BÖLÜM ELEKTRİĞİN TEMELLERİ AMAÇ: Elektrikle ilgili temel kavramların anlaşılması. Elektriğin Temelleri 1
BÖLÜM 1 - ELEKTRİĞİN TEMELLERİ 1.1 ELEKTRİK AKIMI VE GERİLİM Elektronları maruz kaldıkları elektrostatik alan kuvvetine karşı hareket ettiren kuvvete gerilim (voltaj, potansiyel farkı) denir. Gerilimin birimi volttur ve ölçülecek alıcıya voltmetre ile paralel bağlanarak ölçülür. Bir iletken maddede milyonlarca serbest elektron bulunur. Bu maddeye elektrik uygulandığında elektronlar negatif (-) yönden pozitif (+) yöne doğru hareket etmeye başlar. Bu iletkenden ya da alıcıdan birim zamanda geçen elektrik yükü (elektron) miktarına akım denir. Akımın birimi amperdir ve ölçülecek alıcıya ampermetre ile seri bağlanarak ölçülür. Akımlar, Alternatif Akım (A.C.) ve Doğru Akım (D.C.) olarak ikiye ayrılır. 1.2 ALTERNATİF GERİLİM/AKIM Zamana bağlı olarak periyodik bir şekilde yön ve şiddet değiştiren gerilime alternatif gerilim denir. Alternatif gerilimin şiddeti, kaynağın gücüne bağlıdır. Alternatif gerilim, büyük elektrik devrelerinde ve yüksek güçlü elektrik motorlarında kullanılır. Evlerimizde kullandığımız elektrikte, alternatif gerilim sınıfına girer. Buzdolabı, split klima, aspiratör ve vantilatörler doğrudan alternatif gerilimle çalışırlar. Alternatif gerilim bir (monofaze) veya üç fazlı (trifaze) olarak kullanılabilir. Televizyon, müzik seti ve video gibi cihazlar ise bu alternatif gerilimi kendi içinde doğru gerilime çevirerek kullanırlar. Şekil 1.1 Alternatif gerilim (Sinüs sinyali) 1.2.1 Çevrim: Şekil 1.1 deki elektromotor kuvvetin (EMK) sıfırdan başlayarak pozitif maksimum değere yükselmesi, tekrar düşerek sıfıra ve negatif maksimum değere inmesi, buradan da tekrar sıfıra ulaşmasına çevrim denir. Şekildeki eğri sinüs eğrisidir ve dolayısıyla elde edilen EMK da sinüzoidal bir EMK dır. 1.2.2 Frekans Bir saykılın saniyedeki 360º lik dönme sayısıdır. Alternatif akım ve EMK nın frekansı olarak bilinir ve birimi hertzdir. Şebeke frekansı ülkemizde 50 Hz dir. 1.2.3 Periyot Bir saykılın tamamlanması için geçen zamana periyot denir. T harfi ile gösterilir. Birimi saniyedir ve T= 1/f olarak hesaplanır. 2 Elektriğin Temelleri
1.2.4 Alternans Bir saykıl pozitif ve negatif alternanslardan oluşur. Alternatif gerilim değerleri: Bilindiği gibi DC akım /gerilim değeri sabittir. Örneğin; 1V DC dediğimizde DC gerilimin 1V olduğu anlaşılmaktadır. Fakat AC de akım/ve gerilim değerleri sürekli değişmektedir. Bu yüzden AC yi ifade etmek için çeşitli değerler kullanılmaktadır. Bunlar; ani değer, maksimum (tepe) değer, tepeden tepeye değer, ortalama değer ve etkin değerdir (Şekil 1.2). Şekil 1.2 Sinüs dalga Ani Değer: Alternatif gerilimin/akımın değeri zamanla değişir. İşte alternatif akım ve gerilimin herhangi bir andaki değerine ani değer denir. Bir saykılda sonsuz sayıda ani değer vardır. i=i m. sinwt ve V=V m. sinwt formülleri ile hesaplanır. Maksimum (Tepe) Değer: Maksimum (tepe) değer, ani değerlerin en büyüğüdür. Manyetik alan içerisinde dönen bir bobinde indüklenen EMK ya dikkat edilirse 90 ve 270 lik açılarda elde edilen değerler iletkenlerin kuvvet çizgilerini tam dik olarak kestiği anlardır. Tepeden Tepeye Değer: Alternatif gerilimin en üst noktası ile en alt noktası arasındaki değer tepeden tepeye değer olarak ifade edilmektedir. Tepeden tepeye değer maksimum değerin 2 (iki) katıdır. Ortalama Değer: Ortalama değer, bir saykıldaki ani değerlerin ortalamasıdır. Ortalama değer aynı zamanda sinyalin doğru gerilim değeridir. Alternatif gerilimin bir saykıldaki pozitif ani değerlerinin sayısı, negatif ani değerlerinin sayısına eşit ve aynı büyüklükte olduğundan alternatif gerilimde ortalama değer sıfırdır. Bu yüzden saf AC nin DC değeri de sıfırdır. Fakat AC, diyotlar yardımıyla doğrultulursa ve maksimum değer de belliyse, ortalama değer yarım dalga doğrultmada; V ort = 0,318.V m, tam dalga doğrultmada ise V ort =0,636.V m formülü ile hesaplanır. Elektriğin Temelleri 3
Örnek: Maksimum değeri 24V olan tam dalga doğrultulmuş gerilimin ortalama değerini bulunuz. Çözüm: V ort =0,636.V m = 0,636.24=15,264V olarak bulunur. Etkin Değer: Alternatif gerilim uygulanan bir devre elemanında, harcanan gücü bulmak isterken hangi akım değerini alacağımızı ilk anda bilemeyebiliriz. Akımın maksimum değerini alsak büyük bir hata payı oluşur. Çünkü akım, bir periyotluk süre içinde sadece iki kez ve anlık olarak maksimum değere ulaşır. Ortalama değer ise olarak hesaplanmıştı. Etkin değeri hesaplamanın en iyi yolu, bir dirençten belirli bir zaman aralığında verilen alternatif gerilimin sağladığı ısı miktarını, aynı dirençte ve aynı sürede bir doğru gerilim tarafından elde etmektir. Bu doğru akım değerine ve potansiyel farkına, alternatif akımın etkin değeri ve etkin potansiyel farkı denir. Özetle, alternatif gerilim ile aynı bir dirençte, aynı zamanda, eşit miktarda ısı açığa çıkaran doğru gerilim değerine, alternatif gerilimin etkin veya efektif değeri denir. Etkin değer, RMS karesel ortalama değer (Root Mean Square) ve efektif değer olarak da isimlendirilir. V V m m e 0, 707Vm Ie 2 I 0, 707I 2 m Örnek: Şehir şebeke gerilimi 220V e olduğuna göre maksimum değerini hesaplayınız. Çözüm: Ve =0,707.Vm ise, 220 = 0.707.Vm ve buradan V m = 311,17 V 1.3 DOĞRU GERİLİM/AKIM Zamanla yönü ve şiddeti değişmeyen akıma, doğru akım denir. İngilizce Direct Current kelimelerinin kısaltılması DC ile gösterilir. Doğru akım, genelde elektronik devrelerde kullanılır. En ideal doğru akım, en sabit olanıdır ve en sabit doğru akım kaynakları da pillerdir. Bir de evimizdeki alternatif akımı doğru akıma dönüştüren doğrultucular (rektifier) vardır. Bunların da daha sabit olması için DC kaynağa regüle devresi eklenir. 1.4 OHM KANUNU Şekil 1.3 Doğru akım 1827 yılında George Simon Ohm Bir iletkenin iki ucu arasındaki potansiyel farkın, iletkenden geçen akım şiddetine oranı sabittir şeklinde bir tanım yapmıştır. Bir elektrik 4 Elektriğin Temelleri
devresinde akım, gerilim ve direnç arasındaki bağlantıyı veren kanuna Ohm Kanunu adı verilir. Bu tanıma göre aşağıdaki formüller elde edilir. Burada U gerilimi (birimi volt V ); I akımı (birimi amper A ), R direnci (birimi Ohm Ω ) simgelemektedir. Üçgende hesaplanmak istenen değerin üzeri kapatılarak denklem kolayca çıkarılabilir. Ohm Kanununun temel denklemleri V= I.R, I= V/R, R= V/I 1.5 ELEKTRİKSEL GÜÇ VE ENERJİ Belli bir işi yapmanın hızı olan güç, akım ve gerilimin çarpımından ibarettir: Güç; Görünür güç (volt-amper, VA), reaktif güç (volt-amper-reaktif, VAr) ve aktif güç (Watt, W) olmak üzere üç gruptan oluşmaktadır. Aktif güç işe dönüşebilen bir güç çeşitidir. Reaktif güç manyetik alan etkisine ihtiyaç duyan tüm elektrikli cihazların çalışabilmeleri için gerekli bir enerjidir. Görünür güç ise sistemden çekilen aktif ve reaktif enerjinin vektörel toplamıdır. P= V.I, P= R.I 2, P= V 2 /R S Q S=V.I P=S.cos Q=S.sin S 2 =P 2 +Q 2 P Enerji iş yapabilme yeteneği olarak tanımlanabilir ve biri joul dur. Aktif enerji (Wh), reaktif enerji (VArh) ve görünür enerji (VAh) cinsinden hesaplanabilir. Elektriğin Temelleri 5
1.6 ELEKTRİK BİRİMLERİNİN DÖNÜŞÜMLERİ 1000W = 1 kw 1.000.000W = 1 MW 746W = 1 BG 1W.h = 3.413 BTU 1kW.h = 860 Kcal 1Kcal/h = 1.163 W 1Kcal/h = 3.96 BTU/h BG: Beygir gücü (hp), BTU: İngiliz ısı birimi, h: saat, cal: Kalori 1.7 SERİ DEVRE VE ÖZELLİKLERİ İçlerinden aynı akım geçecek şekilde dirençler birbiri ardına eklenirse bu devreye, seri devre denir. Örneğin iki adet 300Ω luk direnç seri bağlanarak 600Ω luk direnç elde edilir. Seri devrenin özellikleri şunlardır: Devreden geçen akım aynıdır. Seri devre boyunca gerilim düşümlerinin toplamı, besleme gerilimine eşittir. En büyük gerilim düşümü, en yüksek dirence sahip elemandadır. Elemanlardaki dirençlerin toplamı, devredeki toplam dirence eşittir. Şekil 1.4 Seri devre 1.8 PARALEL DEVRE VE ÖZELLİKLERİ Dirençlerin karşılıklı uçlarının bağlanması ile oluşan devreye, paralel bağlantı denir. Paralel bağlantıda toplam direnç azalır. Dirençler üzerindeki gerilimler eşit, üzerinden geçen akımlar farklıdır. Paralel devrenin özellikleri ise şunlardır: Toplam akım, bütün kollardaki akımın toplamına eşittir. Gerilim bütün kollarda aynıdır. Toplam direnç, daima kollardaki dirençten küçüktür. 6 Elektriğin Temelleri
Şekil 1.5 Paralel devre 1.9 ALTERNATİF AKIM DEVRELERİ Alternatif akım devreleri sadece direnç, sadece bobin, sadece kapasitör veya bunların kombinasyonlarından oluşabilir. Çizelge 3.1. Saf R, L ve C devrelerinin gerilim/akım dalga formları 1.9.1 Sadece Dirençli Devre (R) Sadece R direnci bulunan bir devreye Şekil 1.6 daki gibi bir alternatif gerilim uygulandığında, direncin iki ucu arasındaki potansiyel farkı V=V m.sinwt ve dirençten geçen alternatif akım şiddeti I=I m.sinwt olur. Bu durumda akım ile gerilimin zamana bağlı grafikleri çizildiğinde, her ikisinin de aynı anda maksimum değerleri aldıkları ve aynı anda sıfır oldukları görülür. Elektriğin Temelleri 7
Şekil 1.6 AC Devre Şekil 1.7 Akım-Gerilim Karakteristiği Şekil 1.8 Direnç bağlı AC devrede akım ve gerilim dalga şekilleri 1.9.2 Sadece Bobinli Devre (L) Direnci ihmal edilebilen bir bobine Şekil 1.9 daki gibi bir alternatif gerilim uygulanacak olursa bobinde, akımın değişmesinden dolayı bir öz indüksiyon EMK sı meydana gelir. Akım gerilimden 90 kadar geridedir. Akım ve gerilimin zamana bağlı değişimi Şekil 1.11 de görülmektedir. Bobinden geçen akımın zamana bağlı olarak değiştiği ve maksimum akım şiddeti I m = V m /w.l olduğu görülmektedir. Bobinden geçen akımın şiddeti I=I m.sin [wt-(π/2)] olarak yazılabilir. Bobinden geçen akımın etkin değeri ise I e =V e /w.l dir. w.l= V m /I m yazılırsa w.l nin biriminin Volt/Amper veya Ohm olduğu görülür. wl bobinin alternatif akıma karşı göstermiş olduğu dirençtir. Buna, bobinin endüktif reaktansı denir ve XL ile ifade edilir. Akım ile gerilim arasında 90 veya π/2 radyanlık faz farkının olduğu Şekil 1.9 da verilmiştir. Bu faz farkı kadar akım gerilimden geridedir (lag). X L = wl veya X L = 2πfL 8 Elektriğin Temelleri
Şekil 1.9 Bobinli AC devre Şekil 1.10 Akım-gerilim karakteristiği Şekil 1.11 Bobinli AC devrede akım ve gerilim dalga şekilleri Örnek: İndüktansı 0,5 H olan bir bobinin, frekansı 50 Hz olan 220V e bir alternatif akıma karşı göstereceği endüktif reaktansı ve devreden geçen akımı bulunuz. Çözüm: X L = 2π.f.L = 2.3,14.50.0,5 =157 Ω I = V/X L = 220 / 157 = 1.4 Amper 1.9.3 Sadece Kondansatörlü Devre (C) Bir kondansatörlü devreye doğru gerilim kaynağı bağlandığında belli bir süreden sonra akım geçmezken alternatif gerilim uygulandığında devreden yönü ve şiddeti değişen bir akım geçtiği görülür. Şekil 1.12 deki gibi, bir kondansatöre alternatif gerilim uygulandığında gerilim artarken akım azalmakta ve gerilim maksimum değerini aldığında akım sıfır değerine inmektedir. Bu durumda kondansatör yüklenmesini tamamlamıştır. Gerilim azaldıkça kondansatör devreye akım vererek boşalmaya başlar. Devreye uygulanan gerilim sıfır olduğunda akım en büyük değerini alır. O halde akım ile gerilim arasında 90 veya π/2 radyanlık faz farkının olduğu Şekil 1.13 de verilmiştir. Bu faz farkı kadar akım gerilimden öndedir (lead). Vm Im Vm wc ise I Im sin(wt ) our. Im 2 1/ wc Elektriğin Temelleri 9
Burada direnç gibi davranan (1/ωC) ye kapasitif reaktans denir ve X C ile gösterilir. X 1 wc C XC 1 2 fc Şekil 1.12 Kondansatörlü devre Şekil 1.13 Akım gerilim değişimi Şekil 1.14 Kondansatörlü AC devrede akım ve gerilim dalga şekilleri Örnek: Kapasitesi 50μF olan bir kondansatöre 50 Hz frekanslı 220V alternatif gerilim uygulanmıştır. Devreden geçecek akımı bulunuz. Çözüm: X C = 1/(2π.f.C) = 1/(2.3,14.50.50.10-6 ) = 63,69 Ω I C = V/X C = 220/63,69 = 3,454 Amper 1.9.4 Direnç Bobin ve Kondansatörlü Devre (R-L-C): Şekil 1.15 te verilen birbirine seri bağlanmış RLC elemanlarından oluşan devreye alternatif gerilim uygulanmış olsun. Bu devrenin etkin akım ve gerilimi arasında aşağıdaki bağıntı bulunur. Buradaki Z[(R+(X L -X C )] 1/2 büyüklüğü devrenin empedansıdır ve Z ile gösterilir. 10 Elektriğin Temelleri
Devredeki bobin ve kondansatörden meydana gelen faz farkları birbirine zıt yöndedir. Akım ile gerilim arasındaki φ faz farkı olur. R X cos veya tan Z L X R C Bir RLC devresinde X L = X C olduğunda Z=R olur. Bu duruma devrenin rezonans hali denir. Devrenin rezonans frekansı aşağıdaki formülle bulunur. f 1 2 LC Şekil 1.15 RLC devre Örnek: Şekil 1.16 daki RLC devrenin empedansını, devre akımını ve faz açısını bulunuz. 3 Ω 6 Ω 2 Ω V= 220V Şekil 1.16 RLC devre Elektriğin Temelleri 11
Çözüm: Z R (X X ) 2 2 L C 2 2 Z 3 (6 2) 5 V 220 I 44 A Z 5 R 3 cos 0, 6 Z 5 Örnek: L=0,2 H ve C=10 μf olan seri devrenin rezonans frekansını bulunuz. Çözüm: f 1 1 112 Hz 6 2 LC 2 0, 2.1010 1.10 İLETKENLER Elektrik akımını bulunduğu yerden başka bir yere iletmek için kullanılan, bir veya birden fazla telden meydana gelen, çıplak (izolesiz) veya yalıtılmış (izoleli) tel veya tel demetine iletken denir. Diğer bir ifade ile akım kaynağı ile alıcıyı birleştiren ve elektrik akımının geçtiği yoldur. Elektrik ve elektronikte en çok kullanılan iletkenler şunlardır: Bakır, gümüş, alüminyum, altın, tungsten, çinko, pirinç, platin, demir, nikel, kalay, çelik, kurşun, civa ve nikel-krom alaşımı. İletkenler taşınan gerilimin büyüklüğü ve mesafesine bağlı olarak R, L, C veya bunların kombinasyonlarının etkisini gösterir. 1.11 YALITKANLAR Yalıtkan, elektriği geçirmeyen anlamındadır. Elektrik akımını taşıyan iletkenleri ve diğer cihazları insanların güvenliği açısından yalıtan gereçlerdir. Çok kullanılan yalıtkanlar şunlardır: Plastik, seramik, cam, kauçuk, tahta, mika, izole bant ve pres bant. 1.12 KABLO KESİTİ HESABI Bir alıcı-yük için kullanılacak olan bakır kablonun (çalışma gerilimi, alıcı gücü, müsaade edilen gerilim düşümü ve çekilecek kablo mesafesi bilinen yük için) kesiti aşağıdaki şekilde bulunur. 2PL 2 PL 2 Tek fazlı, s [mm ] Üç fazlı, s [mm ] 2 2 KeV KeV L = Kablo uzunluğu [m] P = Alıcı gücü [W] K = Bakır boru öz iletkenliği 12 Elektriğin Temelleri
e = Kabloda izin verilen gerilim düşmesi V = Çalışma gerilimi [Volt] Örnek: Kablo boyu 50 m olan 10 kw lık tek fazlı bir besleme hattının kablo kesitini hesaplayınız.(k Bakır =56, e=0,03) Çözüm: s = (2x50x10000) / (56x0.03x220 2 ) = 12.226 [mm 2 ] 1.13 İLETKENLERİN AKIM TAŞIMA KAPASİTE VE ÖZELLİKLERİ İLE İLGİLİ TABLOLAR Elektrik tesislerinde kullanılacak bakır iletkenlerin döşenme biçimleri ve akım taşıma kapasiteleri ile ilgili bazı tablolar aşağıda verilmiştir. Çizelge 3.2. Elektrik iç tesislerinde kullanılacak bakır iletken kesitleri No İletkenin Döşenme Biçimi En Küçük Kesit 1 Sabit ve korunmuş olarak döşenmiş iletkenler 1,5 2 Bağlama tesislerinde ve dağıtım tablolarında iletkenler 2,5 A 'e kadar 0,5 2,5 A ile 16 A arasında 0,75 16 A 'ın üzerinde 1 3 İzalatör üzerinde açıkta döşenmiş iletkenler İstinat noktaları arasındaki açıklık 20 m 'ye kadar 4 20 mi ile 45m arasında 6 4 Lamba duya bağlantı iletkenleri 0,75 5 Yapı içindeki donanma lambalarında Donanma duyu ile fiş arasındaki iletkenler 0,75 Lambalar arasındaki iletkenler 0,75 Çizelge 3.3. İletkenlerin karesel ortalama akım değerlerine göre yüklenebilmesi için izin verilen yüklenme süreleri Anma Kesiti, mm 2 İzin verilen yüklenme süresi saat 6'ya kadar 4 10'dan 25'e kadar 8 35'den 50'ye kadar 15 70'den 150'ye kadar 30 185'den yukarı 60 Elektriğin Temelleri 13
Çizelge 3.4. Ortam sıcaklıkları 25 C ın üzerinde ve 55 C a kadar olan yerlerde kullanılan yalıtılmış iletkenler için izin verilen yük akımları Ortam sıcaklığı Tablo 3.5 deki değerlerin%si olarak izin verilen sürekli yük akımları C Lastik yalıtkanlı iletkenler Termoplastik yalıtkanlı iletkenler 25-30 92 94 30-35 85 88 35-40 75 82 40-45 65 75 45-50 53 67 50-55 38 58 Çizelge 3.5. Yalıtılmış bakır iletkenlerin 25 C a kadar olan ortam sıcaklıklarında sürekli olarak taşıyabilecekleri yük akımları Anma 1.Grup 2.Grup 3.Grup Kesiti mm² A A A 0,75 -- 13 16 1 12 16 20 1,5 16 20 25 2,5 21 27 34 4 27 36 45 Açıklamalar Boru içinde çekilmiş bir yada birden fazla tek damarlı, iletkenler (NV gibi) 6 35 47 57 2.Grup 10 48 65 78 16 65 87 104 25 88 115 137 35 110 143 168 50 140 178 210 70 175 220 260 95 210 265 310 Termoplastik kılıflı iletkenler, borulu İletkenler, kurşun kılıflı iletkenler, plastik yalıtkanlı yassı iletkenler, hareket ettirilebilen iletkenler gibi çok damarlı iletkenler 120 250 310 365 3.Grup 150 --- 355 415 185 --- 405 475 240 --- 480 560 300 --- 555 645 400 --- --- 770 500 --- --- 880 Havada açık olarak iletkenler arasında en az iletken dış çapı kadar açıklık bulunacak biçimde çekilmiş bir damarlı iletkenler bağlama tesisleri ve dağıtım tablolarında kullanılan bir damarlı iletkenler 14 Elektriğin Temelleri
Çizelge 3.6. Yalıtılmış iletkenlerin anma kesitlerine göre aşırı akım koruma aygıtlarının (sigorta, otomatik sigorta vb.) seçilmesi Anma kesiti mm 2 1.Grup (A) 2.Grup (A) 3.Grup (A) 0,75 -- 10 16 1 10 16 20 1,5 16 20 25 2,5 20 25 35 4 25 35 50 6 35 50 63 10 50 63 80 16 63 80 100 25 80 100 125 35 100 125 160 50 125 160 200 70 160 224 250 95 200 250 300 120 250 300 355 150 --- 355 425 185 --- 355 425 240 --- 425 500 300 --- 500 600 400 --- --- 710 500 --- --- 850 Çizelge 3.7. Evimizdeki elektrikli cihazlar için kullanılacak iletken kesiti Tesisattaki güç (Watt) Akım (Amper) Kablo kesiti (mm 2 ) 0-2200 10 1,5 2200-3520 16 2,5 3520-4400 20 4 4400-7040 32 6 Elektriğin Temelleri 15
Motor Anma Gücü Çizelge 3.8. Asenkron motorlarda termik ve sigorta seçimi 1500 d/d Anma Akımı Termik Röle Ayar Sınırları Sigorta Değerleri Buşonlu Sigorta Normal Gecikmeli Bıçaklı Sigorta kw PS A A A A A 0,06 1/12 0,22 0,19-0,29 0,8 - - 0,09 1/8 0,32 0,27-0,4 1,25 - - 0,12 1/6 0,44 0,37-0,55 2 2-0,18 1/4 0,61 0,5-0,75 2 2-0,25 1/3 0,78 0,67-1 2-4 2-0,37 1/2 1,12 0,9-1,3 4-6 4-0,55 3/4 1,47 1,2-1,8 4-6 4-6 - 0,75 1 1,95 1,6-2,4 6-10 4-6 6 1,1 1,5 2,85 2,2-3,3 10 6 6 1,5 2 3,8 3-4,5 10-20 10 10 2,2 3 5,4 4-6 16-20 10-16 10-16 3 4 7,1 5,3-8 16-20 16 16 4 5,5 8,8 7,3-9 20 16 16 5,5 7,5 11,7 8-12 25-35 20-25 20-25 7,5 10 15,6 11-16 35 25 25 11 15 22 12-24 50-63 35-50 35-50 15 20 29 20-32 63 50 50 18,5 25 37,5 24-45 - - 63-80 22 30 43,5 24-45 - - 63-80 30 40 58 32-63 - - 80-100 37 50 70 50-90 - - 100-160 45 60 85 70-110 - - 125-160 55 75 104 70-110 - - 160 75 100 140 120-155 - - 200-250 90 125 168 140-170 - - 224-250 16 Elektriğin Temelleri
1.14 FAZ, NÖTR VE TOPRAK KAVRALARI Faz üzerinde gerilim olan, bağlandığı sistemi besleyen ve canlı uç olarak adlandırılan elektrik enerjisidir. Başka bir tabirle, enerji santrallerinde, stator üzerinde 120 şer derecelik açılarla sarılmış olan sargıların, rotorun dönmesiyle üretilen manyetik alanın her bir sargı üzerinde 120 şer derecelik açı farkıyla oluşturduğu elektrik enerjisidir. Elektriksel devrelerin çalışabilmesi için kapalı bir devre oluşturmalıdır. Örneğin prizdeki iki delikten biri (+) diğeri (-) uçtur. (-) olan cansız uç nötr olarak adlandırılır ve elektrik akımının dönüş yolunu sağlar. Topraklama gerilim altında olmayan bütün tesisat kısımlarının, uygun iletkenlerle toprak yığını içerisine yerleştirilmiş bir iletken cisme (elektrot) bağlanmasıdır. Topraklama sayesinde cihaz üzerindeki kaçak akımlar ve statik elektrik toprağa akacaktır ve böylece canlıların can güvenliğini sağlanacak ve cihazların zarar görmesini önlenecektir. Şekil 1.17 de faz-nötrtoprak kavramları tek fazlı bir ısıtıcı örneğiyle görsel olarak açıklanmıştır. Nötr JENERATÖR R S T TRAFO R S T T S R Nötr Toprak Rezistans Şase Toprak girişi Faz girişi Faz Toprak ISITICI Nötr Nötr girişi ELEKTRİK PANOSU Şekil 1.17 Faz-nötr-toprak kavramlarının görsel olarak açıklanması Üç faz kullanan cihazlarda ise R-S-T fazları sisteme enerji verir ve toprak ucu yine cihazın şasesine bağlanır. Elektriğin Temelleri 17