Kablo Kesiti ve Gerilim Düşümü Hesaplayıcı

Yönetmelik tam olarak ne diyor?

Sınırlar Madde 57’nin (a) fıkrasının a.3 bendindedir. Bendin iki alt bendi de 30 Kasım 1995 tarihli değişiklikle bugünkü hâlini almış, sonraki değişiklikler bu bende dokunmamıştır. Resmî konsolide metinden:

i) “İç tesis hatlarında sürekli en büyük işletme akımı ile işletme gerilimine göre yüzde gerilim düşümü, yapı bağlantı kutusu ile tüketim araçları arasında: — Aydınlatma ve priz devreleri için %1,5’i — Motor devreler için %3’ü, geçmemelidir.”

ii) “Yapının ya da yapı kümesinin beslenmesi için bir transformatör kullanılmışsa, bu transformatörün çıkış uçları ile yapı bağlantı kutusu arasındaki gerilim düşümü %5’i geçmemelidir.”
Elektrik İç Tesisleri Yönetmeliği md. 57/a.3 · RG 4.11.1984-18565, ilgili bentler RG 30.11.1995-22479

Dikkat: priz devresi iki kaynakta farklı yerde durur. Yönetmelik prizi aydınlatmayla birlikte %1,5’e bağlar; Ek G prizi “öteki kullanımlar” içinde sayar ve %5 tanır. Araçta devre türü bu yüzden üçe ayrılmıştır.

Sınır nereden nereye ölçülür?

Yönetmelik “yapı bağlantı kutusu” der ve bu kutuyu kendi tanımlar bendinde açıkça ana buat / kofre olarak belirler — yani sayacın öncesindeki şebeke bağlantı noktasıdır. Ana kolon hattının tanımı da bunu doğrular: “işletmeye ait besleme noktasından (ana buat) tüketicinin ilk dağıtım noktasına (ana tablo, sayaç) kadar olan besleme hattı”. Sonuç şu: ana kolon ve sayaç, %1,5 ya da %3 bütçesinin içindedir — bütçeyi sayaçtan başlatan bir hesap, kolon kaybını görmezden gelir.

Uygulamada başlangıç noktasının farklı yorumlandığı bilinmektedir. Projeyi sunacağınız dağıtım şirketinin kabulünü önceden netleştirin; itiraz gelirse yönetmeliğin tanım bendi elinizdeki en güçlü dayanaktır.

Sınır bir hat parçasının değil, zincirin tamamının bütçesidir. Yönetmelik “yapı bağlantı kutusu ile tüketim araçları arasında” der — ana kolon + kolon + linye + sorti düşümlerinin toplamı %1,5’i (ya da %3’ü) geçmemelidir.

Her parçaya ayrı ayrı bakan bir hesap yanıltır: 3F ana kolonda %0,63 ve tek faz linyede %1,41 — ikisi de tek başına “uygun” görünür, ama toplam %2,04 ve aydınlatma sınırını aşar. Araçtaki “Bu hattın öncesinde harcanmış düşüm” alanı tam bunun içindir: üst akıştaki yüzdeyi girin, araç bu parçaya kalan bütçeyi kullansın.

Hesap nasıl yapılır?

Burada iki ayrı yöntem var ve aynı sonucu vermezler. Farkı bilmeden hesap yapmak, sayıyı savunulamaz hâle getirir.

Yönetmeliğin kendi formülü

Tek faz:  e = 2 · L · I · cos φ / (X · S)
Üç faz:  e = 1,73 · L · I · cos φ / (X · S)
%e = 100 · e / U
Yönetmeliğin ekinde U, üç fazlı şebekelerde faz arası gerilimdir (400 V). X özgül iletkenlik katsayısıdır ve bakır için 50 m/(Ω·mm²) alınır; alüminyum için bir değer verilmez. Reaktans terimi yoktur.

⚠ Sembol çakışması: yönetmelik burada X’i özgül iletkenlik için kullanır; elektrik mühendisliğinde X genellikle reaktansı gösterir. Bu sayfada reaktans λ ile yazılmıştır.

IEC 60364-5-52 Ek G’nin formülü

u = b · ( ρ₁ · (L / S) · cos φ + λ · L · sin φ ) · I_B
b = 2 tek fazda, 1 üç fazda — Ek G üç fazda faz-nötr düşümü hesaplar ve yüzdeyi U₀’a (230 V) böler. ρ₁ işletme özdirenci · λ birim reaktans · I_B tasarım akımı

Üç fazda iki yol matematiksel olarak aynı şeyi tarif eder: √3 ile hat düşümünü bulup 400 V’a bölmek ile faz düşümünü bulup 230 V’a bölmek arasındaki tek fark, 400 ile √3 × 230 = 398,4 arasındaki %0,4’lük yuvarlamadır. Bu araç yönetmeliğin yolunu izler — çünkü uygunluk kararı yönetmeliğe göre veriliyor.

Asıl fark özdirençte. Bu araç IEC’nin işletme değerini kullanır ve yönetmeliğin kendi katsayısından daha temkinlidir: X = 50 m/(Ω·mm²), ρ = 0,02 Ω·mm²/m demektir; araç 0,0225 kullanır. Yani araç, yönetmeliğe göre yapılmış bir hesaptan %12,5 daha büyük düşüm gösterir. Hata emniyetli yöndedir: burada sınıra uyan bir kesit, yönetmeliğin kendi formülüyle de uyar.

Katı biçimde yönetmelik rakamını istiyorsanız: bakırda ve reaktans kapalıyken sonucu 0,889 ile çarpın (0,02 ÷ 0,0225). Reaktans açıkken bu kısayol çalışmaz — yönetmeliğin formülünde reaktans terimi hiç yoktur, dolayısıyla tüm sonucu tek katsayıyla ölçeklemek reaktif payı da küçültür ve gerçek yönetmelik rakamından %25’e varan sapma verir. Alüminyumda ise yönetmelik bir X değeri vermediği için böyle bir dönüşüm zaten yoktur.

20 °C özdirenciyle (bakırda yaklaşık 0,0175–0,0179) hesap yapmak düşümü %20–22 eksik gösterir. Ters yönde bir uyarı da gerekir: 1,25 katsayısı iletkenin tam yüke yakın ısındığını varsayar. Kısmi yükte iletken daha soğuktur ve gerçek düşüm bu hesabın altında kalır.

Yaygın tuzak. Üç fazda faz düşümü ile hat düşümü karıştırılır. Faz düşümünü 400 V’a bölmek sonucu %42 düşük, hat düşümünü 230 V’a bölmek %74 yüksek gösterir. Hangi gerilimi seçtiyseniz payı da ona göre kurun.

Reaktans ne zaman hesaba katılmalı?

Yönetmeliğin formülünde reaktans hiç yoktur. IEC Ek G’de vardır ama bir kesit eşiği vermez. Schneider’in IEC esaslı kılavuzu 50 mm² altında reaktansı ihmal edilebilir sayar; bu araç daha temkinli davranır ve eşik dayatmak yerine seçenek sunar. Büyüklük mertebesi şudur:

İki sütun aynı şey değildir: 240 mm²’de reaktif terim dirençsel terimin %64’ü, ama toplam düşümün %39’udur. Bu oranlar Ek G’nin önerdiği λ ile yapılmış bir orantı hesabıdır; standarttan alınmış bir tablo değildir. Pratik sonuç: 16 mm² üstünde reaktansı hesaba katın, 50 mm² üstünde katmamak hatalıdır. cos φ = 1 ise reaktif terim zaten sıfırdır.

Akım taşıma kapasitesi neden burada yok?

Çünkü yönetmeliğin kendisi başka yeri işaret ediyor. Aynı maddenin a.4 bendi ikiye ayırır:

Yani bir kablo için “yönetmelikte kaç amper yazıyor?” sorusunun cevabı yoktur — yönetmelik o soruyu imalatçıya havale eder. Bu sayfanın ampasite çizelgesi yayınlamamasının gerekçesi budur; ayrıca IEC/TS çizelgeleri telif korumalıdır.

Ampasitenin tek bir doğru sayısı da yoktur, çünkü değer şunlara birlikte bağlıdır:

• Döşeme yöntemi: ısı yalıtımlı duvarda boru içinde mi (A1/A2), duvar üstü boruda mı (B1/B2), doğrudan kelepçeli mi (C), toprakta mı (D1/D2), serbest havada mı (E/F/G).
• Ortam sıcaklığı düzeltmesi (C_a).
• Gruplama düzeltmesi (C_g) — aynı kanaldaki her ek devre kapasiteyi düşürür.
• Yalıtım tipi: PVC’de azami iletken sıcaklığı 70 °C, XLPE/EPR’de 90 °C.

Bu yüzden “1 mm² 10 amper taşır” ya da “kesiti 6 ile çarp” gibi kestirme kurallar yanlıştır: düzeltme katsayılarının varlığı, tek bir A/mm² sayısının olamayacağının kanıtıdır.

Katalog okurken düşülen tuzak. Yerli imalatçı katalogları çoğunlukla IEC’nin A1…G harflerini kullanmaz. Bir kataloğun “A: havada · B: boru içinde · C: toprakta” şeması, IEC’nin “A: ısı yalıtımlı duvarda · B: duvar üstü boruda · C: kelepçeli · D: toprakta” şemasıyla aynı anlama gelmez. Kataloğun kendi harf tanımını okuyun; ayrıca değerin hangi ortam sıcaklığına ait olduğunu ve gruplama düzeltmesinin uygulanıp uygulanmadığını teyit edin.

Yönetmeliğin en küçük kesitleri

Gerilim düşümü sınıra uysa bile, aynı fıkranın a.1 bendi mekanik dayanım için bir taban koyar (Çizelge-8, bakır iletken):

Aynı maddenin ilk fıkrası ayrıca yapı bağlantı hatlarında asgari kesiti bakırda 5 mm² (yönetmelik metnindeki değer; bugünkü imalat serisinde 5 mm² yoktur, pratikte 6 mm² kullanılır), alüminyumda 10 mm² olarak; atölye ve sanayi kuvvet hatlarında alüminyum iletkenli kablo kullanımını en küçük 6 mm² ve alüminyum kablo pabucu şartıyla belirler. Mevzuat metni telif korumalı değildir; bu çizelge resmî konsolide metinden alınmıştır.

Motor kalkışında ne oluyor?

Ne yönetmelik ne standart, motor kalkışı için ayrı bir sayısal sınır verir. IEC 60364-5-52 Ek G, devreye girme sırasında ve yüksek ani akım çeken teçhizatta oluşan daha büyük düşümlerin “ilgili standartlarda belirtilen sınırlar içinde” kabul edilebileceğini söyler — yani sınır teçhizatın kendi standardından gelir.

Pratik uyarı: sürekli rejimde sınıra dayanmış bir devrede kalkış anında çok daha büyük bir çökme oluşur. Gerilime duyarlı ekipman (sürücü, PLC, kontaktör bobini) aynı hat üzerindeyse azami sınıra dayanmayın; bir kademe büyük kesit ya da ayrı besleme planlayın. Kalkış akımı mertebesi için jeneratör ve UPS güç hesaplayıcısına bakabilirsiniz.

Alüminyum mu bakır mı?

Aynı gerilim düşümü için alüminyum, bakırın 1,6 katı kesit ister (0,036 ÷ 0,0225 = 1,6). Bu oran doğrudan standardın özdirenç değerlerinden çıkar ve reaktans açıkken de geçerlidir — reaktif terim kesitten bağımsız olduğu için iki tarafta da sadeleşir. (Gerçek fiziksel değerlerle nominal fiziksel özdirençlerle (0,02826 ÷ 0,017241) oran 1,64 çıkar; 1,6 ise standardın yuvarlanmış katsayılarının sonucudur.)

Ama aynı ampasite için katsayı bu değildir ve katalogdan okunmalıdır. İki dönüşümü tek katsayıyla yapmak yaygın bir hatadır. Alüminyumda bağlantı tarafı da ayrı bir konudur: bimetalik pabuç gerekir ve sürünme (creep) nedeniyle periyodik sıkma kontrolü şarttır. Yönetmelik zaten yapı bağlantı hatlarında alüminyum için 10 mm², sanayi kuvvet hatlarında 6 mm² tabanı koyar ve bağlantıların alüminyum kablo pabucu ile yapılmasını ister.

Kapsam ve sınırlar

• Bu araç yalnız gerilim düşümünü (md. 57/a.3) hesaplar. Ampasite (a.4), mekanik dayanım tabanı (a.1), koruma cihazı seçimi ve açma koordinasyonu kapsam dışıdır. Kısa devre termik dayanımı için ayrı bir aracımız var: I²t ≤ k²S² hesaplayıcısı.
• Özdirenç, IEC’nin işletme sıcaklığındaki değeridir (0,0225 / 0,036) — iletkenin yaklaşık 80 °C’de olduğunu varsayar. Kısmi yükte iletken daha soğuktur; hem düşüm hem kayıp gerçekte bu hesabın altında kalır.
• Hesap dengeli üç faz varsayar. Dengesiz yükte ya da 3. harmonik varlığında nötr iletkeni yüklenir ve kayıp artar.
• Araç yalnız 230/400 V alternatif akım içindir. Doğru akım devrelerinde (GES dizi kablosu, akü–invertör hattı) cos φ ve √3 anlamsızdır; şantiyedeki 42 V ve 110 V güvenlik gerilimlerinde ya da 690 V endüstriyel tesiste yüzde düşüm bu araçtakinden farklı çıkar — 230 V seçip 110 V hattı hesaplamak düşümü yarı yarıya küçük gösterir.
• Paralel kablo bu araçla hesaplanmaz. Zorunlu kullanım hâlinde kol başına akımı (I ÷ n) ve tek kablonun kesitini girin; ayrıca paralel kollarda eşit uzunluk ve güzergâh şarttır, gruplama düzeltmesi (C_g) ampasiteyi ayrıca düşürür.
• Uzatma makarasında kullanılan uzunluk değil, sarılı toplam uzunluk girilir. Makara sarılıyken kablo kendi ısısını atamaz ve imalatçının verdiği akım değeri yarıya kadar düşer — bu araç gerilim düşümünü hesaplar, ısınmayı hesaplamaz.
• Yıllık kayıp, akımın yıl boyu sabit kaldığını varsayar. Tasarım akımını girerseniz sonuç gerçekte olacağından yüksek çıkar; ortalama akımı girerseniz daha gerçekçi olur.
• Bu hesap proje yerine geçmez. Nihai kesit seçimi, yukarıdaki bentlerin tamamı birlikte değerlendirilerek yetkili elektrik mühendisi tarafından yapılır ve dağıtım şirketinin onayına tabidir.

Kapsam (AKSCO): Biz bu alanda malzeme tedarik ederiz — kablo, pano ekipmanı, şalt malzemesi, kablo kanalı ve sarf. Elektrik projesi, montaj ve devreye alma hizmeti vermeyiz; bu işler yetkili firmalarca yürütülür.

Sık Sorulan Sorular