Yüksek sıcaklıkta gerilim düşümü, 90°C’dekinden daha fazla olacaktır. Gerilim düşümünde yükün büyüklüğü önemli bir faktördür ve en kötü durum, kablonun kısmi olarak değil, uzun bir bölümünün veya hepsinin yangına maruz kalmasıdır. Bu durumlarda, yangına maruz kalan uzunluğa bağlı olmak şartıyla, iletken kesitin 1-2 kesit arttırılmasının gerekliliği, aşağıdaki örneklerde gösterilmiştir.
Yangın esnasında gerilim düşümü hesaplamaları
Kablo yangına maruz kaldığında, iletken sıcaklığı dolayısıyla, iletken direnci artmaktadır. Direncin artması da, gerilim düşümünün daha fazla olmasına neden olmaktadır.
Yangın anında gerilim düşümü hesabının zor olması, kablonun ne kadarının yangına maruz kaldığının bilinmemesi ve iletken sıcaklığının hat boyunca kaç derece olduğunun tespitinin zor olmasından kaynaklanmaktadır. Bu yüzden, çeşitli varsayımlar yapılmalıdır.
Yangına maruz kalan uzunluğun gerilim düşümünü nasıl etkilediğini anlamak amacıyla, 2 farklı kesit için gerekli hesaplamalar aşağıda verilmiştir. Hesaplamalarda, 240 V gerilim altında 5 A ve 200 A yük taşındığı varsayılmıştır.
Gerilim duşümü (GD)
GD=KGGDK x A x L
GD: Gerilim düşümü V
KGGDK: Kesite göre gerilim düşümü katsayısı mV/A/m
A: Taşınan akım A
L: Hat uzunluğu m
0,001: mV/V dönüşümü
Örnek 1: 2XH FE 180 tipinde, 2x2,5 mm² kesitinde, 50 m boyunca 5 A yük taşındığını varsayalım.
Normal durumda gerilim düşümü (GD);
GD=13,19 mV/A/m x 0,001 x 5 A x 50 m =3,3 V
GDoran=3,3/240=%1,4
13,19 (mV/A/m) sayısı, 2XH FE 180 2x2,5 mm² için 90°C’deki gerilim düşümü katsayısıdır.
Örnek 1-1: Aynı kablonun 2 metresinin, 750°C ısıya maruz kaldığını, geri kalan kısmının 90°C’de olduğu durumda;
GD=13,19x0,001 x 5 x 48+13,19 x 0,001 x 3,0342 x 5 x 2=3,6 V
GDoran=3,6/240=%1,5
3,0342 750°C için düzeltme faktörü. (Sayfa sonunda hesaplaması verilmiştir.)
Örnek 1-2: Aynı kablonun 50 metresinin 750°C’ye maruz kaldığı durumda;
GD=13,19 x 0,001 x 3,0342 x 5 x 50=10 V
GDoran=10/240=%4,2
Örnek 2: 2XH FE 180 tipinde, 3x120 mm² kesitinde, 50 m boyunca 200 A yük taşındığını varsayalım.
Normal durumda gerilim düşümü (GD);
GD=0,34 x 0,001 x 200 x 50=3,4 V
GDoran=3,4/240=%1,4
0,34 (mV/A/m) sayısı, 2XH FE 180 3x120 mm² için 90°C’deki gerilim düşümü katsayısıdır.
Örnek 2-1: Aynı kablonun 2 metresinin 750°C ısıya maruz kaldığını, geri kalan kısmının 90°C’de olduğu durumda;
GD=0,34 x 0,001 x 200 x 48+0,34 x 0,001 x 3,0342 x 200 x 2=3,7 V
GDoran=3,7/240=%1,5
3,0342 750°C için düzeltme faktörü.
Örnek 2-2: Aynı kablonun hepsinin 50 m.sinin 750°C’ye maruz kaldığı durumda;
GD=0,34 x 0,001 x 3,0342 x 200 x 50=10,3 V
GDoran=10,3/240=%4,3
Yukarıda verilen örneklerden de anlaşılacağı gibi, yangın altında gerilim düşümü artmaktadır. Tek fazlı bir hatta 240 V gerilim seviyesinde, kısmi uzunluğun yangına maruz kaldığı durumda, gerilim düşümünün çok değişmediği görülmektedir. Aşağıdaki tabloda, normal durumdaki gerilim düşümü ve yangın esnasında hesaplanan gerilim düşümleri bulunmaktadır.
Gerilim düşümünün %4’den fazla olması istenmiyorsa, 50 m kablonun yangına maruz kaldığı durumlarda, iletken kesiti, örnek 1’de 2,5 mm² yerine 4 mm², örnek 2’de 120 mm² yerine 150 mm² seçilmelidir. Yeni kesitlerde hesaplamalar tekrar yapılırsa;
4 mm² için;
GD:8,24 x 0,001 x 3,034 x 5 x 50=6,3 V
GDoran=6,3/240=2,6%
150 mm² için;
GD:0,29 x 0,001 x 3,034 x 200 x 50=8,8 V
GDoran=8,8/240=3,7%
Gerilim düşümünün hesaplanabilmesi için, kablo uzunluğunun, taşınan akımın, yangın sıcaklığının, yanan metre uzunluğunun, 90°C’deki mV/A/m değeri Tablo 1, 90°C ile yangın sıcaklığı arasında düzeltme faktörünün bilinmesi gerekmektedir.
750°C için düzeltme faktörü hesaplaması aşağıda verilmiştir.
0,00393/°C bakır için düzeltme katsayısı:
Serdar Büyük serdar.buyuk@prysmiangroup.com
Can ALTINGÖZcan.altingoz@prysmiangroup.com
Zekeriya ŞİRİN zekeriya.sirin@prysmiangroup.com