Alçak Gerilim Akım Trafosu Seçimi

Akım trafosu (Current Transformer – CT), primer devreden geçen yüksek alternatif akımı belirli bir oranda düşürerek sekonder devreye aktaran ve bu sayede enerji analizörleri, ampermetreler, sayaçlar ile koruma rölelerinin güvenli şekilde çalışmasını sağlayan ölçü transformatörüdür. Yüksek akımların doğrudan ölçülmesi mümkün olmadığından, akım trafoları alçak gerilim elektrik tesislerinin vazgeçilmez ekipmanları arasında yer alır.

Akım trafoları; bara tipi, halka tipi, bölünebilir (split-core), mesnet tipi ve izolatör tipi gibi mekanik yapılarına göre farklı çeşitlerde üretilmektedir. Ancak doğru ürün seçimi yapılırken en önemli kriterler elektriksel özellikleridir.

Akım Trafosu Seçim Kriterleri

Bir akım trafosunun üzerinde genellikle aşağıdaki gibi bir etiket bulunur:

400/5A – 5P20 – 10VA

Bu bilgiler, trafonun tüm temel teknik özelliklerini ifade eder.

1. Çevrim Oranı (Primer / Sekonder Akımı)

Çevrim oranı, primer devreden geçen akımın sekonder devreye hangi oranda aktarılacağını gösterir.

Örneğin:

400/5A

• Primer akımı: 400 A
• Sekonder akımı: 5 A

Bu durumda;

• Primerden 400 A geçtiğinde sekonderde 5 A
• Primerden 200 A geçtiğinde sekonderde 2,5 A
• Primerden 80 A geçtiğinde sekonderde 1 A

ölçülür.

Akım trafoları uygulamaya göre 5A veya 1A sekonder çıkışlı olarak üretilmektedir.

5A mı, 1A mı seçilmeli?

5A çıkışlı akım trafoları

• Kısa mesafelerde tercih edilir.
• Klasik ampermetre ve rölelerde yaygın olarak kullanılır.

1A çıkışlı akım trafoları

• Uzun kablo mesafelerinde daha düşük kayıp oluşturur.
• Enerji analizörlerinde daha hassas ölçüm sağlar.
• Büyük tesislerde daha fazla tercih edilmektedir.

2. Ölçme Tipi ve Koruma Tipi Akım Trafoları

Akım trafoları kullanım amacına göre iki ana gruba ayrılır.

Ölçme Tipi Akım Trafoları

Enerji analizörü, sayaç ve ampermetre gibi cihazlarda kullanılır.

Özellikleri:

• Yüksek ölçüm hassasiyetine sahiptir.
• Nominal akımlarda düşük hata ile çalışır.
• Büyük kısa devre akımlarında doyuma girerek ölçü cihazlarını korur.

Yaygın doğruluk sınıfları:

• 0.1
• 0.2
• 0.2S
• 0.5
• 0.5S
• 1
• 3

Koruma Tipi Akım Trafoları

Koruma röleleri için kullanılır.

Özellikleri:

• Doyma noktası oldukça yüksektir.
• Kısa devre akımlarını doğru şekilde rölelere aktarır.
• Rölelerin doğru zamanda açma yapmasını sağlar.

Etiket üzerinde genellikle şu şekilde görülür:

5P10

veya

5P20

Burada;

• 5P doğruluk sınıfını,
• 10 veya 20 ise Accuracy Limit Factor (ALF) yani aşırı akım faktörünü ifade eder.

Örneğin;

400/5A – 5P20

akım trafosu;

400 × 20 = 8000 A

değerine kadar doğruluk sınırlarını koruyabilir.

3. Doğruluk Sınıfı

Akım trafolarında primer akım sekondere aktarılırken küçük ölçüm hataları oluşur.

Doğruluk sınıfı bu hataların maksimum seviyesini belirtir.

Ölçme Tipi Doğruluk Sınıfları

• Class 0.1
• Class 0.2
• Class 0.2S
• Class 0.5
• Class 0.5S
• Class 1
• Class 3

Örneğin;

Class 1 doğruluk sınıfına sahip 100/5A akım trafosunda primerden 100 A geçtiğinde sekonder akımı yaklaşık 4,95 A ile 5,05 A arasında olacaktır.

Koruma Tipi Doğruluk Sınıfları

Doğruluk Sınıfı	Akım Hatası	Faz Açısı Hatası	Bileşik Hata
5P	±1 %	±60 dakika	%5
10P	±3 %	–	%10

Daha hassas bir sınıf, daha düşük hassasiyetli sınıfın yerine kullanılabilir.

Örneğin;

• Class 0.5 → Class 1 yerine kullanılabilir.
• Ancak Class 1 → Class 0.5 yerine tercih edilmez.

4. Trafo Gücü (Burden – VA)

Akım trafosu seçiminde en çok gözden kaçan kriterlerden biri VA gücüdür.

Akım trafosunun beslediği;

• Enerji analizörü
• Ampermetre
• Sayaç
• Koruma rölesi
• Ölçü kabloları

belirli miktarda güç tüketmektedir.

Örneğin;

• Röle tüketimi = 2 VA
• Enerji analizörü = 2 VA
• Kablo kaybı = 3 VA

Toplam yük:

7 VA

Bu durumda minimum 10 VA akım trafosu seçilmelidir.

Gereğinden büyük VA değerine sahip akım trafosu kullanılması ise ölçüm doğruluğunu olumsuz etkileyebilir. Bu nedenle ihtiyaç kadar güç seçilmesi tavsiye edilir.

Akım Trafosu Seçiminde Dikkat Edilmesi Gerekenler

Doğru akım trafosu seçimi için aşağıdaki kriterler değerlendirilmelidir:

• Primer akımı doğru belirlenmelidir.
• Sekonder akımı (1A veya 5A) sisteme uygun seçilmelidir.
• Ölçme veya koruma tipi kullanım amacı netleştirilmelidir.
• Doğruluk sınıfı uygulamanın gereksinimine uygun olmalıdır.
• VA gücü, bağlı cihazların toplam yükünü karşılayacak seviyede olmalıdır.
• Bara ölçüsü ve mekanik montaj tipi uygun seçilmelidir.
• IEC 61869 standardına uygun ürünler tercih edilmelidir.

Sonuç

Alçak gerilim akım trafoları; enerji izleme, sayaç sistemleri, kompanzasyon panoları ve koruma sistemlerinin doğru çalışması için kritik öneme sahiptir. Yanlış çevrim oranı, yetersiz VA gücü veya hatalı doğruluk sınıfı seçimi ölçüm hatalarına, rölelerin yanlış çalışmasına ve sistem güvenliğinin azalmasına neden olabilir. Bu nedenle akım trafosu seçimi yapılırken primer akımı, sekonder akımı, kullanım amacı, doğruluk sınıfı ve yük gücü birlikte değerlendirilmeli, uluslararası standartlara uygun ürünler tercih edilmelidir.