Nötr Dirençler

NÖTR DİRENÇLERİ
Faz toprak arıza akımlarını sınırlandırmak özellikle kolaydır ve şebekenin işlemesi
üzerinde hiçbir etkiye neden olmadan gerçekleştirebilir. Bu sonuca ulaşmak için nötrün
toprakla olan bağlantılarına stabiliteye zarar vermeyecek empedanslar yerleştirmek gerekir.
Nötr Direnç Dış Görünümü
Nötr Direnç İç Görünümü
Güç sistemleri nötrlerinin topraklanmasında aşağıdaki metotlar kullanılır:
-Nötr izole sistemler
-Direnç üzerinden topraklı sistemler
-Efikas topraklanmış sistemler
-Reaktans topraklı sistemler
-Rezonans topraklamalı sistemler
Faz toprak arızalarının sınırlamalarının faydaları şu şekilde özetlenebilir:
-Orta gerilim ve dağıtım ağlarındaki faz-toprak arızalarının sık olması nedeniyle donanımın
daha sık darbelere maruz kalması ve ömrünün azalmasını engelleme açısından,
-Baralara ve hat iletkenlerine etki eden dinamik kuvvetleri azaltmak ve dolayısıyla daha
ekonomik bir yapıya sahip olmaları bakımından,
-İzolasyon malzemesinin maliyeti açısından,
-Adım gerilimlerinin insan hayatını tehlikeye düşürecek düzeylere ulaşmasını önlemek
bakımından,
Orta gerilim ve dağıtım ağlarının telefon hatlarına yakınlığı nedeniyle; bu şebekelerdeki
toprak arızalarının telefon enterfrekansı etkisini azaltmak açısından faydalıdır.
Toprak rölesinin çalışması rezidüel (artık) akım prensibine dayanır. Bu akım, akım
trafolarının rezidüel bağlantısından veya güç trafolarının sekonder sargısı nötr noktasına
yerleştirilen akım trafolarından sağlanabilir.
Üç fazlı bir sistemde akımlar arasında 120 derece açı farkı bulunur ve bunun sonucu
olarak akımların vektörel toplamları sıfırdır.
Dengeli yük akışının olduğu üç fazlı bir sistemde nötr üzerinden akım geçmez.
Şebekede oluşacak bir arıza durumunda, sistem dengesi bozulur ve yıldız noktasının
nötründen bir akım geçer. Geçen akım değeri röle üzerinde set edilen akım değerinden fazla
ise toprak rölemiz çalışır.
Dengeli bir sistemde nötr üzerinden geçen faz akımları; Ia+ Ib+ Ic = 0 dır.
Faz-toprak arasında bir arıza oluştuğunda denge bozularak, nötr’den
Ia+Ib+ Ic = 3I0 değerinde bir arıza akımı geçer,
Şebekede oluşacak faz-toprak arızalarında geçecek olan arıza akımı;
Ie = 3I0 = Un / √3*R0dır.
Un = Faz arası anma gerilimi
Ie= Toprak akımı
I0 = Rezidüel akım
R0= Nötr direnç
Toprak rölesinin akım tep değeri seçilirken bu durum göz önüne alınmalıdır. Bu
rezidüel akımın değeri küçük olduğu için teçhizatta zararlı olabilecek termik etki yaratmaz.
Ancak arıza anında, sağlam diğer iki fazın toprağa göre gerilimi faz arasına kadar
çıkabileceğinden, izolasyon zorlamaları meydana gelir.
Nötr Direnç Akım Rölesi:
Faz -Toprak arasında direnç uçlarında düşen gerilim faz-toprak işletme gerilimine yakın bir
değerdedir. Bu gerilimden nötr direncinin izolasyonu etkilenir ve kısa devreye sebep olabilir.
Dirençte meydana gelecek kısa devreye karşı tedbir olarak, dirence seri bir akım trafosu
bağlanır ve trafonun sekonderinden bir toprak rölesi beslenir.
Prensip olarak bu toprak rölesinin zaman ayarı fider toprak koruma rölelerinin zaman
ayarından büyük seçilir. Böylece fiderde oluşan faz-toprak arızasında fider koruma tertibinin
herhangi bir nedenle işlev yapmaması halinde artçı koruma görevini yüklenir.
Bağlantı Şekli
Ik
Yıldız
Noktası
Yıldız
Noktası
Nötr-Toprak
Ayırıcısı
Nötr-Toprak
Ayırıcısı
Gerilim
Rölesi
Akım
Tr.
Toprak
Rölesi
Akım
Tr.
Toprak
Rölesi
R
Şekil-6
R
50
Nötr Direnç Gerilim Rölesi:
Faz-Toprak arızasında dirençten geçecek akımın termik ve dinamik etkileri, dirençte
kopmaya neden olabilmektedir. Bu durumda sistem izole sisteme dönüşür ve kısa devre
akımının olmamasından dolayı arızanın belirlenmesi mümkün olamaz. Bu sakıncanın
giderilmesi amacıyla dirence paralel bir gerilim trafosu bağlanır. Gerilim trafosunun sekonder
sargısından bir gerilim rölesi beslenir.
Bağlantı Şekli
Ik
Yıldız
Noktası
Yıldız
Noktası
Nötr-Toprak
Ayırıcısı
Nötr-Toprak
Ayırıcısı
Gerilim
Rölesi
Akım
Tr.
Toprak
Rölesi
Akım
Tr.
Toprak
Rölesi
R
Şekil-5
R
53