Ani akım (demeraj akım), sistem ilk açıldığında elektrik devresi tarafından çekilen maksimum akımdır. Bu durum giriş dalga formunun birkaç döngüsünde görülür. Giriş akımının değeri, devrenin sürekli durum akımından çok daha yüksektir ve bu yüksek akım cihaza zarar verebilir veya kesiciyi tetikleyebilir. Kalkış Akımı genellikle transformatörler, endüstriyel motorlar vb. Gibi manyetik çekirdeğin mevcut olduğu tüm cihazlarda görülür. Kalkış akımı Giriş dalgalanma akımı olarak da bilinir.
GÜÇ KALİTESİ TEMELLERİ: ANİ AKIM
SONUÇLARI, ÖLÇÜMLERİ, ANALİZİ
Beklenmeyen koruma ekipmanı arızaları! Cihazların devre dışı kalması! Gerilim düşüşleri! Flickerlar!
Ani akımlar nedir?
Elektrikle çalışan her cihaz, şebekeden güç çekmeye başladığında, artan akımın fiziksel etkisine neden olan bir an yaşar. Örnekler arasında sürücünün yük altında çalıştırılması, motorun rölantide çalıştırılması, ışıkların açılması, ek kapasitör seviyesinin etkinleştirilmesi vb. yer alır.
Amaca ve birçok ek koşula bağlı olarak, bu akımın geçici değerleri çok çeşitlidir. Ortak özellik, maksimum akıma ulaşılana kadar akımın artması ve kararlı duruma ulaşılana kadar akımın azalmasıdır. Bu süreç sınırlı, oldukça kısa bir zaman diliminde gerçekleşir. Akım artış sürecindeki ve ulaşılan sınır değerdeki farklılıklar çeşitli faktörlere bağlıdır: fiziksel güç talebi, güç kaynağı gerilimi ve bağlı cihazın tasarımı. Ani akım ayrıca güç kaynağı şebekesinin durumu ve özelliklerinden de etkilenir. Bağlantı koşulları, belirli güç tüketiminde sürekli bir şekilde güç sağlamak için şebeke kapasitesini dikkate alır. Buna ek olarak, alıcı tarafından beyan edilen güç tüketicilerine bağlı olarak ani akım için rezerv sağlarlar. Devreye alma sırasında kısa süreli, artan güç talebinin etkilerinden biri besleme geriliminin anlık olarak düşmesi (gerilim düşmesi) olduğundan, güç kalitesinin bozulmasını önlemek için gerekli bir koşul, aktif yük özelliklerinin bağlantı koşullarına uygun olmasıdır.
Ani akımların olumsuz etkilerine üç örnek
Ani akım varlığının ilk belirtilerinden biri aşırı akım koruma cihaz(lar)ının devreye girmesi ve aktive edilen cihazın veya güç besleme hattının tüm kolunun kapatılmasıdır (Şekil 3). Bunun başlıca nedeni, ani akım boyunca koruma cihazı için seçilen nominal akımdan daha büyük bir akımın mevcut olması veya koruma cihazının tipinin korunan ekipmanın ani akım özelliklerine uygun olmamasıdır. Ayrıca, birçok küçük cihazın rastgele ve eşzamanlı aktivasyonu aynı anda gerçekleşebilir. Bu sorun, kaydedilen dalga formlarına dayanarak ani akımların istatistiksel parametreleri ile tespit edilebilir ve ardından koruma cihaz(lar)ında uygun düzeltmeler yapılabilir.
Diğer belirtiler gerilim düşmeleridir. Devreye alma işlemi sırasında, ani akım artışının bir sonucu olarak, özellikle uzun kablo hatlarında veya havai hatlarda şebeke gerilimi düşebilir (Şekil 5). Bazı durumlarda, düşük gerilim koruma cihazları ( mevcutsa) ilk çalıştırma aşamasında ekipmanlarda hata verebilir. Bu tür olaylar, ani akım sırasında gerilim dalga biçimleriyle birlikte ani (“start-up”) akım kaydedilirse (belirli eşik değerleriyle bile) tanımlanabilir. Çözüm, koruyucu cihazlardaki ayarların uygun şekilde düzeltilmesi veya güç kaynağının daha verimli olacak şekilde değiştirilmesidir. Ani akımın neden olduğu voltaj düşüşleri, şebekeden aynı anda güç alan diğer cihazların çalışmasını olumsuz etkileyebilir. Bu etkiler işlemcilerin ve bilgisayar ekipmanlarının arızalanmasını içerebilir. Bazı durumlarda ani akımlar, anlık voltaj düşüşlerine, bağlı ekipmana bile zarar verebilecek tehlikeli rezonans oluşumlarına sebebiyet verebilir.
Ani akımların neden olduğu voltaj düşüşleri birkaç kez tekrar ederek hızlı, yüksek hızlı voltaj dalgalanmalarına neden olabilir (Şekil 6). Bu tür dalgalanmaların etkilerinden biri, insanların çalışma konforunu ve güvenliğini doğrudan etkileyen ışık yoğunluğundaki değişiklikleri içerebilir. Kırpışmanın(flicker) etkisini belirlemek için yöntem aydınlatmanın gözlemlenmesidir. Buna karşılık, voltaj dalgalanmalarının neden olduğu riskleri belirlemek için gelişmiş bir analizör kullanmak ve yeterince uzun kayıt yapmak gerekir.
Sonuç olarak
Aşırı akım koruma cihaz(lar)ının tetiklenmesi ve cihazın kapatılması
Ani akım artışının bir sonucu olarak şebeke gerilimi düşebilir
Tanılama yapmak ve ani akımları ölçmek için birkaç basit işlem
Demeraj (ani) akımlarının neden olduğu sorunlarda tipik bir faaliyet, demeraj parametrelerini, yani demeraj sırasındaki akım ve gerilim değişikliklerinin aralığını ve süresini tanımlamaktır. Gerekirse, sağlayıcı ve tüketici arasındaki bağlantıdaki güç kaynağı parametrelerinin standartlarda veya sözleşmelerde belirtilen gereklilikleri karşılayıp karşılamadığı belirlenebilir. Bu işlemi gerçekleştirmek için, ani akım ve güç kalitesi rapor verilerini aynı anda kaydedebilen Sonel PQM-702/PQM-702/703/710/711 serilerinden biri gibi A sınıfı bir analizör kullanabilirsiniz. Kalite ölçümleri yapmak ve ani akım değerlerini kaydetmek için aşağıdaki adımları izleyiniz:
Analizörün kayıt ayarları aşağıdaki şekilde belirlenmelidir:
⦁ Geçerli ulusal standarda uygunluk için kayıt yapılmalıdır.
⦁ Akım aşımlarının kaydı etkinleştirilmelidir ve açma eşiği başlatma sırasında beklenen değerden daha düşük bir değer olarak girilmelidir.
⦁ Dalga formları ve RMS(1/2) kaydı etkinleştirilmelidir.
⦁ Dalga formları için maksimum kayıt süresi 1s ve RMS (1/2) için 30 sn olarak ayarlanmalıdır.
⦁ Ayarlar analizöre gönderilmelidir.
Analizörü bağlayın ve kaydı etkinleştirin.
Ani akımların neden olduğu yeterli sayıda bozulma topladıktan sonra kaydı durdurun.
Sonel Analiz yazılımını kullanarak kayıtları inceleyebilir ve arşivleyebilirsiniz.
Endüstriyel tesislerin günlük bakımında, ani akımların neden olduğu gerilim bozulmaları oldukça yıkıcı olduğunda, Sonel PQM-707 analizörünün kullanılması önerilir. Bu analizör 7″ dokunmatik ekrana sahiptir. Maksimum 60 saniyeye kadar olan ani akımları (Şekil 1) kaydetmek ve aşırı akım korumasını ayarlarken yararlı olan Joule integral değerini hesaplamak için özel bir işlevi vardır.
Yapılandırma sırasında aşağıdakileri tanımlanmalıdır:
Başlatma işleminin başladığı maksimum akım değeri.
Test edilen cihazın, başlatma sürecinin sonunu gösteren nominal akımı.
Bu özellik, kullanıcının birbirini izleyen kesintileri ayrı ayrı kaydetmesini ve ani akım olaylarından oluşan bir koleksiyon oluşturmasını sağlar. Olayların analizi anında ve doğrudan ölçüm cihazında gerçekleşir.
Ani akım ölçüm sonuçlarının analizi
Kullanıcı, kaydedilen akım ve RMS dalga formlarını analiz etmek için Sonel Analiz yazılımını kullanarak, ani akımların parametrelerini ve etkilerini tanımlayabilir.
Yapılacak işlem:
⦁ Ölçüm dosyasını ‘olaylar’ sekmesinde açın ve dalga formu içeren olay seçilmelidir (Şekil 2).
⦁ Dalga formu üzerindeki 1, 2 ve 3 işaretleyicileri karakteristik noktalarına ayarlanmalıdır. İlgili anlık değerleri ve süreleri okunmalıdır (Şekil 4a).
⦁ RMS(1/2) zaman çizelgesinde RMS değerlerini tespit edilip ve incelenmelidir (Şekil 4b).
⦁ ‘Ölçümler’ sekmesinde aktif ortalama gerilimler ve akımlar, ayrıca maksimum gerilimler ve minimum akımlar seçilmeli, zaman çizelgesini görüntülenmelidir (Şekil 5).
⦁ Gerilim dalgalanmalarını belirlemek için fliker faktörü (Pst) ve maksimum akımların zaman çizelgeleri bulunmalıdır (Şekil 6).
⦁ Demerajın etkilerini düzeltmek için uygun yollar belirlenmelidir..
Yukarıda sunulan ani akımların yarım periyot etkileri, yüksek güçlü cihazların etkinleştirilmesinin tipik bir yan etkisidir. Ulaşılan maksimum değerler, kararlı durumdaki RMS değerinden onlarca kat daha yüksektir, ancak Joule integrali tarafından belirlenen enerji miktarı, genellikle koruma açma değerlerini aşar. Bu nedenle, kaydedilen ani akımların ayrıntılı bir analizi, sorunların çözümü için çok etkili bir araçtır.
Ani akımların neden olduğu titreşim etkisi daha az yaygındır, ancak çok daha zahmetlidir. Her büyük güç artışı anlık derin voltaj düşüşüne neden olduğunda ve bu olay kısa aralıklarla tekrarlandığında (Şekil 5.), Pst faktöründe (ve dolayısıyla Plt’de) önemli bir artış görülür (Şekil 6). Bu, güç kalitesi parametrelerinin ani akımların oluşumu ile ilişkisini açık bir şekilde doğrulamaktadır.
