Nötr kesiti niye fazla aynı olmalı?

3 fazlı kabloları malum. 3x150+70  , 3x95+50 , 3 x50 +25  ....Nötr kesitin fazla yüklenmeyeceği düşünülerek fazın yarı kesitinde üretiliyor. Bilindiği üzere teorikte 3 fazlı ve dengeli yüklenen bir sistemde fazlar arasındaki 120 derece açı farkından ötürü vektörel toplam= nötrden akan akım 0 dır. Ancak günümüzde yaşanan gelişmeler nötr kesitinin öyle yabana atılacak bir konu olmadığını gösteriyor.

Tümdengelim yapalım. Nötr kesiti fazla aynı kesitte olmalıdır.
NEDEN

1. Bir sistemde faz-nötr ve faz-toprak kısa devreleri en istenmeyen kısa devrelerdir. 3faz kısa devresi ,faz-faz kısa devresinde çok yüksek akımlar oluşur ve devre hemen kesilir.Ama faz-nötr ve faz-toprak kısa devrelerinde oluşan akımlar o kadar yüksek değildir.Devrenin kesilebilmesi için bu akımların olabildiğince yüksek tutulması gerekmektedir ki koruma elemanı kesme yapsın.

a. Faz-Nötr kısa devresinde Nötr Kesiti =Faz Kesiti   ise;
Her birinin empedansı Z olsun . Z+Z =2Z

Ia =        U     
        kök3 . 2Z


b.   Nötr Kesiti =Faz Kesiti/ 2 ise

Faz= Z
Nötr = q.L/S den kesitle ters orantılı   = 2Z
Z+2Z =3Z


Ib =        U     
        kök3 . 3Z


Formüllerden görüldüğü gibi faz= nötr iken geçen akım daha fazla.Hata akımı daha yüksek olduğu için hissedilmesi daha kolay olacağından nötr kesiti fazla aynı olmalıdır.


2.  Özellikle sanayii de harmonikler başlı başına bir konu.Özellikle 3. harmonik nötrden tahminlerin üstünde akım geçmesine sebep oluyor.
Harmonikler sebebiyle Nötrden geçen yüksek akımdan dolayı kesitinin yükseltilmesi gerekir.


3. Özellikle bilgisayar,Ups sistemlerinde nötr-toprak arası gerilim çok düşük olmalı .Bu gerilimi düşürmenin yöntemi de R =q.L /S  ye göre kesit artarsa direnç düşeceğinden ve V= R.I ya göre de direnç düşerse gerilim düşeceğinden nötr kesitini arttırmaktır.
Nötr-toprak gerilimini azaltmak için nötr kesitinin yükseltilmesi gerekir.

Elektrik Çarpması

Elektrik çarpması ; vücudun 2 ayrı noktasının farklı    elektrik potansiyelinde olması ve bu sebepten üzerinden akım geçmesidir.

Elektrik çarpmasında en önemli unsur,beslemenin otomatik olarak kesilmesidir. İştee; şebekenin topraklama durumu bu kesilmeyi etkileyen en önemli faktördür. Bu kesmeyi sigorta , röle, kaçak akım rölesi gibi elemanlar sağlar. Hata akımı bu cihazların  kesme akımından büyük olmalı ki kesme yapabilsin. Yani topraklamamı ne kadar iyi yaparsam direnci o kadar düşürmüş V=I.R ye göre akımı o kadar büyütmüş olurum böylece beslemenin kesilmesi kolaylaşır.

SıfırlaMA

Sıfırlama elektrik cihazların metal kısımlarının nötr ile irtibatladırılması hadisesi.Şöyle ki

Sistem bu şekilde çalışır ve evlerimizin çoğunda da elektrikçiler pratik olarak bu yöntemi uygulamakta:

Lakin;

--Şayet bina da bir tadilat,onarım durumu olur da faz ile nötr yer değiştirirse şekilden de görüleceği üzere  elektrikli cihazın gövdesine direk faz gider üstelik sigorta da atmaz.Cihazın gövdesine dokunduğunuz an çarpılırsınız.

--Şayet nötr kopar ise devre kendisini tamamlayamaz ve geri döner,bu noktada eğer yolu üzerinde işletme topraklaması yapılmışsa ordan akar topraktan trafonun nötrüne  giderek devresini tamamlar ancak bu topraklama yoksa sıfırlama sebebiyle cihazın gövdesine gelir  sigorta atmaz ve cihazın gövdesine dokunduğunuz an çarpılırsınız.Hatta şöyle düşünelim mahallede iki direk arası nötr koptu sizin evde sıfırlama var sadece(işletme topraklaması yoksa) . mahallenin tüm nötr dönüşü sizin evden geçer evdeki kablolar cihazlar yanar gider.

--Sıfırlama yaptıysanız kaçak akım koruma röleniz de bir işe yaramayacaktır. fazdan gövdeye bir kaçak olduğunda  o kaçak akımda sıfırlamadan ötürü nötrden geçeceği için kaçak akım rölesi fark akını göremez.

--Tabii sıfırlama yapılacaksa  asla fiş tarafında yapılmamalı şekildeki gibi priz tarafında yapılmalıdır.Çünkü fiş tarafında yapılan sıfırlama yaparsanız; fişi düz veya ters prize yerleştirme durumuna göre yüzde elli gövdeye faz gidecektir.

Yani görüldüğü üzere sıfırlama nereden baksanız çok tehlike bir olay. ama ciddi bir oranda bu evlerde uygulanıyor yani herşey yolunda giderse sistemin bir sakıncası yok ama zaten amaç birşeylerin ters gitme ihtimaline karşı önlemi almış olmak çünkü elektrik şakaya gelmez.

3 faz hesabındaki Kök3 Meselesi

Üniversitede derste iken pencereden dışarı baktığımızda anlatılan konular hani sonradan notlarını alıp ezberleyerek sınavlara girdiğimiz..sanki anlaşmışcasına meslek hayatında sıra sıra karşımıza geliyor "zamanında sen bizi dinlememiştin ama şimdi anlamak zorundasın" diye..
Okulda "çözülen her soru basittir" derdi geometri hocamız.
Konu şu ki ; Faz , elektrik santrallerinde statorda 120 derecelik açılarla sarılan sargıların, rotorun dönüşü sonucu her sargı üzerinde 120 derece açı farkı ile oluşturduğu bir olay.Yani bu sargıların gerilimleri aynı fakat zamanları farklı birbirlerini 120 derece açı ile takip ediyorlar.
Peki niye 120 derece. Aslında bu 120 derece sabit bir değer değil. Biz 3 fazlı sistemden bahsettiğimiz için
360 /faz sayısı: 360 / 3 = 120

R ,S ,T fazlarının herbirinin nötr ile olan gerilimi ülkemizde 220 volttur.Yani üstteki şekildeki  V :220

U ise burada  R ile T arasındaki faz-faz arası gerilimdir.

cosinus teoremini uygulayalım.
U2 = V2 +V2 -2.V.V.cos 120
U2 = 2V2 - 2V2.(-1/2)

U = kök3 . V  
U= kök3.220                U=380 Volt
ezberci zihniyet dört tarafımızı kuşattığı için bir çırpıda kök3 ile 220 yi çarparak bulduğumuz 380volttaki kök3 ün nerden geldiğini başta çıkaramadım işin açığı, geçmiş notları karıştırıp bakınca anladım olayın basitliğini..