ORTA GERİLİM AKIM TRAFOLARI
Orta Gerilim Akım Trafosu Nedir?
Orta gerilim akım trafoları, elektrik dağıtım sistemlerinde akım ölçümünü güvenli ve hassas bir şekilde gerçekleştirmek için kullanılan temel bileşenlerden biridir. Doğrudan yüksek akım ölçümü hem riskli hem de maliyetli olduğu için, bu akımların daha düşük değerlere dönüştürülerek ölçülmesi gerekir. Bu durumda orta gerilim seviyesindeki akım trafoları kullanılır.
Bir akım trafosu, primer devredeki yüksek akımı, ölçüm cihazlarının çalışabileceği seviyelere –genellikle 1 A ya da 5 A değerine düşürerek sekonder devreye iletir. Aynı zamanda ölçüm cihazlarını primerdeki yüksek akımdan izole eder. Bu trafolar, devreye seri bağlanır ve normal şartlarda primer akımla sekonder akım arasında belirgin bir faz farkı oluşmaz.
Akım Trafolarının Çalışma Prensibi
Akım trafoları, klasik bir transformatör mantığıyla çalışır. Alternatif akım, primer sargıdan geçerken bir manyetik alan oluşturur. Oluşan manyetik akı, nüve aracılığıyla sekonder sargıya iletilir ve bu sargıda bir gerilim indüklenir. İndüklenen bu gerilim, sekonder devrede bir akım oluşturur ve ölçüm cihazlarına veri iletilmiş olur.
Yapısal olarak primer sargılar daha az sarımlı ve kalın iletkenlidir çünkü yüksek akımları taşırlar. Sekonder sargılar ise daha ince iletkenlerden, çok sarımlı şekilde imal edilir. Bu yapı, akımın doğru oranda dönüştürülmesini ve izolasyonun sağlanmasını mümkün kılar.
Akım Trafosu Sınıfları ve Hata Katsayıları
Kullanım alanına bağlı olarak akım trafoları, ölçüm ve koruma tipi olarak sınıflandırılır. Ölçüm trafoları yalnızca belli bir akım sınırına kadar hassasiyetini korurken, koruma trafoları sistemde oluşabilecek yüksek akımlarda bile doğru veri iletmek üzere üretilir. Bu fark, trafonun manyetik nüvesinin doyma karakteristiğiyle belirlenir.
Akım trafosu class (sınıf) değerleri, ölçüm hassasiyetini belirler. Ölçü trafoları için sınıflar genellikle 0.1, 0.2, 0.5, 1, 3 ve 5’tir. Koruma amaçlı akım trafoları ise 5P veya 10P gibi sınıflarla tanımlanır. Etiket üzerindeki “P” (Protection) ibaresi koruma sınıfını, “Fs” (Security Factor) ise ölçüm sınıfını belirtir. Ölçüm sınıfındaki trafolarda Fs5 veya Fs10 gibi değerler bulunur.
Doyma faktörü (n), primer akımın anma akımına oranıdır. Ölçüm trafoları, genellikle n<5 veya n<10 değeriyle çalışırken; koruma trafolarında manyetik doyma geç başlar. Bu, özellikle kısa devre gibi durumlarda koruma rölelerinin doğru çalışabilmesi açısından kritiktir.
Orta Gerilim Akım Trafosu Seçiminde Dikkat Edilmesi Gerekenler
Bir og akım trafosu seçilirken yalnızca sınıf bilgisi yeterli değildir. Aynı zamanda termik ve dinamik dayanım değerleri de göz önünde bulundurulmalıdır.
Ith (termik dayanım akımı), trafonun kısa süreli yüksek akımlara dayanma kapasitesini gösterir ve genellikle nominal akımın en az 100 katı olmalıdır.
Idyn (dinamik dayanım akımı) ise termik dayanımın 2.5 katı seviyesinde olur.
Ayrıca trafonun sekonder uçları açıkken primer uçtan akım geçmesi, sekonderde yüksek gerilim oluşmasına neden olabilir. Bu yüzden trafolar üzerinde çalışma yapılmadan önce sekonder uçlar mutlaka kısa devre edilmelidir.
Orta Gerilim Akım Trafosu Tipleri
Orta gerilim sistemlerinde yaygın olarak üç tip akım trafosu kullanılır:
Mesnet Tip Akım Trafosu
Epoksi reçineyle yalıtılmış bu tip trafolar, orta gerilim hücre içine monte edilir. 24 kV, 36 kV gibi OG seviyelerinde yaygındır.
Toroidal Akım Trafosu
Ring formundaki bu trafolar genellikle 0.72 kV gibi düşük seviyelerde kullanılır. 1 A ya da 5 A çıkış akımı verir. Kompakt yapısı sayesinde orta gerilim hücrelerinde yer avantajı sağlar.
LPCT (Low Power Current Transformer)
Toroidal yapıya benzeyen bu trafolar mV seviyesinde gerilim üretir ve doğrudan koruma rölelerine RJ45 kabloyla bağlanır. Genellikle dijital röleli hücrelerde tercih edilir. 0–1250 A arasında ayarlanabilir akım aralığına sahiptir. Sekonder çıkışı klasik trafolardaki gibi akım değil, gerilim şeklindedir.
OG Akım Trafolarının Kullanım Alanları ve Uygulama Avantajları
Orta gerilim akım trafoları (OG akım trafosu), genellikle trafo merkezlerinde, enerji dağıtım panolarında, OG hücrelerinde ve üretim tesislerinde kullanılır. Hem ölçüm hem de koruma amaçlı olarak sisteme entegre edilir. OG sistemlerde toroidal tip trafolar, alan kazanımı açısından tercih sebebidir; özellikle kısa devreye karşı korumanın kritik olmadığı senaryolarda idealdir.
Bugün hem yerli üreticiler hem de global firmalar OG akım trafoları ve OG gerilim trafoları konusunda geniş ürün gamı sunmaktadır. Uygulama alanına göre doğru trafo tipi ve sınıfının seçilmesi, sistemin sağlıklı ve uzun ömürlü çalışmasını doğrudan etkiler.
