Kontaktör Bobin Gerilimi: Bobin Neyle Beslenir, Enerji Kesilince Ne Olur?

Güvenlik sınırı. Elektrik tesisatında ölçüm, sökme ve bağlantı işleri yetkili kişilerce ve enerji kesilerek yapılır. tam notu oku

Bir kontaktörün iki ayrı gerilimi vardır

Bir kontaktörün üstünde iki farklı gerilim bilgisi bulunur ve ikisi sık sık birbirine karıştırılır. Birincisi, ana kontakların anahtarladığı hattın gerilimidir: kontaktörün kapatıp açtığı, yükü — bir motoru, bir ısıtıcıyı, bir aydınlatma grubunu — besleyen devre. İkincisi, bobinin gerilimidir: kontaktörü kapatan mıknatıs alanını kuran küçük sargının hangi gerilimle beslenmek üzere yapıldığı.

Bu iki gerilim aynı olmak zorunda değildir ve çoğu zaman aynı değildir. Ana kontakların taşıdığı devre ile bobinin beslendiği devre ayrı devrelerdir; aralarında akım geçmez. Kontaktörün bir tesisatta gördüğü işin özü de zaten bu ayrılıktır: küçük bir kumanda devresi, büyük bir güç devresini açıp kapatır. Bu ayrımın ne işe yaradığı Kontaktör Ne İşe Yarar, Röleden Farkı Ne? sayfasında, bobinin akımı nasıl bir çekiş kuvvetine çevirdiği ise Kontaktör Nasıl Çalışır: Bobin, Mıknatıs Devresi ve Kontaklar sayfasında anlatılıyor.

Bu sayfanın sorusu o zincirin başında duruyor: bobin neyle beslenir, beslemesi uymazsa ne olur ve besleme kesildiğinde kumanda tarafında ne anlama gelir? Burada bobin gerilimi için bir değer verilmiyor. Hangi değerin nerede kullanıldığı üretici bilgisine ve tesisatın kendi projesine bağlıdır; bu sayfa değerin kendisini değil, bobin ile beslemesi arasındaki ilişkiyi anlatır.

Bobin gerilimini kumanda devresi belirler

Bir kontaktörün bobini, kumanda devresinin bir parçasıdır. Butonlar, sınır anahtarları, termostatlar, zaman elemanları ya da bir denetleyicinin çıkışı bu devrenin içindedir ve hepsi aynı beslemeyi paylaşır. Bobinin gerilimi de bu beslemeye göre seçilir; tersi değil.

Kumanda devresi iki biçimde beslenebilir. Bazı tesisatlarda doğrudan güç devresinin kendi gerilimiyle, yani şebekeden alınan gerilimle beslenir. Bazılarında ise ayrı ve daha düşük bir kumanda gerilimi kullanılır; bu gerilim bir kumanda trafosuyla ya da bir güç kaynağıyla üretilir. Hangisinin neden tercih edildiği ayrı bir sorudur. Buradaki sonuç şudur: aynı güç devresini anahtarlayan iki kontaktörün bobinleri, beslendikleri kumanda düzenine göre birbirinden farklı gerilimler için yapılmış olabilir.

Bu yüzden bobin gerilimi kontaktörün kendi kimliğinin bir parçasıdır ve elemanın üstünde, çoğu zaman bobinin kendisinde ya da gövdedeki etikette ayrıca yazılır. Ana kontakların hat gerilimiyle karıştırılmaması bu bilginin ayrı yazılmasının sebebidir.

Bir uyarı da burada yerini almalıdır. Kumanda gerilimi düşük olabilir, kumanda kablolarının taşıdığı akım küçük olabilir; ama bu iki şey, kumanda devresine dokunulabileceği anlamına gelmez. Şebeke gerilimiyle beslenen bir kumanda devresi, ana hatla aynı tehlikeyi taşır; düşük gerilimli bir kumanda devresi de aynı panonun içinde, şebeke gerilimi taşıyan uçların yanında durur.

Alternatif akım bobini ile doğru akım bobini aynı şey değildir

Bobin geriliminin bir değeri olduğu kadar bir türü de vardır: bobin ya alternatif akımla ya doğru akımla beslenmek üzere yapılır. Bu fark etiketteki değer kadar önemlidir ve iki bobin türü birbirinin yerine kullanılamaz.

Alternatif akımla beslenen bir bobinde akımı sınırlayan şey yalnızca telin direnci değildir. Değişen akım bobinin içinde kendi değişimine karşı koyan bir etki doğurur ve akımın büyük kısmını bu karşı koyma belirler. Bu etki mıknatıs devresinin durumuna bağlıdır: kontaktör açıkken demir yolun ortasındaki aralık açıktır, karşı koyma zayıftır ve bobin kapanma anında görece büyük bir akım çeker. Kontaktör kapanıp aralık kapandığında karşı koyma güçlenir ve akım düşer. Kapanma anındaki bu kısa akım yükselmesi, alternatif akım bobininin olağan davranışıdır.

Doğru akımla beslenen bir bobinde ise akım değişmediği için böyle bir karşı koyma oluşmaz; akımı sınırlayan tek şey telin direncidir. Bobin bu yüzden kendi beslemesine göre farklı sarılır ve kapanma anı ile kapalı kalma anı arasında alternatif akım bobinindeki gibi bir fark kendiliğinden doğmaz.

Bu iki davranışın sonucu, türlerin karıştırılmasının neden sorun olduğunu gösterir. Alternatif akım için yapılmış bir bobin doğru akımla beslenirse, akımını sınırlayan karşı koyma ortadan kalkar ve geriye yalnız telin direnci kalır; bobin tasarlandığından çok daha büyük bir akım çekebilir ve ısınır. Doğru akım için yapılmış bir bobin alternatif akımla beslenirse, bu kez tersine, akım gerektiğinden küçük kalabilir ve çekiş kontaktörü güvenle kapalı tutmaya yetmeyebilir.

Besleme bobine uymadığında

Tür doğru olsa bile değer uymayabilir. Bobin, belirli bir gerilimde, kontaktörü kapatıp kapalı tutacak bir çekiş kuvveti üretecek biçimde yapılmıştır. Besleme bu gerilimden farklı olduğunda iki yönde de sorun doğar.

Besleme düşükse bobinin kurduğu alan zayıf kalır. Çekiş, yayın geri itişini yenmeye ya da kontakları yeterli basınçla bir arada tutmaya yetmeyebilir. Tam kapanamayan ya da kapalı kalırken titreşen bir kontaktörün kontakları arasında temas zayıflar ve bu, kontakların ısınmasına ve aşınmasına yol açar.

Besleme yüksekse bobinden tasarlanandan büyük bir akım geçer ve sargı olması gerekenden fazla ısınır. Isı, sargının yalıtımını zamanla zayıflatır; bir bobinin ömrü, beslendiği gerilimin kendi gerilimine ne kadar uyduğuna doğrudan bağlıdır.

Bu belirtilerin sahada nasıl göründüğü ve bir arızanın sebebinin nasıl ayrıldığı bu sayfanın konusu değildir; burada söylenen yalnızca beslemenin neden bobine uymak zorunda olduğudur.

Enerji kesildiğinde kontaktör açılır — ama yeniden kapanıp kapanmaması kumandaya bağlıdır

Bobinin beslemesi kesildiğinde mıknatıs alanı söner ve kontaktör açılır. Bu davranış kesintinin sebebinden bağımsızdır: bir butonla verilen durdurma emri de, kumanda devresindeki bir koruma elemanının açması da, şebekedeki bir kesinti de aynı sonucu doğurur. Kontaktörün bekleme konumu açık konumdur ve besleme bittiğinde oraya döner.

Enerji geri geldiğinde ne olacağı ise kontaktöre değil, onu süren kumanda düzenine bağlıdır ve burada iki ayrı durum vardır.

Kalıcı temaslı bir kumandada kontaktörün bobinini besleyen yol, konumunu koruyan bir eleman üzerinden geçer: bir termostat, bir şamandıra, bir basınç şalteri ya da açık bırakılmış bir anahtar. Kesinti boyunca bu elemanın konumu değişmediyse, enerji geri geldiği anda bobin yeniden beslenir ve kontaktör kendiliğinden kapanır. Yük, hiç kimse bir şeye dokunmadan yeniden çalışır.

Mühürlemeli bir kumandada ise bobinin yolu, kontaktörün kendi yardımcı kontaklarından biri üzerinden ayakta tutulur; başlatma butonuna bir kez basılması kontaktörü kapatır, kontaktör de kendi kontağıyla kendi beslemesini sürdürür. Enerji kesildiğinde kontaktör açılır ve o kontak da açılır; enerji geri geldiğinde bobine giden yol kopmuş durumdadır. Kontaktör, başlatma emri yeniden verilene kadar açık kalır. Bu düzenin adı mühürlemedir ve devrenin nasıl kurulduğu ayrı bir yazının konusudur.

Bu ayrımın güvenlik açısından önemi büyüktür. “Elektrik gidip gelince makine kendiliğinden çalışmaz” cümlesi, yalnızca mühürlemeli kumanda için doğrudur. Aynı görünüşteki bir kontaktör, kalıcı temaslı bir düzenin içinde enerji dönünce yükü yeniden başlatabilir. Bir makinenin kesintiden sonra nasıl davranacağını söyleyen şey kontaktörün kendisi değil, kumanda devresinin nasıl kurulduğudur.

Kontaktörün açık olması, hattın enerjisiz olduğu anlamına gelmez

Bobin beslemesi kesilip kontaktör açıldığında yük durur. Ama ana kontakların besleme tarafı, yani kontaktörün şebekeye bakan uçları, gerilim altında kalmaya devam eder. Kumanda devresinde enerji olmaması da güç devresinde enerji olmadığını göstermez: iki devre ayrı kaynaklardan beslenebilir.

Aynı şekilde, bir kontaktörün açık durması o devrenin güvenli biçimde ayrıldığı anlamına gelmez. Kontaktör bir anahtarlama elemanıdır; bir devreyi işletme sırasında açıp kapatmak için yapılmıştır. Bir devre üzerinde çalışılmadan önce enerjinin kesilip kesilmediği, kontaktörün konumuna bakarak değil, yetkili kişilerce yapılan ayırma ve ölçümle belirlenir.

Özet

Bir kontaktörün iki ayrı gerilimi vardır: ana kontaklarının anahtarladığı hattın gerilimi ve bobinini besleyen kumanda gerilimi. Bobin gerilimi kumanda devresinin beslemesine göre seçilir; kumanda devresi şebekeden doğrudan ya da ayrı ve daha düşük bir kumanda gerilimiyle beslenebilir.

Bobinin bir değeri olduğu kadar bir türü de vardır. Alternatif akım bobininde akımı büyük ölçüde bobinin kendi karşı koyması sınırlar ve bu, kapanma anında görece büyük bir akım çekmesine yol açar; doğru akım bobininde akımı yalnız telin direnci sınırlar. İki tür birbirinin yerine kullanılamaz ve değeri uymayan besleme, düşükse kontaktörün güvenle kapanmasını, yüksekse bobinin ömrünü tehlikeye atar.

Besleme kesildiğinde kontaktör her zaman açılır. Enerji geri geldiğinde kalıcı temaslı bir kumandada kendiliğinden yeniden kapanır, mühürlemeli bir kumandada açık kalır; bu davranışı kontaktör değil kumanda düzeni belirler. Ve açık bir kontaktör, hattın enerjisiz olduğunu göstermez.

Sık sorulanlar