Elektrik tesisatlarında kısa devre olarak bilinen durum, risk faktörleri arasında en önemli noktalardan birini ifade eder. Çünkü bu problem ile birlikte elektrik devrelerinde değişen gerilim değerleri gösteren iki ve hatta daha fazla nokta birbirine temas ettiği için olumsuz sonuçlar ile karşılaşılabilir. Ancak bu durumun tanımlanması, oluşma şekli ve oluşma nedenleri gibi her ayrıntı ayrı bir şekilde açıklanabilir.
Kısa Devre Nedir?
Bir elektrik tesisatı veya devresi içerisinde değişen gerilimler gösteren iki ve hatta daha fazla noktanın bilinçli veya bilinçsiz şekilde birbirine temas etmesi kısa devre şeklinde adlandırılır. Bu durum bir devrede anahtar kapalı durumdayken dahi elektrik akımı çok düşük gerilimli bir noktadan geçerken bile oluşabilmektedir.
Farklı bir noktada da akımın standart yolundan sapma göstererek daha düşük bir elektrik empedansı üzerinden dönüşünü gerçekleştirmesi durumudur. Bu durum birçok farklı nedenden dolayı oluşabilir ve elektrik devrelerinde birçok olumsuz sonuç ile karşılaşılmasına da neden olabilir. Bu çerçevede de elektrik tesisatlarında aşırı derecede ciddi alınan bir durum olarak görüldüğü için koruyucu önlemler uygulandığı gibi farklı çeşitler ile ortaya çıkabilecek bir problemdir.
Kısa Devre Neden Olur?
En temel noktada kısa devre problemi bazen iç bazen dış faktörler dolayısıyla oluşabilmektedir. Örnek olarak izolasyon yıpranması, montajların yanlış yapılması veya ekipmanlardaki hatalar nedeni ile problem oluşması ihtimali bulunmaktadır.
Daha detaylı bir şekilde bu probleme neden olabilecek faktörleri incelemek gerekirse, iç faktörler ile dış faktörleri birbirinden ayırarak göz önünde bulundurmak daha mantıklı bir yaklaşım olacaktır. Öncelikli olarak iç faktörler göz önünde tutulursa, örneğin; iletken ekipmanlarda aşırı elektrik yükü biriktiğinde ısı artışı ile karşılaşıldığı için bir ark oluşur ve bu durumda sorun ile karşılaşılabilir.
İç faktörler arasında bir yıldırımın düşmesi ve devreye temas etmesi, açma kapama sırasında yüksek gerilim problemi oluşması veya yalıtım oluşturan malzemelerin eskimiş ya da kalitesiz olması da bu problemin oluşmasında görülebilecek nedenler arasında kabul edilebilir. Öte yandan dış faktörler göz önünde tutulduğunda ise aşağıdaki durumlardan bahsetmek mümkün olacaktır.
- Bazen tesisatın yani devrenin dışındaki enerji dağıtım şebekesinde veya akım sahasından kaynaklanarak problem yaşanması mümkündür.
- Bazen elektrik şebekesi veya dağıtım hattı üzerine bir ağaç devrildiğinde, bu durum devrede de bir problem oluşmasına neden olabilir.
- Şehir hayatında en fazla bilinen faktörlerden biri olarak kuşların elektrik tellerine zarar vermeleri de dış faktörler arasında yer alır.
- İklim koşulları çerçevesinde özellikle kış mevsiminde buzlanma, don ve kar yağışı iletkenlere hasar verebilir.
- Bazı durumlarda da insanlar tarafından bilinçli veya bilinçsiz bir şekilde dağıtım hatlarına zarar verildiğinde problem oluşabilmektedir.
Kısa Devre Nasıl Olur?
Bir elektrik devresinde kısa devre oluşması için faz iletkenlerinin bilinçli veya bilinçsiz bir şekilde birbirine temas etmesi gerekir. Devrede anahtar kapalı durumdayken bile gerilim çok düşük bir düzeyde alıcıya ulaşmaya çalışırken, bu tip bir durumda dahi faz iletkenleri temas ettiğinde problem ortaya çıkabilir.
İki iletken faktörün birbirine temas etmesi ortaya bir yüksek akım çıkmasına neden olurken, iletkenlerde aşırı derecede bir ısınma yaşanır ve bunun sonucunda iletkenlerde yanma görülebilir. Devrelerde tüketim gerçekleştiren ekipmanlar veya dirençler devre dışı bırakıldığında akım yükseliş gösterebilir ve bu durum problem oluşmasına neden olur. Sistemin toprak teması ile birlikte akımın yükselmesi veya yalıtım bozulmaları nedeni ile iletkenlerin birbirine teması sonucunda bu tip bir akım problem ile karşılaşılabilir.
Evlerde, iş yerlerinde, tesislerde veya yapılarda devre kesici kullanımı özellikle bu riske karşı en önemli koruma yöntemleri arasında yer alır. Devre kesici ya da sigorta kullanımı vasıtasıyla akım düzensizliği daha kolay bir şekilde algılanabilir ve devrenin elektrik enerjisi alması da engellenebilir. Bazen topraklama hatası için kullanılan devre kesiciler ve bazen ark hatası için kullanılan devre kesiciler gibi ekipmanlar bu noktada önemli bir katkı sağlayabilmektedir.
Kısa devre elektrik tesisatlarında cihaz arızaları, devrelerin kullanılmaz hale gelmesi, yangın ve iletişim problemleri gibi birçok sorun oluşturabilmektedir. Çözüm yöntemlerinin birer önlem amacı ile risklerden önce uygulanması ve düzenli bakım ile birlikte risk faktörlerinin erken dönemde ortadan kaldırılması gerekir. Özellikle kablo çıkışlarının düzenli kontrol edilmesi, prizler, kablo bağlantıları veya ekipmanlarda yalıtım gibi ayrıntıların düzenli bakımdan geçirilmesi gibi ayrıntılar üzerinde durulmalıdır.
Kısa Devre Akımı Hesaplama
Teknik olarak kısa devre için V=IxR gibi bir matematiksel formülden yararlanılır. Bu formülde V harfi gerilim değerini ifade ederken, gerilim; akım (I) ve direnç(R) çarpımı ile ölçülür. Örnek olarak 220V sabit bir gerilim ile kullanılan bir devrede direnç değerimiz 10 Ohm ise bu durumda akım değerimiz ise 22A olacaktır. Ancak bu devrede direncin devre dışı kalması ya da çok düşük bir değere düşmesi ile birlikte akım bazen 1000A veya daha üstü değere ulaşabilir. Bu durumda sorun ile karşılaşılırken, sonuç olarak problemin ana kaynağının gerilim yükselmesi değil akım yükselmesi olduğu daha net bir şekilde anlaşılabilir.
Akım hesaplama için kullanılan bu formül yaygın bir yapıya sahip olurken, hesaplamada özellikle direnç değerinin düşmemesi gerektiği rahatlıkla görülebilmektedir. Bu açıdan bir devre kontrolü yapılması ile birlikte problemin yaşanıp yaşanmadığı belirlenebilir. Öncelikle kısa devre problemi için fiziksel göstergeler incelenmelidir. Yani devrede bir yanık, yalıtım problemi veya erimiş bir malzeme bulunup bulunmadığı incelenebilir. Bu sayede kolaylıkla gereken parçaların değişimi gerçekleştirilirken, sonrasında ise multimetre vasıtasıyla voltaj değerleri ölçülür.
Yapılan incelemeler sistemde kısa devre bulunduğunda düzeltme işleminin de gerçekleştirilmesine yardımcı olur. Düzenli kontroller yapılması devrenin ve ekipmanların korunmasını, kabloların korunmasını ve yangın gibi risklerin engellenmesini sağlar. Hatta bu noktada problemleri engelleyebilmek için alınabilecek önemli metotlar üzerinde de durulabilir. Bu metotlar arasında da manyetik ısı bazlı anahtarlar kullanımı, motor koruma şalterleri ve sigortalar kullanılabilmektedir.
Sıkça Sorulan Sorular
Kısa devre hesabı neden yapılmalıdır?
Doğru verileri elde ederek bir analiz oluşturabilmek ve arıza durumunda akım değerlerini belirlemek için bu hesaplama yapılmalıdır.
Kısa devre neden oluşur?
Temel olarak bir devre veya tesisatta hatalar sonucunda direnç değerinin düşmesi ile birlikte ortaya çıkar.
Kısa devre yangına neden olur mu?
Aşırı ısı artışı oluşturabilen bu elektriksel problem, devre içerisinde veya çevrede yangın riski oluşturabilir.
