya da önemli onar m yap l rsa. Bu Yönetmeli in herhangi bir maddesinin uygulanmas, yerel koflullar nedeniyle zorluklar ya da teknik geliflmeyi önleyecek durumlar ortaya ç kar rsa, Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanl na gerekçeli baflvuru yap lmas durumunda, Bakanl k yaln zca o baflvuru için söz konusu maddenin uygulanmamas na izin verebilir. Tan mlar Madde 4- Tan mlar, genel tan mlar, topraklamaya iliflkin tan mlar, hata ve ar za çeflitlerine iliflkin tan mlar, flebeke (sistem) tiplerine iliflkin tan mlar, iletiflim sistemlerine iliflkin tan mlar olmak üzere befle ayr l r. a) Genel tan mlar Elektrik kuvvetli ak m tesisleri: nsanlar, di er canl lar ve nesneler için baz durumlarda (yaklaflma, dokunma vb.) tehlikeli olabilen ve elektrik enerjisinin üretilmesini, özelli inin de ifltirilmesini, biriktirilmesini, iletilmesini, da t lmas n ve mekanik enerjiye, fl a, kimyasal enerjiye vb. enerjilere dönüfltürülerek kullan lmas n sa layan tesislerdir. Alçak gerilim (AG): Etkin de eri 1000 volt ya da 1000 voltun alt nda olan fazlar aras gerilimdir. Yüksek gerilim (YG): Etkin de eri 1000 voltun üstünde olan fazlar aras gerilimdir. Tehlikeli gerilim: Etkin de eri alçak gerilimde 50 voltun üzerinde olan, yüksek gerilimde hata süresine ba l olarak de iflen gerilimdir. Topra a karfl gerilim: Orta noktas ya da y ld z noktas topraklanm fl flebekelerde, bir faz iletkeninin bu noktalara göre potansiyel fark d r. Bu gerilim faz gerilimine eflittir. Bunun d fl ndaki bütün flebekelerde topra a karfl gerilim, bir faz iletkeninin topra a temas etmesi durumunda öteki faz iletkenleri ile toprak aras nda oluflan gerilimdir. Ar za yerinde ark yoksa bir faz n topra a karfl gerilimi fazlar aras gerilim de erine eflittir. SIRA S ZDE 6 Alçak gerilim (AG) ve Yüksek gerilim (YG) in tan m n yap n z. b) Topraklamaya iliflkin tan mlar: Toprak: Elektrik potansiyelinin her noktada s f r oldu u yeryüzünün madde ve yer olarak ifadesidir. Örnek: humuslu toprak, killi toprak, kumlu toprak, çamur, kayal k arazi. Referans topra (nötr toprak): Topraklay c dan yeterince uzak bulunan ve topraklama tesisinin etki alan d fl nda kalan yeryüzü bölümüdür. Bu bölümdeki herhangi iki nokta aras nda, topraklama ak m n n neden oldu u gerilim ihmal edilecek kadar küçüktür.

219 8. Ünite - Mevzuatlar 209 Topraklama iletkeni: Topraklanacak bir cihaz ya da tesis bölümünü, bir topraklay c ya ba layan topra n d fl nda veya yal t lm fl olarak topra n içinde döflenmifl bir iletkendir. Nötr iletkeni veya ana iletken ile topraklay c aras ndaki ba lant ya bir ay rma ba lant s, bir ay r c ya da bir topraklama bobini veya direnç ba lanm flsa, bu durumda sadece topraklay c ile belirtilen cihazlara en yak n toprak taraf ndaki ba lant ucu aras ndaki ba lant, topraklama iletkenidir. Topraklama baras (topraklama birlefltirme iletkeni): Birden fazla topraklama iletkeninin ba land bir topraklama baras d r (iletkenidir). Topraklama tesisi: Birbirlerine iletken olarak ba lanan ve s n rl bir alan içinde bulunan topraklay c lar ya da ayn görevi yapan (boyas z direk ayaklar, z rhlar ve metal kablo k l flar gibi) metal parçalar ve topraklama iletkenlerinin tümüdür. Topraklamak: Elektriksel bak mdan iletken bir parçay bir topraklama tesisi üzerinden topra a ba lamakt r. Topraklama: Topraklamak için kullan lan araç, düzen ve yöntemlerin tümüdür. Topraklamalar çeflitlerine, amaçlar na ve flekillerine göre ay rt edilirler: Topraklaman n çeflitlerine göre topraklama: i. Dolays z topraklama ii. Dolayl topraklama iii. Aç k topraklama Topraklaman n amaçlar na göre tan mlar: i. Koruma topraklamas : nsanlar tehlikeli dokunma gerilimlerine karfl korumak için, iflletme ak m devresinde bulunmayan iletken bir bölümün topraklanmas d r. ii. flletme topraklamas : flletme ak m devresinin bir noktas n n, cihazlar n ve tesislerin normal iflletilmesi için topraklanmas d r. iii. Fonksiyon topraklamas : Bir iletiflim tesisinin veya bir iflletme eleman - n n istenen fonksiyonu yerine getirmesi amac yla yap lan topraklamad r. Fonksiyon topraklamas, topra dönüfl iletkeni olarak kullanan iletiflim cihazlar n n iflletme ak mlar n da tafl r. Topraklaman n flekline göre tan mlar: i. Münferit (tekil) topraklama ii. Y ld z fleklindeki topraklama iii. Çoklu topraklama: iv. Yüzeysel topraklama: Topraklay c (topraklama elektrodu): Topra a gömülü ve toprakla iletken bir ba lant s olan veya beton içine gömülü, genifl yüzeyli ba lant s olan iletken parçalard r. Toprak özdirenci (ρe): Topra n elektriksel özdirencidir. Bu direnç, genellikle Ω m 2 /m ya da Ω m olarak verilir. Bu direnç, kenar uzunlu u 1 m olan toprak bir küpün karfl l kl iki yüzeyi aras ndaki dirençtir. Topraklay c n n veya topraklama tesisinin yay lma direnci (RE): Bir topraklay c ya da topraklama tesisi ile referans topra aras ndaki topra n direncidir. Yay lma direnci, yaklafl k olarak ohmik direnç kabul edilebilir. Topraklama direnci: Topraklay c n n yay lma direnci ile topraklama iletkeninin direncinin toplam d r. Topraklama empedans (ZE): Bir topraklama tesisi ile referans topra aras ndaki (iflletme frekans nda) alternatif ak m direncidir. Bu empedans n mutlak de- eri, topraklay c lar n yay lma dirençleri ile toprak iletkenleri ve topraklay c etkisi

220 210 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik olan kablolar gibi zincir etkili iletken empedanslar n n paralel ba lanmas ile elde edilir. Darbe topraklama direnci: Bir topraklama tesisinin herhangi bir noktas ile referans topra aras nda, y ld r m ak mlar n n geçmesi s ras nda etkili olan dirençtir. Topraklama gerilimi (toprak potansiyel yükselmesi) (UE): Bir topraklama tesisi ile referans topra aras nda oluflan gerilimdir. Yeryüzü potansiyeli (φ): Yeryüzünün bir noktas ile referans topra aras ndaki gerilimdir. Dokunma gerilimi (UT): Topraklama geriliminin, insan taraf ndan köprülenebilen bölümüdür. Bu durumda insan vücudu üzerindeki ak m yolu elden aya a (dokunulabilen yere yatay uzakl k yaklafl k 1 m) ya da elden eledir. Beklenen dokunma gerilimi (mümkün olan en büyük dokunma gerilimi) (UST): letken k s mlarla toprak aras nda ortaya ç kan bir toprak hatas esnas nda, bu k s mlara henüz dokunulmam fl iken, ortaya ç kan gerilimdir (kaynak gerilimi). Ad m gerilimi (US): Topraklama geriliminin, insan n 1 m lik ad m aç kl ile köprüleyebildi i bölümüdür. Bu durumda insan vücudu üzerindeki ak m yolu ayaktan aya ad r. SIRA S ZDE 7 Topraklama Özdirenci ve Topraklama Direnci nedir? Potansiyel da l m : Topraklanm fl bir elektrik iflletme eleman nda oluflan bir hata sonucunda bir gövde k sa devresi olufltu unda, referans topra ndan bafllayarak ölçülmek üzere söz konusu elektrik iflletme eleman na do ru, yeryüzündeki potansiyelin da lmas d r. Potansiyel dengelemesi: Potansiyel farklar n n ortadan kald r lmas d r. Örne- in, koruma iletkenleri ile iletken borular ve iletken yap bölümleri aras nda ya da bu borularla yap bölümleri aras ndaki potansiyel farklar n n giderilmesi amac yla yap lan düzenlemelerdir. Potansiyel sürüklenmesi: Bir topraklama tesisinin yükselen potansiyelinin, bu tesise ba l bir iletken (örne in, metal kablo k l flar, PEN iletkeni, su borusu, demiryolu) ile potansiyeli daha düflük olan bölgeye veya referans toprak bölgesine tafl nmas d r. Bu iletkende, çevresine göre bir potansiyel fark oluflur. SIRA S ZDE 8 Potansiyel sürüklenme nedir? Elektrik letim Sistemi Arz Güvenirli i ve Kalitesi Yönetmeli i Bu yönetmelik Enerji Piyasas Düzenleme Kurumu taraf ndan say l resmi gazetede 10 Kas m 2004 günü yay mlanm flt r. Söz konusu yönetmelik befl bölümden oluflmaktad r. Bunlardan birinci bölüm amaç, kapsam, hukuki dayanak ve tan mlar yer almaktad r. kinci bölümde ise letim Sisteminin Planlama ve Tasar m Esaslar ndan, Üçüncü bölümde Üretim fialt Tesisleri Tasar m Esaslar ndan, Dördüncü bölümde Arz Kalitesi Koflullar ve flletme Esaslar ndan ve son olarak da beflinci bölümde Bildirimler, Anlaflmazl klar n Çözümü, Geçici ve Son Hükümlerden bahsedilmektedir. Bu konular aras ndan en gerekli bulunan tan mlara afla da yer verilmifltir.

221 8. Ünite - Mevzuatlar 211 B R NC BÖLÜM Amaç, Kapsam, Hukuki Dayanak ve Tan mlar Amaç Madde 1- Bu Yönetmeli in amac ; elektrik iletim sisteminin güvenilir ve düflük maliyetli olarak planlanmas, iflletilmesi ve tüketicilere kaliteli, yeterli ve düflük maliyetli elektrik enerjisi arzedilebilmesi için uygulanacak arz güvenilirli i ve kalitesi koflullar na iliflkin usul ve esaslar n belirlenmesidir. Kapsam Madde 2- Bu Yönetmelik; elektrik iletim sistemine iliflkin tasar m esaslar, arz kalitesi koflullar ve iflletme esaslar ile üretim flalt tesislerine iliflkin tasar m esaslar hakk nda TE Afi ve iletim sistemi kullan c lar n n uymalar gereken hususlar kapsar. Hukuki Dayanak Madde 3- Bu Yönetmelik, 4628 say l Elektrik Piyasas Kanununa dayan larak haz rlanm flt r. Tan mlar Madde 4- Bu Yönetmelikte geçen; Baflkan: Enerji Piyasas Düzenleme Kurulu Baflkan n, TE Afi: Türkiye Elektrik letim Anonim fiirketini, UCTE: Elektrik letimi Koordinasyon Birli ini, Arz Kapasitesi Kayb : Elektrik üretim ve iletim sisteminde, ortaya ç kan arz kapasitesindeki azalmay, Ay r c : Yüksüz elektrik devrelerini aç p kapayan cihaz, Ba lant Noktas : Kullan c lar n ba lant anlaflmalar uyar nca sisteme ba land klar saha veya irtibat noktas n, Bara: Ayn gerilimdeki fiderlerin ba land iletkeni, Bara Kuplaj : Ayn gerilimdeki iki baran n kesici, ay r c, gerekti inde seri reaktör yard m ile birbirine ba lanmas n, Dalgal Yük: Farkl genliklerde kesintili ak m çeken ve flebeke gerilim dalga fleklini bozan de iflken empedansl yükü, Devre D fl Olma: Tesis ve/veya teçhizat n bir parças n n bak m, onar m veya bir ar za nedeniyle otomatik veya elle devre d fl olmas n, Fider: Bir merkez baras ndan müflteri veya müflteriler grubuna enerji tafl yan hat veya kablo ç k fllar n, Frekans: Sistemdeki alternatif ak m n Hertz olarak ifade edilen bir saniyedeki devir say s n, letim Devresi: letim sisteminin iki ya da daha fazla kesici aras nda kalan bölümünü, letim Ekipman : letim sistemine ait devre, bara ve flalt teçhizat n, letim Sistemi: Elektrik iletim tesisleri ve flebekesini, lgili Mevzuat: Elektrik piyasas na iliflkin kanun, yönetmelik, tebli, genelge, Kurul kararlar ile ilgili tüzel kiflilerin sahip oldu u lisans veya lisanslar, Kesici: Yük alt nda veya ar za durumlar nda elektrik devrelerini aç p kapamak için kullan lan cihaz, K sa Devre Gücü: K sa devre edilen bir baradan ortaya ç kan en yüksek görünür gücü, Kuranportör: Yüksek gerilim flebekesinde iki veya daha fazla istasyon aras nda yüksek gerilim hatlar üzerinden haberleflmeyi sa lamaya yönelik elektronik cihaz,

222 212 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Normal flletme Koflulu: Gerilim, frekans ve hat ak fllar n n belirlenen s n rlar içinde oldu u, yük taleplerinin karfl land, yan hizmetlerin sa land ve sistemin kararl bir flekilde çal flt iflletme koflulunu, Otomatik Üretim Kontrolü: Üretim veya talepteki bir de iflime karfl sekonder frekans kontrolü sa lamak için üretim tesislerinin h z regülatörlerine gerekli sinyalleri gönderen ve jeneratörlerin MW ç k fllar n ayarlayan Milli Yük Tevzi Merkezindeki kontrol sistemi donan m ve yaz l m, Seri Kapasitör: Seri ba l bulundu u hatta, empedans düflürerek sistem stabilitesini art rmak için kullan lan kapasitör grubunu, Seri Reaktör: Ba l bulundu u fiderde, ak m s n rland rmak için kullan lan sarg y, Sistem Acil Durum fiartlar : Üretim, iletim, da t m tesis ve teçhizat n n birden fazlas n n devre d fl olmas ile ortaya ç kan ola anüstü sistem iflletme koflullar n, Stratejik Tesisler: Askeri tesisler ve havaalan gibi tesisleri, fiönt Kapasitör: Reaktif güç üreten, sisteme paralel ba l kondansatör grubunu, fiönt Reaktör: Ba l bulundu u hat, transformatör veya baradan reaktif güç çeken ve gerilim düflürmek için kullan lan sarg y, Termik Kapasite: Belirli koflullar alt nda bir devre üzerinden akmas na izin verilen enerji miktar n, Tesis: Elektrik enerjisi üretimi, iletimi veya da t m ifllevlerini yerine getirmek üzere kurulan tesis ve/veya teçhizat, Ünite: Ba ms z olarak yük alabilen ve yük atabilen her bir üretim grubunu, kombine çevrim santralleri için her bir gaz türbin ve jeneratörü ile gaz türbin ve jeneratörüne ba l çal flacak buhar türbin ve jeneratörünün pay n, Üretim Tesisi: Elektrik enerjisinin üretildi i tesisleri, Y ll k Yük Faktörü: Bir üretim ünitesinin veya üretim tesisinin y ll k fiili enerji üretiminin, bu üretim ünitesinin veya üretim tesisinin üretebilece i y ll k azami enerji üretimine yüzde olarak ifade edilen oran n ifade eder. SIRA S ZDE 9 Y ll k Yük Faktörü nedir? K NC BÖLÜM letim Sisteminin Planlama ve Tasar m Esaslar ÜÇÜNCÜ BÖLÜM Üretim fialt Tesisleri Tasar m Esaslar DÖRDÜNCÜ BÖLÜM Arz Kalitesi Koflullar ve flletme Esaslar Gerilim Madde 8- letim sisteminin nominal gerilimleri 380 kv, 154 kv ve 66kV dir. Frekans Madde 9- Sistemin nominal frekans TE Afi taraf ndan 50 Hertz (Hz) etraf nda Hz aral nda kontrol edilir. flletme s n r 10 dakikadan daha uzun süre geçilemez. Reaktif Enerjinin Kompanzasyonu Madde 11- letim sistemine do rudan ba l tüketiciler ve da t m lisans na sahip tüzel kifliler taraf ndan; iletim sistemine ba lant yla ilgili her bir ölçüm noktas nda ve her bir uzlaflma periyodunda, sistemden çekilen endüktif reaktif enerjinin

223 8. Ünite - Mevzuatlar 213 sistemden çekilen aktif enerjiye oran yüzde ondördü, sisteme verilen kapasitif reaktif enerjinin sistemden çekilen aktif enerjiye oran ise yüzde onu geçemez. flletme Güvenli i Esaslar Madde 13- flletme güvenli i esaslar ; sistemin gerçek zaman flartlar alt nda gerilim, frekans ve güç ak fllar n n belirlenen limitler içerisinde kararl l n kaybetmeden iflletilmesi için al nmas gereken tedbir, önlem ve iflletme prensiplerini kapsar. Sistemin ayl k, haftal k ve günlük iflletme programlar ; fiili çal flma koflullar, iklim de iflimleri, bak m onar m programlar ile birlikte iflletmede gerçek zamanda ortaya ç kacak program d fl üretim ve iletim devre d fl olmalar, beklenmedik talep ve hava koflullar gibi olaylar dikkate al narak belirlenir. flletme güvenli i esaslar kapsam nda, fiili iflletme flartlar alt nda sistemin iflletilebilmesi için iflletme zaman çizelgelerine uygun olarak al nmas gereken önlemler yer al r. BEfi NC BÖLÜM Bildirimler, Anlaflmazl klar n Çözümü, Geçici ve Son Hükümler Elektrik ç Tesisleri Proje Haz rlama Yönetmeli i Bu yönetmelik Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanl taraf ndan say l resmi gazetede 3 Aral k 2003 günü yay mlanm flt r. Bu yönetmelik dört bölümden oluflmaktad r. Birinci bölümde Amaç, Kapsam, Uygulama, Dayanak ve Tan mlardan, ikinci bölümde Projelerin Onaylanmas ve Sorumluluklar ndan, üçüncü bölümde Projelerin Haz rlanmas nda Göz Önünde Tutulacak Hususlardan ve dördüncü bölümde de Son Hükümler ve Yürürlülükten bahsedilir. Bu bölümler aras nda en gerekli bulunan tan mlara afla da yer verilmifltir. B R NC BÖLÜM Amaç, Kapsam, Uygulama, Dayanak ve Tan mlar Amaç Madde 1- Bu Yönetmeli in amac, Elektrik ç Tesisleri Yönetmeli i kapsam nda yap lmas gereken elektrik tesisat projelerinin haz rlanmas na dair usul ve esaslar düzenlemektir. Kapsam Madde 2- Bu Yönetmelik, Elektrik ç Tesisleri Yönetmeli i kapsam ndaki kuvvet, ayd nlatma, reaktif güç kompanzasyonu tesisleri, koruma, haberleflme, yang n haber verme, güvenlik ve benzeri sistemlerin teknik gereksinimlere uygun yap labilmesi için haz rlanmas gereken elektrik tesisat proje hizmetlerini kapsar. Kararnameler, tüzükler, yönetmelikler ve ilgili Türk Standartlar bu Yönetmelikte dikkate al n r. Yönetmelikte bulunmayan standartlar ve hükümler için; EN, HD, IEC, VDE ve DIN standartlar geçerlidir. Çeliflme durumunda yukar da belirtilen öncelik s ras göz önüne al n r. Uygulama Madde 3- Bu Yönetmelik, Elektrik ç Tesisleri Yönetmeli i kapsam nda yer alan tesisler için haz rlanacak olan projelerin düzenlenmesine iliflkindir. Bu Yönetmelik kapsam nda yer alan konularda öncelikle bu Yönetmelik hükümleri uygulan r. Bu Yönetmelik, yeni kurulacak tesislere veya kurulu tesislerde de iflikli e u rayacak ya da geniflletilecek k s mlara uygulan r. Bu Yönetmeli in herhangi bir maddesinin uygulanmas yla, yerel koflullar nedeniyle zorluklar ya da teknik geliflmeyi önleyecek durumlar ortaya ç karsa, Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanl na gerekçeli baflvuru yap lmas durumunda, Bakanl k yaln zca o baflvuru için, uygun görülmesi halinde söz konusu maddenin uygulanmamas na izin verir. Bu Yönetmelikte yer alan kesin proje ve son durum projesi, Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakan-

224 214 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik l veya Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanl n n ya da yasalar n yetkili k ld kurulufllar n onay ndan sonra geçerlidir. Projenin onay na yetkili k l nm fl kurulufl dilerse bunlar n d fl ndaki projeleri de ister. Di er proje aflamalar iflveren ile proje müellifi aras ndaki sözleflme ile geçerlilik kazan r. Dayanak Madde 4- Bu Yönetmelik, 3154 say l Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanl n n Teflkilat ve Görevleri Hakk nda Kanunun 28 inci maddesi uyar nca haz rlanm flt r. Tan mlar Madde 5- Bu Yönetmelikte geçen; flveren: Projelendirilecek tesisin projesinin yap m na ait hizmet ihalesini yapan, idare (kamu, kurum ve kurulufllar ) veya tesis sahibi (sahipleri) ya da sahibinin (sahiplerinin) hukuki temsilcisini, Elektrik iflleri yüklenicisi: Elektrik iç tesisini verilen projesine göre iflverene karfl sorumlu olarak, imal ve infla eden gerçek veya tüzel kifliyi ya da birden fazla gerçek veya tüzel kiflinin aralar nda yapt klar anlaflma ile oluflturulan grubu, Proje müellifi: lgili yasalar ve yönetmeliklere göre elektrik iç tesis projesini haz rlama yetkisine sahip gerçek kifliyi, Onay yetkilisi: Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanl ya da Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanl n n veya yasalar n yetkili k ld kurulufllar n, projeleri incelemek ve onaylamakla görevlendirdi i elektrik mühendisi veya elektrik-elektronik mühendisini, Elektrik tesisleri projeleri: Elektrik tesislerinin yap l fl fleklini gösteren ve her türlü ana ve yard mc donan m n miktar n n belirlenebildi i çizim, hesap ve flartnameleri, Etüt-öneri raporu: Genel olarak, haz rlanacak projenin esaslar na iliflkin aç klamalar, bu esaslar n kabulü için zorunlu nedenlerle, teknik ve ekonomik hesaplar gösteren raporu, Ön proje: Tesisin hangi gereçlerle ve nas l yap laca n gösteren aç klama, flema, plan ve resimlerle, bunlar n düzenlenmesine dayanak olan hesap ve raporlardan oluflan projeyi, Kesin proje: Ön projede belirtilen tesis gereçleri ve kabul edilmifl ilkelere uygun nitelikteki ayr nt l aç klama, flema, plan ve resimlerle bunlar n düzenlenmesine dayanak olan teknik özellikler, hesap, keflif (metraj listesi) ve flartnamelerden oluflan projeyi, Uygulama projesi (Yap m çizimleri ve hesaplar ): Tesisin yap m na bafllanmadan önce, onaylanm fl kesin projesine göre, imalatç firmalar n seçilen cihazlar n n tip ve ölçüleri kullan larak elektrik iflleri yüklenicisi taraf ndan haz rlanacak projeyi, Son durum projesi (Yap ld projesi): Uygulama aflamas nda, varsa yap lan de iflikliklerin ifllendi i elektrik iflleri yüklenicisi taraf ndan haz rlanacak, tesisin geçici kabule esas son (gerçek) durumunu gösteren projeyi Metraj listesi: Proje kapsam nda yap lacak her ifl kaleminin miktar n gösteren listeyi, Prensip flemas : Yard mc devre ve bölümler belirtilmeksizin elektrik ana tesis ba lant lar n gösteren çizimleri, Ak m yolu flemas : Bir ba lant düzeninin çal flma prensibini, kontrol ve kumanda devrelerini belirtmek amac yla haz rlanan çizimleri, Montaj resimleri: Cihazlar n bulunduklar yerlere ba lant s n gösteren çizimleri, Detay resimleri: Yap lacak özel imalat veya tesis elemanlar n n birbirleri ile ilgisini etrafl bir flekilde anlatmak için plan, kesit, görünüfl fleklinde haz rlanm fl büyük ölçekli çizimleri,

225 8. Ünite - Mevzuatlar 215 Güç da t m tesisat : Bina içinde veya bina gruplar aras nda, alçak gerilimli enerjinin tüketicilere ulaflt r lmas için yap lan tesis bölümünü, Yedek güç kayna : Özel veya tüzel bir kiflinin mülkiyet s n rlar içindeki tesislerini, elektrik enerjisinin kesilmesi halinde, can ve mal kayb na yol açmamak, güvenli i aksatmamak maksad ile, beslemek üzere tesis etti i elektrik enerjisi üretim teçhizat n, Yedek güç sistemi: Yedek güç kayna ve bunun besledi i iç tesislerin tümünü, Kurulu güç: Bir tesiste bulunan elektrik enerjisi tüketicilerinin anma (etiket) güçlerinin toplam n, Talep edilen maksimum güç: Tüketici taraf ndan talep edilen gücün maksimum de erini, Eflzamanl l k katsay s (g): Belirli bir zaman aral nda tüketicilerin veya elektrikli cihazlar n bir grubunun efl zamanl (ayn andaki) maksimum talep gücünün, onlar n ayn zaman aral içerisindeki maksimum bireysel talep güçlerinin toplam na oran n (De eri 1 veya 1 den küçüktür.), Farkl zamanl l k katsay s (diversite faktörü) (d): Efl zamanl l k faktörünün tersini (d= 1/g), Talep katsay s : Belirli bir zaman aral nda bir tesisin veya tesisler grubunun maksimum talep gücünün, bu tesis(ler)in toplam kurulu gücüne oran n, Ana da t m tablosu: Girifli enerji kayna na ba l olan, yap veya yap grubu içindeki da t m tablolar n beslemek üzere yeterli say da ç k fl bulunan, girifl ve ç k fllar nda koruma ve kumanda için gerekli cihazlar bulunan tabloyu, Ölçme tablosu: Elektrik enerjisinin ölçülmesi için gerekli cihazlar tafl yan; üzerindeki ba lant lara ve cihazlara izinsiz müdahaleyi imkans z k lacak flekilde korunmufl, mühürlenebilir tabloyu, Da t m tablosu: Elektrik enerjisinin, yap veya yap grubunun belli bir bölgesinde da t lmas n sa lamak maksad ile tesis edilmifl; yerine göre tüketicilerin kontrol, koruma ve kumanda cihazlar n da tafl yan tabloyu, Ayd nl k düzeyi (Lux): Bir yüzeye düflen fl k ak s n n o yüzeyin alan na bölümünü, Ayd nlatma kontrol sistemi: Ayd nlatma düzeyinin istenen flartlara göre azalt lmas n veya ço alt lmas n, otomatik olarak temin etmek üzere yap lacak tesisat, Acil durum ayd nlatmas : Elektrik enerjisinin kesilmesi halinde, insanlar n yap veya yap gruplar ndan ç k fl yollar n ayd nlatmak üzere, enerjisini kendi özel kayna ndan sa layan ayd nlatma sistemini, Y ld r mdan koruma sistemi (YKS): Bir yap n n y ld r m etkilerinden korunmas için kullan lan, d fl ve iç koruma sistemlerinin her ikisini de ihtiva eden komple sistemi, D fl YKS: Yakalama uçlar sistemi, inifl iletkenleri sistemi ve toprak ba lant sisteminden oluflan bölümü, Yakalama ucu sistemi: D fl YKS nin atmosferik kaynakl elektrik deflarjlar n tutmas amaçlanan bölümünü, ndirme iletkenleri sistemi: Y ld r m ak m n, yakalama uçlar sisteminden topraklama sistemine geçirmesi amaçlanan bölümünü, Toprak ba lant sistemi: D fl YKS nin, y ld r m ak m n topra a topraklay c ile ileten ve da tan bölümünü, ç YKS: Korunacak hacim içinde y ld r m ak m n n elektrik ve manyetik etkilerini azaltan bütün tamamlay c tertibat, Afl r gerilim: Genellikle k sa süreli olarak faz iletkenleri veya faz iletkenleri ile toprak aras nda oluflan, iflletme geriliminin izin verilen en büyük sürekli de erini aflan, fakat iflletme frekans nda olmayan gerilimi,

226 216 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Afl r gerilim koruma cihaz : flletme gerilimi alt ndaki letkenlerde oluflacak afl r gerilimleri topra a iletmek üzere imal edilmifl cihazlar, Afl r ak m koruma cihaz : Elektrik ak m n, öngörülen bir s n r de eri aflmas durumunda kendili inden kesen cihazlar, letiflim sistemi: Haber ve bilgilerin (örne in ses, görüntü ve iflaretlerle ölçü de erleri, ihbarlar ve komutlar gibi kontrol ve kumanda bilgileri) tafl nmas ve ifllenmesi için gerekli düzenleri, Yang n alg lama ve alarm sistemi: Yap ve tesislerde oluflabilecek bir yang n erken aflamalar nda alg layarak, bina ya da tesiste bulunanlar n güvenli bir flekilde tahliye edilebilmesi için sesli ve fl kl uyar lar n yap lmas, yang n mücadele ekiplerine ve/veya itfaiyeye alarm durumunun iletilmesi, yang n bafllang ç yerinin belirlenmesi, varsa bas nçland rma, duman tahliye ve yang n söndürme sistemlerini aktive edilmesi ifllevlerini yerine getiren komple sistemi, Güvenlik sistemi: Yap ve tesislerin kötü maksatl davran fllara karfl korunmas için düzenlenen ya da bina içinde oluflacak tehlikeli durumlar alg lay p ihbar veren sistemleri, Harmonikli yük: fiebeke frekans n n kat frekanslarda ak m ve gerilim üreten tüketicileri, Maksimum güç: Tüketici taraf ndan talep edilen gücün maksimum de eri ifade eder. K NC BÖLÜM Projelerin Onaylanmas ve Sorumluluklar Projelerin Onaylanmas Madde 6- Bu Yönetmeli in kapsam na giren elektrik iç tesislerine ait rapor ve projeleri elektrik mühendisleri, ya da elektrik-elektronik mühendisleri inceler ve onaylar. Proje Onay Geçerlilik Süresi Madde 7- Tesise bafllama müddeti onay tarihinden itibaren 3 y ld r. Sorumluluklar Madde 8- Elektrik iç tesislerine iliflkin etüt-öneri raporu, ön proje, kesin proje, uygulama projesi ile varsa, son durum projeleri elektrik mühendisi veya elektrikelektronik mühendisleri ya da yetkileri dâhilinde elektrikle ilgili fen adamlar taraf ndan haz rlan r ve tüm proje nüshalar ndaki aç klama yaz lar, metraj listeleri, raporlar, flemalar, resimler, planlar ve hesaplar imzalan r. ÜÇÜNCÜ BÖLÜM Projelerin Haz rlanmas nda Göz Önünde Tutulacak Hususlar Tesisat Çeflitleri Madde 9- Afla da belirtilen sistemlere ve tesislere ait çizimler ve hesaplar proje hizmetlerinin içeri ini oluflturur. Bu sistemlerin hepsi veya bir k sm yap cinsine, kullan m amac na göre geçerli yasa ve yönetmelikler çerçevesinde, iflverenin istekleri de dikkate al narak projelendirilir. a) Güç da t m tesisat ; b) Yedek güç sistemleri; c) Ayd nlatma; ç) Reaktif güç kompanzasyonu d) Koruma sistemleri; e) letiflim sistemleri; f) Yang n alg lama ve alarm sistemleri g) Güvenlik sistemleri; ) Özel sistemler;

227 8. Ünite - Mevzuatlar 217 Proje Aflamalar Madde 10- Elektrik tesisleri proje hizmetleri afla da belirtilen içerikte haz rlanacakt r. a) Etüt-öneri raporu b) Ön proje c) Kesin ç) Uygulama Projesi d) Son durum (yap ld ) projesi Elektrik ç Tesisleri Proje Haz rlama Yönetmeli inde Proje Aflamalar nelerdir? Plan, fiema ve Resimlerin Düzenlenmesi Madde 11- Projelerin düzenlenmesinde, her aflamada, o aflama için belirtilen hususlar ile birlikte afla daki genel hükümlere de uyulacakt r. Her paftaya ait bafll kta, en az ndan proje ismi, pafta ismi, proje aflamas, projeyi yapan, çizen ve kontrol edenin isimleri, tarih, ölçek (vaziyet planlar için en az: 1/1000-1/500, kat planlar için en az: 1/200-1/100-1/50 ve detay resimleri için en az: 1/50-1/20-1/10) ve Pafta numaras bulunacakt r. Paftalar n numaraland r lmas nda ilgili sistemin ad belirtilecektir. Semboller Madde 12- Projelerde yürürlükteki Elektrik ç Tesisleri Yönetmeli indeki Kuvvetli Ak m flaret Listesi ve Zay f Ak m flaret Listesi veya EN serisi standartlarda yer alan semboller kullan lacakt r. Çeliflkiler durumunda EN serisi standartlara öncelik verilecektir. Projelerin Dosyalanmas Madde 13- Kesin proje, tesise bafllanmadan önce, uygun flekilde dosyalanm fl olarak, 1 tak m elektronik ortamda olmak üzere 4 tak m halinde onaylanmak üzere enerji veren yetkili kurulufla teslim edilecektir. Onaylama iflleminden sonra, elektronik ortamdaki tak m da dahil toplam 2 nüsha enerji veren yetkili kuruluflta kalacak, 2 tak m ise (1 tak m denetim kuruluflu için olmak üzere) iade edilecektir. Tesisin bitirilmesini takiben, (geçici) kabul yap lmadan önce, varsa de ifliklikleri içeren son durum projesi de söz konusu kurulufla, kesin projede oldu u gibi, 4 tak m halinde teslim edilecektir. Benzer flekilde, onaylama iflleminden sonra, elektronik ortamdaki tak m da dahil toplam 2 nüsha enerji veren yetkili kuruluflta kalacak, 2 tak m ise (1 tak m denetim kuruluflu için olmak üzere) iade edilecektir. Yetkili Kurulufl, yap n n s n f, kullan m amac, projelerin özellikleri, yerleflim yerlerindeki yerel flartlar vb. kriterleri dikkate alarak baz projeleri elektronik ortamda istemeyebilir. Di er hususlar Madde 14- Bu yönetmelikte yer almayan hususlar için Kamu hale Kanunu ve bu kanuna ba l mevzuat ile Elektrik ç Tesisat Yönetmeli i, Elektrik Tesislerinde Topraklamalar Yönetmeli i ve konu ile ilgili di er mevzuat hükümleri uygulan r. DÖRDÜNCÜ BÖLÜM Son Hükümler Madde 15- Bu yönetmelik yay m tarihinde yürürlülü e girer. Yürürlük Madde 16- Bu yönetmelik hükümleri Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakan yürütür. Yukar da verilen yönetmelikler haricinde Elektrik Tesisleri Proje Yönetmeli i, Elektrik Kuvvetli Akim Tesisleri Yönetmeli i, Yüksek Gerilim Tesisleri Sorumlulu u Yönetmeli i gibi çok say da yönetmelik mevcuttur. nternetten elektrik ile ilgili yürürlükte olan son yönetmelikleri araflt r n z ve inceleyiniz. 10 SIRA S ZDE NTERNET

228 218 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Özet Bu bölümde elektrikle ilgili mevzuatlara de inerek; kiflilerin hukuki sorumluluklar hakk nda genel bir bilgi verdik. Daha sonras nda ise ifl kazalar nda yap lacak hukuki ifllemler bafll alt nda fl kazas n n flverene Bildirilmesi, fl Kazas n n flveren Taraf ndan S.G.K ya Bildirilmesi ve fl Kazas nda Yap lacak Hukuki fllemlerden sonra tüm ifl yerlerinde kullan lan flyeri Kaza Bildirim Formunu da vererek fl Kazalar hakk nda genel bir tablo oluflturulmufltur. Bundan sonra da fl Güvenli i Mevzuat na geçilerek fl Güvenli inin Tan m, fl Güvenli inin Önemi, fl Güvenli inin Amac, Kanunlar ve Yönetmelikler ve fl Güvenli i le lgili Kurulufllardan söz edilerek bu konununun anlat m tamamlanm flt r. Son olarak elektrik tesisleri yönetmeliklerine de inilmifltir. Bu bafll k alt nda gerekli görülen baz belli bafll yönetmelikler aktar lm fl ve yönetmeli i madde madde tamam n vermek yerine içinden önemli maddeler seçilerek aç klanm fl ve tüm yönetmeli i görmek isteyenler için belli adresler verilmifltir. Elektrik Tesisleri Yönetmelikleri bafll alt nda Elektrik Tesislerinde Emniyet Yönetmeli i, Elektrik Tesislerinde Topraklama Yönetmeli i, Elektrik letim Sistemi Arz Güvenilirli i ve Kalitesi Yönetmeli i ve son olarak Elektrik ç Tesisleri Proje Haz rlama Yönetmeli i anlat lm flt r.

229 8. Ünite - Mevzuatlar 219 Kendimizi S nayal m 1. Afla dakilerden hangisi ifl kazalarinda yapilacak hukuki ifllemler arasinda yer al r? a. fl kazas n n kiflinin ailesine bildirilmesi b. fl Kazas n n flveren Taraf ndan S.S.K ya Bildirilmesi c. fl kazas n n çevre ifl yerlerine bildirilmesi d. fl kazas na u rayan kifliye ilk yard m müdahalesi yap lmas e. fl arkadaflar n n kazaya u rayan kifliye yard m etmesi 2. fl güvenli inin amac afla dakilerden hangisi de- ildir? a. Çal flanlara en yüksek sa l kl ortam sunmak b. Çal flma koflullar n n olumsuz etkilerinden onlar korumak c. fl ve iflçi aras nda mümkün olan en iyi uyumu sa lamak d. flyerlerindeki riskleri tamamen ortadan kald rmak ya da zararlar en aza indirebilmek e. flyerinde iflçinin sosyal hayat için gerekli flartlar sa lamak 3. Afla dakilerden hangisi Elektrik Tesisleri Yönetmeli i de ildir? a. Elektrik Tesislerinde Emniyet b. Elektrik Tesislerinde Topraklama c. Elektrik letim Sistemi Arz Güvenilirli i ve Kalitesi d. Elektrik Bak m, Onar m e. Elektrik ç Tesisleri Proje Haz rlama 4. Topraklama Özdirenci neye göre farkl l k gösterir? a. Topra n cinsine b. Topra n kal nl na c. Topra n denize olan uzakl na d. Toprakta erozyon olup olmamas na e. Topra n rengine 5. Afla dakilerden hangisi topraklama flekilleri aras nda say lmaz? a. Münferit (tekil) topraklama b. Y ld z fleklindeki topraklama c. Çoklu topraklama d. Yüzeysel topraklama e. Derin topraklama 6. TE Afi n aç l m nedir? a. Türkiye Ekonomik letiflim Anonim fiirketi b. Türkiye Elektrik letim Anonim fiirketi c. Türkiye Elektronik letili Anonim fiirketi d. Türkiye Ekonomi lleri Anonim fiirketi e. Türkiye Elektrik letim Arazi fiirketi 7. Reaktif güç üreten, sisteme paralel ba l kondansatör grubuna ne ad verilir? a. Seri Reaktör b. Seri Kapasitör c. fiönt Kapasitör d. fiönt Reaktör e. Termik Kapasite 8. Tesisin yap m na bafllanmadan önce, onaylanm fl kesin projesine göre, imalatç firmalar n seçilen cihazlar - n n tip ve ölçüleri kullan larak elektrik iflleri yüklenicisi taraf ndan haz rlanacak projeye ne ad verilir? a. Elektrik Tesisleri Projesi b. Ön Proje c. Kesin Proje d. Uygulama Projesi e. Son Durum Projesi 9. Afla dakilerden hangisi bir elektrik tesisat çeflidi de- ildir? a. S hhi tesisat b. Güç da t m tesisat c. Yedek güç sistemleri tesisat d. Ayd nlatma tesisat e. Reaktif güç kompanzasyonu tesisat 10. Bir elektrik iç tesisat proje paftas nda hangisinin bulunmas zorunlu de ildir? a. Proje ismi b. Pafta ismi c. Proje çizim süresi d. Projeyi çizen e. Projeyi kontrol eden

230 220 Elektrik Bak m, Ar za Bulma ve Güvenlik Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar 1. b Yan t n z yanl fl ise fl Kazalar nda Yap lacak Hukuki fllemler konusunu yeniden gözden geçiriniz. 2. e Yan t n z yanl fl ise fl Güvenli inin Amac konusunu yeniden gözden geçiriniz. 3. d Yan t n z yanl fl ise Tüm Ana Bafll klar konusunu yeniden gözden geçiriniz. 4. a Yan t n z yanl fl ise Tan mlar konusunu yeniden gözden geçiriniz. 5. e Yan t n z yanl fl ise Topraklama fiekillerini konusunu yeniden gözden geçiriniz. 6. b Yan t n z yanl fl ise Tan mlar konusunu yeniden gözden geçiriniz. 7. c Yan t n z yanl fl ise Tan mlar konusunu yeniden gözden geçiriniz. 8. d Yan t n z yanl fl ise Tan mlar konusunu yeniden gözden geçiriniz. 9. a Yan t n z yanl fl ise Elektrik Tesisat Çeflitlerini konusunu yeniden gözden geçiriniz. 10. c Yan t n z yanl fl ise Plan, fiema ve Resimlerin Düzenlenmesi konusunu yeniden gözden geçiriniz. S ra Sizde Yan t Anahtar S ra Sizde 1 fl kazas n n ifl yerinde idare ve ifl güvenli i bürosu aras ndaki bildirime iç bildirim denilmektedir. S ra Sizde Say l fl Kanunu Madde 77, iflverenler iflyerinde meydana gelen ifl kazas n ve tespit edilecek meslek hastal n en geç iki ifl günü içinde yaz ile ilgili bölge müdürlü üne (SGK) bildirmek zorundad r. S ra Sizde 3 flçilerin ifl kazalar na u ramalar n önlemek amac yla güvenli çal flma ortam n oluflturmak için al nmas gereken önlemler dizisine fl Güvenli i denir. S ra Sizde 4 Milli Prodüktivite Merkezi, ifl güvenli i konusunda her düzeyde (iflçi, teknisyen ve mühendis) yayg n olarak seminerler düzenleyen, yay n ve doküman haz rlayan kurulufllardand r. S ra Sizde 5 Bu yönetmelik 6235 Say l yasan n verdi i yetkilere dayanarak Elektrik Mühendisleri Odas nca haz rlanm flt r. S ra Sizde 6 Alçak gerilim (AG): Etkin de eri 1000 volt ya da 1000 voltun alt nda olan fazlar aras gerilimdir. Yüksek gerilim (YG): Etkin de eri 1000 voltun üstünde olan fazlar aras gerilimdir. S ra Sizde 7 Toprak özdirenci (ρe): Topra n elektriksel özdirencidir. Bu direnç, genellikle Ω m 2 /m ya da Ω m olarak verilir. Bu direnç, kenar uzunlu u 1 m olan toprak bir küpün karfl l kl iki yüzeyi aras ndaki dirençtir. Topraklama direnci: Topraklay c n n yay lma direnci ile topraklama iletkeninin direncinin toplam d r. S ra Sizde 8 Potansiyel sürüklenmesi, Bir topraklama tesisinin yükselen potansiyelinin, bu tesise ba l bir iletken (örne- in, metal kablo k l flar, PEN iletkeni, su borusu, demiryolu) ile potansiyeli daha düflük olan bölgeye veya referans toprak bölgesine tafl nmas d r. Bu iletkende, çevresine göre bir potansiyel fark oluflur. S ra Sizde 9 Y ll k Yük Faktörü, Bir üretim ünitesinin veya üretim tesisinin y ll k fiili enerji üretiminin, bu üretim ünitesinin veya üretim tesisinin üretebilece i y ll k azami enerji üretimine yüzde olarak ifade edilen oran n, ifade eder. S ra Sizde 10 Proje Aflamalar ; Etüt-öneri raporu, Ön proje, Kesin Proje, Uygulama Projesi ve Son durum (yap ld ) projesidir. Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar O.S. Kocahano lu flçi Sa l fl Güvenli i ve Çal flma Mevzuat, Temel Matbaas (1993) Yararlan lan nternet Adresleri