TMŞ (Termik Manyetik Şalter) Seçimi Nasıl Yapılır?
TMŞ (termik manyetik şalter / kompakt tip devre kesici), ana dağıtım panolarından motor beslemelerine kadar birçok noktada aşırı yük ve kısa devre koruması sağlar. Doğru seçim; yük akımı, kablo kapasitesi, kesme gücü ve eğri tipinin birlikte değerlendirilmesini gerektirir.
Öne Çıkanlar
- TMŞ seçiminde temel kural Ib ≤ In ≤ Iz'dir: yük akımı, anma akımı ve kablonun taşıma kapasitesi bu sırayla birbirini karşılamalıdır.
- Kesme kapasitesi (Icu), TMŞ'nin bulunduğu noktadaki beklenen kısa devre akımından büyük olmalıdır (TS EN 60947-2); aksi halde kısa devrede cihaz kendisi hasar görebilir.
- Eğri tipi (B/C/D benzeri manyetik ayar), yükün ilk yol alma/inrush akımına göre seçilir; motor ve trafo gibi yükler için daha toleranslı ayarlar gerekir.
- Ayarlanabilir TMŞ'lerde termik ve manyetik eşikler belirli aralıkta ayarlanarak selektivite (kademeli koordinasyon) sağlanabilir.
- Elektronik açma üniteli kompakt (MCCB) ve açık tip (ACB) kesicilerde LSI/LSIG fonksiyonları (uzun süre, kısa süre gecikmeli, anlık, toprak arızası) bulunur; bunlar selektif koordinasyonu kolaylaştırır.
TMŞ Nedir?
TMŞ (termik manyetik şalter), aşırı yük durumunda termik (bimetal) eleman üzerinden gecikmeli, kısa devre durumunda ise manyetik eleman üzerinden anlık açma yapan bir devre kesicidir. Uluslararası literatürde genellikle MCCB (Molded Case Circuit Breaker) olarak adlandırılan bu cihazlar, konut tipi otomat sigortalara (MCB) göre daha yüksek akım ve kesme kapasitelerinde üretilir; birçok modelde termik ve manyetik açma eşikleri ayarlanabilir. Ana dağıtım panosu girişleri, trafo alçak gerilim çıkışları, jeneratör çıkışları ve büyük motor beslemeleri TMŞ'nin en sık kullanıldığı noktalardır. Hızlı bir ön kontrol için sigorta / TMŞ seçim aracını kullanabilirsiniz.
TMŞ Seçiminde Temel Kural: Ib ≤ In ≤ Iz
TS HD 60364-4-43'e göre aşırı yük korumasının temel kuralı üç değerin doğru sıralanmasıdır:
- Ib: Devrenin taşıması beklenen gerçek yük akımı.
- In: Seçilecek TMŞ'nin anma (nominal) akımı.
- Iz: Devrede kullanılan kablonun sürekli olarak güvenle taşıyabileceği akım.
Bu üç değer Ib ≤ In ≤ Iz sırasını sağlamalıdır: TMŞ, yükün gerçek akımını karşılayacak kadar büyük seçilmeli, ama kabloyu koruyabilmesi için kablonun taşıma kapasitesini aşmamalıdır. İkinci koşul I2 ≤ 1,45 × Iz'dir; I2, cihazın anlaşmalı süre içinde kesin açtığı akımdır (TS EN 60947-2 kesicilerde 1,30 × Ir, bu nedenle koşul kendiliğinden sağlanır). Ayarlanabilir cihazlarda In yerine ayar akımı Ir kullanılır. Kısa devrede ise kablonun ısıl dayanımı kontrol edilir: k² × S² ≥ I²t (cihazın geçirdiği enerji).
Kesme Kapasitesi (Icu / Ics) Neden Önemlidir?
Kesme kapasitesi, TMŞ'nin güvenle açabileceği azami kısa devre akımını ifade eder. Bir TMŞ'nin bulunduğu noktadaki olası kısa devre akımı; trafo gücüne, trafo empedansına, kablo/bara empedansına ve şebekenin kısa devre gücüne bağlıdır ve ayrı bir kısa devre hesabıyla belirlenir. Seçilecek TMŞ'nin kesme kapasitesi bu hesaplanan değerden mutlaka büyük olmalıdır; aksi halde bir kısa devre anında TMŞ akımı kesmek yerine kendisi hasar görebilir ve arıza yayılabilir. Icu (nihai kesme kapasitesi), O–t–CO deney dizisinde kesilebilen en büyük kısa devre akımıdır; bu kesmeden sonra cihazın anma akımını taşımaya devam etmesi garanti edilmez. Ics (servis kesme kapasitesi), O–CO–CO dizisinden sonra cihazın normal hizmete devam edebildiği değerdir ve Icu'nun %25, 50, 75 veya 100'ü olarak beyan edilir. Kritik beslemelerde Ics'nin beklenen kısa devre akımını karşılaması tercih edilir.
Eğri Tipi ve Ayar Seçimi
TMŞ'lerin manyetik açma ayarı, tıpkı otomat sigortalardaki B/C/D eğrileri gibi, yükün ilk yol alma (inrush) akımına göre seçilir. Motorlar yol alırken anma akımlarının birkaç katı akım çeker; trafo ve büyük kondansatör bankaları da enerjilenme anında yüksek geçici akım darbesi oluşturur. Bu yükler için manyetik açma eşiği daha yüksek/gecikmeli seçilmezse, TMŞ normal işletme sırasında gereksiz yere açabilir. Aydınlatma ve dirençsel yükler gibi düşük inrush'lu devrelerde ise daha hassas bir ayar tercih edilerek kısa devre koruması hızlandırılabilir.
Selektivite (Kademeli Koruma) ve Ayarlanabilir TMŞ'ler
Birden fazla koruma cihazının seri bağlı olduğu bir sistemde (örneğin ana TMŞ → tali TMŞ → sigorta), bir arıza anında yalnızca arızaya en yakın cihazın açması ve üst kademelerin kapalı kalması istenir; buna selektivite (seçicilik) denir. Termik-manyetik açtırıcılı TMŞ'lerde termik eşik ve manyetik eşik ayarlanabilir; manyetik eleman anlık açar. Elektronik açma üniteli kesicilerde ise uzun süre (L), kısa süre gecikmeli (S), anlık (I) ve toprak arızası (G) eşikleri ve gecikmeleri ayrı ayrı ayarlanabildiği için kademeler arasında zaman bazlı seçicilik sağlamak daha kolaydır. Seçiciliğin doğrulanması için akım-zaman eğrileri karşılaştırılır ve üretici seçicilik tabloları kullanılır. Büyük güç dağıtım panolarında bu ayarların doğru yapılması, bir arızanın sadece ilgili hattı değil tüm tesisi karartmasını önler.
Örnek Seçim Senaryosu
400 V üç fazlı, eşzamanlılık uygulandıktan sonra 100 kW talep gücü olan ve cosφ 0,85 olan bir yük için:
- Yük akımı: Ib = P / (√3 × V × cosφ) = 100.000 / (1,732 × 400 × 0,85) ≈ 169,8 A
- Standart kademelerden Ib'nin hemen üzerindeki bir anma akımı seçilir; örneğin 200 A gövdeli ayarlanabilir bir TMŞ, Ir = 175-200 A aralığında ayarlanır (Ir ≥ Ib = 169,8 A).
- Besleme kablosunun taşıma kapasitesi (Iz), döşeme, sıcaklık ve gruplama düzeltmelerinden sonra Ir değerinden büyük veya eşit olmalıdır; uzun hatlarda kesiti gerilim düşümü belirleyebilir.
- TMŞ'nin kesme kapasitesi (Icu), o noktadaki hesaplanan kısa devre akımından büyük seçilir.
- Hat sonundaki en küçük faz-PE arıza akımı, TMŞ'nin manyetik eşiğinin üzerinde olmalıdır; böylece dolaylı temasa karşı otomatik ayırma süresi sağlanır (TS HD 60364-4-41).
Kısa devre akımını kısa devre akımı hesaplama aracıyla, AG şebekede daha ayrıntılı olarak AG kısa devre uygulamasıyla hesaplayabilirsiniz.
Sık Sorulan Sorular
TMŞ ile sigorta arasındaki fark nedir?
Otomat sigortalar (MCB) genellikle 125 A'e kadar sabit anma akımlı, konut/işyeri tipi koruma cihazlarıdır. TMŞ (kompakt tip devre kesici / MCCB) ise daha yüksek akım ve kesme kapasitelerinde üretilir, çoğu zaman ayarlanabilir termik ve manyetik koruma eşiklerine sahiptir (TS EN 60947-2) ve ana dağıtım panolarında, trafo çıkışlarında ve büyük motor beslemelerinde kullanılır.
TMŞ seçerken nelere dikkat edilir?
Temel kural Ib ≤ In ≤ Iz'dir: yük akımı, TMŞ anma akımından küçük veya eşit; TMŞ anma akımı da kablonun taşıyabileceği akımdan küçük veya eşit olmalıdır. Ayrıca TMŞ'nin kesme kapasitesi, o noktadaki olası kısa devre akımından büyük olmalı; eğri tipi ve ayarları yük karakteristiğine göre seçilmelidir.
Ayarlanabilir TMŞ nedir?
Ayarlanabilir TMŞ'lerde termik (aşırı yük) ve manyetik (kısa devre) açma eşikleri belirli bir aralıkta kullanıcı tarafından ayarlanabilir. Bu sayede aynı gövde büyüklüğündeki bir cihaz farklı yük akımlarına uyarlanabilir ve kademeler arası selektivite daha kolay sağlanır.
TMŞ kesme kapasitesi nasıl hesaplanır?
Kesme kapasitesi, TMŞ'nin güvenle açabileceği azami kısa devre akımını gösterir ve o noktadaki beklenen kısa devre akımı bir kısa devre hesabıyla (trafo gücü, kablo empedansı, şebeke kısa devre gücü dikkate alınarak) belirlenir. Seçilecek TMŞ'nin kesme kapasitesi, bu hesaplanan değerden büyük olmalıdır.
Kaynaklar
Bu içerik yalnızca bilgilendirme amaçlıdır ve mühendislik projelendirmesi yerine geçmez. Örnek hesaplar ideal/dengeli sistem varsayımıyla yapılmıştır; gerçek seçimde kısa devre hesabı, selektivite koordinasyonu ve ilgili standartların uygulanması gerekir.
İlgili kaynaklar: Sigorta Amper-kW Tablosu, Kablo Akım Taşıma Tablosu, Kısa Devre Akımı Nedir?, VoltSim Pano.