Elektrik

Michael Faraday (1791-1867), İngiliz fizikçi ve kimyacı. Özellikle elektromanyetizma ve elektro kimya alanındaki çalışmalarıyla bilinen 19.yy’ın en önemli bilim insanlarından birisidir. Faraday bilimsel çalışmalarının çoğunu elektromanyetizma üzerine yapmıştır. Elektrolizin temellerini atmış aynı zamanda bugün indüksiyon teknolojisine sahip olmamızı sağlayan elektromanyetizma ilkelerini ortaya koymuştur. Elektrik enerjisini harekete (elektrik motoru), hareket enerjisini elektriğe (jeneratör) çeviren düzenekleri bulmasıyla tanınır.

Faraday, kapalı bir devre içinde bir mıknatıs gezdirilmesi halinde, mıknatıs hareket ettiği sürece devrede akım  olduğunu keşfetti. Bu etkiye “elektromanyetik indüksiyon” denir. Elektromanyetik indüksiyon etkisi mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çevirme, yani jenarotör idi. Günümüzde barajlardan su gücüyle elektrik üretimi bu Faraday Yasası’ na dayanır.

Faraday Yasası (Faraday Kanunu) aynı zamanda Faraday’ ın İndüksiyon Kanunu olarak adlandırılır. Bu kanunu şu şekilde ifade edebiliriz: Bir bobinin sarımından bir akı geçtiğinde ortaya çıkan gerilim akının zamana göre değişim oranı ile doğru orantılı olur. Devrede anahtar kapatılırsa bobinde bir manyetik alan oluşur. Bu manyetik alan daha sonra ikinci bobin de yeniden elektrik akımına dönüştürülür. Bundan dolayı sürekli bir elektrik akımı meydana getirilmiş  olur.

Faraday yasası, Maxwell denklemlerinden gelen temel bir ilişkidir. Değişen bir manyetik ortam tarafından bir voltajın (veya emk) üretilebilmesidir. Bir bobindeki indüklenen emk, manyetik akı değişim hızının negatifine, bobindeki dönüşlerin sayısına eşittir. Yükün manyetik alanla etkileşimini içerir. Hareket enerjisinden elde edilen bu elektrik akımının sürekliliğinin sağlanması günümüzde kullandığımız bir çok elektronik cihazın çalışma prensibi için önemlidir.

Faraday’ ın İndüksiyon Kanunu

Faraday tel bobin ile ilgili birçok deneyler yaparak gerilimin yani elektromotor kuvvetin indüklendiğini buldu. Bu kanun tek bir tel bobindeki elektromotor kuvvetin (EMK, ε) manyetik akı daki değişimin, zamanla değişiminin negatifine eşit olduğunu söylemiştir. Eğer telin birden çok bobin sarımı varsa sarımlarının sayısı ile çarpılır.

Faraday indüksiyon kanunu bir deneyle açıklayalım: Tel bir halkayı ampermetreye bağlayalım. Bir mıknatıs bu tel halkaya doğru yaklaştırıldığında, ampermetrenin ibresinin saptığı görülür. Eğer mıknatıs halkadan uzaklaştırılırsa ampermetrenin ibresinin bu defa ters yönde saptığı görülür. Mıknatıs herhangi bir yöne hareket ettirilmez ise ibrede bir sapma görülmez. (Benzer etkiler mıknatıs sabit tutulup, tel halka hareket ettirilerek de sağlanabilir).

Bu gözlemlerden, halkanın mıknatısın hareketinden dolayı manyetik alanda oluşan değişikliği algıladığı sonucunu çıkarırız. Bu durumda akım ile değişen manyetik alan arasında bir ilişkinin var olduğu sonucuna varırız. Burada hiçbir batarya olmamasına rağmen devrede bir akımın başladığı görülmüştür. Bu akım indüklenmiş emk tarafından meydana getirildiği için bu akıma indüklenmiş akım denir. Faraday’ ın indüksiyon yasası şu şekilde özetlenebilir: Bir devrede indüklenen emk, devreden geçen manyetik akının zamanla değişimi ile doğru orantılıdır.

Faraday Yasası’ nın denklemi;

EMK = indüklenen gerilimi yada elektromotor kuvveti ifade eder.

N= telin sarım sayısıdır.

dφ_B = manyetik akıdaki değişimi

dt =  zamandaki değişim

dφ_B/dt =zamana göre akımın türevi

Negatif işaret indüklenen gerilimin yönünü verir. Lenz Kanun’ a göre gerilim veya akım kendisini meydana getiren indüklenmedeki değişime zıt yönde olmalıdır.

Faraday Kanunu Nerede Kullanılır?

Faraday Kanunu elektromanyetizmanın en önemli ve temel yasaları arasındadır. Faraday Kanunu elektromanyetizmanın uygulamalı olarak kullanılmasını sağlamıştır. Faraday Kanunu’nu aktif olarak kullandığımız cihazlar;  Elektrik makineleri, jeneratörler, indükleme akımını kullanarak çalışan ocaklar, trafolar ve elektrikli müzik aletleri (gitar, violin gibi) bunlara örnek gösterilebilir. Faraday Yasası  elektriksel makinelerin ve tıpta medikal alanın çoğunda uygulaya sahiptir.

Elektrik jeneratörleri: Elektrik jeneratörlerinin çalışma prensibi Faraday Kanun’un karşılıklı indüksiyon kanunudur. Elektrik jeneratörü mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürmede kullanılır.

Elektrik transformatörleri: Akımı veya gerilim yavaş yavaş düşürmek veya yükseltmek için kullanılan statik bir AC cihazıdır. Bu cihaz enerji üreten istasyon, aktarım ve dağıtım sistemlerinde kullanılır. Trafo sistemlerinin çalışma ilkesi Faraday Yasası üzerine kuruludur.

Elektromanyetik akış ölçer: Faraday Yasası belirli sıvıların ölçümü için kullanılır. Bir manyetik alan içinden akışkanın geçtiği elektriksel olarak yalıtkan olan boru ya uygulandığı zaman Faraday Yasası’na göre bir elektromotor kuvvet indükler. İndüklenen elektromotor kuvveti akan akışkanın hızı ile orantılıdır. Sıvı iletken olmalıdır.

İndüksiyon ocak: Bu cihazların çalışma prensibi karşılıklı indüksiyon ilkesine göre çalışır. İndüksiyonlu ocak açık bir devreye benzer. Üzerine doğru kap konulduğunda devre tamamlanır ve kap ısı üretmeye başlar. Pişirme kabının altından geçen bakır tel boyunca akım geçtiği zaman, indüksiyonlu ocağın seramik yüzeyinin hemen altında bulunan bir elektromıknatıs değişen bir manyetik alan üretir. Bu da alternatif yada değişen manyetik alan bir elektromotor kuvveti indükler. Bundan dolayı iletken kapta akım meydana gelir. Oluşan bu akım devamlı ısı üretir.

Müzik aletleri: Faraday Kanunu elektro keman, elektro gitar gibi müzik aletlerinde de uygulanmaktadır. Oersted’ in keşfi, Ampere Yasası ve Gauss Yasası ile beraber Faraday Kanunu maxwell’in sentezi ile zirveye ulaşan elektromanyetik olgunun daha iyi anlaşılmasına sebep olmuştur.

 

Alternatif Akım: Zamana bağlı olarak periyodik bir şekilde yön ve şiddet değiştiren akıma alternatif akım (AA) denir. Bir iletkenin içinden geçen akımın şiddeti ve yönü değişmezse böyle akıma doğru akım denir. Alternatif akım ve alternatif gerilimin temel yapısı sinüs dalgası şeklindedir. Aynı zamanda sinüzoidal dalga olarak da tanımlanır. Elektrik santrallerinde alternatörler tarafından üretilen enerjinin akım ve gerilimi sinüzoidal yapıdadır.

Alternatif Akımın Elde Edilmesi

Alternatif akım elektrik enerjisi alternatör (jeneratör) adı verilen makinelerde üretilir. Bu makinelerin çalışma prensibi, manyetik alan içerisinde bulunan ve hareket eden iletkenlerde indüksiyon yolu ile gerilim meydana getirme prensibine dayanır. Makinelerin ürettiği bu gerilim alternatif akım motorları çalıştıran alternatif gerilimdir.

İndüksiyon

Alternatif Akımın Elde Edilmesi İndükleme Prensibi: Manyetik alan içerisine içinden akım geçen bir iletken konulduğunda, manyetik alan ile iletken arasında bir kuvvet oluşur. Oluşan bu kuvvete “elektromotor kuvvet” denir. İçinden akım geçmeyen bir iletken, manyetik alan içinde hareket ettirilirse, bu iletkenin iki ucu arasında bir potansiyel fark oluşur. Oluşan bu potansiyel farka “indüksiyon elektromotor kuvveti” denir. Bu iletkenin iki ucu bir alıcı üzerinden birleştirildiği zaman, iletkenden bir akım geçer. O halde manyetik alan içinden akım geçen iletkene etki ederek iletkende bir mekanik kuvvet, hareket halindeki bir iletkene etki ederek, iletkende de bir indüksiyon elektromotor kuvveti oluşturur.

Bir iletkende gerilim indüklenebilmesi için;

• Bir manyetik alan olmalıdır. (Sabit mıknatıs veya elektromıknatıs ile elde edilir.)
• İletken manyetik alan içerisinde olmalıdır.

Bu durumlarda gerilim indüklenebilir.

• Manyetik alan sabit, iletken hareketli olmalı (Doğru akım generatörleri)
• Manyetik alan değişken iletken sabit olmalı (Transformatörler ve Senkron Generatörler)
• Hız farkı olmak koşuluyla hem manyetik alan hem de iletken hareketli olabilir. (Asenkron Motor)

İndüksiyon kanunu: Faraday Kanunu (Faraday Yasası) olarak da adlandırılır.

Alternatif Akımın Elde Edilmesi

Manyetik Alanlar

İletkenden Geçen Akımın Oluşturduğu Manyetik Alan

Mıknatısın manyetik alan çizgileri ve alan içindeki pusula iğnelerinin doğrultuları

 

 

 

Bobin etrafında oluşan manyetik alanın yönü

Mıknatıs, Bobin, Manyetik Nüve, İletken düz tel ve İletken tel sarım da meydana gelen manyetik alanlar

Alternatif Akım Çalışma Prensibi

Alternatif akım üretmek için iletken, dikdörtgen tel bir çerçeve kullandığımızda;Çerçeveyi şeklimizde görüldüğü gibi manyetik alanın içine yerleştirip, sabit bir hızla döndürmeye çalışalım. Çerçevenin uçlarına da, bileziklere bağlanmıştır. Bilezikler çerçeveyle beraber dönerler. Bileziklerin üzerine fırça denilen iletken yerleştirilir. Bu fırça bileziklere sabit değildir. Bileziklere sürtünerek meydana gelen akımı alır. Bize gereken akımı fırçalar yardımı ile alırız. Fırçalar, bileziklere yapışık olsaydı, bileziklerle birlikte dönecekti ve akımı almak için kullandığımız kablolar birbirlerine sarılacaktı. Fırçalar bunun meydana gelmemesi için kullanılmıştır.

Alternatif akım büyük elektrik devrelerinde ve yüksek güçlü elektrik motorlarında kullanılır. Evlerimizde kullandığımız elektrik alternatif akım sınıfına girer. Çamaşır makinesi, buzdolabı, bulaşık makinesi, vantilatör ve aspiratörler doğrudan alternatif akım ile çalışırlar. Televizyon, müzik seti ve video gibi cihazlar ise bu alternatif akımı doğru akıma çevirerek kullanırlar.

Alternatif Akımda Saykıl, Periyot, Frekans Kavramları

Saykıl: Emk’nın sıfırdan başlayarak pozitif maksimum değere ulaşmasına, maksimum değerden tekrar sıfıra düşmesine, sıfırdan negatif değere düşmesine, negatif değerden tekrar sıfıra çıkmasına saykıl denir. Bir saykıl pozitif ve negatif alternanslardan oluşur.

Periyot: Bir saykılın tamamlanması için geçen süreye Periyot denir. Periyot, T harfi ile gösterilir ve birimi saniye (s)’ dir.

Sinüsoidal gerilim dalga şekli incelendiğinde pozitif maksimum değerin 𝑻/𝟒, negatif maksimum değerin 𝟑𝑻/𝟒 süresinde meydana g görülür.

Frekans: Bir saniyede meydana gelen saykıl sayısına Frekans denir ve f ile gösterilir. Frekans birimi saykıl/saniye, periyot/saniye veya Hertz’dir. Periyot, frekansın tersi olarak da tanımlanabilir.

Alternatif Akım Elde Etmek İçin Diğer Üretim Yöntemleri

• Hidroelektrik santrali (HES hidroelektrik baraj)
• Termik Santrali
• Rüzgar Enerjisi Santrali (RES)
• Jeotermal Enerji Santrali
• Termal Güneş Enerjisi Santrali
• PV (Fotovoltaik Panel) Güneş Enerjisi Santrali
• Biyomas (Biyokütle) Enerjisi Santrali
• Dönen Makineler İle Elektrik Üretimi
• Buhar Türbini

 

Elektrik enerjisi ile çalışan cihazları elektrik şebekesine bağlamak amacıyla kullanılan gereçlere priz denir. Sanayideki değişik tip ve güçteki makinelerin, bürolardaki ofis aletlerinin ve binalardaki çeşitli ev aletlerinin çalışmasında, priz tesisatlarının önemi büyüktür.

Priz tesisatları yönetmeliklere uygun olarak çekilmesi ve bu tesisatlarda modern tasarıma uygun gereçlerin kullanılması günümüzde gerekli hale gelmiştir. Birçok elektrik prizi çeşidi de vardır.

Elektrik tesisatı yapım şekline göre priz çeşitleri:

• Sıva altı priz
• Sıva üstü priz
• Nemliyer-antigron (etanş) priz

Sıva Altı Priz

Sıva altı prizinin dış çerçevesi sert PVC maddesinden, termoplastik yada bakalit malzemeden yapılmıştır. Prizin dış kısmı çeşitli renkte ağaç kaplama veya plastik malzemeden imal edilir. Enerjinin bağlanacağı kontak yuvaları, yanmaz özellikli PVC veya porselen malzemenin içinde bulunur. Kabloların bağlanacağı iletken bağlantı uçları ve kontakları dışında, temas edilen yüzeyi ve dış yüzeyi yalıtkandır.

Gövde üzerinde akım taşıyan iletken kısım ve parçaları, bakır alaşımlı sert malzemeden veya sert bakırdan üretilmiştir. Priz topraklı ve topraksız olarak iki gruba ayrılır. Pratikte en çok topraklı priz kullanılmaktadır. Çeşitli firmalar tarafından kullanım amaçlarına göre değişik amaçlı sıva altı prizler imal edilmektedir. Çeşitli firmaların kataloglarından kullanım yerine göre istenilen priz seçilebilmektedir.

Sıva altı priz çeşitleri; sıva altı priz, sıva altı topraklı priz, topraklı priz (UPS), kapaklı priz, ikili priz (UPS), ikili priz, üçlü priz, çoklu priz, TV radyo prizi , uydu sat prizi, ikili nümerik, ikili data prizi, ikili data prizi kat nümerik, telefon prizi gibi çeşitleri vardır.

Sıva Üstü Priz

Sıva üstü prizin dış çerçevesi sert PVC madde veya bakalit malzemeden üretilmiştir. Enerjinin bağlanacağı kontak yuvaları, yanmaz özelliği olan PVC veya porselen malzemenin içinde bulunur. Prizin kabloların bağlanacağı iletken bağlantı uçları ve kontakları dışında, temas edilen yüzey ve dış yüzeyi yalıtkandır.

Gövde üzerinde akım taşıyan iletken kısım ve parçaları bakır alaşımlı sert malzemeden veya sert bakırdan imal edilir. Günümüz teknolojisinde sıva üstü prizlerin yerini nemli yer prizleri ve plastik kanal prizlerine bırakmıştır.
Ofis ve büro uygulamalarında, dekoratif görünüm ve çok amaçlı kullanılmasından dolayı plastik kanal prizleri tercih edilmektedir. Bundan dolayı sıva üstü prizlerin kullanım alanları azalmıştır.

Sıva üstü priz çeşitleri;  sıva üstü priz , sıva üstü topraklı priz, sıva üstü nümerik, sıva üstü düz priz, TV anten prizi geçişli, sıva üstü trifaze priz, trifaze duvar priz gibi çeşitleri vardır.

Nemliyer-Antigron (Etanş) Priz

Nemliyer tesisatında kullanılan prizler, nem, toz, su, patlayıcı ve yanıcı gaza karşı koruyucu içerisine alınmıştır. Dış çerçevesi sert PVC madde, termoplastik malzemeden veya bakalit malzemeden üretilmiştir. Enerjinin bağlanacağı kontak yuvaları, yanmaz özellikli PVC veya porselen malzemenin içinde bulunur.

Gövde üzerinde, akım taşıyan iletken kısım ve parçaları bakır alaşımlı sert malzemeden veya sert bakırdan imal edilmiştir. Aşağıda değişik nemliyer priz çeşitleri gösterilmektedir.

Nemliyer priz çeşitleri; antigron priz, antigron topraklı priz, antigron topraklı kapaklı priz, antigron TV anten prizi geçişli, antigron nümerik, üç kutuplu priz, duvar priz kauçuk, trifaze polyester priz gibi çeşitleri vardır.

Nemliyer Priz Özellikleri

Kullanım alanları oldukça yaygındır. Yapılarının sağlam ve uzun ömürlü olması sebebiyle ofislerde, binalarda ve sanayide devamlı kullanılan bir elektrik malzemesidir. Bir elektrik fişi yardımı ile, doğrudan kablo veya uzatma kablosu ile elektrikli cihazlara enerji aktarmak için kullanılan bir araçtır.

Piyasada üretici firmalar tarafından priz modelleri, çok çeşit ve renk seçeneği ile her türlü priz ihtiyacını karşılamaya yönelik üretilmektedir. Priz fiyatları da çeşit ve kalitesine göre değişiklik göstermektedir.

Linye ve sorti elektrik iç tesisatında kullanılır. Kullanılma amaçlarına göre konut, ofis, iş yeri ve ev elektrik tesisatı yapılırken binalardaki sigorta kutusundan, evlerdeki elektrik sigortası kutusuna gelen elektrik enerjisinin beslenecek aydınlatma armatürüne, prize ulaşması içindir. Elektrik tesisatı tamamlanmış olan bir tesisin enerji beslemesi için şehir şebekesinden alınan hat, kolon sigortasından geçtikten sonra sayaca gelir. Sayaçtan sonrada linye dağıtım tablolarına iletilir. Linye dağıtım tablolarından da iç tesisata dağıtım işlemi gerçekleştirilir.

Elektrik tesisat projesi doğrultusunda enerji girişi sağlanan bir abonede meydana gelen bağlantı hatları şekilde olduğu gibi değişik kısımlara ayrılır.

Elektrik sistem bağlantı hatları ana kolon, kolon, linye ve sorti hattı olmak üzere 4 ayrı kısıma ayrılır.

Ana Kolon Hattı

Aboneye ait besleme noktasından (ana buat) tüketicinin ilk dağıtım noktasına (elektrik sayacı, ana tablo) kadar olan besleme hattına ana kolon hattı denir. Ana kolon hattı en az 4 mm² olup bakır iletkenden seçilir.

Kolon Hattı

Tüketiciye ait ilk dağıtım noktası (sayaç tablosu) ile diğer dağıtım noktalan veya tablolar (linye) arasındaki hatta kolon hattı denir. Ana dağıtım tablosundan tali dağıtım tablosuna kadar olan hatlar da kolon hattı olarak kabul edilir. Kolon hatlarında ek yapılmaz, dirsek kullanılmaz. Kolon hatlarının kesiti en az 4 mm²’ lik izoleli bakır iletkenden seçilir.

Linye Hattı, Linye Nedir?

Dağıtım tablosundan son aydınlatma aygıtı ( armatür ) veya prizin bağlandığı buata (kutu) kadar olan hatta linye hattı denir. Linye hattı, bir sigorta devresine bağlanan hat olarak ta düşünülebilir. Linye hatları ışık ve priz linyesi olarak ikiye ayrılır. Işık linyesine ışık sortisi, priz linyesine ise priz sortisi bağlanır. Linye hattına bağlı olan sigortalara linye sigortası denir. Aydınlatma linyeleri için kullanılan iletkenler en az 2.5 mm² kesitli izoleli bakır, Priz linyeleri için kullanılan iletkenler ise en az 2.5 mm² kesitli izoleli bakır iletkenler olmalıdır. Aydınlatma ve priz linyelerine bağlanacak olan güç, bir fazlı devreler için 2000 VA den, 3 fazlı devrelerde ise 6000 VA den fazla olmamalıdır. Linye hatlarına en fazla 7 tane sorti bağlanabilir.

Bina içerisinde bulunan sigorta kutusunda her linye hattı için bir tane anahtarlı otomatik sigorta takılır. Kullanılan otomatik sigortalar aydınlatma linyeleri için B tipi sigorta, priz linyeleri için C tipi sigorta kullanılır. Binaların elektrik yükleme cetvelinde hangi linye hangi fazdan beslenecek ve kaçlık sigorta kullanılması gerektiği belirtilir.

Kısa devre esnasında;

• B tipleri nominal akımın 3 ila 5 katında,
• C tipleri ise 5 ila 10 katında,
• D tipleri ise 10 ila 20 katında devreyi gecikmesiz olarak açarlar.

2, 3, 4 kutuplu otomatik sigortalar herhangi bir fazında meydana gelebilecek arıza durumunda, mekanizmaları sayesinde cihazları devreden çıkarırlar.

• B tipi: Ev aydınlatması, priz ve kumanda devrelerinde
• C/D tipi: Transformatör, çok sayıda floresan lamba gibi endüktif yüklerde kullanılır.

Sorti Hattı, Sorti Nedir?

Linye hatlarında bulunan ek kutularından alıcılara kadar olan hatlara sorti hattı denir. Sorti hattı, linyenin bittiği buatttan aydınlatma armatürüne, beslenecek cihaza ve prizlere giden hattır. Linye hattı ile aydınlatma aracı ya da priz arasındaki bağlantı hattıdır. Sorti hatları; aydınlatma (ışık) ve priz sortisi olarak ikiye ayrılır. Bir elektrik devresindeki lamba ve ona kumanda eden anahtar devresine aydınlatma (ışık ) sortisi denir. Aydınlatma sortileri için en az 1,5 mm² kesitli izoleli bakır iletkenler kullanılır.

Bir elektrik devresinde bağlı olan priz devresine ise priz sortisi denir. Priz sortileri için en az 2,5 mm² kesitli izoleli bakır iletkenler kullanılır. Binalarda elektrik yükleme cetvelinde hangi linyelerde kaç tane sorti olduğu belirtilir. Bir priz linyesine bağlanacak sorti sayısı belirlenirken priz güçleri bir fazlı priz için 300 W, 3 fazlı priz için en az 2000 VA alınır. Aydınlatma hesabı yapılamayan yerler için aydınlatma gücü en az 12 W/m² olmalıdır. Sortilerde güvenlik hatlı başlığı o sortinin koruma topraklama kablosu bulunduğunu belirtir. Uygulamada ışık ve priz sigortalarının linyeleri özellikle ayrı ayrı sigorta devrelerine bağlanmalıdır.

Üretilen enerjinin kullanım yerlerine ulaştırılması ve dağıtımında belirli merkezler oluşturulur. Ulaştırma veya dağıtım merkezlerinde, dağıtım ve güvenlik önemlidir. Elektrik enerjisinin elde edilişi, iletimi, dağıtımı, kontrol (kumanda) ve güvenlik konularında da yönetmeliklere uyulması mecburidir. Üretilen enerjiyi tüketim bölgelerinde kolaylıkla ve diğer elektrikli alıcıların çalıştırılmalarını kesintiye uğratmadan kullanmak için dağıtım tablolarına ihtiyaç vardır. Elektrik enerjisinin olduğu her yerde dağıtım tabloları kullanılır. Dağıtım tablolarının amacı ve tablonun yapım gereçleri yönünden ayrı ayrı sınıflandırılır.  

Pano Çeşitleri Nelerdir?

Elektrik panosu çeşitleri kullanım alanlarına göre farklılık gösterirler. Binalarda ve  apartmanlarda kullanılan elektrik panoları  standart bileşenlere ve formlara sahip olmakla birlikte, iş yerleri için çok daha farklı olabilmektedir. Elektrik panosu çeşitlerini göz önünde bulundururken, aynı zamanda bu panoların volt kontrol kapasitelerini de dikkate almak gerekir. Fiziksel kullanımlarına göre sabit veya çekmeceli olarak iki gruba ayrılır. Ama voltaj kontrolleri bakımından alçak, orta, yüksek gerilim panoları olarak sınıflandırılır.

Elektrik Pano Sınıflandırılması

Elektrik pano sınıflandırılmasında kontrol panelleri esastır. Sabit, çekmeceli, plug-in gibi alternatifler vardır. Bu doğrultuda enerji üniteleri ve kontrol mekanizmaları da farklıdır. Ev, apartman gibi alanlar ile büyük ve yüksek gerilim gerektiren iş sahaları için uygun kontrol mekanizması arasında ve aynı zamanda panolar arasında da voltaj şiddeti kontrolü konusunda büyük farklar vardır.

Elektrik ünitesi farklılığı, bu ünite için ihtiyaç duyulan temel periyodik kontrol sürecini de etkilemektedir. Pano sınıfına uygun bir kontrolün yapılması ve tesisat bütünlüğünün korunması önemlidir. Teknik personelin amacı, panele ait kontrollerin aktif bir şekilde çalışıyor olduğunu belirleyerek periyodik kontrolü gerçekleştirmektir. 

Farklı gelişmiş veya daha küçük ve standart, elektrik üniteleri için ihtiyaç derecesi üretim iş alanının bağlı bulunduğu sektöre ve bu sektör dahilindeki ihtiyaç duyulan enerji üretimine göre değişiklik göstermektedir. Enerji üretimi sağlayan tesis alanları, farklı ve daha gelişmiş elektrik kontrol mekanizmalarına ihtiyaç duymaktadır. Kimya ve inşaat sektörlerine dahil olan pek çok proje de farklı elektrik ünite ve panolarına ihtiyaç duymaktadırlar. Kompanzasyon panosu, pano çeşitleri içinde yer almaktadır.

İnşaat tipine göre de elektrik panosu seçiminde kriter, binanın inşaat tipine göre uygun pano belirlemektir. Elektrik tesisat bağlantı çeşidi ve bu bağlantıyı karşılayacak uygun kontrol anahtarlarının ve elektrik sayacının bulunduğu bir pano seçimi yapılmalıdır. Elektrik dağıtım ve kontrol sistemlerinde kullanılan tablo ve panolar yapıldığı malzemeye, kullanıldıkları yerlere ve kontrol teknolojisine göre adlandırılırlar.

Kuvvet Dağıtım Tablo ve Panoları

Fabrika ve atölye gibi yerlere enerji, dağıtım panoları aracılığı ile girer. Enerji buradan da makinelere veya yardımcı (dağıtım) tablolara verilir. Panoların montajı enerjinin geldiği yere göre duvara yakın veya kapalı bir yere yapılır.

Ana ve İlave Sac Panolar

Ana pano: Elektrik şebekesinden gelen enerji ana panoya bağlanır. Ana pano DKP saçtan yapılır. Ana pano üzerinde ölçü aletleri, sayaç, ana şalter, sinyal lambaları ve ana kolon sigortaları bulunur. 

İlave sac panolar: Dağıtım tablolarının veya linyelerinin bağlandığı kısım ilave sac panolardır. Ana pano ile birlikte yapılır. Bu panoların üzerinde şalter, elektrik sigortası ve sinyal lambaları bulunur. 

Dağıtım Tabloları

Dağıtım tabloları ana tablodan beslenir. Üzerindeki linye sayısı azdır. Kullanıldıkları yerlere göre dağıtım tablo çeşitleri:

• Sıva altı dağıtım tabloları
• Sıva üstü dağıtım tabloları

Yapıldığı malzemeye göre dağıtım tablo çeşitleri:

• DKP sac tablolar
• Yalıtkan gereçlerden yapılan tablolar.

Kumanda Tabloları

Fabrika ve atölyelerde makinelerin otomatik kumanda edilmesi için yapılan tablolardır. Kumanda tablolarında ihtiyaca göre kullanılan elektrik pano malzemeleri: Zaman rölesi, kontaktör, sigorta, sinyal lambası, motor koruma rölesi, enversör rölesi, faz sırası rölesi, fotosel rölesi, düşük gerilim rölesi gibi.

Şantiye Tabloları

İnşaat halindeki bina ve fabrika gibi yerlerin elektrik ihtiyacını (hidrofor ve aydınlatma, asansör, vinç, bekçi evi aydınlatması vb. gibi) karşılamak için şantiye tabloları kullanılır. İnşaat bittiği zaman şantiye tabloları kaldırılır. Şantiye tablosu için şantiye elektrik aboneliği alınır. İnşaat tamamlanıp faaliyete geçince bu abonelik normal kullanım aboneliğine çevrilir.

Şantiye tabloları bekçi kulübesine depo gibi yerleşik bir yere yada TEDAŞ’a ait olan direğe monte edilebilir. Montaj yüksekliği en az 1,8 m olmalıdır. Şantiye tabloları tek parça veya iki parça halinde de yapılabilir. Birinci parçada kaçak akım koruma rölesi, kolon sigortası ve sayaç bulunabilir. İkinci parçada bir fazlı topraklı priz ile üç fazlı priz ve sigortaları bulunabilir. Şantiye tabloları DKP sactan yapılmalı, kapaklı tipte kilitli ve dış etkenlere karşı korunmuş olmalıdır. Kablo giriş yerlerinden içeriye toz, toprak ve harç girmeyecek şekilde yalıtılmalıdır. Bütün metal aksam (bakır çubuk, bakır levha veya galvanizli sac) iyi bir topraklama elemanı ile topraklama yapılır.

Etanş Tablolar

Rutubetin ve tozun çok bulunduğu yerlerde bu tablolar kullanılır. Etanş tablo imalatı, içerisine nem ve toz almayacak yapılır. Mekanik darbe olma ihtimali varsa alüminyum dökümden yapılır. Yoksa cam elyaflı polyesterden yapılmış etanş tablolar kullanılır.

Cam elyaflı polyester; asit ve atmosferik koşullara dayanıklı, çürümeyen, boya ve bakım gerektirmeyen, ısı ve darbelerden etkilenmeyen ve contalar ile sızdırmazlığı sağlanan bir malzemedir. Etanş tabloların yapımında kullanılan malzemenin seçimi yapılırken özellikle nemden paslanmayan malzeme kullanılmalıdır. Etanş tablolarda; anahtar ve şalterler kapağın üzerine, kapak açılmadan çalışacak şekilde, sigortaların montajı ise tablonun kapağı açıldıktan sonra müdahale edilebilir şekilde monte edilir.

Tablo ve Pano İmalatı Sırasında Kullanılan Gereçler

Bara ve bara izolatörleri: Baralar saf elektrolitik bakırdan çıplak veya epoksi kaplı olarak imal edilmektedir. Baralarda, bara izolatörleri bulunur. Bara izolatörleri, bakır baraları pano gövdesinden yalıtma işlemini yapar. Bara izolatörleri pano üzerine cıvata ile tutturulur. Bara izolatörü içerisindeki kanala bara yerleştirilerek kullanılır. Bara izolatörleri porselen, bakalit veya sertleştirilmiş PVC’den yapılır. Linye girişlerinde, nötr ve toprak hatlarında bara kullanılması daha pratik ve de daha sorunsuz bir iletim sağlamak içindir.

Kablo pabuçları: Çok telli veya kalın kesitli iletkenleri şekil vererek sigorta, şalter vb. yerlere bağlamak zor hem de sakıncalıdır. Bu durumda kablo pabuçları kullanılır. Kablo pabuçları bakırdan yapılır ve kabloya sıkıştırma pensleri ile takılır.

İletkenler: Tablo ve panolarda elemanlar birbirlerine en az 2,5 mm² kesitindeki NV (NYA) kablolar ile özel şekiller verilerek bağlanır. Linye girişlerinde iletkenler özel olarak kıvrılsa  bile bara gibi sağlıklı olmazlar. İletkenlerin uçlarının soyulmasında kablo soyma pensi kullanılmalıdır. İletkenler vidalara dönüş yönüne dikkatlice bağlanmalıdır. Kalın kesitli kablolara kablo pabucu kullanılmalı, ince çok telli kabloların uçlarına ise uç yüksüğü takılmalıdır.

Kablo bağları: Aynı gruptaki kabloları bir arada tutmak için kullanılan kablo bağları termoplastik elemanlardır. Kablo bağları kilitli olarak yapılır. Sıkıştırıldıktan sonra geri açılmaz. Pano gövdesine yapışkanlı altlıkları ile de takılabilir.

Kablo kanalı: Pano tipi kablo kanalları, özellikle yoğun kablo geçişlerinin bulunduğu güç panolarında kullanılmak için dizayn edilirler. Kablo kanalı kalın yan yüzeyi ve tabanı ile yüksek dayanıklılık ve maksimum kullanım sürekliliği sağlar. Yoğun kablo yükü altında bile iyi bir taşıma, uzun süreli dayanım ve güvenirlilikleri vardır.

Klemensler: Elektrik tesislerinde iletkenleri birbirine eklemek için kullanılan klemensler ek parçalardır. Yapılan tesislerde eklemelerin klemensler ile yapılması zorunludur. Tablo arkası bağlantıları devre özelliğine göre yapıldıktan sonra, çıkış uçları bu kısımda toplanır. Porselen ve bakalit gereçlerle yalıtılmış olarak diziler halinde sıralanır.

• UK tipi üniversal klemensler: Endüstriyel alanda kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Ray klemenslerin de en yaygın yapı vidalı sıkıştırma yöntemidir. Özel taban yapısı otomat raylarına yerleştirilecek şekildedir.
• Kafes sıkıştırmalı bağlantı sistemli klemensler: Sıkıştırma kuvveti iletken kesitine kendisini otomatik olarak ayarlar. İletkenin herhangi bir deformasyonu yada hareketi bu sıkıştırma kuvveti ile önlenerek gevşek bağlantı riski ortadan kalkar.

  

 Tablo ve pano imalatı için kullanılan parçalar: 

• Plastik kablo rekorları
• Hareket rayı
• Montaj plakaları kızağı
• Hareket rayı ve montaj plaka kızağı kullanarak birleştirme
• Montaj profili
• Parça montaj plakaları
• Sabit raflar
• Hareketli raflar
• Montaj rayı
• Ünite ara contası
• Pano lambası
• Lambalı kapı anahtarı

Pano firmaları tarafından üretilen tablo ve pano fiyatları da ebatlarına ve kalitesine değişiklik gösterir.

 

Dağıtım tablolarının ve panolarının seçimi yapılırken teknik ve özel şartnamelerden faydalanılır. Teknik şartname TSE standartlarına göre tablo ve panoda zorunlu olarak bulunması gereken kriterleri belirler. Özel şartname ise, panoda kullanılacak olan malzemelerin, müşterinin isteği doğrultusunda hangi özelliklerde olacağını ve yapılacak olan kriterleri belirler.

Dağıtım Tabloları Teknik Şartnamesi

Bu şartname doğru akımlarda 600 volt, alternatif akımlarda faz-nötr arası 250 volttan az gerilim sistemleri için geçerlidir.

• Dağıtım tabloları duvar yüzeyine veya duvara gömülü olarak yerleştirilecektir.
• Tablo ölçüleri, siparişi veren yerin projesine uygun olacaktır.
• Her sigorta veya şalterin altında beslenilen yeri gösteren madensel veya plastik etiketler bulunacaktır.
• 60 amperden fazla yüklü tablolarda, bağlantılar kablolarla şalterden şaltere veya sigortadan sigortaya yapılmayıp bakır baralar vasıtasıyla ayrı ayrı yapılacaktır.
• Baralar norm renklerle işaretlenecektir.
• Tablolarda bıçaklı şalter kullanılmayacak ve paket (pako) şalter tercih edilecektir.
• Tablo çerçeve ve kapaklarının rengi çevrenin rengine uygun olacaktır.
• Tablolara gelen linye hatları yanmayan ürünlerden yalıtkanlı sıra klemensler aracılığıyla tabloya bağlanacak ve nötr hatları da yalıtılmış bakır bir araya bağlanacaktır. Tabloya giriş kolonlarının faz iletkenleri yerleşik klemenslere ve nötr iletkenleri baraya bağlanacaktır.
• Tablolarda topraklama barası bulunacaktır. Topraklama bağlantısı, bulunduğu yerdeki tesisata uygun olarak mutlaka yapılacaktır.
• Fiber, pertinaks ve benzeri levhalardan yapılan tablolarda, levhaların kalınlığı en az 5 mm olacaktır.
• 16 mm²’ den daha büyük kesitte kabloların kullanılmasını gerektiren durumlarda dağıtım, bakır çubuklarla ayrı kutular içerisinde yapılacaktır.
• Etanj tablolardaki sigortaları kapak açıldıktan sonra, anahtar ve şalterleri kapak kapalı iken kumanda etmek mümkün olacaktır.
• Döküm dağıtım tablolarında, güvenlik hatlarının bağlantıları için topraklama baraları ve nötr hatları için yalıtılmış baralar bulunacaktır. Döküm kutular içerisinde bulunan bütün akım taşıyan kısımlar, galvanizli veya paslanmaz madenden yapılacaktır.

Dağıtım Panoları Teknik Şartnamesi

• Sac panolar, yüksekliği 2100 mm, derinliği 750 mm ve genişliği ihtiyaca göre 600, 800, 900 mm olmak üzere dikili sistemde 40x40x4 mm köşebent veya benzeri profil demirden iskeletli, en az 2 mm kalınlığında ve kenarları kıvrılarak yerleştirilmiş DKP sacdan pano tesis edilecektir.
• Pano için zemin üzerinde 10 cm yüksekliğinde beton kaide yaptırılacak ve pano bunun üzerine konacaktır.
• Tablo arkasında 75 cm genişliğindeki geçidin iki yanına biri açılıp kapanabilir, diğeri kilitli kapı olacak şekilde alt kısımdan itibaren 1000 mm yüksekliğine kadar sacdan, yukarısı Φ3 mm çelik telden 30 mm aralıkla örülmüş koruyucu kafes şeklinde yapılacaktır.
• Pano içi, dışı ve iskeleti bir kat sülyen, iki kat fırınlanmış mat tabanca boyası ile boyanacaktır.
• Tablo arkasındaki servis geçidi ahşap döşemeden yapılarak PVC kaplama veya linolyumla kaplanacaktır.
• Ana tablonun arka yüzeyine yalnız dağıtım çubuk ve baraları, çeşitli iletken bağlantıları ve kablo ucu bağlantıları tesis edilecek, sık sık kullanılması gereken herhangi bir ölçü aleti, cihaz vb. aletler buraya konmayacaktır.
• Tablonun arka tarafında bulunan ve akım geçirme özelliği olmayan bütün demir bölümler ile tablonun demir iskeleti topraklanacaktır.
• Vida bağlantılarının, özel olarak temizlenmiş ve asitsiz vazelin ile iyice yağlanmış dokunma yüzeylerine sahip olması gerekir. Vidalar galvanizli veya paslanmaz madenden olacaktır.
• Tablo içindeki topraklama düzeneği bakır bara ile yapılacak ve toprak iletkeni ile bağlanacaktır. Bükme tel, toprak içine konmayacaktır. Ayrıca tablodan yalıtılmış olarak bir nötr barası tesis edilecektir.
• Topraklama levhası, toprak elektrotları ile topraklanacaktır. 
• Akım kaynağı merkezden veya özel transformatörlü sınırlı büyüklükteki tesislerde, örneğin fabrikalarda güvenlik iletkeni sistemi var ise tablo topraklaması olarak 30 Ω’dan fazla olmayan bir topraklama direnci yeterlidir.
• Sac levhalar istenilen renkte seçilebilir fakat hiçbir zaman parlak boya kullanmalı sürekli mat veya tabanca boyası kullanılmalıdır. Sac levhaların boyanmış yüzeyleri çift kat, pastan koruyucu boya ile boyanacaktır. Diğer yüzeyleri renk verilmeden önce sülyen ile astarlanacaktır.
• 100 amperden büyük şalter ve sigorta bağlantıları kesin olarak baralar ile yapılmalıdır. Tablo arkasında bulunan iletkenler özel kroşeler aracılığıyla düzenli bir sıra şeklinde getirilecektir.
• Baralar norm renklerle işaretlenecektir.
• Ana tablonun önden görünüşü, siyah, kırmızı, mavi renkler fazı, gri renk nötr olmak üzere bağlantı şeması çizilerek çerçevelenecek ve ana tablo dairesine asılacaktır.
• Ölçü aletleriyle, şalter, sinyal lambası vb. malzemelerin seçiminde bunların şekil birliğine ve sac panolarına uygun tipte olmalarına özen gösterilecektir. Ölçü aletlerinin çapları en az 130 mm veya 144 x 144 mm olacaktır.
• Pano adedinin belirlenmesinde kolon ve besleme hatlarının sayısı, ışık, kuvvet ve yedek akım bölüşümü ile çeşitli akım sistemleri düşünülecektir. Daha sonra ek yapılabilme olasılığı göz önünde tutulacaktır. Çeşitli sistemlerin başka başka tablolarla bölümü kesinlikle zorunlu değildir. Fakat, yalnız tablo kullanılıyorsa, her sisteme ait kısım, açık, kolay görünebilen işaretler aracılığıyla ayırt edilecek ve bu şekilde hataların önüne geçilecektir. Her şalterin veya sigortanın altına beslenilen yeri gösterir, madensel etiketler konacaktır.
• Tablolarda linye hatları, yanmayan ürünlerden yalıtkanlı sıra klemensler ile tabloya tutturulacak ve nötr hatları da yalıtılmış bakır bir baraya bağlanacaktır.
• Ana tablolarda gerilim taşıyan çıplak kısımlar, dokunmaya karşı koruma altına alınacaktır. Yani 42 volttan fazla nominal gerilimde, yalıtım maddesi ile örtülmüş olmayan bütün kısımlar yükseklikleri 180 cm’den az olduğu taktirde istem dışı dokunmayı engelleyecek, sac, tel kafes vb ile yapılmış bölümlerle güvence altına alınacaktır. Bu özellik için tellerin lak ve boyanması veya emaye edilmesi, koruma düzeneği olarak kabul edilmez. Tablonun arkasındaki bakım geçidi yetkisiz kimselerin girmesine veya dokunmasına karşı kapatılmış ise, gerilim taşıyan çıplak iletkenlerin örtülmesine (hatta bu geçidin 75 cm olması durumunda bile) gerek yoktur. Bu durumda el ile erişilebilen saha içinde ahşaptan yapılmış parmaklığa benzer güvenlik engelinin var olması yeterlidir. Bu koşullar yerine getirilmediği durumda gerilim taşıyan çıplak kısımlar ile oda sınırı arasında en az 1 m’ lik bir açıklık bulundurulacaktır. Her iki tarafa gerilim taşıyan çıplak kısımlar varsa, ara yerin genişliği en az 2 m ’ ye çıkartılacaktır. Bu durumda her iki tarafta dokunmaya karşı güvenlik engelinin alınmasına gerek yoktur. Tablonun önünde en az 90 cm’ lik boş bir geçit yeri bırakılacaktır. Tablo altında panonun 40 cm’ lik bir kısmı boş bırakılmalıdır.
• Toprağa karşı 250 volttan fazla bir gerilim meydana gelmesini olası kılan sistemlerde iskelet ve çerçevenin bütün demir kısmının kendi aralarında ve toprak barası ile kusursuz olarak bağlantısı ve bu bağlantının devamını sağlamak için özel işlem yapılacaktır.

DKP ne demek? Slab olarak adlandırılan ve sıvı çeliğin,  döküm yöntemiyle katılaştırılması sonucu meydana gelen, dikdörtgen kesitli yarı ürünün, sıcak haddehanede, sıcak olarak haddelenmesi ile elde edilen ve kalınlıkları 1,50 – 20,00 mm aralığında değişen rulo veya sac şeklindeki yassı çelikdir.

Özel Şartname

Tablo ve panolarda özel şartname, tabloyu yapan kişi ile yaptıran kişi arasında yapılır. Bu tip bir özel şartname aşağıda verilmiştir.

• Besleme hattı elektrik panosu imalatı resminden görüleceği üzere (TİP–4) elektriksel bağlantılar (otomatik sigorta, elektrik sayacı, kaçak akım koruma rölesi ve tali sigorta) üzerinden yürürlükteki Elektrik İç Tesisleri, Topraklama Yönetmeliği esaslarına göre yapılacaktır. Ayrıca enerjinin panoya giriş noktasında ve elektrik sayaç çıkışında olmak üzere iki noktaya kesinlikle rekor kullanılacaktır. Nötr hat girişi faz kablosu ile birlikte pano girişinden itibaren linye çıkışlarına kadar pano içerisinden çıkışı yapılacaktır (Pano harici nötr girişi yapılmayacaktır.).
• Panolar ilgili yönetmelikler çerçevesinde kullanıldıkları yerlere göre uygun saç kalınlığında tesis edilecektir.
• Panoda kilitlenebilir dış ve iç kapaklar bulunacaktır.
• Pano parçaları kaynak ile tutturulacak, kesinlikle vida ile tutturulmayacaktır. Ayrıca, ilgili yönetmeliklerin izin verdiği tek renk boya ile boyanacaktır.
• Kısımlar arası kablo geçişleri tek bir noktadan, geçiş noktaları izole edilmiş (uygun çapta rekor ile) şekilde yapılacak. Kablo geçiş noktası haricinde kesinlikle başka boşluk bulunmayacaktır.
• Ölçü devresinde kullanılan kablolar uygun kesitlerde ve renk kodlaması yapılmış şekilde yapılacaktır. Kesinlikle ek yapılmayacak.
• Sayaç gerilim ve akım bağlantıları mühürlü bölmede olacaktır. Ayrıca sayaç gerilim bilgileri test klemens vasıtasıyla girilecektir.
• Sayaç pano kapağı (ölçü kısmının kapağı) kesinlikle 3,5 mm kalınlığında şeffaf alev almayan ve mekanik dayanımı yüksek DIN 4102 standartlarında polikarbonat malzemeden imal edilecektir.
• Pano tek hat şeması pano dış kapağında yapılan cep içerisinde kesinlikle bulundurulacaktır.
• Sayaç bilgilerinin alınabilmesi için gerekli optik port ve reset-pozisyon tuşuna ulaşım için delikler açılacaktır.
• Pano imalatında yürürlükteki tüm yönetmelikler geçerlidir.

 

Günümüzde makinaların çalışabilmesi için motorların gerekliliği kaçınılmazdır. Normal olmayan bir durum arıza olarak tanımlanabilir. Cihaz, parça, sistem de istenmeyen durumlara yol açabilecek bir hata olarak görülebilir. Elektrik elektronik sistemlerde kararlı çalışma çok önemlidir. Sistem, kararlı çalışma şartlarının dışına çıkıp kararlı çalışma şartlarına geri dönemezse arızalı sayılır.

Yapılan işlerin devamılığı, aksamaması ve düzenli bir üretim için bu motorların da mümkün olduğu kadar az arıza yapması ve arıza yaptığında en kısa sürede arızasının giderilip, tekrar çalışabilir duruma getirilmesi önem kazanmaktadır. Bundan dolayı motordaki arıza motor sargıları ile ilgili olduğunda bu sargıların sökülmesi ve sarılması işlemleri, en kısa sürede ve en kaliteli bir şekilde yapılmalıdır.

Arıza bulma, bozuk bir cihazın veya sistemin gösterdiği belirtileri sistemli olarak analiz etmektir. Bu belirtiler genel olarak normal parametrelerden sapma olarak gösterir. Normal olmayan çalışmayı anlamak için normal çalışma şartları bilinmelidir. Arıza gidermede önemli olan arızayı kısa zamanda doğru teşhis edip kısa zamanda doğru şekilde arızayı giderip cihazı üretime sokmaktır. Arızayı hızlı ve doğru şekilde tespit edip gidermek için teknolojinin tüm olanakları kullanılmalıdır.

Cihaz veya sistem hakkında bilgi varsa ve mantıklı sebepler kullanılarak birçok arıza sorunları zorlanmadan çözülebilir. Arızayı bulmak için deneyim şarttır. İmalat teknik el kitapçığının verimli olarak kullanılması, doğru iş yapma becerisini ve profesyonelliği  geliştirecektir. Elektrik elektronik sistemlerindeki arızayı kısa süre içinde gidermek, üretim, maliyet ve zaman kaybı açısından çok önemlidir. Üretim hızının, kalitesinin ve rekabetin son derece önemli olduğu günümüzde bu tip arızaların giderilmesi en az üretim kadar önemlidir. İşverenler üretimin durmasını, stokların beklemesini istemez.

Arızanın tek seferde kalıcı olarak çözümü için firmalar servis yetkililerine, arıza tanımı eğitimi vermektedir. Bu sayede arızanın niteliği hakkında somut bilgilere sahip olunarak gereken yedek parça teminleri yapılır arıza kalıcı olarak çözülmüş olur.

Arıza Tespiti Nasıl Yapılır?

Arızalı bir elektronik devrenin veya sistemin arızasını giderme işlemi birçok yoldan sağlanabilir. Arızayı bulmak için birçok arıza bulma metotları vardır. İlk önce arızalı devrenin veya sistemin verdiği belirtileri tespit etmektir. Belirtileri tespit etmek, en önemli bir basamak olabilir. Bazı hallerde özel bir belirti, arızalı bölgeyi işaret edebilir ve sorunun nereden başladığı hakkında bir fikir verebilir. Hata analizi, arıza gidermenin bir alanıdır. Hata analizini açıklamak için şu soru sorulabilir.

Eğer A elemanı B devresinde arızalanırsa belirtisi nasıl olur?

Test noktasında eğer yanlış bir gerilim ölçülmüş ise sinyal izleme metodu kullanarak ve arızayı bilinen bir devreye izole ederek hata analizi  uygulanabilir. Devrenin çalışması hakkındaki bilgileri kullanarak test noktasında yanlış gerilim okumaya neden olan arızalı elemanı belirlemek için arızalı elemanın çalışma üzerindeki etkisini tespit edip hata analizi yapılabilir.

Hatalı çalışan veya hiç çalışmayan devre veya sistemin arızasını gidermek için kullanılacak işlemler;

• Belirtiler  teşhis edilir.
• Enerji kontrolü yapılır.
• Duyu organları  kullanılarak kontrol yapılır.
• Arızayı izole etmek (tek devreye indirmek) için sinyal izleme tekniği  uygulanır.
• Arızayı tek elemana veya eleman grubuna indirmek için hata analizi  uygulanır.
• Sorunu gidermek için yedek eleman kullanılır (yenisi ile değiştirilir.)

Çıkış Değerine Göre Arıza Tespit

Arızalı elektronik devre veya sistem, çıkış geriliminin hiç olmaması veya hatalı olması şeklinde tanımlanabilir.

Şekilde A’da olduğu gibi tek blok hâlinde DC güç kaynağının giriş gerilimi ve çıkış gerilimi normal çalışır durumda görülmektedir.

Şekil B’de arızalı DC güç kaynağında ise giriş geriliminin normal olduğu ama çıkış geriliminin olmadığı görülmektedir.

 

Akış Diyagramı ile Arıza Tespit

Akış diyagramı, bir sürecin işlemlerinin, hareketlerinin, kararlarının ve depolama faaliyetlerinin grafiksel bir görünümüdür. Akış diyagramlarında, işlem tipini veya uygulanacak süreci tespit etmek için semboller kullanılır. Standart sembol kullanmak sorunların daha iyi görünmesini sağlar. Akış diyagramlarının kullanım alanları arasında sürecin raporlanması, işlem basamakları arasındaki ilişkiyi tespit etme, mevcut veya ideal yolları tanımlama, problemleri ve potansiyel gelişmeleri tanımlama, insan ve makine kombinasyonunu sağlama gibi işlemler yer almaktadır.

 

Blok Diyagram ile Arıza Tespit

Sistemi daha küçük parçalara ayırarak devrenin tamamını anlamak (dizayn etmek) için blok diyagramlar kullanılır. Her blok özel bir fonksiyonu yerine getirir ve blok diyagram blokların birbirine nasıl bağlandığını gösterir. Blok içinde kullanılan elemanlar gösterilmez, sadece girişler ve çıkışlar gösterilir. Bu bakış açısı, sistem yaklaşımı olarak isimlendirilir. Arızayı tespit etmek için blok diyagramlar kullanışlıdır. Blok diyagram kullanarak arıza  lokalize edilip sinyalin nerede kesildiği  rahatlıkla bulunabilir. Güç kaynağı (veya batarya) bağlantısı, genel olarak blok diyagram üzerinde gösterilmez.

Güç Kaynaklarında Blok Diyagram ile Arıza Tespit

• Transformatör, 220V AC şebeke gerilimini daha düşük AC gerilime indirir.
• Doğrultmaç, AC gerilimi DC gerilime çevirir ama DC çıkış değişiklik gösterir.
• Filtre, büyük değişmeleri düzelterek küçük salınımlara (dalgacıklara) dönüştürür.
• Regüle, DC çıkışı sabit bir gerilime ayarlayarak salınımları ortadan kaldırır. Regüleli güç kaynağının her blokunda bulunan elemanlar aşağıdaki şekilde gösterilmektedir.

Arıza Gidermede Kullanılan İşlemler

Arızalı bir devrenin veya sistemin arızasını gidermek için birçok yöntem kullanılır. Devrenin veya sistemin tipine ve karmaşıklığına, sorunun gelişimine (doğasına) ve teknisyenin tercihine göre bu yöntemlerden biri veya birkaçı kullanılabilir.

Enerji Kontrolü

Arızalı bir devre için ilk önce yapılması gereken enerjinin olup olmadığı kontrol edilerek enerji kablosunun prize takılı ve elektrik sigortasının atmamış olmasından emin olunmalıdır.

Batarya (pil), kullanılan sistemlerde ise bataryanın dolu (yani şarj edilmiş) ve çalışır durumda olduğundan emin olunmalıdır. Eğer batarya boşalmış ise bazen bu basit olay sorunun kaynağı olmaktadır.

Duyusal Kontrol

Enerji kontrolü yapıldıktan sonra arıza gidermenin en basit yöntemi, belirlenen hataların duyu organları ile yapılacak incelemeye dayanır. Örnek olarak kopmuş teller, yanık bir direnç, atmış sigortalar, zayıf lehim bağlantıları görülebilir. Bunun yanında elemanların arızalanması sırasında veya hemen sonra devrenin yanında bulunuyorsanız  çıkan dumanı koklayarak anlayabilirsiniz.

Oluşan bazı arızalar ısıya bağlıdır. Bir prizi çıkarıp dokunma duyusu kullanılarak devrede aşırı ısınan eleman belirlenebilir. Bu metot sık kullanılmaz. Çünkü devre bir süre düzgün çalışır sonra ısı artınca bozulur. Bir kural olarak duyusal kontrol yapmadan daha karmaşık arıza bulma metotları kullanılmalıdır. Çalışan devreye asla dokunulmamalıdır. Çünkü yanma veya elektrik şoku riski olabilir.

Eleman Değiştirme

Bu metot hatalara dayalı tahmin yürütme eğitimine, tecrübesine bağlıdır. Devrenin çalışması hakkında  bilgiye sahip olunmalıdır. Belli olan arızaları, kusurlu devrede belli olan elemanlar gösterir. Bu metod kullanarak şüpheli eleman değiştirilebilir ve devrenin düzgün çalışıp çalışmadığı test edebilir. Yanılma durumunda bir diğer şüpheli eleman seçilebilir. Eğer  doğru tespit yapılmış ise zaten bu metot çok hızlıdır. Ama ilk seferde doğru  bulunmamış ise çok fazla zaman kaybı ve çok pahalıya mal olabilir. Bundan dolayı eleman değiştirmek sorunu belirlemede garantili bir yoldur. Çünkü eleman değiştirerek sonunda kusurlu olan bulunur. Bu metot en son denenecek bir metottur. Belirti ve sebep arasındaki ilişki göze çarpacak kadar belli olmadıkça tavsiye edilmez.

Sinyal İzleme

Sinyal izleme, sinyal cihazı (osiloskop) ile arıza giderme metodu en fazla kullanılan ve en etkili olandır. Esas yapılacak işlem, devrede veya sistemde izlenen sinyalin nerede kaybolduğunu veya yanlış, farklı bir sinyalin ilk görüldüğü yerin tespit edilmesidir. Bir devrede bilinen bir voltajın ölçebileceği  noktaya test noktası (point) (TP) denir.

DC güç kaynağındaki arızayı bulmak için üç farklı sinyal izleme tekniğinin incelenmesi sonucu farklı tekniklerin aralarındaki ilişkileri:

• Sinyal İzleme 1. Metot

Devrenin girişinden başlayarak çıkışa doğru girişte bilinen sinyal takibi yapılır. Sıra ile dizilmiş test noktalarındaki sinyal gerilimi, yanlış bir ölçme değeri bulununcaya kadar kontrol edilir. Sinyalin kaybolduğu  tespit edilince veya yanlış bir sinyal bulunduğunda sorun izole edilmiş olur. Kuşkusuz işaretlenen test noktalarındaki sinyalin doğru gerilim değerini ve sinyalin nasıl değiştiğini bilmek gerekir. Bu yaklaşım DC güç kaynağı için dört fonksiyonel blok ile aşağıdaki şekilde gösterilmektedir. Ölçümler arızanın filtre devresinde olduğunu göstermektedir. Çünkü filtrenin girişinde test noktası 3 (TP 3)te düzgün tam dalga doğrultulmuş gerilim varken çıkışta test noktası 4 (TP 4)te gerilim yoktur.

• Sinyal İzleme 2. Metot

Bu metot da çıkıştan başlayarak girişe doğru sinyal izlenir. Her test noktasındaki gerilim kontrol edilmelidir. Doğru gerilim bulununca bu noktada sorun izole edilmiş olur. Bu yaklaşım aşağıdaki şekilde gösterilmektedir. Ölçümler arızanın filtre devresinde olduğunu göstermektedir. Çünkü TP 4’ te gerilim yok TP 3’te ise gerilim vardır.

• Sinyal İzleme 3. Metot

Bu metot ikiye bölme metodu olarak tanımlanır. Devrenin ortasından başlanır. İlk başlanan noktadaki sinyal doğru ise test noktasına kadar olan kısımda devre düzgün çalışıyordur. Yani arıza, test noktası ile çıkış arasında, başka bir noktadadır. Bundan dolayı sinyal izlemeye test noktasından çıkışa doğru devam etmek gereklidir.

Eğer ilk başlanan noktada sinyal yok veya yanlış bir sinyal varsa arızanın giriş ile test noktası arasında olduğu tespit edilmiş olur. Bu durumda sinyal izlemeye test noktasından girişe doğru devam edilmelidir. Bu durum şekilde gösterilmektedir. TP 3’ te doğru gerilimin okunması transformatörün ve doğrultmacın görevini tam yaptığını göstermektedir. TP 4’ te 0 volt (sıfır volt) ölçülmesi filtre arızasını izole etmiş olur. İkiye bölme metodu diğer metotlara göre daha avantajlıdır. Çünkü karmaşık bir devrenin arızası daha çabuk bulunur.

Sinyal izleme metotları ile güç kaynağındaki sorun filtre devresine izole edildikten sonra gelen basamak filtre devresindeki arızalı elemanı tespit etmektir. Bu örnekte filtre devresi, kondansatör ve aşırı akım direnci olarak iki elemandan meydana gelmektedir. Bu devrede yedek elemanlar kullanmak en uygun olanıdır. Çünkü kondansatör kısa devre, aşırı akım direnci açık devre durumunda olabilir.

Frekans (frequency): Bir saniyede meydana gelen yönü ve şiddeti değişen saykıl sayısına frekans denir. Frekansın birimi hertz’dir. (Hz) şeklinde ifade edilir.“f” harfi ile gösterilir. Alternatif akımın (AC) frekansı, gerilimi üreten alternatörün devir sayısı ve kutup sayısına bağlıdır. Genelde ülkelerin şebeke frekansları 50 veya 60 Hz dir. Ülkemizdeki frekans değeri 50 Hz’dir. 50 hz lık frekans, 1 saniyede 50 saykılın meydana gelmesi anlamına gelir. Doğru akımda yön ve şiddette bir değişme olmadığından frekansta sıfırdır.

Saykıl: Alternatif akım veya gerilim sıfırdan başlar, maksimum değerini alır. Sıfıra geri döner. Ters yönde de aynı işlem gerçekleşir. Yeniden başlangıç noktası sıfıra döner. Akım veya gerilimin her iki yöndeki bütün değerleri almasına saykıl denir.

Alternans: Her bir yarım saykıla alternans denir. Gerilim veya akımın aldığı değerler bulundukları bölgelere göre pozitif ve negatif olarak isimlendirilir.

Peryot (Periyot): Bir saykılın tamamlanması için geçen zamana peryot denir. “T” harfi ile gösterilir. Birimi saniyedir. T = 1/f

Alternatif akım (AC)’ da frekansının değişmesi, bobin ve kondansatörlerin endüktif ve kapasitif reaktanslarının değişmesine, alternatif akım motorlarının devir sayılarının değişmesine sebep olmaktadır.

Peryodu bilinen bir alternatif akımın frekansı, f = 1/T  formülü ile hesaplanabilir.  Aynı zamanda frekansmetre ile doğrudan da ölçülebilir.

Soru: Peryodu 0,01 saniye olan alternatif akımın frekans değerini hesaplayınız?

Çözüm:

 

 

olarak frekans değeri hesaplanır.

Pulse (Pals): Yarım peryota pals denir. 1 peryotta birisi pozitif, diğeri negatif olmak üzere iki adet pals vardır.

Frekansın birimi: Hertz ya da Saykıl olarak belirtilir. Değerinin as katları yoktur. Ama üs katları vardır.

• 1 Hz (Hertz)
• 1 000 Hz = 1 KHz (Kilohertz)
• 1 000 000 Hz = 1 000 KHz = 1 MHz (Megahertz)
• 1 000 000 000 Hz = 1 000 000 KHz = 1 000 MHz = 1 GHz (Gigahertz) (yukarıya devam eder. terahertz gibi)

Frekansmetre Nedir? Frekansmetre Yapısı 

Alternatif akım devrelerinde devre frekansını hertz ölçen cihazlara frekansmetre (frekans ölçer) denir. Elektrik devrelerinde frekans, frekansmetreler ile ölçülür. Frekansmetreler devreye paralel bağlanır. Frekansmetrenin gösterdiği değer bir saniyedeki saykıl sayısıdır.

Frekansmetreler yapı olarak üç gruba ayrılır; Bunlar; analog  dijital ve dilli frekansmetreler dir. Analog ve dijital frekansmetrelerin yapısı diğer ölçü aletleri ile aynıdır. Dilli frekansmetreler, yapı olarak diğer ölçü aletlerinden farklıdır. Dilli frekansmetrenin içerisinde bir elektromıknatıs ve buna bağlı metal levhalar bulunur. Dilli frekansmetreler de skala ve değer ekranı yerine belirli frekans değerlerini gösteren metal çubukların titreşimi ile frekans değeri ölçülür. Levha kalınlıkları birbirinden farklıdır.

Bundan dolayı titreşim frekansları birbirinden farklı olmaktadır. Levhaların titreşim frekansları bir öncekine göre 0,5 Hz. kadar farklı olacak şekildedir. Her levhanın ucunda beyaz bir plaka bulunur. En büyük titreşimi yapan dile göre okuma yapılır.

Frekansmetre Çeşitleri

Piyasada çeşitli yöntemler kullanarak yapılmış değişik tiplerde frekansmetreler satılmaktadır. Frekans ölçüm cihazı olan frekansmetre fiyatları özelliklerine ve üretici firmasına göre değişir.

Dilli Frekansmetre: Yapısını yazımızın üst kısmında anlattığımız bu tür frekansmetreler hâlen frekans ölçümünde kullanılmaktadır.

Anolog Frekansmetre: Ampermetrelerin yapısında anlatılan elektro dinamik ölçü aletleri çeşidine girerler.

Dijital Frekansmetre: Elektronik malzemelerden meydana getirilen frekansmetredir.

Frekansmetreler Devreye Nasıl Bağlanır?

Frekansmetreler elektrik devresine paralel bağlanır. Bağlantıları kolay bir şekilde yapılır. Frekansı ölçmek istenilen devrede faz ve nötr ucundan birer uç alarak frekansmetrenin uçlarına bağlanır. Aşağıdaki şekilde frekansmetrenin devreye bağlantısı gösterilmektedir. Frekansmetrelerin montajı ampertmelerin montajı gibi yapılır.

 

 

Buton iterek üzerine basıldığında makine veya yazılımlardaki bir sürecin başlamasını sağlar. Kumanda devrelerinde, devrenin çalışmasını ve kontrolünü sağlayan basit bir geçiş mekanizmasıdır. Butonlar röle ve kontaktörleri çalıştıran ve durduran kumanda elemanlarıdır.

Buton firmaları tarafından yapılan buton imalatı, çalışma şekillerine göre sert plastik ya da metal malzemeden yapılır. Bu da buton fiyatlarının değişmesine sebep olur. Yüzeyi insan eline uygun şekilde dizayn edilmiş olup, genellikle basılacak bölümü düz bir yapıya sahiptir.

Yapı olarak basma aparatı, yay ve kontaklardan oluşur. Butonların pek çok çeşidi olsa bile (doğal olarak) itme ve uygulanan bu kuvvet karşısında tepki veren yay sisteminden oluşur. Butona uygulanan her kuvvet önceden belirlenmiş bir sürecin çalışmasını sağlar. Ani temaslı ve kalıcı tipleri mevcuttur. Ani temaslı butonlarda, buton üzerindeki basınç kalktığı zaman kontaklar eski konumuna döner. Kalıcı tiplerde ise basınç kalksa da buton kontaklarının konumu değişmez.

Buton Çeşitleri

Bir konumlu butonlardır. Start butonu ve stop butonu olmak üzere iki tipleri vardır.

• Bir Yollu Butonlar

Start butonu (başlatma-çalıştırma): Butona basılınca normalde açık olan kontağı kapanır. Buton üzerindeki basınç kalktığı zaman kontaklar yeniden eski konumuna döner.

Stop butonu (durdurma) : Durdurma butonudur. Kontak normalde kapalıdır. Butona basılınca normalde kapalı kontak açılır. Buton üzerindeki basınç olduğu sürece açık kalır. Buton üzerindeki basınç kalkınca kontaklar yeniden eski konumuna döner.

• İki Yollu Butonlar

İki konumlu butonlardır. Aynı anda hem start (başlama) hem stop (durdurma) butonu işlemini yapar. Normalde açık ve normalde kapalı olmak üzere iki kontağı vardır. Butona basıldığı zaman normalde kapalı kontak açılır ve normalde açık kontak kapanır. Buton üzerindeki basınç kalktığı zaman kontaklar eski konumlarına döner. Kapalı kontak üstte, açık kontak alttadır.

Kapalı kontak stop butonu, açık kontak start butonu olarak kullanılır. Buna  kumanda butonu denir. Jog butonu kesik kesik çalıştırmaya (yavaş çalışma) uygun butondur.

• Ortak Uçlu Buton (Jog Butonu)

Butonun normal konumunda 1-2 bağlantılarından akım geçmektedir. Butona kuvvet uygulandığı   zaman  devre 1-4 bağlantıları üzerinden tamamlanır. Buton serbest bırakıldığı zaman normal konumuna döner. İki yollu butondan farkı, 1 numaralı ucun ortak olmasıdır.

• Kalıcı Buton (Anahtar)

Kalıcı butona basıldığı zaman, buton durumunu değiştirir. Kalıcı buton serbest bırakıldığı zaman, normal konumuna dönmez. Basıldığı şekilde kalır. Başka bir kumanda elemanı kalıcı butonu tekrar normal konumuna döndürür. Kalıcı buton bir aşırı akım rölesi veya bir durdurma butonu olabilir.

• Ani Temaslı Buton

Ani temaslı butona basıldığı zaman, buton durumunu değiştirir. Serbest bırakıldığı  zaman, ani temaslı buton otomatik olarak normal konumuna döner.

Kullanım Alanları

Butonlar, telefon, mutfak aletleri, hesap makinesi, diğer çeşitli mekanik ve elektronik aletlerde ticari olarak kullanılmaktadır. Endüstriyel ve ticari uygulamalarda buton hem bir mekanik veya elektronik sürecin başlamasını sağlamak, hem de durdurmak amacı ile kullanılırlar. Bu yapıda kullanılan butonlarda, başlatma butonu rengi genellikle yeşil, durdurma butonu ise kırmızı renkte olur. Ayrıca kırmızı renkli butonlar tek başına acil durum ihbarı veya acil durum stop mekanizması olarak kullanımı da sık görülür. Basit yapıda ucuz mekanizmalar olduklarından dolayı çok geniş kullanım alanına sahiptirler. Örneğin bilgisayarları açıp kapatma butonları gibi.

Montajı

• Pano veya kutu kapağı buton kapaklarının geçeceği şekilde delinir.
• Buton kafaları plakalardan geçirilerek buton için delinmiş alana geçirilir.
• Buton arka sıkma kelepçeleri buton kafalarına bağlanır.
• Pano veya kutu sabitleme vidaları ile sabit hale getirilir.

Atomların aralarında kovalent bağ yapmaları, bu atomların bağ elektronlarını ortaklaşa kullanmaları ile gerçekleşir. Bir kimyasal bağda bir çift elektronun paylaşılması söz konusudur. Bir kimyasal bağ iki atom arasında oluşur. Atomların bu paylaşılan elektronları kendilerine çekme istekleri farklıdır. Bir atomun bağ elektronlarını çekme isteğine elektronegatiflik denir. Kısaca “elektron severlik” olarak da adlandırılabilir.

Elektronegatiflik, bir bağı oluşturan atomların her birinin; bağ elektronlarını çekebilme gücünü anlatır. Tek başına atomun elektron alma eğilimi elektronegatiflik değil, elektron ilgisidir. Elektron ilgisi, nötr 1 mol atomun, 1 mol elektron aldığında açığa çıkan enerjidir ve ölçülebilir bir enerji formudur.  (J, Cal) Elektronegatiflik ise, elektronları çekme gücü en fazla olan Flor atomu baz alınarak, atomların birbirlerine göre güçlerini ifade eder. Doğrudan ölçülebilir bir büyüklüktür, birimi Ec dir.”

Çekme isteği büyük olan atomun elektronegatifliği daha büyüktür. Elektronegatiflik bir enerji birimi değildir. Klor gibi dış enerji seviyeleri hemen hemen tamamen doldurulmuş atomlar güçlü elektronegatiftirler ve kolaylıkla elektron alırlar. Buna karşın sodyum gibi dış seviyeleri hemen hemen boş olan atomlar kolaylıkla elektronlarını verirler ve güçlü elektropozitiftirler.

Örnek: 1s² 2s² 2p⁶ [3s¹]

Yüksek atom numaralı elementler de düşük bir elektronegatifliğe sahiptir. Çünkü dış elektronlar pozitif çekirdeklerden oldukça uzaktadır, elektronlar atomlara kuvvetlice çekilmezler.

Elektronegatiflik tablosu periyot boyunca soldan sağa doğru artar ve grup boyunca yukarıdan aşağı doğru azalır.

Elektronegatifliği en büyük olan element flor (F) ‘dur. Bunun için flor bütün bileşiklerinde negatif değerlik alır, florun pozitif değerliği yoktur. Elementler arasında elektronegatiflik farkı çok büyük ise iyonik bağ, elektronegatiflikleri birbirine yakın ise kovalent bağ oluşur.