Yüksek Gerilim Kesicileri Hakkında Bilgiler
Üç safha kumandalı kesicilerde bir açma bobini ile bir kapama bobini yer alır. Bunlara ilişkin mekanizmaların çalışmasıyla, her üç safha beraber açar ve kapama prosedürü yapar. Bu tip kesiciler, transformatör fiderlerinde ve yineleme kapamasız yahut üç fazlı yineleme kapama yapılacak fiderlerde tüketilir. Orta stresli şebekelerde tek safha kumandalı kesici kullanılmaz.

Kesicilerin yapısal bölümleri
• İzolen tüp,
• Kesme hücresi,
• Sabit anne kontak,
• Hareketli anne kontak,
• Sabit ve dinamik yardımcı kontaklar,
• İşletme mekanizması,
• İtici yalıtkan yahut fiber,
• Şase

Kesicilerin sınıflandırılması
• Kullanım yerlerine göre,
• İşletme anındaki görevlerine göre,
• Yapılarına göre,
• İşletme mekanizmasına göre

Kesiciler, arkın söndürüldüğü ortama göre farklı tiplerde imal edilmektedir.

Bunlar şu şekilde gruplandırılır:
1. Havalı kesiciler
2. Tam yağlı kesiciler
3. Az yağlı kesiciler
4. Hava üflemeli kesiciler
5. Manyetik alanda hava üflemeli kesiciler
6. SF6 Gazlı kesiciler
7. Manyetik alanda SF6 gazı üflemeli kesiciler
8. Vakum kesiciler

HAVALI KESİCİLER

Kesici kumandası ve arkın söndürülmesi, yüksek havayla gerçekleştirilir. Pahalı kesicilerdir. Basınçlı havanın sağlanması için hava kompresörleri, yüksek basınçlı havanın dağıtımı ve depolanması hava tankı ve boru tesisatı gibi ek tesisat gerektirir. Ayrıca açma ve kapama işlemleri gürültülüdür. İmalattan kaldırılmaktadır.

Ø Açma hemen kontaklar arasında ortaya gelen arkın basınçlı hava ile üflenerek soğutulması temeli ile çalışırlar.
Ø Basınçlı hava nakliyesi için kompresör, depolama için hava tankı, dağıtımı için boru tesisatına gereksinim gösterirler.
Ø Sistemin işletme ve kuruluş maliyeti yüksektir.
Ø İşletme esnasında en çok basınçlı havaya karışan ve kaçan rutubetten etkilenirler. Kontrolü lazım olur.
Ø Nominal çalışma basınçları 15 ila 26 kg/cm2 arasındadır.

TAM YAĞLI KESİCİLER

Bu tip kesiciler daha çok Amerikan ve İngiliz şirketleri yönünden imal edilmektedir. Fazla yalıtım yağı gereksinme gösterdiğinden hacimleri büyük ve ağır kesicilerdir. Tam yağlı kesicilerde, kesme hücresi ve kontaklar metal bir kazan içerisine alınmışlardır. Kullanılmaları basit değildir. Türkiye’de imal edilmemektedir. Bugün üretimden kalkmış olup kısa dönem kuvveti 150 MVA’ya kadar olan yerlerde kullanılırlar.

• Açma hemen kontaklar arasında ortaya gelen ark yağla dolu ortamda yapılır.
• Açma yahut kapama esnasında ortaya gelen ark tesiri ile yağ ısınır ve gaz oluşmaya başlar. Arkın etrafındaki gaz balonu gittikçe büyür ve yağı üst cidara doğru iter. Kazanın içinden çıkan hava hacmi kadar gaz teşekkül eder. Belirli kutup açıklığında ve hızında basınç yükselmesi ark sönümüne kadar devam eder. Buna göre kazan içindeki hava sayısını ayarlayarak basınç belli hudut değerlerinde tutulur. Gaz balonu itmesiyle ortaya gelen yağ kazan üst kapağına çarparak ark çevresinde döner ve aşağı dökülerek arkın sönümünü sağlar.
• Kuvvetli basınç esnasında yani yüksek kısa devrelerde tankta basıncı düşürecek elverişli delikler olması gereklidir. Aksi halde kazana zarar verir ve kazandaki cılız noktadan patlatma yahut üst kapağı attırma gibi istenmeyen haller ortaya gelir.
• Fazla yağa gereksinim gösterirler. Yangın ve patlama riski vardır.
• Yağ değişimi açma – kapama şiddetine göre yapılmalıdır.
• Yağın yalıtım seviyesi ve yağın özelliğini koruyup korumadığının denetimi lazım olur.

AZ YAĞLI KESİCİLER

Yağlı kesicilerde arkın söndürülmesi prosedürü yağ moleküllerinin, ortaya gelen ark yönünden parçalanarak hidrojen gazı sağlanması ve bu gazın tesiri ile ark söndürme hücresinde arkın sıkıştırılıp soğutularak söndürülmesi ilkesine dayanır. Az yağlı kesicilerde kesme hücresi ve kontaklar yalıtılmış bir kutup içindedir.

Ucuz kesicilerdir. Ekonomik nedenlerden ötürü her stres kademesinde sık sık kullanılırlar. Açma ve kapama kumandaları motor yay kurma mekanizması ile uygulanmaktadır. Kapama prosedürü için yayın kurulu olması lazım olur. Kurma motoru A.A. yahut D.A. beslemesi ile çalışır. Açma prosedürü şayet, bir mandalın kurtulması ile gerçekleşir. Motor besleme kaynağı ile kullanıldığı yerdeki kaynağın stres değerleri tıpkı olması gereklidir. Besleme için çoğunlukla A.A. tüketilir.

• Kesme hücreleri fiber elemanlardan ortaya gelen durağan ark odacıklarıyla donatılmıştır. Ark söndürme hücreleri bir oran basıncı koruma edecek biçimde boyutlandırılmıştır. Hareketli kontak silindirsel plaka şeklindeki ark söndürme elemanlarının ortasında düşey olarak hareket eder.
• Açma hemen kontaklar arasında ortaya gelen ark yağ içinde yapılır.
• Açma yahut kapama esnasında ortaya gelen ark tesiri ile yağ ısınır ve gaz oluşmaya başlar. Arkın etrafındaki gaz balonu gittikçe büyür ve yağı üst cidara doğru iter. İzole tüp içinden çıkan hava hacmi kadar gaz teşekkül eder. Belirli kutup açıklığında ve hızında basınç yükselmesi ark sönümüne kadar devam eder. Buna göre yalıtılmış tüp içindeki hava sayısını ayarlayarak basınç belli hudut değerlerinde tutulur. Gaz balonu itmesiyle ortaya gelen yağ kazan üst kapağına çarparak ark çevresinde döner ve aşağı dökülerek arkın sönümünü sağlar.
• Ark söndürme işleminin girdap (dönme ark) yahut pistonlu (kendinden üflemeli) olmak suretiyle iki çeşidi vardır.
• Ark söndürme hücreleri sıkıştırılmış cam elyaflı olup, 100 atmosfer basınca göredir. 250 atmosfere kadar dayandığı görülmüştür.
• Az yağa gereksinim gösterirler. Yangın ve patlama riski vardır.
• Yağ değişimi açma – kapama şiddetine ve sayısına göre yapılmalıdır. Yağın denetimi yapılmalıdır.

Üstünlükleri şunlardır:

• Boyutu küçüktür,
• Bakımları kolaydır,
• Saha yalıtım testi için hususi aygıt gerektirmez,
• Fiyatı ucuzdur,
• Akım koparmada problem yaratmaz,
• Tekrar kapama yaptırılması mümkün olabilir,
• Anma akımında kesme adedi genellikle en çok 3000 dir,
• Mekanik dayanıklılığı 10 000 açma kapamaya müsaade verir,
• Kesme vakti 3-5 periyottur.

Buna karşılık:

• Yağ kaçağı problemi vardır,
• Bakım masrafı gerektirir,
• Endüktif ve kapasitif akımların kesilmesi için elverişli değildir,
• Yanıcı ve patlayıcı ortamda çalıştırılması rizikoludur.

Sf6 GAZLI KESİCİLER

Açma prosedürü esnasında geçici olarak SF6 gazının sıkıştırılması ile elde ettikleri basınçlı gaz üfleme prensibine dayanan ilk kesiciler son 20 yıllık vakit içinde geliştirilerek bugünkü teknik seviyeye getirilmiştir.

SF6 gazı kimyevi olarak çok kararlı zehirsiz ve renksiz bir gazdır. Molekül yapısı yüzünden 1500 oC sıcaklığa kadar tesirsizdir. Gaz yoğunluğu kesicinin elektriksel karakteristiğini belirler. Ancak basit ölçülebilir ve anlaşılır olması için uygulamada gaz yoğunluğu yerine 200 oC’deki gaz basıncı belirtilir.

Bu kesiciler, son senelerde geniş aplikasyon kısmı bulmuştur. Ark söndürme prosedürü, elektronegatif bir gaz olan kükürt hegzaflorür (SF6) içinde olmaktadır. 34,5 kV ve daha düşük seviyedeki gerilimlerde çalışan kesicilerin kontak açma-kapama işlemleri, motor aracılığı ile yahut elle kurulan yayların boşalması ile sağlanır.

Ø Sabit basınçlı SF 6 (Kükürt Hekza Florid) gazının açma esnasında ark üstüne üflenerek arkın soğutulmasıdır.
Ø Çalışması esnasında anne kontaklardan sonra ark kontakları ayrılır. Bu şekilde sıkıştırılan gaz ark üstüne gönderilir ve yüklü parçacıkları ortamdan süpürür. Kapama esnasında piston hareketini basitleştirmek için piston sübobu açılır.

SF 6 gazının özellikleri:

Ø Çok iyi ark kesme özelliğine sahiptir. Arkın meydana getirdiği ısıyı dağıtma kapasitesi vardır ve yüksektir. Arkın soğuması dahi daha hızlıdır.
Ø Yanmaz, dielektrik dayanımı yüksektir. 1 kg / cm2 basınçta havaya göre dielektrik dayanımı 3 kat fazladır.
Ø İmest bir gazdır. Bulunduğu ortamdaki başka maddelerle birleşmez.
Ø Kokusu ve rengi olmayıp zehirli değildir. Söndürme hücresinde ak toz durumuna geldiği zaman zehirlidir. Kesme hücresi açıldığında tozlar lastik eldiven ve maske ile yapılmalıdır.
Ø Kesme hücreleri ve kontaklar arası uzaklık daha küçüktür.
Ø Gürültüsüzdür ve epey az bakım gerektirir.

Üstünlükleri şunlardır:

• Dielektrik direnç gerilimi, tıpkı basınçtaki havaya göre üç kat değerdedir. Üç barlık basınçta, transformatör yağının dielektrik direnç gerilimini geçmektedir,
• Kayıp etkeni (tg) ya göre çok küçüktür,
• Isı iletim katsayısının yüksek olması, alçak iyonizasyon sebebi ile ısıyı çabucak etrafa dağıtır ve arkın acele soğumasını sağlar,
• Devre kesilirken meydana gelebilecek yineleme tutuşmaları ve bu nedenle de ekstrem gerilimleri önler,
• SF6 gazı, metallerle kimyevi tepkimeye girmez,
• SF6 gazı, renksiz, kokusuz ve zehirsizdir. Havaya göre beş kat daha ağırdır.
• Yüksek ark sıcaklığı neticesinde kimyevi olarak ayrışan gaz, kısa vakitte yineleme eski durumuna döndüğü için, çok vakit ek edilmeden kullanılabilir,
• Tüm kısımlarının tamirat ve bakımı mümkün olabilir ve masrafı azdır,
• Sahada yalıtım testi için hususi aygıt gerektirmez,
• Boyutu küçüktür,
• Akım koparmada problem yaratmaz,
• Mekanik dayanıklılığı 10.000 açma-kapamaya müsaade verir,
• Anma akımında kesme adedi genellikle 10.000 civarındadır,
• Tekrar kapama yaptırılması mümkün olabilir,
• Kapasitif ve endüktif akımların kesilmesinde daha uygundur,
• Yanıcı ve patlayıcı ortamda problem yaratmaz,
• Kesme vakti 3-5 periyottur,
• Fiyatı çok pahalı değildir,
• Dünyada kullanım eğilimi artmaktadır.

Buna karşılık:

• Gaz kaçağı rizikosu vardır, bir miktara müsaade verilir, iyi izlenmesi lazım olur,
• Çevreye bundan sonra gaz yayılır,

Çalışma Prensipleri:

Kesme prosedürü esnasında SF6 gazı dinamik kontak pistonu ile silindir arasında sıkıştırılır. Sıcak halde aşağı yukarı 20 Atm’e kadar sıkıştırılan bu gaz kesme ortamına doğru üflenerek ark’ın sönmesi sağlanır.