VAKUMLU KESİCİ NEDİR?

Elektrik dağıtım sistemlerinde orta gerilim seviyesinde en yaygın kullanılan kesici tiplerinden biri vakumlu kesicidir. Bu cihazlar, arkı vakum ortamında söndürerek devreyi hızlı ve güvenilir şekilde keser. Kompakt yapısı, düşük bakım ihtiyacı ve çevreci özellikleri sayesinde özellikle endüstriyel tesisler, trafo merkezleri ve dağıtım şebekelerinde tercih edilir.

Vakumlu Kesici Nedir, Ne İşe Yarar?

Vakumlu kesici, kontakların yüksek vakum ortamında bulunduğu bir tüp içinde çalışan devre kesici tipidir. Normal şartlarda yük akımını taşır, kısa devre veya arıza durumunda ise devreyi güvenli biçimde keser.

Temel görevi, orta gerilim sistemlerinde (genellikle 7,2 kV ile 36 kV arasında) yük altında açma-kapama, kısa devre koruması ve devre ayırma işlemlerini gerçekleştirmektir. Vakum tüpü sayesinde ark süresi çok kısadır ve kontak aşınması minimum seviyededir. Bu sayede uzun ömürlü ve güvenilir bir koruma sağlar.

Vakumlu Kesici Çalışma Prensibi

Vakumlu kesicide kontaklar özel bir vakum tüpü içinde yer alır. Tüp içindeki basınç 10^-6 ila 10^-7 torr seviyesindedir.

Kesici açma komutu aldığında kontaklar ayrılır ve kontak malzemesinden metal buharı çıkarak kısa süreli bir ark oluşur. Bu ark metal plazması olarak devam eder. Akım doğal sıfır noktasına ulaştığında metal buharı hızla yoğunlaşır ve vakum ortamı nedeniyle dielektrik dayanım anında geri kazanılır. Ark genellikle ilk akım sıfırında söner.

Bu hızlı dielektrik toparlanma özelliği vakumlu kesicilerin en büyük avantajıdır. Cihaz, yüksek RRRV (toparlanma gerilimi artış hızı) dayanımına sahiptir. Mekanik olarak da az sayıda hareketli parça içerdiği için mekanik dayanımı yüksektir.

Neden Vakumlu Kesici Kullanılır?

Vakumlu kesiciler birçok teknik ve operasyonel avantaja sahiptir.

• Bakım gereksinimi çok düşüktür. Vakum tüpü sızdırmazdır ve uzun yıllar bakım gerektirmez.
• Çevresel açıdan temizdir. Hiçbir gaz içermediği için sera etkisi yaratmaz.
• Elektriksel ömrü uzundur. Birçok modelde kısa devre koşullarında 100’ün üzerinde açma-kapama yapabilir.
• Kompakt yapıdadır. Aynı kesme kapasitesi için diğer tiplere göre daha küçük boyutlarda üretilebilir.
• Ses ve titreşim seviyesi düşüktür.

Bu özellikler sayesinde sık açma-kapama yapılan yerlerde (kondansatör bankları, motor beslemeleri, ark fırınları) özellikle tercih edilir.

SF6 Gazlı Kesici İle Vakumlu Kesici Arasındaki Fark Nedir?

Her iki kesici de orta gerilimde başarılı olsa da temel farkları yalıtım ve ark söndürme ortamından kaynaklanır.

SF6 gazlı kesici gaz basıncı ve elektron yakalama özelliğiyle arkı söndürürken vakumlu kesici vakum ortamında metal buhar plazmasını hızla yoğunlaştırarak keser.

Vakumlu kesiciler bakım açısından daha kolaydır ve çevresel olarak daha temizdir. SF6 gazlı kesiciler ise çok yüksek gerilimlerde (72,5 kV ve üzeri) daha avantajlı olabilir. Vakumlu kesiciler dielektrik toparlanma hızı bakımından genellikle üstündür ve daha fazla kısa devre işlemi yapabilir. SF6 kesicilerde ise gaz sızıntısı takibi ve bakım gerekliliği vardır.

Uygulama yerine göre seçim yapılır. 36 kV altı sistemlerde vakumlu kesiciler günümüzde daha yaygın hale gelmiştir.

Metal Clad Hücrelerde ve Metal Enclosed Hücrelerde Vakumlu Kesici Kullanımı

Metal Clad hücrelerde vakumlu kesici genellikle çekmeceli (arabalı) tipte kullanılır. Bu yapı sayesinde kesici arıza veya bakım durumunda hücreden kolayca çıkarılabilir. Servis sürekliliği yüksektir çünkü çekmeceli kesici sayesinde devre diğer hücrelerden etkilenmeden izole edilebilir.

Metal Enclosed hücrelerde ise vakumlu kesici sabit veya çekmeceli olarak monte edilir. Bu hücreler daha kompakt olduğu için alan kısıtlı projelerde tercih edilir. Her iki hücre tipinde de vakumlu kesici ile birlikte ayırıcı, topraklama anahtarı ve koruma röleleri entegre çalışır. Montajda faz mesafeleri, mekanik kilitler ve emniyet sistemlerine dikkat edilmelidir.

RMU Hücrelerde Vakumlu Kesici Kullanımı

RMU (Ring Main Unit) hücreleri kompakt dağıtım noktalarında kullanılır. Vakumlu kesicili RMU modelleri özellikle şehir içi dağıtım, konut siteleri ve endüstriyel bölgelerde yaygındır.

RMU’larda vakumlu kesici genellikle yük ayırıcı veya tam kesici fonksiyonuyla entegre edilir. Gaz yalıtımlı veya hava yalıtımlı RMU’larda vakum tüpü sayesinde yüksek güvenlik ve düşük bakım maliyeti elde edilir. Halka şebekelerde hızlı kesme ve yeniden kapama özelliği sayesinde enerji sürekliliği artar. RMU’da vakumlu kesici seçerken nominal akım, kısa devre kapasitesi ve mekanizma tipi dikkatle değerlendirilmelidir.

Vakumlu Kesici İle İlgili Sıkça Sorulan Sorular

Vakumlu kesici ile SF6 gazlı kesici arasında hangisi daha iyidir? 

Uygulamaya göre değişir. 36 kV altı sistemlerde bakım kolaylığı ve çevresel avantajları nedeniyle vakumlu kesiciler genellikle tercih edilir.

Vakumlu kesici bakım gerektirir mi? 

Vakum tüpü bakım gerektirmez ancak mekanik mekanizma, kontaklar ve yardımcı devreler periyodik olarak kontrol edilmelidir.

Vakumlu kesici nerelerde kullanılır?

Orta gerilim dağıtım şebekeleri, trafo merkezleri, endüstriyel tesisler, motor besleme devreleri ve RMU hücrelerinde yaygın olarak kullanılır.

Vakumlu kesicinin ömrü ne kadardır? 

Elektriksel ve mekanik ömrü yüksektir. Kaliteli modellerde 10.000’den fazla mekanik işlem ve 100’ün üzerinde kısa devre kesme kapasitesi bulunur.

Vakumlu kesici yüksek gerilimde kullanılabilir mi? 

Genellikle 36 kV’a kadar olan orta gerilim sistemlerinde kullanılır. Daha yüksek gerilimlerde SF6 veya diğer teknolojiler tercih edilebilir.