Kaçak akım koruma rölesi; faz ve nötr iletkenleri arasında bir dengesizlik yani fark oluştuğunda devreyi açan anahtardır. Bir elektrik devresinde fazdan giren akım, nötrden çıkar. Eğer devrede herhangi bir kaçak yok ise giren akımla çıkan akım miktarı birbirlerine eşittir.  Devrede kaçak olması halinde fazdan giren akımın hepsi nötr üzerinden değil, bir kısmı da kaçak üzerinden olacaktır. Kaçak akım sonucu faz-nötr dengesi bozulacaktır. Kaçak akım koruma rölesi, bu dengesizliği algılayarak devreyi açar ve kaçak sonucu oluşacak istenmeyen sonuçları engeller.

Elektrik kaçakları; elektrik akımının geçtiği iletkenler, yani kablolar ve elektrikli cihazların yalıtkan parçalarının yıpranması sonucu ve hatalı yalıtımlardan dolayı iletkenlerin açıkta kalması ile iletkenlere elle veya vücudun başka bir uzvuyla doğrudan veya başka iletken cisimle temastan kaynaklanır. Oluşan kaçak akım toprağa akar.

 

Kaçak Akım Rölesi Nasıl Çalışır

Kaçak akım koruma rölesi basitleştirilmiş olarak aşağıda gösterilmiştir.  Bir toroidal ölçüm transformatörü içerisinden geçirilen faz ve nötr iletkenleri eğer sistemde bir kaçak yok ise eşit miktarlı ve zıt yönlü akım taşıyacakları için, ölçüm transformatörü içerisinden geçen toplam akım değeri sıfır olacağından ölçüm transformatörü üzerinde herhangi bir manyetik akı oluşmaz.

Eğer sistemde bir kaçak akım oluşursa faz üzerinden geçen akım miktarının tamamı nötr üzerinden dönüş yapmayacağı için, faz ve nötr akımlarının toplamı sıfır olmaz. Aradaki fark akımı ölçüm transformatörü üzerinde bir manyetik akı oluşturur. Bu manyetik akı ise algılama sargısı üzerinde bir akım oluşturur. Oluşan bu akım kumanda devresinin elektromanyetik bobinini harekete geçirir. Böylece cihazın kapalı konumda bulunan ana kontakları açık konuma geçerek faz ve nötr iletkenleri ile şebekeyi birbirinden ayırır.

Cihazda ayrıca bir test butonu bulunur. Test butonuna sayesinde faz ve nötr iletkenleri arasında ölçüm transformatörünü by-pass eden bir kısa devre yaratılarak cihazın çalışıp çalışmadığı test edilebilir.

Montajı yapılmış ve enerjilendirilmiş bir kaçak akım rölesi kapalı ( yani elektriği ileten ) pozisyonda iken test butonuna basılınca kumanda mekanizması harekete geçmeli ve kontaklar açık konuma gelmelidir. Kaçak akım rölesinin kurma mandalı yukarı pozisyondan, aşağı pozisyona düşmelidir.

 

 

 

 

Yangın Riski

İzolasyonu hasar görmüş bir kablo veya cihaz bağlantısı üzerinden oluşan kaçak akımlar, ark oluşumuna ve yangınlara sebep olur. 300mA seviyesinde bir kaçak akımın oluşturduğu ark cisimlerin tutuşması için gereken sıcaklığın oluşması için yeterlidir. 

 

 

Hayati Risk

İnsan vücudu üzerinden geçen elektrik akımı ciddi yaralanmalara hatta ölüme bile sebep olabilir. Çok küçük elektrik şoklarında bile vücut istemsiz hareketler yapabileceği için, merdivenden düşme, başı çarpma gibi sonuçlar doğabilir ve fiziksel yaralanmalar olabilir. Enerjilendirilmiş bir iletkene dokunulduğunda insan vücudu iletken olduğu için vücut üzerinden geçen akım toprağa akarak devreyi tamamlar.

 

 

Kaçak Akım Rölesinin Açma Süresi

Kaçak akım rölesinin açma süresi EN 61008 standartlarına göre belirlenmiştir. 30mA açma seviyesinde açma yapan bir rölenin kaçak akım miktarına göre açma süresi diyagramı aşağıdaki gibidir.

 

Kaçak Akım

  ( Miliamper )

Açma Süresi

  ( Milisaniye )

>30mA

Açma Yapmaz

30mA

300ms

60mA

150ms

150mA

40m

 

 

Kaçak Akım Koruma Rölesi Seçimi

 Açma Seviyesi

30mA : İnsan hayatı ve elektrik çarpılmalarına karşı korumada 30mA değerinde açma yapan kaçak akım rölesi kullanılır.

300mA : Olası izolasyon hatalarından oluşacak yangın riskleri için 300mA değerinde açma yapan kaçak akım rölesi kullanılır.

 

Kutup Sayısı

2 Kutuplu : Monofaze şebeklerde iki kutuplu ( faz + nötr ) kaçak akım rölesi kullanılır.

4 Kutuplu : Trifaze şebekelerde dört kutuplu ( RST + nötr ) kaçak akım rölesi kullanılır.

  

Nominal Akım

Kaçak akım rölesinin nominal akım değeri, cihaz üzerinden geçecek akıma uygun olmalı, cihaz üzerinden geçecek akım değerinden düşük olmamalıdır. Standart akım değerleri 25A, 32A, 40A ve 63A’dir. 

 

 

 

Elektrik Şoku

Elektrik şoku ile oluşacak yaralanmanın derecesi aşağıdaki etkenlere bağlıdır:

Ana Faktörler

1- Vücuttan geçen akım miktarı

2- Akımın vücuda giriş yeri ve vücutta izlediği yol

3- Gerilime maruz kalınan süre

 

Yan Faktörler

4- Gerilim seviyesi

5- Gerilimin frekansı

6- Ortamdaki nem ve kişinin terlilik derecesi

7- Şoka maruz kalındığı anda, kalbin hangi atım fazında olduğu

8- Kişinin fiziksel özellikleri