Şalter nedir nasıl çalışır çeşitleri nelerdir sorularının cevaplarına şalterlerin devre kesiciler olduğu bilgisi ile başlamak faydalı olacaktır.

İçindekiler

Şalter Nedir ?

Şalter

Şalterler nedir en basit anlamda bağlandıkları devrelerin açılması kapanması için eklenmektedir. Bu sebeple devre kesici olarak bilinmektedir. Bileşeni oldukları elektrik devrelerinin aşırı akım, kısa devre yüksek voltaj gibi etkenlerle zarar görmemesi için kullanılır. Kullanıldığı devrenin başlangıcına konulmaktadır. Devreden geçen akımın ani şekilde kesilmesini sağlarken, manuel yani el ile ya da otomatik olarak devrenin açılması işlevini gerçekleştirebilir.

Şalterler yapılarına, çalışma ortamlarına, gerilimlerine ve akım büyüklüklüklerine göre çeşitlilik gösterir. Kompakt şalterler, akım şiddetine dayalı manyetik koruma ve ısıya bağlı termik bir koruma sağlar. Termik-manyetik devre kesicilerin kullanılmasının amacı, termik koruma ile kablonun aşırı akım taşımasının önüne geçmektir. Manyetik koruma ise kısa devrelerden sistemin korunması sağlanır.

Şalterler devrenin düzenli çalışmasını bozmakta olan arızayı algılar ve anında elektrik akımını kesmektedir. Şalter ile elektrik sigortası arasında fark, şalterler işlem yaptıktan sonra tekrar çalışma durumunda manuel ya da otomatik olarak geçebilir. Şalterler ev aletlerini korumak amacı ile kullanıldığı gibi, yüksek gerilim şalt sahalarında da kullanılmaktadır. Devrenin ayarları yapılması durumuna göre akım belirlenen değere ulaşınca ani ya da gecikmeli olarak sistemin açılmasını sağlar. Devrenin açılması manyetik veya termik olarak sağlanabilir.

Şalter Nasıl Çalışır ?

Termik korumalı şalter

Isının artması yöntemi ile koruma işlevini gerçekleştirmektedir. Şalterler için nominal değerlerin üzerinde bir akım ile uzun süreli çalışma durumu istenmeyen bir durumdur. Nominal akım değerini 1,05 ln – 1.3 ln arası süre olarak 5 ila 120dk rakamları dikkate alınmaktadır. Termik şekilde oluşmuş koruma sistemlerde bi metal, ısıl genleşme katsayıları farklı olan iki metalin preslenmesi ile meydana getirilmiş metal çift kullanımı ile üretilir.

Aşırı akım sonucu ısı artışı olması durumunda bi metal genleşir. Isıl genleşme katsayısı daha yüksek olan metal, diğerinin üzerine doğru yay gibi bükülerek bir sehim oluşmasına sebep olur. Bu sehimle bi metal perdeye temas ederek sistem tetiklenir. Kontakların ayrılması böylece sağlanmış olur. Bu çalışma yöntemi ile istenmeyen arızaların önüne geçebilmek sistemi koruyabilmek amacıyla elektrik kesilerek sistem korunmuş olur.

Manyetik korumalı şalterler

Kısa devre oluşma durumunda zararın en aza indirmek amacı ile kontaklar hızlıca açılması  sağlanır. Kontaklar arasında oluşan ark, en kısa sürede kesilmesi sağlanan devrem koruma sistemidir. Şalterin yapısı, kısa zamanlı açtırma yapılabilen elektromanyetik bobin sistemlerinden oluşmaktadır.

Manyetik korumanın çalışma prensibi şöyledir. Kısa devre durumunda yüksek akım, manyetik çekirdek üzerinde indüklenme oluşmasına sebep olur. Bu oluşan manyetik kuvvet, içerisinde yer alan yay kuvvetinden fazla olduğunda perde hareket eder. Bu yolla şalter trip konuma gelmiş olur. Kontaklar açılır ve devre kesilir.

Kontakların açılması sırasında iki iletken uç arasında madde iyonize olur bir yanma oluşturur, bu da ark olarak tanımlanmaktadır. Arkın sıcaklıkları 50 bin derece gibi çok yüksek rakamlara çok hızlı bir şekilde çıkabilir. Bu durum bazen şalterlerde ciddi zararlara sebep olabilmektedir. Arkın etrafında oluşan manyetik alan nedeniyle ark separatörlere doğru hareket ettirirlir. Bu yolla arkın boyu uzar ve incelir. Seperatör plakaları bu işlemin ardından bölünerek kopar. Seperatörlerin yan duvarlarına konulan malzemeler özel seçilmiştir. Bu seçilmiş malzemelerin yüksek sıcaklık ile bir gaz çıkışı sağlama özelliği vardır. Bu gaz çıkışı ile arkın söndürülmesine yardımcı olunur.

Elektronik açtırma üniteli şalterler

Bu tür devre kesici şalterlerde, aşırı yük ve kısa devre korumaları elektronik açtırma üniteleri ile gerçekleşmektedir. Elektronik devre kartı, açtırma bobini ve içinden bara ya da akım taşıyan kablo eklenmiş bir akım trafosundan oluşturulmaktadır. Aşırı akım veya kısa devre olduğunda baradan geçen akım, trafo üzerinde sekonder bir akım oluşmasına sebep olur. Bu sekonder akım elektronik devreye iletilir. Devre kartı bobini uyarması ile perdenin hareket etmesi sağlanır. Mekanizma bu şekilde tetiklenir. Kontaklar birbirinden ayrılır. Devre bu yolla kesilmiş olur. Elektronik devre kesiciler kısa devre durumlarını çok daha hızlı algılar ve koruma işlevini başlatır. Bu özelliği nedeni ile kesme kapasiteleri yüksektir.

Kaçak Akım Korumalı Şalterler

Toprak kaçak akımlarına karşı yapılan koruma için kaçak akım rölesi kullanılmaktadır. Rölede bulunan toroidal akım trafosu kombinasyonu sayesinde algılama gerçekleşir. Açtırma bobini ile devre kesici kontrolü sağlanır. Bu tür korumalar, kaçak akım korumalı devre kesiciler ile bileşik bir çözüm olarak sağlanabilmektedir.

Şalter Çeşitleri Nelerdir ? Özellikleri Nelerdir ?

Şalterler çalışma ortamları, gerilim miktarı, akım büyüklüğüne göre kendi içlerinde sınıflandırılır. Şalterlerin yapısı ve özellikleri ile kullanıldıkları alana göre çeşitlenirler.

Yük Şalterleri : Yük şalterleri, NH bıçaklı sigortalar ile birlikte kullanılmaktadır. Bunun için şalter ve devre koruma elemanı (sigorta) şeklinde iki öncelikli fonksiyona sahiptir. Çekilen akım veya yük değişiklikler bağıntılı şekilde bıçaklı sigortalar değişir. İstenilen anma akımında ve işletme sınıfında devre koruma olanağı sağlanması sayesinde aynı şalter çok yönlü kullanılabilmektedir. Termik manyetik şalterler göre daha hassas bir selektivite özelliğini barındırmaktadır. Termik manyetik şalterlere göre kısa devre akımının daha küçük değerlere sahip olması diğer şalterlerden farkıdır. VDE ve IEC’e uygun biçimde yüksek kısa devre kesme özellikleri vardır.

Manyetik Şalter : Manyetik şalterlerde, çekme kuvvetini akımla sağlayan bir elektromıknatıs (solenoid) bulunmaktadır. Bu sayede elektromanyetik kuvvet şalterin işlevinde yararlanılmaktadır. Şalter kontakları bir kilit ile kapalı tutulmaktadır. Şalterin soleoidindeki akım arttığında dil, kilidin serbest bırakılmasını sağlar. Böylece yay hareket eder ve kontaklar açılır. Akım anma değerini aşmadığı sürece yay gövdede bütünleşik durumda kalmaya devam eder.

Pako Şalter : Pako şalter, mekanik bir elektrik anahtarıdır. Kumandada yer alan mandal el ile çevrilmesi çalışmasını sağlar. Genellikle elektrik güç devrelerinde bazen kumanda devrelerinde açma kapama, kutup değiştirme, yıldız üçgen yol verme, komütatör gibi bir çok amaç için kullanılabilmektedir.

Enversör Pako Şalter : Küçük güçte çalışan motorlarda devir yönünü değiştirme işlemi kullanıldığı alanlardandır.  Bu işlem genellikle kontaktör ve buton yerine paket şalter ile ya da kollu bir şalter (özengili şalter) ile gerçekleştirilir.

Dahlender (çift devirli) Pako Şalter : Dahlender motorlar statora sarılmış olan tek sargıdan 1:2 oranında uçların çıkarılması sayesinde iki ayrı devir elde edilmektedir.

Buton Tipi Şalter : Bu tip motor koruma şalterlerinde açma kapama işlemleri için düğmeler mevcuttur. Bu düğmeler sayesinde motorun kumanda edilmesi sağlanır. Buton tipi şalterlerin imalatı sırasında akım değerleri üretim esnasında belirlenir. Akım ayarları kullanılacak motorlara uygun bir şekilde gerçekleştirilir. Aşırı akımlarda START butonu atarak stop durumuna geçmiş olur. Elektrik sigortalarından sonra devreye monte edilir.

Mandallı Tip Motor Koruma Şalteri: Buton tipi şalterler ile çalışma şekilleri aynıdır. Ayrılan kısım ise çalıştırmak için düğme yerine mandal gibi bir mekanizmaya sahip olmalarıdır. Yine benzer şekilde koruma amaçlı şalter, Stop konumuna geçerek işlevini gerçekleştirir.

Termik-Manyetik Şalter: hem termik hem manyetik koruma özelliği bulunan termik-manyetik şalterler kompakt tip şalter statüsünde de anılır. Kontrol merkezlerinde, dağıtım şebekelerinde, panolarda, ve telefon santrallerinde alçak gerilimin tehlikelerine karşı koruma ve anahtarlama amacı ile kullanımı gerçekleştirilir. Genellikle kompakt şalterler normal koşullarda devre açma kapama, kısa devre ve aşırı yük gibi normal olmayan durumlara karşı devrenin otomatik olarak açılması sayesinde devreyi koruyan cihazlardır. Kompakt Şalterler trafoların, kabloların ve devreye bağlı cihazların yüksek gerilim ya da akımdan korunabilmesi için işletmelerin önem verdiği alanlar arasında yer alır.

Duruk Şalter : Kompresörlerin basınç ayarları ve hidroforların basınç ayarları yapmasını sağlayan bileşene duruk şalter adı verilmektedir. İçerisinde yaylı mekanizmanın üzerinde bir civata bulunmaktadır. Bu civata sayesinde basınç ayarı yapılabilmektedir.

İlginizi Çekebilir : Transformatörler

Twitter Adresimiz İçin Tıklayınız

Tıkla puan ver
[Total: 3 Average: 5]

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir