Sigortalar (Yeni Başlayanlar İçin), DC Devrelerde AC Sigortası

DC sigortalar, doğru akım uygulamalarında kullanılır. Anormal bir durumda yükü kaynaktan ayırmak için kullanılırlar. Görevlerini yerine getirdikten sonra kullanılamazlar, ancak devre kesicilerden daha ucuzdurlar.

AC voltaj değerine sahip sigortalar DC uygulamalarında kullanılabilir mi?

Sigortalar, kullanılacakları AC veya DC voltajına uygun olarak derecelendirilmelidir. Genellikle sigortaların DC voltaj değeri, maksimum AC voltaj değerinin yarısı kadardır. (Örnek: LLSRK_ID - 600 VAC, 300VDC) Belirli DC voltaj değerleri için fabrikaya danışın.

Sigortalar (Yeni Başlayanlar İçin), DC Devrelerde AC Sigortası

DC devrelerinde asla AC sigorta kullanmayın.

Elektrik mühendisleri ve elektrikçiler olarak pratik hayatta bazen kontrol devrelerini ve dağıtım panolarını incelerken, AC sigortalarının DC devrelerinde kullanıldığını fark ederiz!

Sigorta Nedir?

Sigortayı, elektrik devrelerini aşırı akımdan veya kısa devrelerden koruyan bir elektrik güvenlik ekipmanı olarak tanımlayabiliriz. Sigorta basit ama önemli bir koruma bileşenidir. Sigortasız hiçbir cihaz çalışmaz.

Alternatif Akım ve Doğru Akım Karşılaştırması

AC sigortayı DC devrelerde asla kullanmamanızın nedenine geçmeden önce, AC ve DC akım arasındaki temel farktan biraz bahsedelim.

Alternatif akım (AC), yönünü ve büyüklüğünü saniyede 50 veya 60 kez değiştiren akım türüdür; bu nedenle alternatif akım olarak adlandırılır. AC akım, saniyede 50/60 kez sıfır değerini geçer.
Öte yandan doğru akım, hem yön hem de büyüklük bakımından sabittir ve güç kaynağı kaybolana kadar sıfır olmaz.

Sıfıra Geçiş İyi Geliyor

Yukarıda belirtildiği gibi, alternatif akım saniyede 50/60 kez sıfır potansiyeli geçer ve bu nedenle bu sıfır değeri, alternatif akım sigortalarının tasarımında büyük fayda sağlar. Peki bu nasıl oluyor? Bunu daha iyi anlamak için, elektrik devrelerini koruma prensibini ele alan sigorta ilkesinden yola çıkacağız.

Sigorta Koruma Prensibi

Sigorta, metal bir telden oluşur. Normal şartlarda, telden az veya sınırlı miktarda akım geçer.

• Aşırı yüklenme veya kısa devre meydana geldiğinde, filamandan büyük miktarda akım geçer.
• Yüksek akım akışı nedeniyle filaman ısınır ve erir.
• Filamanın erimesi nedeniyle sigorta elemanları arasında boşluk oluşur ve akım akışı durur.

Sigortanın nominal akımını filamanın kalınlığı ve uzunluğu belirler. Akım akışı durduğunda, korunan cihaz çalışmayı durdurur. Böylece aşırı akıma karşı koruma sağlanır.

Filamentte kullanılan malzemeden bahsederken, genellikle bakır, çinko, gümüş, alüminyum veya tahmin edilebilir bir açma akımına sahip herhangi bir alaşımdan yapılır.

Başka bir deyişle, sigortalar tek kullanımlık, basit bir devre kesici cihazdır ve AC ve DC devrelerini aşırı akım ve kısa devre durumlarına karşı korumak için kullanılır.

Doğru akım (DC) veya alternatif akım (AC) herhangi bir boyuttaki elektrik iletkeninden geçtiğinde, iletkenin boyutuna ve akım değerine bağlı olarak sıcaklık artışı meydana gelir.

AC veya DC sigortadan geçen akım, sigortanın nominal değerini aşarsa, sıcaklık giderek artar ve sigorta elemanı artık dayanamaz ve atar.

Sigorta attığı anda, akım sigorta elemanının patlayan parçaları arasındaki havadan geçmeye devam ederek bir ark oluşturur.

Arkın sönmesine ne sebep olacak?

AC sigorta kutusunda

Alternatif akım saniyede birkaç kez sıfır değerine düştüğü için, bu sıfır değeri arkın sönmesine yardımcı olur.

DC sigorta kutusunda

Akım asla sıfıra inmez, bu nedenle doğru akım arkını söndürmek alternatif akım arkını söndürmekten daha zordur. Bu nedenle doğru akım sigortaları, alternatif akım sigortalarından daha uzun olacak şekilde tasarlanmıştır; bu ekstra uzunluk, doğru akım arkının söndürülmesine yardımcı olur.

Asıl soru şu: AC sigortalar DC devrelerde kullanılabilir mi? Cevap açık ve net: Asla kullanmayın. DC devrelerde AC sigorta kullanmak tehlikelidir! DC devrelerde AC sigorta kullanmak, arkın güvenli bir şekilde söndürülememesine ve yangın durumuna yol açabilir.

Farklı Sigorta Türleri

Yukarıda da belirtildiği gibi, sigorta önemli bir koruyucu cihazdır. Günümüzde iki ana sistem türü kullanılmaktadır: AC ve DC. Bu nedenle, sigorta türleri de ikiye ayrılır: AC sigorta ve DC sigorta.

AC Sigortaları

AC sigortaları, alçak gerilim ve yüksek gerilim sigortalarından oluşur. Bunlar da kendi içinde şu şekilde alt gruplara ayrılır.

Düşük Voltajlı Sigortalar

Bu tip sigortalar düşük voltajlı dağıtım şebekelerinde kullanılır. Düşük voltajlı sigortaların farklı türleri şunlardır:

• Anahtar Sigortası
• Kartuş sigortası
• Yeniden bağlanabilir sigorta
• Sigortayı çıkarın.
• Etiketli sigorta.

Yüksek voltaj sigortaları

Bu tip sigortalar yüksek gerilimli alternatif akım iletim hatlarında kullanılır. Şunlardan oluşur:

• Tahliye sigortası.
• Yüksek Kopma Akımı (HRC) Sigortası.

DC Sigortalar

DC sigortaları, doğru akım ekipmanları için üretilir. Farklı DC sigorta türleri şunlardır:

• Kartuş sigortası.
• Otomotiv sigortası.
• Sıfırlanabilir sigorta.
• Yarı iletken ve aşırı gerilim koruma sigortaları.

Sigortaların pozitif ve negatif uçları var mıdır?

Sigortaların kutupları yoktur ve pozitif veya negatif tarafları bulunmaz; herhangi bir kutuplu sigorta yuvasına yerleştirilebilirler. Tipik bir devrede, sigorta bir iletkendir. Sonuç olarak, yön, kutup veya yönelim duygusundan yoksundur. Sigortanın yüksek erime noktası nedeniyle, akımın yönünden bağımsız olarak, sigorta akım yolunu keser.

Yarı iletken sigorta, saf gümüşten yapılmış olması ve kısa devre durumunda hızlı erime özelliğine sahip olması nedeniyle gecikmeli sigortadan farklıdır; bu nedenle hızlı etkili sigorta olarak da bilinir.

Tüm sigortalar aynı işlevi mi görür?

Her ne kadar tüm sigortalar aynı şekilde çalışmasa da, hepsi aşırı yük akımından ve çalışma sürelerinden etkilenir. Yok edilemez bir sigorta yoktur. En mükemmel elektrik sistemi bile, asla aşırı yüklenmese bile, bir noktada sigortayı attıracaktır.

Little Fuse'un "Sigorta Bilimi"ne göre, bir sigorta, kendini feda eden bir cihaz görevi görür. Sigortanın içindeki iletken malzeme şeridi, genellikle "kesme kapasitesi" olarak bilinir ve sigorta aşırı yüklendiğinde erir. Bir sistem aşırı yüklendiğinde veya kısa devre yaptığında, sigorta devreyi keserek veya "açarak" daha geniş sistemi korur.

Otomobil elektrik uygulamalarında kullanılan sigortaların büyük çoğunluğu, küçük bir sokete takılan iki uçlu "bıçak" tipi sigortalardır. Bununla birlikte, daha yüksek akım taşıma kapasitesi gerektiren ek özelliklerle donatılan otomobillerin sayısı arttıkça, cıvatalı sigortaların kullanımı da yaygınlaşmış ve optimum alan kullanımı ve daha küçük boyutlara ihtiyaç duyulan durumlarda kartuş tipi sigortalar popüler hale gelmiştir.

Sigorta yüksek voltaja karşı koruma sağlar mı?

Evet, sigorta yüksek voltaja karşı koruma sağlayabilir, ancak bunun için devreyi yüksek voltajdan koruyacak uygun değerde bir sigortaya ihtiyacınız olacaktır. Yüksek voltaj ince bir metal telden geçtiğinde, metal ısınır ve erir, bu da devrenin kesilmesine neden olur.

Bir sigorta, eritilmesi gereken metal nedeniyle sıcaklığa bağlıdır. Fırın veya ocaktaki bir sigorta daha düşük akımla atar, ancak çok soğuk bir ortamdaki bir sigortanın atması için ortalama sıcaklıktaki bir sigortaya göre kat kat, hatta on yıllarca daha fazla akım gerekebilir.

Bir diğer senaryo ise sigortanın atma şeklidir. Küçük bir aşırı akım varsa, sigortanın eriyip açık devre yapması birkaç dakika sürebilir. Eğer sigorta 1000 A'lik bir kısa devre nedeniyle atarsa, metal eriyecek ve yalıtım kabuğunun içinde patlayacaktır.

Yüksek gerilim sigortasının, patlama hızına bakılmaksızın yüksek gerilim devresini keseceğinden emin olmasının yanı sıra, terminalleri arasındaki kaçak ve açıklık mesafelerinin güvenlik gereksinimlerini aşması gerekir.

Voltaj Sigortayı Etkiler mi?

Evet, elbette, voltaj sigortayı etkiler ve belirtilen sigortanın voltaj değeri devre voltajından büyük veya ona eşit olmalıdır. Sigortaların düşük direnci nedeniyle, voltaj değeri yalnızca sigorta açılmaya çalışırken önemlidir.

Sigorta elemanları, eridikten sonra hızlı bir şekilde açılıp arkı söndürme özelliğine sahip olmalı ve sistemdeki açık devre voltajının açık sigorta elemanına çarpmasını önlemelidir.

Sigorta bağlantıları gerilime duyarlı cihazlardır ve bir sigorta bağlantısının arıza durumlarında düzgün çalışabilme yeteneğinin sistem gerilimine bağlı olduğunu hatırlamak çok önemlidir.

Sonuç olarak, bu cihazlar nominal voltajlarından daha yüksek voltajlı devrelerde kullanılmamalıdır. Bununla birlikte, daha düşük voltaj seviyelerine sahip devrelerde başarıyla kullanılabilirler.

Sigortaların Gerilim Değerleri Neden Belirlenir?

Sigortaların bir gerilim değeri vardır çünkü bu değer, aşırı akım durumunda devreyi açma kapasitesine göre belirlenir. Özellikle gerilim değeri, sigorta bağlantısının erimesi ve ark oluşması durumunda meydana gelen iç ark oluşumunu engelleme kapasitesini etkiler.

Devre voltajından daha düşük voltaj değerine sahip bir sigorta kullanılırsa ark söndürme özelliği tehlikeye girer. Sigorta, bazı aşırı akım durumlarında aşırı akımı güvenli bir şekilde tahliye edemeyebilir.

Üç fazlı, güvenli bir şekilde topraklanmış, 480/277V devrelerden beslendiğinde ve tek fazlı hat-nötr gerilimi 277V olduğunda, tek fazlı hat-nötr yüklerini korumak için 300V nominal değerli sigortalar kullanılabilir.

Bu yasal bir durumdur çünkü 300V'luk bir sigorta, bu uygulamada 300V'luk nominal değerinden daha yüksek bir voltajı kesmek zorunda kalmayacaktır. Yarı iletken sigorta, daha düşük voltaj değerine sahip bir devrede kullanıldığında özel dikkat gösterilmelidir.

Ayrıca "Sıcaklık artışının elektrikli ekipmanları nasıl etkilediği" başlıklı makalemi de okuyun.

Araç sigortasının ısınması normal mi?

Hayır, herhangi bir sigortanın ısınması normal değil. Arabanızdaki sigortaların ısınması durumunda bunu görmezden gelmeyin. Bir direnç üzerinden geçen akım, arabanın elektrik devresindeki sigortaların ısınmasına neden olur.

Sigorta değerinin çok altında bir akım bile, sigorta ile sigorta yuvası arasındaki temasta önemli bir direnç varsa, hat üzerindeki sigorta yuvasını eritecek kadar ısı üretebilir.

Otomobilin elektrik sigortasının ısınmasının her zaman hızlı olmadığını belirtmekte fayda var. İlk direnç daha düşük olabilir ve ilk ısınma sigortanın erime noktasına ulaşmak için yeterli olmayabilir; ancak ısı, metal bağlantıların oksitlenmesine ve temas direncinin artmasına neden olabilir.

Sigortanın ısınmasına neden olur.

• Devreye çok fazla sonradan takılan cihaz (cep telefonu şarj cihazı, GPS cihazı, stereo amplifikatör vb.) bağlanması, aşırı akım akışına ve dolayısıyla araç sigortasının ısınmasına neden olabilir.
• Fabrika çıkışlı olarak takılan ve aşırı akım çekmesi nedeniyle arızalanmaya başlayan cihazın sigortasının aşırı ısınması arızaya neden olabilir.
• Korozyona uğramış bağlantılar, kablolar veya arızalanmaya başlayan ve normal akım akışını engelleyen bir cihaz, araç sigortalarının ısınmasına neden olabilecek yüksek direnç nedenleridir.

Sigorta panosuna dokunmadan, ayrı ayrı devreleri izole etmeniz ve akım akışı/çekimi açısından test etmeniz gerekecek. Örneğin, normalden iki kat daha fazla akım çeken bir ısıtıcı fan motoru gibi bir şeyle karşılaşabilirsiniz.

Yüksek direnci kontrol etmek için, her devreyi tekrar izole eder ve sigorta panosunun güç hattı da dahil olmak üzere her birinde voltaj düşümü testi yapardım.

Gözle görülemeyen bir bağlantının içinde korozyon oluşmuş olabilir. Öte yandan, voltaj düşümü testi, kablonun, cihazın veya bağlantının hangi kısmının arızalı olduğunu tam olarak belirlemenizi sağlayacaktır.

Standart sigorta boyutları nelerdir?

240.6 numaralı maddeye göre, sigorta ve sabit açmalı devre kesiciler aşağıdaki boyutlarda mevcuttur: 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 1000, 1200, 1600, 2000, 2500, 3000, 4000, 5000 ve 6000 amper. Bunlara ek olarak, standart sigorta boyutları 601 ve 10, 6, 3, 1 amperdir.

Sigorta pozitif mi yoksa negatif mi konumda olmalı?

Elektrik devrenizi korumak için pozitif terminale takılacak bir sigorta yeterli olacaktır. Sigorta, kaynağa mümkün olduğunca yakın yerleştirilmelidir.

Bunun bir nedeni, canlı ve nötr hatların her ikisinin de bağlantısının kesilmesi gereken AC uygulamalarında sigorta izolatörlerinin yaygın olarak kullanılmasıdır. Yine de, canlı hatta bir sigorta ve nötr hatta bir bağlantı kullanılabilir.

Sigortanın atmasına ne sebep olur?

Kısa devre her zaman sigortayı attırır veya devre kesiciyi devre dışı bırakır ve ayrıca kıvılcımlar, patlama sesleri ve potansiyel olarak duman da oluşturabilir. Neyin yanlış gittiğini ve kısa devrenin nasıl "sigortayı attırdığını" merak ediyorsanız, aşağıdaki listeye göz atın.

Yanlış tipte sigorta takıldı.

Sigortalar çeşitli şekil, boyut ve kombinasyonlarda mevcuttur. Birçoğu görünüşte aynı olsa da, son derece farklı amaçlara hizmet ederler. Eğer siz veya bir başkası sigorta yuvasına yanlış değerde bir sigorta takarsa, cihaz çalışırken sigortanın altında bir akım çekmesine neden olabilir, çünkü cihaz sigortanın nominal değerinden daha yüksek bir akım çekmiştir.

Hasarlı veya Eski Elektrik Prizleri

Herhangi bir arızalı kablolama veya bağlantılı eleman, sigortanın atmasına neden olan bir güç kesintisine (voltaj dalgalanmasına) yol açma tehlikesi taşır. Dolayısıyla, sorun sigortanın düzgün çalışmaması değil, arızalı bir ekipmanın olmasıdır.

Aşırı Yüklenmiş Bir Devre

Bu senaryoda, aşırı yüklenmiş bir priz veya tek bir cihaz olup olmadığını kontrol ederek suçluyu tespit edebilirsiniz. Özellikle bağlı cihazlar yüksek enerji tüketiyorsa, her prizde fişi olan bir çoklu priz kullanmayı düşünün.

Kısa Devre

Kısa devre, bir tür elektriksel arızadır. Arızalar, bir elektrik akımının direnç eksikliği (örneğin, yalıtım veya devre kesici nedeniyle) yüzünden amaçlanan yolundan (devresinden) sapması sonucu ortaya çıkar.

Sonuç olarak, devreye elektrik gücü sağlayan iki iletken arasındaki bağlantı bozulur ve "kısa devre" veya "arıza" nedeniyle aşırı akım güç kaynağına akar. Aşırı yüklenen kablolar taşar ve hasara neden olur. Kısa devre, ona neden olan elektrikli cihazı potansiyel olarak tahrip edebilir.

Toprak kaçağı

Toprak kaçağı, başıboş elektrik akımının doğrudan toprağa (yer seviyesine) geçmesi veya sistemin topraklanmış bir elemanıyla temas etmesi sonucu oluşan bir kısa devre türüdür.

Bir kişi topraklama hattının zayıf noktasına dokunduğunda, elektrik çarpması riski artar. Bu nedenle, mutfaklarda ve banyolarda genellikle GFCI (toprak kaçağı devre kesici) prizler bulunur.

Bir Ark Hatası

Ark arızaları, gevşek bir terminal vidası gibi kablolama ve terminal bağlantı sorunlarından kaynaklanır. Evinizde ark arıza devre kesicileri (AFCI) varsa ve bunlar güncel ise, arızalı kablolama ile birlikte bir kıvılcım oluşması durumunda devreyi keserler.