KESİCİLER AYRINTILI BİLGİ

KESİCİLER

Yük altında veya arıza durumlarında elektrik devrelerini açıp kapamak için kullanılan cihazlara denir.
Kullanılma Amaçları:

Orta ve yüksek gerilimli elektrik devreleri kesildiğinde (açıldığında) meydana gelen ark’ın çok kısa sürede söndürülmesi, dolayısıyla devrenin enerjisiz hale getirilmesi gerekmektedir. Bunu sağlamak için kesiciler kullanılmaktadır. Kesiciler hem ark söndürme özelliğine hem de arkın tekrar tutuşmasını engelleme ve de çok hızlı hareket etme özelliğine sahiptir.

Kesiciler yapısal olarak üç temel bölüme ayrılır.
▪ Sabit ve Hareketli Kontaklar
▪ Ark Söndürme Bölümü (Hücresi)
▪ İşletme Mekanizmaları

1-Sabit ve Hareketli Kontaklar

Kesicinin ark söndürme prensibine göre farklılık gösterip, görev olarak kesici üzerinden geçecek akımı taşırlar.
Kesicilerin kontaklarında kullanılan ana madde elektrolitik bakırdır.Bunun nedeni bakırın iyi bir iletkenlik sağlaması, bol ve ucuz olmasıdır.Buna rağmen yumuşak ve oksitlenen bir iletken olması ise istenmeyen bir özelliğidir.Kapama ve açma anındaki darbeler bakırın çabuk deforme olmasına neden olur.
Bunun önlenmesi için kontaklara krom ilavesi yapılır.Kontaklardaki bir diğer problem ise kapama ve açma anında oluşan ark ve sıcaklıktır.Bakır ve krom tek başlarına bu yüksek sıcaklığa karşı koyamaz.Bu nedenle bu maddelere volfram (tungsten) ilave edilir.İmal edilmiş sabit ve hareketli kontakların yüzeyleri gümüşle kaplanır.Amacı; kontak geçiş direncini azaltmak ve yüzeysel oksitlenmeyi önlemektir.
Bazı kesicilerde sabit kontaklar parçalı dilimler halinde yapılarak aralarına yaylar konulmaktadır. Bunun nedeni kontak sıçramalarının önlenmesi amacına yöneliktir.

2-Ark Söndürme Bölümü (Hücresi):

Kontakların birbirinden ayrıldığı, ark’ın meydana geldiği ve söndürüldüğü bölümdür.Ebatları kesici tiplerine göre değişir.Ark’ın söndürülme süresini kısaltarak , mekanik ve elektriki etkilerini azaltır.Aşağıda az yağlı bir kesiciye ait ark söndürme hücresi görülmektedir.

Ark’ın boyu ark söndürme hücrelerinin seperatörleri tarafından parçalara ayrılır.Böylece arkın şiddeti azaltılarak daha kısa sürede söndürülmesi sağlanmış olur.Ayrıca yapı itibariyle seperatörler ark parçacıkları etrafında bir helezonik yağ dalgası oluşturur.Bu da arkın hücreyi terk etme süresini kısaltır.

3-İşletme Mekanizması:

Kesicilerin sabit ve hareketli kontaklarının birbirlerinden ayrılma ve birleşme süreleri normal işletme şartları ile arıza hallerinde büyük önem taşımaktadır.Bu açma ve kapama olayı hem kesicinin kendisi üzerinde hem de sisteme yansıyan rejimleri açısından değerlendirilmektedir.
Kesici işletme mekanizmaları ayırıcılara göre çok daha hızlıdır.

Başlıca çeşitleri

1. Yaylı Mekanizmalar
▪ Elle kurmalı yaylı
▪ Elektrik motorlu kurmalı yaylı

2. Basınçlı havalı (pnömatik)
3. Basınçlı yağlı (Hidrolik)
Bu çeşitlerin tümünde uzaktan kumanda ile kesiciyi kapatmak ve açmak mümkündür. (Elle kurmalı yaylı tipe sınırlıdır)

Kesicilerin Ark Söndürme prensiplerine Göre Sınıflandırılması

1. Magnetik Üflemeli Kesiciler
2. Vakumlu Kesiciler
3. Basınçlı Havalı Kesiciler
4. SF6 Gazlı Kesiciler

5. Yağlı Kesiciler
▪ Az Yağlı Kesiciler
▪ Çok Yağlı Kesiciler

Kesicilerde aranan Özellikler

1. Açma anında meydana gelen arkı süratle söndürmeli
2. Peş peşe açma ve kapama yapmalı
3. Süratli olarak açma ve kapama yapmalı
4. Kontakları nominal akımları ısınmadan, kısa devre akımlarını ise kısa bir süre taşıyabilmeli
Kesicilerde Bazı Özellikler
1-Kesici Açma Gücünün Büyütülmesi:

a-Aynı fazda birden fazla KESME Hücresinin kullanılması
Kesicinin boyutlarını değiştirmeden gücünün büyütülmesi için genellikle kesme hücresi içinde bulunan kontak sayısı arttırılır.
Birbirine seri bağlanmış iki veya daha fazla kontağı bulunan bir sistem bu işi görür.Ayrıca bu sayede kesicinin açma hızı da artmış olur.
Genellikle basınçlı havalı kesicilerde kullanılan bu sistem aynı zamanda kesicinin giriş-çıkış terminalleri arasındaki kesici açık olduğu zamanki izolasyonunu artırır.

b-Kesici Kontaklarına paralel DİRENÇ veya KONDANSATÖR bağlanması Ark’ın söndürülmesi anında devreye bağlı olarak geçici çok yüksek gerilimler oluşuyorsa, kontak elemanları arasına direnç veya kondansatör bağlanarak bu gerilimler küçültülür. Bu aynı zamanda kesici kesme kapasitesini de arttırır.
Kesici kontaklarına paralel bağlanan kondansatörler kapasite değerine göre,(Pikofarad) daha çok manevra darbe geriliminin harmoniği veya titreşimlerin frekansını azaltır.

2-Kesicilerde Otomatik Olarak Kapama
Genellikle yüksek gerilimli enterkonnekte sistemde enerji iletim hatlarından gelen arızalardır. Böyle bir arızada kesicinin herhangi bir müdahaleye gerek kalmaksızın otomatik olarak kapanması istenir.

SF6 GAZLI KESİCİLER

Sistemimizde SF6 gazlı kesiciler kullanılmaktadır. Bu tip kesicilerde kullanılan Kükürt Hegza Florür gazının özellikleri bu kesicilerin tercih edilme ve yaygın olarak kullanımlarına neden olmuştur.
SF6 Gazı elektrik şalt cihazlarında kullanılan modern bir kesme tekniğidir.SF6 Gazı sahip olduğu teknik özellikler sayesinde 800 kV a kadar olan tüm orta ve yüksek gerilim sistemlerinde yalıtım ve kesme fonksiyonları için kullanılan bir tekniktir.Bu nedenle tüm elektrik şalt cihazı üreticileri tarafından tercih edilmekte ve kullanılmaktadır.Normal atmosferik koşullarda,SF6 gazı havadan 2,5 kat daha fazla dielektrik dayanıma sahiptir.Şalt cihazlarında birkaç bar basınç altında kullanılan SF6 gazının dielektrik dayanımı, bu orandan çok daha fazladır.
SF6 Gazı elektro-negativitesi sayesinde mükemmel ark söndürme yeteneğine sahiptir.Gaz molekülleri serbest elektronları yakalar ve onları hızlı hareket edemeyen negatif elektronlar haline getirir.Detaylandırırsak; kesme işlemi sırasında oluşan ark, ortamı ısıttığından SF6 Gazı ayrışarak ortaya kükürt ve fluor atomları çıkar.Akım doğal sıfırına doğru yaklaşırken , SF6, ark merkezindeki ısının hızla dışarı atılmasını sağlar.Bu sırada yüksek elektro negatif özellikteki fluor atomları, ortamdaki serbest elektronları yakalar ve ark akımı sıfıra yaklaşır.
Kapasitif Akımlarda SF6:
SF6 gazlı kesiciler, açma –kapama sırasında NSDD (kendi kendini besleyemeyen boşalma) veya çoklu yeniden tutuşma (multiple restrike) yaşamazlar.Dolayısı ile NSDD veya çoklu yeniden tutuşmanın yarattığı aşırı gerilimler bu teknolojide söz konusu değildir.Bu yüzden kapasitif akımlar kapasitör bankları, uzun elektrik iletim hatları) bağlı oldukları sistemlere zarar vermeksizin ve aşırı gerilimler için gerekli ilave parafudurlar kullanılmaksızın kesilirler.
Endüktif Akımlarda SF6:
Yine SF6 gazlı teknoloji, düşük akımlarda oluşan arkların kararsızlığının yarattığı darbe akımlarını (chopping current) çok düşük seviyelere çeker.Dolayısı ile bu akımların yarattığı aşırı gerilimler ihmal edilebilir düzeydedir.
SF6 gazlı kesicilerin ömrü 30 yıldan fazladır.Tüm ürünler üretildikleri fabrikalarda ‘mühürlü basınç Sistemi’ne uygun olarak SF6 gazı ile doldurulup,tek tek sızdırmazlık testinden geçirildikten sonra, ömür boyu sızdırmaz (kompak) hale getirilirler.Cihazın ömrü boyunca,gazın tekrar basıncının ölçülmesi veya gaz eklenmesi gerekmez.
SF6 gazlı kesiciler,tüm kesici üreticilerinin kesme tekniğinden bağımsız olarak sağladıkları 10000 açma-kapama kesme kapasitesini standart olarak sağlar.Bu kesme kapasitesi ihtiyaç duyulan kapasitenin çok üzerindedir.Daha fazla kesme kapasitesine ihtiyaç duyulan özel uygulamalar için ise yine kesme tekniğinden bağımsız olarak her üreticinin özel kesicileri vardır ki,bunlara SF6 gazlı teknoloji ile üretilen kesicilerde dahildir.



Kesici kontaklarının kapalı olup olmadığı ayırıcılarda olduğu gibi fiziki olarak gözle görünmez.Ancak kesici kontaklarından hareket alan pozisyon göstergeleri ile açık ya da kapalı oldukları anlaşılabilir.




Kesiciler kullanıldıkları yerlere göre gruplara ayrılırlar.


▪ Grup Kesicisi
▪ Hat Kesicisi
▪ Kuplaj Kesicisi
▪ Transfer Kesicisi