Elektrik güç kalitesinin önemi! - CHIP Online
Yrd. Doç. Dr. Vehbi BÖLAT, Tunçmatik
Yüksek genliklere çıkarılıp uzak mesafelere taşınan ve dağıtım noktalarında düşürücü transformatörlerle gerilim seviyeleri düşürülen bu gerilim, iletimi ve dağıtımı sırasında çevresel faktörler ve/veya aynı güç dağıtım sisteminden beslenen diğer elektrik güç tüketicilerinin kullandığı motor, transformatör, reaktif güç kompanzasyon sistemleri ve güç elektroniği uygulamaları (akü şarj üniteleri, UPS'ler, motor hız kontrol cihazları vs.) nedeniyle bozulmaya uğrar. Gerilim dalga şeklindeki bozulma (voltage distortion), doğrudan işletmelerin kullandığı elektrik enerjisinin kalitesindeki sapmayı belirler. Üretime yönelik kullanılan hassas ve pahallı elektronik cihazlar bu gerilim dalga şeklindeki bozulmanın şiddetine bağlı olarak ya tümüyle kullanılamaz hale gelir, ya da kendilerinden beklenen çalışma performansını gerçekleştiremez. Arızalanan veya devre dışı kalan hassas cihazlar nedeniyle üretim kesintiye uğrar.
1. Geçici ve hızlı değişimler (Transients)
Gerilim ve/veya akımda oluşacak bu iki tipteki hızlı değişim anlık olarak oluşur ve tespit edilmeleri güçtür. 1 msn'den daha kısa sürerler ve ancak kayıt cihazları ile kaydedilebilirler. Sistem kilitlenmelerine, veri kayıplarına ve motor hız kontrol cihazlarının beklenmedik şekilde devre dışı kalmalarına neden olurlar. Cihazlara kalıcı zarar verebilirler. MOV ve zener diyot benzeri elemanlar kullanılarak önlenebilirler. Tipik değişimleri yukarıda sunulmuştur.
4. Gerilim dalgalanmaları (voltage fluctuations/flicker)
Gerilim etkin değerinin 3-5Hz frekansla ±%10 değişmesidir. Diğer bir deyişle gerilim dalgalanmasını oluşturan kaynak var olduğu sürece gerilimin etkin değeri sabit kalmaz, düşük frekansla sürekli değişir. Yaygın nedenleri bir güç elektroniği uygulaması olan cycloconverter'lar, ark fırınları ve şebeke frekansına senkron olmayan akımlar çeken diğer yüklerdir. Kullanılan cihazlarda performans sorunu yaşanmaması için beslendiği AC gerilimin değişim aralığı ±%5'te sınırlandırılmalıdır.
5. Gerilim dengesizliği (voltage imbalance/unbalance)
6. DC Offset
7. Harmonikler (Harmonics)
Gerilim veya akım dalga şeklinin saf sinüzoidal halden sapması durumudur. Harmonikler güç frekansının (örn. 50Hz) tam katları (100Hz, 150Hz, 200Hz gibi) olabileceği gibi interharmonik şeklinde kesirli katları da (125Hz, 175Hz gibi) olabilir. Harmonik içeren dalga şekli de periyodiktir ve temel bileşen olan 50Hz'lik bileşen dışında kalan tüm harmonik bileşenler elektrik sisteminde artan güç kayıplarına, gerilim düşümlerine ve elektrik sisteminin verimli kullanılamamasına neden olur. Yok edilmesi veya zayıflatılması düşünülen harmoniklere ayar edilmiş harmonik filtrelerin kullanılmasıyla harmoniklerin elektrik sisteminde ve yükler üzerindeki zararlı etkileri azaltılabilir. Yukarıda içinde harmonik akım bileşenlerinin yer aldığı, üç fazlı tristör kontrollu bir doğrultucunun kaynaktan çektiği akım dalga şekli verilmiştir.
Makalenin yazarı hakkında: Yrd. Doç. Dr. Vehbi BÖLAT, güç elektroniği alanında 20 yıldan uzun süre çalışmış olup uzmanlık alanlarıyla ilgili danışmanlık, eğitim ve ölçüm hizmetleri vermektedir; özel bir üniversitede öğretim üyeliği yapmaktadır. KGK satışı ve pazarlaması konusunda uzun yıllardır sektörde faaliyet gösteren Tunçmatik A.Ş. (() firmasında teknik danışmanlık hizmeti vermektedir. Uzmanlık alanları Güç Elektroniği, Elektrik Makinaları, Kesintisiz Güç Kaynakları, Fotovoltaik Sistemler, Motor Hız Kontrolu, Elektrik Güç Kalitesi ve Analizi'dir.
Önceki HaberSafir, iPhone'u nasıl koruyabilir? İşte cevap Sonraki HaberGalaxy S2'ye CM11 ile Android 4.4 geldi!