Kısa Devre Nedir, Nasıl Oluşur?

Elektrik enerjisi ile alakalı sıklıkla karşılaşacağınız kavramlardan biri de kısa devredir. Elektriğin güvenli bir biçimde kullanılması için akımın belirli bir hat üzerinden geçmesi gerekir. Kimi zaman çeşitli nedenlere bağlı olarak akımın devre elemanlarını atlaması ve doğrudan düşük dirençli bir yoldan geçmesi de söz konusu olabilir. Kısa devre olarak adlandırılan durum budur. Elbette kısa devre, elektrikli sistemlerde ciddi tehlikelere ya da kalıcı arızalara yol açabilir. Dolayısıyla kısa devrenin nedenleri, sonuçları ve ne gibi yöntemlerle önlenebildiği konusunda bilgi sahibi olunması önem taşır.

Kısa Devre Nedir?

Bir elektrik devresinde faz ile nötr hattının, iki farklı faz hattının doğrudan temas etmesinden kaynaklı olarak akımın direnci düşük bir yoldan geçmesi "kısa devre nedir" sorusunun en genel yanıtıdır. Normal koşullarda elektrik enerjisi, ampul, motor, direnç ya da diğer elemanların üzerinden geçer ve bu sayede kontrollü bir şekilde istenen alana ulaşır. Ancak kısa devre meydana geldiğinde akımın bu elemanları atlaması nedeniyle ciddi bir risk doğar. Çünkü böyle bir tabloda akım sıfır dirençli bile olabilecek bir yoldan geçer ve bu da akımın oldukça büyük değerlere ulaşması anlamına gelir.

Devredeki direncin azalması, akım miktarının artmasına neden olur ve kısa devrede düşük dirençli bir yol izleyen akımın değeri de haliyle yükselir. Devre elemanları, cihaz zarar görebilir ve hatta yangın tehlikesi dahi doğabilir. Özellikle sigorta ya da kaçak akım rölesi gibi elemanların olmadığı sistemlerde kısa devreden kaynaklı yangın tehlikesinin doğma riski daha yüksektir.

Kısa Devre Nasıl Oluşur?

Çeşitli nedenlere bağlı olarak kısa devre meydana gelebilir çünkü kısa devre sadece tek bir unsura bağlı olarak ortaya çıkmaz. Yaygın nedenleri ise şu şekilde sıralayabiliriz:

• Kablo İzolasyonunun Bozulması

Elektrik tesisatındaki ya da cihazdaki kabloların üzerinde yalıtkan kaplamalar bulunur. Bu kaplamalar izolasyon görevi üstlenir ve bozulmaları, yıpranmaları durumunda kablolar da zarar görebilir. Kablo içerisindeki tellerin birbirine temas etmesi nedeniyle kısa devre meydana gelebilir.

• Aşırı Yüklenme

Tek bir hatta çok fazla sayıda cihazın bağlanması durumunda bir akım yoğunluğu oluşur. Aşırı yüklenmeden kaynaklanan bu durum da kısa devre nedenlerinden biridir. Çünkü böyle bir durumda kablolar aşırı ısınır. İzolasyon malzemesi ısıya bağlı eriyebilir.

• Elektrikli Cihaz Arızaları

Elektrikli cihazlarda meydana gelen arızalar da kısa devre nedenleri arasındadır. Bozuk fişler, prizler, trafolar, motorlar ya da elektronik kart arızaları da kısa devre oluşturabiliyor. Dolayısıyla tesisattaki hatlar dışında diğer elek malzemelerinde ya da cihazlarda bulunan sorunlar da bu duruma sebebiyet verebiliyor.

• Su Teması veya Nem

Elektrik tesisatına su sızması nedeniyle açıkta kalan bağlantılara su ya da nem ulaşabilir. Bu da kısa devreyle sonuçlanabilir. Bunun nedeni ise suyun elektrik akımını iletme özelliğinin olmasıdır.

• Yanlış Montaj veya Gevşek Bağlantılar

Elektrik panolarında ya da prizlerde montajın hatalı olması nedenler listesindedir. Kablolarda gevşeme olması gibi durumlarda da kısa devrenin meydana gelebileceğini belirtelim.

• Dış Etkenler

Dış etkenler olarak kategorize edilen durumlar yıldırım düşmesi, sert darbeler ya da metal objelerin devre içerisine düşerek temasa neden olması gibi unsurlardır.

Kısa Devrenin Belirtileri Nelerdir?

Kısa devre meydana geldiğinde oldukça net belirtiler ortaya çıkar. Bu belirtiler şöyledir:

• Sigorta veya otomatik kesicilerin aniden atması
• Ani bir kıvılcım görülmesi ya da patlama sesi duyulması
• Elektrikli cihazlardan yanık kokusu gelmesi
• Prizden ya da panodan duman çıkması
• Işıkların aniden sönmesi ya da titremesi

Kısa Devre Nelere Yol Açar?

Kısa devre, anlık bir olay olmasına rağmen çok ciddi sonuçlar doğurabilir ve bu sonuçlara aşağıda sıraladığımız durumları örnek gösterebiliriz:

• Aşırı Isınma ve Yangın

Akımın olması gereken değerin üzerine çıkması yani yüksek akım, kabloların fazla ısı üretmesine yol açar. Fazla ısı nedeniyle kablonun izolasyonu eriyebilir ve bu da yangın çıkmasına yol açabilir.

• Cihaz Arızaları

Kısa devre neticesinde meydana gelen ani akım değişimleri cihazlarda kalıcı ve önemli arızalara yol açabilir. Arızalar ise elektronik devrelerde bileşenlerin yanmasına, kullanılamaz hale gelmesine sebebiyet verebilir.

• Enerji Kesintileri

Elektrik panosunda kaçak akım rölesi ya da otomatik kesici gibi bazı koruma elemanlarının olması durumunda kısa devre halinde enerji kesilir. Dolayısıyla enerji kesintisinden kaynaklı bazı sıkıntıların yaşanması riski doğar.

• İnsan Güvenliği Açısından Tehlike

En önemli tehlikelerden biri de kısa devrenin insan hayatını da tehdit edebiliyor olmasıdır. Kısa devre sonrasında elektrik arkı ve sıcak yüzeyler meydana gelir. Bu da ciddi yanıklara ya da kimi zaman elektrik çarpmasına yol açabilir.

Kısa Devre Türleri Nelerdir?

Kısa devreler, oluştuğu noktaya ve devre tipine göre 4 farklı sınıfa ayrılır.

• Faz - Nötr Kısa Devresi

Ev tipi elektrik sistemlerinde faz - nötr kısa devre, en sık yaşanandır. Faz hattı ile nötr hattının birbirine teması neticesinde kısa devre meydana gelir.

• Faz - Toprak Kısa Devresi

Bu tipte kısa devre ise faz hattının toprak hattına temas etmesiyle meydana gelir. Çoğunlukla kaçak akım olarak değerlendirilir ve son derece tehlikeli bir kısa devre tipi olduğunu da eklemek gerekir.

• Faz - Faz Kısa Devresi

Faz - faz kısa devresi ise trifaze sistemlerde meydana gelir. İki farklı fazın birbirine temas etmesiyle oluşur ve sanayi tesislerinde daha sık yaşanır. Ekipmanlara, makine ve sistemlere önemli zararlar verebilir.

• İç Kısa Devre

İç kısa devre, motor, trafo ve kondansatör gibi bazı cihazların iç bileşenlerinde meydana gelen kısa devre türüdür. Genellikle izolasyon kaybından kaynaklandığını belirtelim.

Kısa Devre Nasıl Önlenir?

Kısa devrenin önlenmesi için alınabilecek bazı tedbirler vardır. Kısa devre nasıl önlenir sorusunun yanıtlarına şu örnekleri verebiliriz:

• Uygun Kesitli Kablo Kullanımı

Elektrik tesisatının kurulumu sırasında kablo kesitinin doğru belirlenmesi gerekir. Üzerinden geçecek akıma uygun bir kablo kesitinin seçilmesi durumunda kısa devre riskinin düşürülmesi mümkün olur.

• Kaliteli Malzeme Seçimi

Kullanılacak malzemelerin mutlaka belirli bir kalitenin üzerinde olması gerekir. Priz, anahtar, sigorta ya da pano gibi elemanların yüksek kalitede olması, uzun vadede kısa devre riskinin düşürülmesi bakımından önemlidir.

• Sigorta ve Kaçak Akım Rölesi Kullanımı

Sigortalar ve kaçak akım rölelerinin kullanımı, özellikle kaçak akımla insan temasını önleme adına önem taşır.

• Nem ve Su Temasına Karşı Koruma

Tesisatın neme ve suya karşı korunması sağlanmalıdır. Bu nedenle doğru IP koruma sınıfına ait malzemelerin tercih edilmesi gerekir.