Gerilim Değerleri ve Ölçüm Kriterleri
Elektrik sistemlerinde gerilim değerlerinin sınıflandırılması ve ölçüm yöntemleri, güvenlik ve işletme standartları açısından kritik öneme sahiptir. Alternatif (AC) ve doğru akım (DC) sistemlerinde gerilim değerlerinin tanımı ve ölçümü farklılık gösterir:
1. Alternatif Gerilim (AC) için Tanımlar
AC sistemlerde gerilim değerleri etkin (RMS) değer üzerinden belirlenir.
Önemli kavramlar:
Etkin Değer (V<sub>RMS</sub>):
Sinüs dalgasının DC’deki eşdeğer gücüne karşılık gelen değer.
Hesaplama:
V
R
M
S
=
V
p
e
a
k
2
(
Saf sin
u
¨
s i
c
¸
in
)
V
RMS
=
2
V
peak
(Saf sin
u
¨
s i
c
¸
in)
Örnek: 325V tepe değeri → 230V RMS (Şebeke gerilimi).
Tepe (Peak) Gerilim (V<sub>peak</sub>):
Dalganın maksimum genliği.
Önemli: Yalıtım tasarımında dikkate alınır.
Tepe-Tepe (V<sub>p-p</sub>):
Pozitif ve negatif tepe noktaları arasındaki fark.
2. Doğru Gerilim (DC) için Tanımlar
DC sistemlerde gerilim aritmetik ortalama değer ile ifade edilir.
Önemli kavramlar:
Ortalama Değer (V<sub>avg</sub>):
Dalga formunun zaman ortalaması.
DC için sabit bir değerdir (örn: Pilde 12V).
Dalgalı DC’de:
RMS ve ortalama değer farklı olabilir (örn: Doğrultucu çıkışı).
3. Gerilim Sınıflandırmaları (IEC 60038)
Gerilim Türü AC (V<sub>RMS</sub>) DC (V<sub>avg</sub>) Uygulama Alanı
Çok Düşük Gerilim (ELV) ≤50V AC ≤120V DC Tıbbi cihazlar, SELV sistemler
Alçak Gerilim (LV) 50V-1000V AC 120V-1500V DC Konut/ticari tesisatlar
Orta Gerilim (MV) 1kV-35kV AC 1.5kV-35kV DC Endüstriyel dağıtım
Yüksek Gerilim (HV) ≥35kV AC ≥35kV DC Şebeke iletim hatları
4. Ölçüm Yöntemleri ve Cihazlar
AC Gerilim Ölçümü:
True RMS ölçüm yapan multimetreler (harmonikli sistemlerde doğru sonuç için).
Osiloskop ile tepe değer analizi.
DC Gerilim Ölçümü:
Dijital multimetre (ortalama değer okur).
Pulsasyonlu DC’de özel analiz gereklidir.
5. Güvenlik ve Standartlar
Dokunma Gerilimi Sınırları (IEC 61140):
AC 50V RMS / DC 120V (kuru ortamlar).
AC 25V RMS / DC 60V (ıslak/riskli ortamlar).
Yalıtım Testleri:
AC sistemlerde 2×V<sub>RMS</sub> + 1000V test gerilimi uygulanır.
6. Özel Durumlar
Non-sinüs Dalgalar (Harmonikler):
RMS değer, harmonik distorsiyondan etkilenir.
THD (%Toplam Harmonik Distorsiyon) hesaba katılmalıdır.
Faz-Faz ve Faz-Nötr Gerilimler:
Üç fazlı sistemde 400V faz-faz ↔ 230V faz-nötr (√3 ilişkisi).
