Üç Fazlı ‘Canlı’ Güç Hatları ile Güç Dağıtım Yapılandırmaları
- Hüseyin GÜZEL
- Apr 5
- 4 min read
Üç fazlı enerji dağıtımı, bir trafo merkezinden başlayarak, genellikle otoyol güzergahları veya son kullanıcı noktalarına ulaşan yerel dağıtım hatları boyunca ilerleyen bir sistemdir. Bu sistemde, üç adet faz iletkeni ("canlı hat") bulunur. Bu üç faz, ortak bir nötr iletkenini paylaşır ve nominal olarak aynı gerilim değerine sahiptir. Ancak, bu fazlar arasında elektriksel olarak 120 derecelik bir faz kayması mevcuttur. Bu faz kayması, sistemin dengeli bir güç iletimi sağlamasına ve AC motorlar gibi endüstriyel yüklerin verimli bir şekilde çalışmasına olanak tanır.
Yerel elektrik dağıtım kuruluşu (veya yetkilisi), sorumluluk bölgesindeki coğrafi konumlarda üç fazlı ve tek fazlı elektrik enerjisi hizmetlerinin tahsisini ve erişilebilirliğini belirleme yetkisine sahiptir. Bu karar, genellikle bölgesel yük talepleri, altyapı maliyetleri ve potansiyel kullanıcı gereksinimleri gibi faktörler dikkate alınarak verilir.
Üç fazlı enerji iletim hatları, başlangıçta üç fazlı bir sistem olarak dağıtılır. Bu hatlar, farklı yük merkezlerine enerji sağlamak amacıyla ayrıştırılır. Büyük endüstriyel ve ticari tüketiciler için üç fazlı enerji beslemesi sağlanırken, konutlar, küçük işletmeler ve kırsal bölgeler gibi daha düşük güç ihtiyacı olan tüketicilere tek fazlı hatlar üzerinden enerji dağıtımı yapılır.
Nominal 120/240 V'luk sekonder dağıtım gerilimi, havai şebekelerde direklere stratejik konumlarda monte edilmiş dağıtım transformatörleri vasıtasıyla sağlanır. Yeraltı şebekelerinde ise bu transformatörler genellikle betonarme kaideler üzerine yerleştirilmiş muhafazalar içinde veya yeraltı koruyucu kutularında bulunur. Bu düzenlemeler, güvenli ve verimli bir şekilde düşük gerilim seviyesinde enerji dağıtımını mümkün kılar.
Yüksek güçlü elektrikli ekipmanlar (örneğin, fırınlar, su ısıtıcıları, çamaşır kurutma makineleri ve klima sistemleri) tipik olarak 240 V'luk bir besleme gerilimine ihtiyaç duyarlar. Buna karşılık, aydınlatma armatürleri, düşük güçlü ev aletleri, televizyonlar, kişisel bilgisayarlar ve genel amaçlı prizler gibi yükler ise 120 V'luk bir besleme gerilimi ile çalıştırılırlar. Bu farklı gerilim seviyeleri, çeşitli elektrikli cihazların enerji gereksinimlerini etkin ve güvenli bir şekilde karşılamak üzere tasarlanmıştır.
Konutların, 208Y/120 V konfigürasyonunda dağıtılmış sekonder bir şebeke tarafından beslendiği durumlarda, yüksek güçlü elektrikli cihazlar 208 V'luk bir gerilimle çalıştırılır. Buna karşılık, aydınlatma yükleri, düşük güçlü ev aletleri, tüketici elektroniği (eğlence elektroniği dahil) ve genel amaçlı prizler ise 120 V'luk bir gerilimle beslenir. Bu dağıtım sistemi, farklı gerilim gereksinimlerine sahip çeşitli konut yüklerinin etkin bir şekilde enerji almasını sağlar.
Ortak Güç Hizmeti
İkincil devreler, müşteri talebini karşılamak için çeşitli biçimlerde elektrik gücü sağlar. Bunlar şunları içerir:
Tek fazlı, üç telli, 120/240 V
Üç fazlı, dört telli, 120/208 V yıldız bağlantılı
Üç fazlı, dört telli 120/240 V delta bağlantılı
Tek fazlı, üç telli, 120/240 V
Evler, küçük işletmeler ve çiftlikler için en yaygın dağıtım kablolama yapılandırması 20/240 V, tek fazlı hizmettir.
Yukarıdaki şekil, 120/240 V tek fazlı servis için bir dağıtım transformatörünün şematik diyagramıdır. 240 V, iki topraklanmamış "sıcak" iletken arasında bağlantı yapılarak elde edilir ve 120 V, iki "sıcak" topraklanmamış iletkenden herhangi biri ile nötr (topraklanmış) iletken arasında bağlantı yapılarak elde edilir.
Üç fazlı, dört telli, 120/208 V yıldız bağlantılı
Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, üç fazlı, dört telli, 120/208 V yıldız bağlantılı servisle farklı voltajlar elde edilebilir.
Yıldız bağlantılı bir transformatörün üç sargısının terminal noktaları A, B ve C olarak belirtilir. A, B ve C noktalarından herhangi biri ile nötr (topraklanmış) iletken arasındaki voltaj 120 V'tur ve A ile B, B ile C veya C ile A arasındaki herhangi iki nokta arasındaki voltaj 208 V'tur.
Bu nedenle, yıldız bağlantılı sistemden aşağıdaki voltajlar elde edilebilir:
120 V, tek fazlı, iki telli (A'dan nötre, B'den nötre ve C'den nötre)
208 V, tek fazlı, iki telli (A'dan B'ye, B'den C'ye ve C'den A'ya)
208 V, üç fazlı, üç telli
120/208 V, üç fazlı, dört telli
Başka bir popüler yıldız bağlantılı üç fazlı, dört telli sistem 277/489 V olarak derecelendirilmiştir. Bu kaynağa bağlı besleyici ve dal devreleri şunları sağlayabilir:
277 V, tek fazlı, iki telli
480 V, tek fazlı, iki telli
480 V, üç fazlı, üç telli
277/480 V, üç fazlı, dört telli
Üç fazlı, dört telli 120/240 V delta bağlantılı
Üç fazlı, dört telli delta bağlantılı trafo sekonderiyle, yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi farklı bir çıkış voltajı seti elde edilebilir.
Üç sargı, eşkenar üçgen veya Yunan harfi ∆ oluşturmak için seri olarak bağlanır. Üçgenin köşelerinin her biri, şebekeyi besleyen üç fazdan birini temsil eden bir harfle, A, B veya C ile belirtilir. B ve C köşeleri arasındaki sargının orta noktası, nötr nokta N'de topraklanmıştır.
Bu 208 V, C veya B ile nötr arasındaki 120 V'un 3'ün karekökü veya 1,732 ile çarpılmasıyla elde edilir (120 V x 1,732 = 207,84, 208 V'a yuvarlanır).
Bu nedenle, delta bağlantılı sistemden aşağıdaki voltajlar elde edilebilir:
120 V, tek fazlı, iki telli (B nötre ve C nötre)
240 V, tek fazlı, iki telli (A'dan B'ye, B'den C'ye ve C'den A'ya)
240 V, üç fazlı, üç telli
120/208 V, üç fazlı, dört telli
Üç fazlı, dört telli bir trafo sekonderine bağlantı yaparken, "yüksek bacak"ı yanlışlıkla bağlayarak oluşabilecek potansiyel hasar nedeniyle dikkatli olunmalıdır. A, daha düşük voltajın istendiği nötr voltaja bağlanmalıdır.
NEC, Bölüm 110.15, "Toprağa Daha Yüksek Voltajlı İletkeni Belirleme Yolları", şunu belirtir:
"Aydınlatma ve benzeri yükleri beslemek için bir faz sargısının orta noktasının topraklandığı 4 telli, delta bağlantılı bir sekonderde, toprağa daha yüksek voltaja sahip faz iletkeni, turuncu renkte bir dış (yalıtım) kaplama ile veya etiketleme (veya bantlama) veya diğer etkili yollarla belirlenmelidir."
Bu NEC önlem gereksiniminin amacı, A ile toprak arasında herhangi bir bağlantının yanlışlıkla yapılmasını ve B veya C'den toprağa 120 V elde etmek amaçlandığında 208 V elde edilmesini önlemektir. Böylece, A'dan toprağa giden tel turuncu izolasyona sahip olacak veya turuncu bant veya turuncu bir etiketle işaretlenecektir.
Referans: Handbook of electrical design details by Neil Sclater; John E. Traister (E-kitabı buradan satınalabilirsiniz)
Commentaires