ELCB Ne İçin Kullanılır?

Bir ELCB, toprak kaçağı nedeniyle elektrik çarpmasına karşı insanları korur; yani, hasar görmüş yalıtım malzemeleri, su veya hatta insan vücudu üzerinden kaçan canlı akımlar. Ancak, bu isim tamamen farklı iki cihazı ifade eder ve günümüzde yalnızca biri üretilmektedir. Gerilim işletimli tip, metal muhafazalarda yükselmiş gerilim seviyesine karşı koruma sağlarken, akım işletimli tip günümüzde RCCB veya RCD olarak bilinir ve bu cihaz, zeminde duran kişiye karşı elektrik çarpmasına karşı koruma sağlar.

Kısa yanıt: ELCB, toprak kaçağı devre kesici anlamına gelir ve toprak kaçağı akımının etkisine karşı insanları ve cihazları korumak için kullanılır. İki ana tipi vardır. Gerilim işletimli ELCB (VO-ELCB), kurulumun metalik parçaları ile ayrı bir toprak sensör elektrodu arasındaki potansiyel artışında, gerilim yaklaşık 50 V’a ulaştığında ve yaklaşık 200-500 milisaniye süren bir sürede devreyi açar. Bu versiyon artık kullanılmamaktadır. İkinci tip modern akım işletimli ELCB, IEC 61008 standardına göre yönetilen çağdaş RCCB’dir. Hassasiyet 10 mA ile 300 mA arasında seçilebilir ve açma süresi 25 ile 40 ms arasındadır. Günümüzde herhangi bir teknik şartnamede ELCB ifadesi geçiyorsa, aslında RCCB anlamına gelir ve mA cinsinden ölçülür.

İki Cihaz, Tek İsim

Terminoloji oldukça yanıltıcıdır ve her iki ürünün aynı isimle anılması sektörde gerçek tehlikelere yol açmıştır. Doğru yaklaşım, her cihazın yaptığı ölçümlerle ayrım yapmaktır.

Gerilim işletimli ELCB (VO-ELCB). Kurulumun tüm metal yapıları – çerçeveler, borular, kutular – ile uzak izole toprak elektrodu arasındaki potansiyeli ölçer. Potansiyel yaklaşık 50 V değerine ulaştığında, ilgili cihaz ana devreyi açar.
Akım işletimli ELCB. Hat boyunca giden akımı, nötr tel üzerinden geri gelen akımla karşılaştırır. Herhangi bir uyumsuzluk, akımın başka bir yoldan aktığını gösterir. Bu karışıklık nedeniyle, IEC tarafından bu cihaz artık artık akım cihazı (residual current device) olarak adlandırılmış ve günümüzde RCD, RCCB veya RCBO isimleriyle satın alınmaktadır.

Başka bir deyişle, her iki durumda da prensip aynıdır – bir kilitlemeli röle kullanılır, gelen elektrik beslemesi anahtar kontakları üzerinden bağlanır; bu da cihaz açtığında kurulumu keser ve sıfırlanana kadar yeniden bağlamaz anlamına gelir.

“Toprak kaçağı”nın ne anlama geldiği konusunda kesin olmak önemlidir, çünkü her iki cihazın da yakalamak için var olduğu fenomendir: amaçlanan devreden çıkan ve istenmeyen bir yolla toprağa dönen akım. Bu, bir toprak arızasıdır ve kısa devreden nasıl farklıdır, ve ELCB’nin kesmek üzere tasarlandığı spesifik tehlikedir.

Gerilim İşletimli Tipin Çalışma Prensibi

Bir VO-ELCB ile iki adet toprak terminali vardır ve toprak iletkeni kasıtlı olarak bunun içinden geçirilir. Bir terminal, ekipmanı koruyan iletkenlere bağlanır ve diğer terminal toprak elektroduna bağlanır. Algılama bobini bu iki terminalin arasında yer alır.

Eğer bir kurulum sağlıklıysa, o yol boyunca akım akmaz ve voltaj (potansiyel fark) çok düşük bir değerde kalır. Eğer yalıtım hatası oluşur ve metal muhafaza enerjilenirse, hata akımı toprak elektrodu üzerinden toprağa akmaya başlar, metal yapının voltajı uzak toprak referansının üzerine çıkar ve algılama bobini bu yükselmeyi tespit ederek cihazın yaklaşık 50 voltluk voltajda devreyi kesmesini sağlar.

Cihazın kapsama alanının ne kadar sınırlı olduğuna dikkat edin. Bu cihaz, akım bağlı elektrot üzerinden geri iletildiğinde hataları tanıyabilir. Bu şu anlama gelir:

Toprak iletkeninde nerede arıza olursa olsun, ELCB işe yaramaz hale gelir ve bu arızayı gösteren herhangi bir işaret vermez.
Korunan sistemdeki ikinci bir toprak elektrodu, bağlı borular vb. gibi başka herhangi bir toprak bağlantısı, akımın sensörden kaçmasına ve cihazın devre dışı kalmasına neden olabilir.
Yerde bulunan bir kişi herhangi bir canlı iletkenle temas ederse, bu akım bağlı elektrot üzerinden geçmez ve dolayısıyla cihaz tarafından tespit edilmez. Bu, ürünün piyasadan çekilmesine neden olan sınırlamadır.

Bu voltajla çalışan tasarımın diğerlerinden daha iyi yapan bir şey var ve dürüstlük adına bunu belirtmeliyim: yanlış devre kesmeye daha az yatkındı ve indüktif bir cihaz tarafından görülemeyen DC toprak hatalarını tespit edebiliyordu. Ancak, bu avantajlar, en ufak bir arıza belirtisi göstermeden çalışan ve ana işlevini yerine getiremeyen bir cihazın kullanılmasını haklı çıkarmaz.

ELCB’lerin Kullanımdan Kalkmasının Nedenleri

Önem sırasına göre üç konu değinmeye değerdir.

Toprak bağımlılığı. Voltaj bazlı yangın güvenlik sistemlerinin normal çalışması, düzgün, işlevsel bir toprak kurulumu ve bağımsız bir referans elektrodun varlığına bağlıdır. Eski binalarda, hasar görmüş ve paslanmış toprak telleri elektrik mühendislerinin karşılaştığı en yaygın sorunlardan biridir. Cihaz bir tel kopmasını sinyal veremiyorsa, herhangi bir güvenlik amacı taşımaz.
Hız ve hassasiyet. 50 V eşik ve 200-500 ms kesme süresi karar vermede geniş bir marj bırakır. Akım ile çalışan cihaz 30 mA’de 25-40 ms’de devreyi keser, bu hayatta kalmayı mümkün kılan süredir. Bu nedenle, ventriküler fibrilasyon fiziğinde zaman ve akım problemi ELCB’nin etkinliğinin kaybına yol açar.
Standartlar farklı bir yol izledi. IEC 61008, dahili aşırı akım koruması olmayan artık akım devre kesicileri için teknik gereksinimleri, performansı, testleri ve işaretlemeyi tanımlar, IEC 61009 ise aşırı akım koruması olanların performansını düzenler. Ancak, gerilim işletimli ELCB'ler modern standartlar tarafından güvenlik gereksinimleri listesinden hariç tutulmuştur, bu da onların sadece bir sonraki güvenlik denetiminde ihlalleriyle tespit edilebileceği anlamına gelir.

Buna göre, eski ELCB'lere dayalı binaların bakımından sorumlu kişiler, bunların değiştirilmesinin ekipmanın değiştirilmesi değil, eski ünitelerle birlikte kullanılan topraklama sisteminin yükseltilmesi anlamına geldiğini anlamalıdır. Oraya vardığınızda önemli olan karşılaştırma, akım algılama seçenekleri arasındadır ve bir RCCB ile bir RCBO'nun genişlik, maliyet ve ayrı bir MCB gerekip gerekmediği açısından nasıl farklılık gösterdiğidir aslında bir retrofit sırasında ortaya çıkan karardır.

ELCB vs RCCB vs RCBO vs MCB

Dört tür cihaz vardır, her biri farklı işlevlere sahiptir ve sadece biri kullanımdan kalkmıştır.

MCB, devrede aşırı akıma yanıt vermek üzere tasarlanmış elektro-mekanik bir anahtardır. Aşırı yükler veya kısa devreler nedeniyle oluşan arızalara iyi yanıt verir. Ancak, bu akımlar cihazın anlamlı bir şekilde çalışmasını sağlayamayacak kadar küçük olduğu için herhangi bir arıza akımına yanıt vermez.
Arıza akımı cihazı veya RCCB, beslenen akım ile geri dönen akım arasındaki dengesizliği ölçebilir ve sadece kaçak akım durumunda çalışır. Ancak, herhangi bir aşırı akıma karşı koruma sağlamaz ve bu nedenle hiyerarşide daha üstte yer alır, MCB'ler ise altında beslenir.
RCBO, hem MCB hem de RCCB'nin birleşimidir; avantajı, devrenin her zaman arıza akımına karşı koruma almasıdır. Bu, bir devrede arıza olsa bile sistemin tamamen kesilmesini önler.
VO-ELCB, eski sistemlerde kullanılan modası geçmiş bir cihazdır.

Hassasiyet seçimi, cihazın gerçekten hayat kurtarıp kurtarmayacağını belirler. Standartlara göre, 30 mA, priz çıkışlarına ve insan için tehlike arz eden diğer yerlere güç sağlayan son devreler için seçilir; 100 mA, besleme devrelerinde çalışan cihaz için; ve yangın riski varsa 300 mA gereklidir. 100 mA cihazın hiçbir durumda 30 mA cihazın yerine geçemeyeceğini unutmamak gerekir. 16–125 A aralığında iki kutuplu RCCB serisi, Tip AC ve Tip A versiyonlarında aynı pozisyondaki eski bir ELCB'nin modern alternatifidir.

Yüklerdeki zamanla meydana gelen değişiklikler nedeniyle başka bir önemli ayrım ortaya çıkmıştır. Artık akım türleri — A.C, A, F veya B — cihazın tanıyabileceği kaçak akım türlerini ifade eder. Tip A.C yalnızca sinüs dalgası A.C kaçak akımlarını kontrol eder ve günümüzde elektronik yüklerde kullanımı artık geçersizdir. Tip A, çoğu anahtarlamalı güç kaynağı, kesintisiz güç kaynakları ve motorlarda uygulanan pulsasyonlu D.C. akımlarını kapsar. Tip F, bazı tek fazlı invertörler, çamaşır makineleri ve ısı pompaları için bir kilohertz'e kadar çeşitli frekansları içerir. Tip B söz konusu olduğunda, artık IEC 62423 standardı rehberimizdir; bu, tip B'nin sadece düzgün D.C. akımı içermekle kalmayıp, aynı zamanda e-araç şarj cihazları, fotovoltaik invertörler ve endüstriyel motorlar için gerekli olan tür olduğu anlamına gelir. Günümüzde uygulama için tip A.C belirtmek açık bir yanlış anlamadır; bu, cihazın koruduğu yük artık dirençli olmadığında belirginleşir.

Hâlâ Nerelerde Bulunurlar

Gerilim işletimli Toprak Kaçak Devre Kesiciler (ELCB'ler) hâlâ eski konut ve hafif ticari tesislerde, ayrıca orijinal tasarımı kullanan bazı endüstriyel yerlerde ve bu tür cihazların mevcut akım algılayıcı cihazların ortaya çıkışından önce yaygın olduğu ülkelerde kullanılmaktadır. Bu cihazların bazıları hâlâ kullanıldığı için durum karmaşıklaşmaktadır. Çünkü tam işlevsel bir kurulumda doğru çalışıyor gibi görünen bir cihaz, çalışması gereken anda bir toprak arızası nedeniyle devre dışı kalabilir.

Akım işletimli ELCB'ler farklı bir konumdadır. Bu tür cihazların kullanımı Güneydoğu Asya ve Hindistan'da elektrik mühendisliği ve endüstriyel teknoloji alanlarında yaygındır, ancak bu cihazların işlevsel adı “akım işletimli devre kesiciler” (kısaca “RCCB”ler) olarak değiştirilmiştir. Bir metraj listesinde “ELCB” talep edilmesi her zaman bir RCCB talebi anlamına gelir. Bir cihazın mA tipi olup olmadığını doğrulamak için, ambalaj üzerindeki adına bakmak yerine beklenen kalite ölçümünü içeren veri sayfasının kontrol edilmesi gerekir: cihaz miliamper cinsinden derecelendirilmişse, bu akım işletimli tip olduğu anlamına gelir. Aynı adlandırma uygulaması, Filipinler'de toprak kaçak korumasının nasıl belirtildiği ve sonradan takıldığına, dair bu incelemede olduğu gibi, yerel kod çerçevesi ile piyasada bulunan ekipmanın her zaman uyumlu olmadığı bölgelerde eski bina stoklarında toprak kaçak koruması yükseltilirken bölgesel uygulamalarda da geçerlidir.

Eski Bir Kurulumu Yenileme

Bir ELCB'yi değiştirmek, bir cihazı diğerine basitçe değiştirmek kadar kolay değildir. Beş kritik kontrol yapılmalıdır; aksi takdirde ELCB doğru çalışmaz, ya yanlış nedenlerle atar ya da hiç çalışmaz.

Toprak sistemi. Bir VO-ELCB devresinde, toprak iletkenlerinin cihaz üzerinden bağlanması gerekir. Bu durumda, sadece toprak bağlantılarına güvenmek yerine toprak bağlantılarının kontrol edilmesi gerekecektir.
Nötr. Akım işletimli cihazlar tüm aktif hatları algılar. Bu nedenle, gereksiz açmalardan kaçınmak için cihazın aşağısındaki nötr iletkenlerin toprak bağlantısı olmamalı ve tüm iletkenler ortak toprak olmadan ayrı olmalıdır.
Hassasiyet ve ayırım. Hassas koruma gerektiren devreler için 30 mA seçilmesi zorunludur, daha az hassas devreler için ise 100–300 mA nominal akımlı cihaz seçilmelidir.
Yük tipi. ELCB'nin artık akım tipi, yükün doğasına bağlı olarak seçilmelidir. Değişken hızlı sürücü, inverter veya herhangi bir DC ekipman için Tip AC ELCB yerine Tip A, F veya B cihazların kullanılması gereklidir.
Aynı devrede aşırı akım koruma gereksinimi. Kontrol panelinde çok sınırlı alan bulunması, her iki fonksiyonu birleştiren özel modüllerin kullanılmasını gerektirebilir. Tip B, C veya D açma eğrilerine sahip 1P'den 4P'ye kadar konfigürasyonlarda 63 A MCB is the overcurrent half of that pairing, and the trip curve is chosen against the inrush of whatever the circuit actually feeds.

One last piece of advice that should be considered by whoever advises on the work is to take advantage of the replacement of ELCB to inspect the earth system as a whole; the old device was the only installation where the proper functioning depended on this ground connection. If the ground connection was faulty, there would be no warning on the installation, while the new device would not be useful.

Sıkça Sorulan Sorular

What does an ELCB protect against?

Earth leakage refers to a condition whereby the current escapes from the live wire through an unplanned route, possibly even via a human body. The voltage-operated earth leakages work when current gets back to earth through the metal parts of the equipment connected to its electrical earth, disconnecting at around 50 V. The current-operated earth leakages work against the leakage itself and are available at different dependence on current starting from 10 mA to 300 mA (standard is 30 mA for safety in a final circuit).

Why is ELCB no longer used?

The voltage-operated type of earth leakage circuit breaker has been eliminated due to its silent failure and inability to detect the important fault. Its operational principle only allows to detect the leakage flowing through its earth electrode, and any cut of earth conductor or any additional earthing in the circuit is going to be fatal for its proper function without giving any signal. Its current can’t be detected in case a human is touching the ground. Being at the level of around 50 V for cutting, and 200-500 ms for reaction, the voltage-operated type of ELCB does not provide appropriate level of shock protection. In comparison, the current-operated ELCBs are measuring the current imbalance directly, work independently of the integrity of paths to the earth and shut down within 25-40ms for 30 mA.

What is the difference between a GFCI circuit and an ELCB?

They tackle the same issue by employing a different threshold and different reference point. The GFCI is considered a Class A product by US UL standards and reacts to current leakage between 4 and 6 mA within 1/40 seconds countrywide public safety code guidelines mandatory application say bathrooms, kitchens, garages, outdoors and several other locations which are indicated and interpreted by electrical currents. The ELCB, on the other hand, stands for the current-operated RCCB following IEC 61008. The most common variant used in personal protection systems has sensitivity of 30 mA. It is also possible to use RCCB with grammatic errors of 100 mA and 300 mA for applications relating to electrical protection against electric shock and switchgear and circuits against overloads, respectively.

What are the two types of ELCB?

Electricity-operated and current-operated. The electricity-operated ELCB (EO-ELCB) detects an increase in voltage between the metal structure of installation and distant earthing electrode and operates when this falls outside the 50V range. The current-operating ELCB measures the difference between the current flow in the live wires and return on neutral, and operates due to the disparity in electric flow; this term was reassured by IEC which is the actual name we use in the market today appearing as RCCB, RCD or RCBO. Majority of devices available on the market are current-operated, and checking the selected units sensitivity in milliamp is the easiest choice to make.

Referanslar

Sonuç

The ELCB shows us how important it is to use correct terminology in electrical protection. One device detects a rise in voltage and only protects the metal connected to its own electrode. Another device, however, measures current imbalance and protects the person using the tool. The two devices have been called the same for many years, prompting the IEC to change the name of the survivor. When you come across a specification that states ELCB, the first thing to look for is its sensitivity, in milliamperes. If that is absent from the specification then you are looking at a device that should have been replaced by a current-operated circuit breaker ages ago.