TN Sistem

Konu ile ilgili "Elk.Müh. Turgut Odabaşı" nın çok güzel bir anlatımı var.

Anladığım kadarıyla;

TN Sisteminde hata akımı şu şekilde hesaplanıyor.

Hata devresindeki dirençlerin bağlantısı bu şekilde. Rd çarpılmaya maruz kalınan yerin (örn: buzdolabı olsun) geçiş direnci. Haliyle bu direnç, faz iletkeni ve koruma iletkeninin direnci yanında çok çok küçük onun için ihmal edebiliriz. Rpe direncine paralel bağlı Rb(nötr direnci) ve Rh (insanın toprak temas direnci) Rpe den çok büyüktür paralel bağlantı olduğu için bu büyüklükler de ihmal edilir. (Zaten o esnada , cihaza bir insanın temas ederek çarpılması ilave bir durum olarak düşünülmüş fazdan gövdeye kaçak olduğu an, orda kimsenin temas etmeme ihtimali de var)
Sonuç olarak,  Hata akımı:             I =     Uo       
                                                            Rph+ Rpe

TN sistemde payda kısmındaki direnç değerleri,  faz ve koruma iletkeninin dirençleri bu direnç değerleri düşüktür (R =q .l /S formulünü düşünün)  bu nedenle  diğer sistemlerden farklı olarak hata akımı çok yüksektir kısa devre akımı seviyesindedir  . Bu nedenle devrede oluşabilecek gerilim düşümü gözünüe alınaraktan formulün son hali;



                                     I =       0,8 . Uo       
                                                Rph+ Rpe





Formulü yazdık iyi hoş.  çok sonra öğrendim ki topraklamada esas bakmamız gereken şey dokunma gerilimi , Herşey dokunma gerilimine bağlı olarak hesaplanıyor.

Çarpıldığı esnadaki dokunma gerilimi:

U: Rpe x I = Rpe x 0.8Uo/Rph+Rpe
Örn : Faz iletkeni = nötr iletkeni olsun  Uo da 230 V olsun
U dokunma gerilimi 92 Volt çıkar.
Dokunma gerilimi sınırı 50v tur.50 volttan sonrası hayati tehlike demektir.

Şimdi benim bu devreyi koruyan bir koruma elemanım var. O elemanın da açma akımı var. Bu açma akımına manyetik açma akımı veya kısa devre açma akımı diyebiliriz, çünkü koruma elemanının nominal akımından farklı bir değerdir.Bu değere Ia diyelim.
Haliyle devredeki hata akmı Ia dan büyük olmalı ki devreyi açtırsın
Id > Ia OLMALI
                           

Bir Örnek:

Bir 400V , 4 kW 3-fazlı vana motorunu beslemek üzere 350 m uzunluğunda

4x6 mm2 NYYE kablo çekilecektir. Vana motorunu korumak için hat başındaki dağitim panosuna 16A akım değerinde G-tipi anahtarlı otomatik sigorta konulmuştur. Sigortanın manyetik açma akım eşiği Ia=8.In=8x16=128 A dir.

Öncelikle hata akımını bulalım.

I = 0.8 . U
     Rph+Rpe

Rph ı bulalım          R = q.l /s   = 1/56  .   350/6   = 1.042 ohm

I =  0,8 . 230          = 88A
      1,042+1,042

Sigortanın kısa devre kesme akımı 128 Amperdi yani devreyi kesmeyecek hata akımı dolaşmaya devam edecek ,hata akımı dolaşsın bakalım dokunma gerilimi ne alemde?

Dokunma gerilimi:    Rpe . Id  =  1.042 . 88 = 92 Volt (Görüldüğü gini TN sistemde faz ve koruma iletkeninin kesiti eşitse 92 volt çıkacaktır)
Çıkan dokunma gerilimi sınırın üztünde ,yani bu sistemde kaçak olan cihaza dokunan kişi çarpılır,hayati tehlikesi vardır.


ÇARE: Kablo kesitini büyütmek ya da kısa devre kesme akımı daha düşük bir sigorta takmak.