KAÇAK AKIM RÖLELERİ
Ulusal mevzuatımıza baktığımızda iş
kazası 5510 sayılı Sosyal Sigortalar ve Genel Sağlık Sigortası Kanunun 13. maddesinde
ve 6331 sayılı İş Sağlığı ve Güvenliği Kanununu madde 3’te kavramsal olarak yer almaktadır. İş kazasının ulusal
ve uluslar arası yapılan tanımlarında ortak noktasının çalışanların ruh ve
beden sağlığına özre uğratan veya ölüme
sebebiyet veren bir olay olduğu görülmektedir.
SGK istatistikleri incelendiğinde
ülkemizdeki iş kazalarının öncelikli faktörlerinin arasında elektrikle temasın
geldiği görülmektedir. 2011 yılı SGK istatistiklerine göre 465 “elektrik
akımından ileri gelen” iş kazası olmuştur. SGK sadece iş göremezlik ve ölümle
sonuçlanan kazaları kapsama almasından ve yine birçok kazanın SGK verilerine
girmemesinden dolayı elektrikten kaynaklanan kazalar bu rakamın çok üzerinde
olduğu tahmin edilmektedir.
Elektrik
Akımı ve İnsan Vücuduna Etkileri
Benjamin Franklin'in yıldırımlar üzerinde yaptığı çalışma
ile keşfedilen elektrik; aslında yaşamın mikro ve makro ölçülerinde daha
önceden de var olmaktaydı. Franklin’in bu deneyi var olan elektriğin modern
hayatın vazgeçilmez bir parçası olması yolunda atılan ilk adımı olmuştur.
Elektriğin modern hayatın vazgeçilmezi olurken bazı tehlikeleri de yanında
getirmiştir. Özellikle elektrik akımı ile temas ağır yaralanmalara hatta ölüme
dahi sebep olmaktadır. Elektrik akımının vücuttan geçmesi öncelikle sinir
sitemine hasar vermesinin yanında kalp ritminin bozulmasına hatta durmasına
bile sebep olmaktadır. Elektrik akımının vücuda temas ettiği yerlerde, girdiği
ve çıktığı noktalarda ciltte ve derin dokularda yanıklar oluşturur. Ciltteki yanık
yarasının küçük olmasına karşın derin dokularda şiddetli hasar olabilir.
Elektriğin vücuda girdiği ve çıktığı noktalarda her zaman birer yara vardır.
Giriş yarası oldukça küçük olabilir ama çıkış yarası geniş ve derin olabilir.
Elektrik akımının
oluşturacağı hasar;
* Maruz kalınan gerilimin büyük veya küçük voltaj olmasına
* Vücut direncine
*Ortam şartlarına
* Elektrik
akımının kaynağı ile geçen temas süresi
* Akımın vücutta izlediği yola bağlıdır.
* Akımın vücutta izlediği yola bağlıdır.
Elektrik akımının insan vücudu üzerinde etkisi incelendiğinde bir
kısmının direk bir kısmının ise dolaylı bir şekilde olduğu görülmektedir.
Elektrik akımı ile meydana gelen kazalar, etki bakımından üç ana gruba
ayrılabilir[1]:
·
Elektrik akımının doğrudan
doğruya sinirler, adaleler ve kalbin çalışması üzerine etkisi
·
Elektrik akımının sebep
olduğu ısınmanın yaptığı zararlar, mesela arkın sebep olduğu yanmalar.
·
İnsan için zararlı olmayan
çok küçük akımlarda, korku sebebi ile mesela düşme, çarpma vb. gibi mekanik
zararlar.
Bu etkiler incelendiğinde en büyük zararın sinir ve adaleler
üzerinde ki direk etkisi olduğu söylenebilir.[2]
|
|
Akım Aralığı
|
|
|
Vücuda Gösterdiği Etki
|
Kadın
|
Erkek
|
|
Hissetme
sınırı: Gıdıklanma hissi oluşur
|
0.25mA-0.5mA
|
0.5mA-1mA
|
|
Uyuşma
Hissi: Temas eden yerde rahatsızlık duygusu oluşur
|
1mA-2mA
|
|
|
Son
Bırakabilme Noktası: Elde
kolda kramplar oluşur, tansiyon yükselir
|
9mA
|
15mA
|
|
Çırpınım
Seviyesi: Kalpte fibrilasyon meydana gelir,
bilinç kaybı oluşabilir
|
500mA
altında 0.2 sn veya 75mA altında 0.5sn
|
|
|
Bilinç
Kaybı: Kas kontrolü kaybedilir, kas
kasılmaları akım kesilene kadar devam eder, akciğer şişer
|
3A-8A
|
|
Tablo 1:Elektrik Akımının İnsan Üzerine
Etkisi (http://ecmweb.com/ (Electrical, Construction & Maintenance
Magazine)
Elektrik akımının
etkisi ortamın nemlilik derecesine, kazalının
elektrik akımına yakalandığı vücut pozisyonuna hatta yukarıdaki tabloda
görüldüğü gibi cinsiyete göre de değişmektedir. Akımın insan vücudundaki etki
süresinin önemi büyüktür. “Kalp üzerinden 0,3 saniyeden daha uzun süre 80 mA
mertebesinde bir akım geçerse kalp kaslarının kasılması ve tehlikeli
fibrilasyon başlar ve olay çoğu zaman ölümle sonuçlanır. Kalbin normal çalışma
periyodu 750 ms'dir. Eğer akımın kalp üzerindeki etki süresi 200 ms mertebesinde
ise bunun zararı yoktur. Özellikle 750 ms'den daha uzun süre etki eden akımlar
tehlikelidir”.[3]
Kaçak Akım Rölesi (K.A.
Rölesi)
Normal işletme yolunun içinde dönmesi gereken akımın bulunmaması
gereken iletken kısımlara çeşitli
nedenlerle geçmesi suretiye kaçak akım oluşur. Kaçak akım (K.A.) rölesi devamlı olarak
fazdaki akımı nötrdeki akımla kıyaslar. İkisi arasındaki fark (kaçak akım)
toprağa akar, sağlıklı bir devrede izolasyondan ve kayıplardan dolayı her zaman
azda olsa bir miktar kaçak akım mevcuttur. K.A. rölesi faz ve nötr arasındaki
farkın daha önceden belirlenen seviyeye geldiğinde devreyi kesmeye yarar.[4]
|
Resim 1: K.A. rölesinin Bağlantı şekli
|
K.A. rölesi
sistemde bağlandığı terminalin giren ve çıkan akım değerlerini ölçer. Yandaki
resimde de görüldüğü gibi terminaller ve sigorta arasında set edilen değerin
üzerinde bir kaçak akım varsa devreyi keserek herhangi bir can ve mal kaybının
önüne geçer.
K.A.
Rölesi Çalışma Prensibi
K.A. rölesi esas
itibariyle basit bir çalışma mantığına sahiptir. K.A. rölesi içerisinde
toroidal ölçüm transformatörü bulunmaktadır. Bu transformatör özellik olarak
içerisinden geçen akımın toplamında bir dengesizlik veya bir eşitlik olduğu
vakit, bu dengesizliğin oranında bir akım endükler. K.A. rölesi temel olarak
toroidal transformatörün bu özelliğinin üzerine kurulmuştur. Sistemde kaçak
akım oluşması durumunda faz ve nötr üzerindeki akımda bir fark oluşur. Bu durum
toroidal transformatör üzerinde bir manyetik akı oluşturur ve sargı üzerinde
akım indüklenir. Oluşan bu akım kumanda devresinin
elektromanyetik bobinini harekete geçirir. Böylece cihazın kapalı konumda
bulunan ana kontakları açık konuma geçerek faz ve nötr iletkenleri ile şebekeyi
birbirinden ayırır[5].
K.A. Rölesinin Mevzuattaki Yeri
Yerel mevzuatımıza
baktığımızda elektrikle ilgili birçok dolaylı veya doğrudan madde bulunmaktadır.
K.A. röle ilgili maddelerin genellikle Çalışma ve Sosyal Güvenlik Bakanlığı ve Enerji ve Tabii
Kaynaklar Bakanlığının mevzuatında bulunmaktadır. Elektrik iç tesisleri
yönetmeliğinin 18. Maddesinde elektrik ana dağıtım noktalarına yangından
korumaya yönelik K.A. rölesinin (300mA anma kaçak akım değerine sahip K.A.
rölesi) kullanılması, tali dağıtım noktalarına ise hayat korumaya yönelik K.A.
rölesinin (30mA anma kaçak akım değerine sahip K.A. rölesi) düzeneği ile
birlikte termik manyetik şalter veya otomatik sigorta (ayrı ayrı veya birlikte)
konulması ve tüm koruma düzenleri arasında seçicilik sağlanması yer almaktadır. K.A. rölesinin kullanımında dikkat edilecek hususlar ve nasıl
kullanılacağı Elektrik Tesislerinde Topraklamalar Yönetmeliğinde söz
edilmektedir. İşçi sağlığı ve iş güvenliği tüzüğünün 315. maddesinde kaçakların
belli seviyenin üstüne çıkmasını engelleyen K.A. rölesi aynı şekilde topraklı
cihazlarda topraklamada bir sıkıntı yaşandığında devreyi kesen kontaktörün
bulunması uygun bulunmuştur. Çeşitli mevzuatlarda elektrikten kaynaklanan iş kazası
ve yangınların engellenmesi için birçok hüküm mevcuttur. K.A. röleleri
elektrikten kaynaklanan iş kazaları ve yangınların engellenmesinde önemli rol
oynaması hasebiyle bu hükümlerle dolaylı yoldan olsa da ilişkilendirilebilir.
|
Resim 2: K.A. Rölesi Bağlantı ve Etiket Değerleri
|
On/off Butonu: K.A. rölesinin devreye
alınması ve devreden çıkarılması işleminde kullanılır.
Bağlantı Şeması: K.A.
rölesinin sisteme bağlanma şeklini gösterir.
Anma Kaçak Akımı: K.A.
röleleri iki ana amaca hizmet etmektedir. Bunlar insan hayatını koruma ve kaçak
akım kaynaklı olabilecek yangınları engelleme olarak sıralanabilir. Standart IEC
60479-1’e göre kaçak akımın 30mA değeri, insan sağlığı açısından sınır değeri
olarak kabul edilir. K.A. röleleri 30mA (sınır değerinde) ve üstündeki değerlerde
devrenin enerjisini ani olarak keserek güvenli bir koruma sağlar[7].
Kaçak akım 300mA değerini geçtiğinde ısınmadan kaynaklanan yangın tehlikesi söz
konusu olur. K.A. röleleri seçilirken insan hayatı için 30 mA; yangın tehlikesi
içinde 300mA’lik anma kaçak akım değerine sahip K.A. röleleri tercih
edilmelidir.
Standart: K.A. rölesinin
üretildiği standardı gösterir. Ulusal ve uluslar arası birçok standart
bulunmaktadır. Belli başlı standartlar;
TS EN 61008-1, TS EN 61008-2-1
Test Butonu: K.A. rölesi sisteme
bağlandıktan sonra çalışıp çalışmadığını kontrol etmek amacıyla üzerindeki test
butonu kullanılmalıdır. Bunun dışında sisteme ve şaltere zarar verebilecek;
çıkışları kısa devre etmek gibi yöntemler kesinlikle kullanılmamalıdır[8].
Nötr Bağlantı Terminali: N nötrü
ifade eder, K.A. rölesinin genel prensibi faz ve nötrün arasındaki dengesizliği
algılaması üzerine kurulu olduğundan dolayı K.A. rölesi faz ve nötr arasına
monte edilir.
Faz Bağlantı Terminali: Kullanılan
sistemin monofaz veya trifaz olmasına göre terminal sayısı değişir. Monafaz
sistemlerde bir terminal bulunurken trifaz sistemlerde üç terminal
bulunmaktadır. Bir diğer değişle monofaz ve trifaz olması K.A. rölesinin kutup
sayısını değiştirir. Monofaz sistemlerde 2 kutuplu (2P) trifaz sistemlerde 4
kutuplu (4P) K.A. röleleri kullanılır. Üst kısımda verilen örnek şemadaki K.A.
rölesi 4 kutuplu bir trifaz K.A. rölesidir.
K.A. rölesinin
kullanımında dikkat edilecek hususlar ve yapılan hatalar
Piyasada
bulunan bazı K.A. rölelerinin anma kaçak akım değeri üzerinde bulunan tuşlardan
30mA’den 300mA’e kadar değiştirilebilmektedir. Bu tür K.A. röleleri işverene maddi olarak daha
uygun gelmektedir ama iş güvenliği açısından bir risk oluşturmaktır. İşveren işçilerin
keyfi olarak bu tür K.A. rölesinin anma kaçak akım değerinin değiştirilmesini
engelleyecek tedbirler almalıdır. Yargıtay kararı çok açıktır "tedbir
kişinin kendi dikkatine ve inisiyatifine bırakılamaz" [9]
|
Resim 3: ideal bir KAK rölesi uygulaması
|
K.A.
Röleleri anma kaçak akımının önceden belirlenmiş seviyeye geldiğinde hemen
devreyi kesen ve gecikmeli kesen olarak 2 çeşit tipte üretilir. Gecikmesiz tip kaçak
akım koruma şalterleri herhangi bir hata durumunda gecikmesiz olarak anma kaçak
akım seviyelerinde 300 ms' den daha kısa bir sürede ani olarak açma yaparlar. Bazı
uygulamalarda sistemde 300 mA' in üzerinde oluşan hata akımlarında tali dağıtım
kutusundaki 30 mA' lik kaçak akımdan daha önce ana dağıtım kutusundaki
çıkışındaki 300 mA' lik K.A. rölesi devreyi keserek tüm sistemi enerjisiz
bırakabilmektedir. Bu yüzden ana dağıtım kutusu çıkışında kullanılacak K.A.
rölesi gecikmeli tip olması daha uygundur[11].
|
Şekil 4:Panoda K.A. Rölesi Uygulaması
|
Sonuç
Genellikle
iş güvenliğine yapılan yatırımlar işveren tarafından bir külfet ve mevzuattan
kaynaklanan bir zorunluluk olarak görülmektedir. Bundan dolayı alınan tedbirler
bazen göstermelik olarak yapılmaktadır. İş güvenliğinin ilk adımı olarak işverene
ve iş güvenliğinde sorumlu bütün çevrelere iş güvenliğine yapılacak yatırımın
aslında bir külfetten ziyade iş kazasından korunmayla can ve mal güvenliği
sayesinde elde edilecek yarar gösterilmelidir. Ülkemizde iş kazalarında
elektrikle temas önemli bir risk oluşturmaktadır. İşverenler ve iş güvenliğinden
sorumlu personelin K.A. rölesi seçimi yaparken öncelikle K.A. rölesinin yapılan
işe ve işletmeye uygun özelliklerde olması sağlanmalıdır. Güvenilir markalardan
gerekli standartları taşıyan K.A. röleleri temin edilmelidir. K.A. rölesi
seçiminde öncelik fiyattan ziyade kalite ve güvenebilirlik olmalıdır.
[3]BAYRAM, Mustafa,
İLİSU, İsa, “Elektrik Akımının insan üzerindeki etkisi”
[4] WHITFIELD, John
, Electricians
Guide Book to the 17th edition Wiring Regulations, First edition, http://www.tlc-direct.co.uk/Book/5.1.1.htm
5
http://www.trerk.com/teknik/4/kacak_akim_rolesi/index.html
[6]
http://www.schneider-electric.com.tr/sites/turkey/tr
[7] www.federal.com.tr/.../productss-64-TR%207-kacak_akim_con.pdf
[8] Yavuz, Hilmi
Ahmet,Kaçak akım koruma şalterleri, EMO,
Elektrik Mühendisliği, s.24
[9] Yargıtay 10.HD
17.04.1984 tarih, 2029/2140 Sayılı Kararı
[10]
Vikotech.com,Kaçak Akım Röleleri katalog
Tablo ve Resimler
Tablo 1:Elektrik Akımının İnsan Üzerine
Etkisi (http://ecmweb.com/ (Electrical, Construction & Maintenance
Magazine)
Resim 1: K.A.
rölesinin Bağlantı şekli
Resim 2: K.A.
Rölesi Bağlantı ve Etiket Değerleri
Resim 3: ideal
bir K.A. rölesi uygulaması
Resim4: Panoda
K.A. Rölesi uygulaması
Yorumlar
Yorum Gönder