Kaçak Akım Rölesi Nedir? Nasıl Çalışır? Özellikleri Nelerdir?

Kaçak akım rölesi, elektrik sistemlerinde kaçak akım oluşması durumunda otomatik olarak devreye giren bir cihazdır. Bu cihaz, kaçak akımın varlığını algılayarak sistemi kapatır ve böylelikle elektrik arızalarını önler. Kaçak akım koruma rölesi, güvenliği sağlamak için önemli bir parçadır ve evler, iş yerleri ve büyük ölçekli elektrik sistemlerinde kullanılır. Bu makalede, kaçak akım rölesi nedir, nasıl çalışır, özellikleri nelerdir ve kullanım alanları hakkında detaylı bilgiler verilecektir.
Kaçak Akım Rölesi Nedir?
Devrede oluşan kaçak akımı algılayıp tespit eden, açma yaparak insanları ve tesisatı koruyan cihazlara kaçak akım rölesi denir.

Elektrik literatüründe kaçak akım anahtarı/sigortası veya kısaca KAKR olarak da adlandırılır.


Kaçak akım koruma rölesinin görevi elektrik kaçağı algıladığında devredeki enerjiyi kesmektir. Devrede bir kaçak akım cihazı yoksa ve bir toprak kaçağı oluşmuşsa, kaçak oluşan yere bir insanın dokunması durumunda tüm kaçak insan üzerinden akar. Röle bu kaçak akımı çok kısa sürede keser.
Her ne kadar görüntü olarak otomatik sigortaya benzese ve tesisatlarda genellikle yan yana kullanılsalar da işlev olarak çok farklı bir görev üstlenirler.
Kaçak akım anahtarı ağırlıklı olarak evlerde ve endüstriyel tesislerde insan hayatı ve teçhizat güvenliği amacıyla kullanılır.
Kaçak Akım Rölesi Nasıl Çalışır?
Kaçak akım rölesi devreye giren ve çıkan akımların eşitliği ilkesine dayanarak çalışır. Bir elektrik devresinde fazdan giren akım nötrden çıkar. Kaçak akımın anahtarının içerisinde bulunan toroid akım trafosu sürekli giren akımlar ve çıkan akımları ölçer. Giren akımla çıkan akım birbirine eşitse her şey normaldir ve koruma yapmaz.





Bir kaçak algılaması durumunda ise toroid üzerinde bir akım dengesizliği oluşur ve giren akımla çıkan akım eşitliği bozulur. Bu durumda toroid bu bilgiyi röleye iletir ve röle de çok kısa bir süre içerisinde ana kontakları açtırır.
Kaçak akım anahtarı üzerindeki test butonu ise normalde açık pozisyondadır. Her şey normal durumdayken butona basıldığında giren akım çıkan akım dengesi manuel olarak bozulur ve röle açma yapar. Test butonu cihazın çalışıp çalışmadığının kontrolü için kullanılır.


Bu cihazın çalışma prensibini tam olarak anlayabilmeniz için küçük bir benzetme yapalım:
Kaçak akım koruma cihazının çalışma prensibini binalardaki merkezi ısıtma sistemine benzetebiliriz. Merkezi ısıtma sisteminde su kazandan radyatörlere aktarılır ve ısıtma işlemini yaptıktan sonra tekrar kazana döner. Kazandan çıkan su ile giren su eşittir. Sistemde bir akış detektörü varsa ve borularda bir sızıntı olmuşsa kazana daha az su gireceği için detektörler bu sızıntıyı algılar ve sistemi kapatır.
Kaçak akım anahtarı yalıtım hatalarından doğan hataları algılayarak kaçak seviyesi tehlikeli sınırları geçtiği zaman açma yapar. Bu sınırlar rölenin üzerinde yazan 30mA veya 300mA gibi kaçak akım sınırlarının aşılması demektir. Bu akım dereceleri aşıldığında çok hızlı bir şekilde reaksiyon verir ve devrenin enerjisini keser.
Yani kaçak akım attığında o röleye bağlı cihazların herhangi bir tanesinde kaçak oluşmuş demektir. Cihaz izolasyonlarının kontrolü gereklidir.
Kaçak akım röleleri çok farklı tiplerde üretilirler.
Hassasiyetlerine göre
30mA: İnsan koruması için kullanılan modeldir (insan koruma)
300mA: Teçhizat koruması için kullanılan modeldir. (yangın koruma)
10mA: Havuz gibi hassas yerlerde kullanılan modeldir.
>500mA: Selektivitenin önemli ve gerekli olduğu uygulamalarda kullanılan modeldir.
Kutup sayısına göre
Kaçak akım röleleri genellikle 2 kutuplu ve 4 kutuplu olarak üretilirler.
2 kutuplu: Tek faz + nötr tesisatlarda kullanılır.
4 kutuplu: Üç faz + nötr tesisatlarda kullanılır.
Tipine göre
AC tipi: Sadece alternatif akımda kullanılır. (Genel alternatif akımlı güç devrelerinde)
A tipi: Alternatif akımda ve/veya DC bileşenli titreşimli akımlarda kullanılır. (Elektronik devrelerde)
B tipi: Alternatif akımda ve/veya DC bileşenli titreşimli akımlarda ve süreklilik arz eden hata akımlarında kullanılır. (Sürücü devrelerinde)





Kaçak akımın insan üzerindeki etkileri
Aşağıda kaçak akım seviyelerinin insan üzerindeki etkilerini görebilirsiniz. 25..30mA’den büyük kaçaklar insan sağlığı için tehlikeli seviyededir.


Eğer kaçak akım koruma anahtarı kullanılmaz ise 30mA’i aşan tüm kaçak akımlar insan veya makine üzerinden akar ve telafi edilemez hayati sonuçları olabilir.
Kaçak akım rölesinin bağlantısı




Kaçak akım röleleri hakkında sıkça sorulan sorular
Kaçak akım rölesi sigorta görevi yapar mı?
Kaçak akım rölesi sigorta görevi yapmaz. Her ne kadar KAKR üzerinde akım değeri yazsa da, bu değer cihazın koruma yaptığı değer değildir.
Örneğin elinizde 2 kutuplu 30mA ve 40A bir kaçak akım olduğunu düşünelim. Bu kaçak akım koruma rölesi sadece devrede 30mA’lik bir kaçak olduğunda görev yapacaktır. Etiket değerinde yazan 40A değeri ana kontaklarının dayanabileceği nominal akım değeridir. Yani kaçak akım koruma rölesi otomatik sigortalar gibi termik ve manyetik koruma yapmaz. Sadece kaçağı korur. İşte bu yüzden devrelerde KAKR’nin giriş tarafına koruma yapan otomatik sigorta, şalter gibi elemanlar konur.
Kaçak akım rölesi kaç amper veya kaç ma olmalı?
Kaçak akım röleleri genellikle 25, 40, 63, 80, 100A olarak üretilirler. Kaçak akım üzerinde yazan akım değerleri rölenin kontaklarının taşıyabileceği nominal akım değeridir. Yani röle yükün akımını karşılar şekilde seçilmelidir. Akım koruması yapabilmesi için termik manyetik sigortalarla/şalterlerle beraber kullanılmalıdır.
Şöyle yapılabilir:
Diyelim ki hattı 2 kutuplu 16A bir sigorta ile koruyorsunuz. Bu sigortanın çıkışında da kaçak akım kullanacaksınız. O zaman akımı bir üste yuvarlamalısınız ve kullanacağınız kaçak akım 25A olmalıdır. (32A sigortanız olsaydı 40A kaçak akım kullanmanız gerekecekti vs..)
mA değeri ise kaçağın değeridir. Eğer insan koruma yapmak istiyorsanız 30mA kaçak akım kullanabilirsiniz. (Her priz, her linye için 30mA kullanmak gibi) Teçhizatı korumak için ise 300mA tercih edilebilir (Ana girişe 300mA kullanmak gibi)
Kaçak akım rölesi sigortadan sonra mı bağlanır?
KAKR’si sigortadan sonra bağlanır. Bir tesisatta enerji girişi tarafına öncelikle aşırı akım korumayı sağlayan cihazlar bağlanır. Böylelikle sigortalar kaçak akım anahtarlarını da aşırı akımlara karşı korurlar.
Kaçak akım rölesi testi nasıl yapılır?
Cihazın testi, cihaz üzerindeki “test” butonu yardımıyla yapılabilir. Kaçak akım test butonu ile rölenin doğru çalışıp çalışmadığı test edilebilir. Test butonuna basıldığında devrede sanal bir kaçak oluşturulur ve röle açma yapar.





Ev için kaçak akım rölesi kaç amper olmalı?
30mA hassasiyetindeki bir röle ev sigorta kutusu için yeterlidir. Apartman girişindeki panoda 300mA kullanılabilir.