Farklı 10kV Direk Takımlı Anahtarlara Karşılaştırma (Ayırıcı Anahtar Isolatör, Yük Anahtarı, Devre Kesici ve Sigorta)

1. Pol Üstü Anahtar Nedir?​​
   10kV hava yolu dağıtım hatlarında, özellikle kırsal ve yarı kırsal bölgelerde kullanılan mekanik anahtar cihazıdır. Hat yük akımlarını ve hata akımlarını kesme, kapama ve taşıma amacıyla tasarlanmıştır.
   Pol üste monte edilen anahtarlar genellikle sensörlerle donatılmış bir anahtar gövdesi + FTU (Feeder Terminal Unit) ile oluşur. Aşağıda ele alınan anahtarlar, pol üste monte edilmiş ayırıcıların (izolatörlerin) kategorisine girmektedir.

​2. Pol Üstü Anahtarların Sınıflandırılması​
Pol üstü anahtarlar birçok boyut üzerinden sınıflandırılabilir. Temel sınıflandırma yöntemleri ve özellikleri aşağıdaki gibidir:

​Akımları Kesme Kapasitesine Göre:​​

• ​a. Pol Üstü Ayırıcı (İzolatör):​​ Ark söndürme yeteneği yoktur; normal yük akımını kapayamaz veya kesemez. Görünür bir kesilme noktası (izolasyon boşluğu) vardır. Temel amacı, bakım sırasında güvenliği sağlamak için hatları izole etmektir.
• ​b. Pol Üstü Yük Anahtarı:​​ Temel ark söndürme yeteneğine sahiptir; normal yük akımını (≤630A) kapatabilir, taşıyabilir ve kesebilir. Hata akımını taşıyabilir ancak kesemez.
• ​c. Pol Üstü Devre Kesici:​​ Güçlü ark söndürme yeteneğine sahiptir; normal yük akımını (≤630A) ve hata akımını (≥20kA) kapatabilir, taşıyabilir ve kesebilir.
• ​d. Pol Üstü Sigorta (Düşen Sigorta):​​ Temel işlevi kısa devre akımını kesmektir; hat kısa devre koruması için kullanılır.

​3. Pol Üstü Ayırıcı (İzolatör)​​
Ayrıca "izole edici bıçak anahtarı" olarak da bilinir. Bu, ark söndürme mekanizması olmayan bir kontrol cihazıdır. Temel işlevi, diğer elektrik ekipmanlarının güvenli bakımı için güç kaynağından ayrılmaktır. Yük altında çalışma yasaktır (belirli koşullar altında düşük güç devrelerini açıp kapatabilir). Yüksek gerilim anahtarlama işlemlerinde en yaygın ve sık kullanılan cihazlardan biridir.

​3.1 Temel Kullanım Alanları​

• Hat ekipmanlarının bakım, arızaların tespiti, kablo testleri ve operasyonel modların yeniden yapılandırılması için enerjiyi kesme.
• Açıldığında, bakım altındaki ekipmanı canlı hattın arasından izole ederek güvenli bir yalıtım boşluğu oluşturur ve personelin güvenliğini sağlayacak "görünür, açık bir kesilme işaretini" sağlar.
• Hava yolu hatları ve kullanıcı mülkiyeti arasında, ya da kablo hatları ve hava yolu hatları arasındaki sınır anahtarı olarak görev görür.
• Bağlantı yük anahtarı ile birlikte bir veya her iki tarafına monte edilerek, arızaların tespiti, kablo testleri ve bağlantı yük anahtarının bakımı/değiştirilmesi için kolaylık sağlar.

​3.2 Önemli Özellikler​

• ​Avantajları:​​ Düşük maliyet, basit yapı, dayanıklı.
• ​Sınırlamaları:​​ Nominal yük/ağır yük altında çalışamaz; yük akımını ve kısa devre akımını açıp kapayamaz.
• ​Çalışma Prosedürü:​​ Enerji verme: "Önce ayırıcıyı kapat, ardından devre kesicisi/yük anahtarını kapat." Enerjiyi kesme: "Önce devre kesicisi/yük anahtarını aç, ardından ayırıcıyı aç."
• ​Özel İzin Verilen Koşullar:​​ Boş dönüşümçülerin manyetize akımını (≤2A) ve boş hatların kapasitif akımını (≤5A) açıp kapatabilir.
• ​Teknik Parametreler:​​ Genellikle zirve dayanma akımı (dinamik istikrar) ≤40kA (seçim sırasında doğrulanmalıdır). Mekanik çalışma ömrü yaklaşık 2000 döngüdür.

​4. Pol Üstü Yük Anahtarı​
Basit bir ark söndürme cihazı ile donatılmış, yük altında devreleri açıp kapatabilir. Belirli yük akımlarını ve aşırı yük akımlarını kesme yeteneğine sahiptir ancak kısa devre akımlarını kesemez. Yüksek gerilim sigortasıyla (kısa devre akımını keser) seri olarak kullanılmalıdır. İşlevi, bir izolatör ile bir devre kesici arasında yer alır. Temel kullanım alanları, hat bölümlendirme ve arıza izolasyonudur.

​4.1 Yaygın Tip ve Özellikleri​

​4.2 Ana Akım Ürün Yapısal Özellikleri​

• ​Vakum Yük Anahtarı:​​ Üç faz ortak tank tipi, VSP5 manyetik/başlıç mekanizması ile donatılmıştır. Dahili akım transformatörleri (CT'ler) ve izolasyon boşluklarına sahip olabilir. Kablo/terminal çıkışlarını destekler. Asılı veya oturan şekilde monte edilebilir.
• ​SF₆ Yük Anahtarı:​​ Üç faz ortak tank tipi. Dahili akım transformatörleri (CT'ler) olabilir. Seçimli dış izolasyon cihazı. Kablo/terminal çıkışlarını destekler. Asılı veya oturan şekilde monte edilebilir.

​5. Pol Üstü Devre Kesici​
Tam ark söndürme yeteneğine sahip bir anahtar cihazıdır. Normal devre akımını kapatabilir, taşıyabilir ve kesebilir. Ayrıca belirli bir süre içinde anormal devre akımlarını (aşırı yük, kısa devre) taşıyabilir ve kesebilir. Fonksiyonu, "sigortalı anahtar + aşırı/alt ısı relaysi" kombinasyonuna eşdeğerdir. Pol üstü devre kesiciler, yaygın olarak "yeniden kapatanlar" veya "otomatik yeniden kapatanlar" olarak bilinir. Pol üstüne monte edilerek, dağıtım ağ segmentlerinde koruma ve kontrol için temel ekipmandır.

​5.1 Temel Kullanım Alanları​

• Dağıtım hat segmentlerinin bölümlendirilmesi, anahtarlama, kontrol ve koruması; kısa devre akımlarını aktif olarak kesme ve kapama yeteneğine sahiptir.
• Normalde hatları açıp kapamak için kullanılır; arızalar sırasında, arıza hatlarını otomatik veya manuel (relay koruma cihazları aracılığıyla) devreden çıkarır.
• 10kV hava yolu hatlarındaki sorumluluk sınırlama noktalarına monte edilir; tek faz toprak arızalarını otomatik olarak temizleyebilir ve kısa devre arızalarını izole edebilir. Dağıtım otomasyonu yükseltmeleri için temel bir ekipmandır.

​5.2 Sınıflandırma ve Ana Akım Ürünler​
Ark söndürme ortamına göre sınıflandırılır: Yağ devre kesici (genel olarak eski), SF₆ devre kesici, Vakum devre kesici (mevcut ana akım).
Outdoor AC yüksek gerilimli akıllı vakum devre kesiciler, şu anda dağıtım hatları için tercih edilen seçenektir, özellikleri şunlardır:

• ​Fonksiyonlar:​​ Arıza tespiti, koruma kontrolü, iletişim yetenekleri.
• ​Çalışma Yöntemleri:​​ Manuel, elektrik, uzaktan kontrol, ana bilgisayar uzaktan işlem.
• ​Yapısı:​​ Gövde + çalışma mekanizması + kontrolcü (dahili izolatör içerebilir).
• ​Seçimli Bileşenler:​​ CT (Koruma Akım Transformatörü), ZCT (Sıfır-Sıra Akım Transformatörü), PT (Gerilim Transformatörü).

​5.3 Vakum Devre Kesici Alt Türleri​

• ​SF₆ Yalıtılmış Vakum Devre Kesici:​​ Vakum ark söndürme + SF₆ yalıtımı. Üç faz ortak tank. Başlıç çalışma mekanizması. Dahili CT'ler olabilir. Seçimli dış izolasyon cihazı. Asılı veya oturan şekilde monte edilebilir.
• ​Hava Yalıtılmış Vakum Devre Kesici:​​ Vakum ark söndürme + hava yalıtımı. Üç faz katı direnç tipi. Başlıç veya kalıcı mıknatıs çalışma mekanizması. Dış CT'ler. Seçimli dış izolasyon cihazı. Oturan şekilde monte edilebilir.

​6. Düşen Sigorta​
Genellikle "sigorta düşürücü" olarak bilinir, 10kV dağıtım ağlarında dalli hatlarda ve dağıtım dönüşümçülerinde en yaygın kullanılan kısa devre koruma anahtarıdır. Ekonomik, kullanımı kolay ve dış ortamlara uygun durumdadır. 10kV hatları ve dağıtım dönüşümçülerinin birincil tarafında koruma ve anahtarlama işlemlerinde yaygın olarak kullanılır.

​6.1 Temel Kullanım Alanları​

• 10kV dağıtım dallı hatlara monte edilir: Güç kesintisinin kapsamını sınırlar. Görünür bir kesilme noktasına sahip olduğu için, bakım için güvenli bir ortam sağlar.
• Dağıtım dönüşümçülerine monte edilir: Dönüşümçülerin ana koruması olarak görev yaparak, aşırı yük ve kısa devre etkilerinden korur.

​6.2 Montaj ve Yapı​

• ​Montaj Konumu:​​ Yük anahtarı kaynak tarafına monte edilebilir (sigortaların sık değiştirilmesi gerektiği durumlarda tercih edilir, yük anahtarı gerilimi izole eder) veya yük tarafına monte edilebilir.
• ​Temel Bileşenler:​​ İzolatör, alt destek tabanı, alt hareketli temas, alt sabit temas, montaj plakası, üst sabit temas, "bardak gagası" temas, üst hareketli temas, sigorta tüpü.

​7. Pol Üstü Anahtarların Temel Farkları​
Farklı pol üstü anahtarlar arasındaki temel farklar üç ana boyutta yer alır: ark söndürme yeteneği, kesilebilecek akım tipleri ve koruma fonksiyonu. Aşağıda ayrıntılı bir karşılaştırma bulunmaktadır:

​Özet​

• ​Ayrıcı (İzolatör):​​ Sadece boş yük akımını keser; bakım için güvenli bir ortam sağlamak üzere "görünür bir kesilme noktası" sağlar.
• ​Yük Anahtarı:​​ Normal yük akımını, fakat arıza akımını kesmez; arıza koruması için sigorta gerektirir.
• ​Devre Kesici:​​ Hem normal yük hem de arıza akımlarını keser; relay koruma koordinasyonu gerektirir; dağıtım ağı koruması için temel ekipmandır.
• ​Düşen Sigorta:​​ Özellikle kısa devre/aşırı yük akımlarını keser; dallı hatlar ve dönüşümçüler için düşük maliyetli koruma sağlar.