Yüksek Akım Dalgalanmalarının Kablo Kılıfında Oluşturduğu Mikro Hasarlar
Elektrik sistemlerinde yaşanan yüksek akım dalgalanmaları (current surge), çoğu zaman yalnızca sigorta, pano ya da cihaz arızalarıyla ilişkilendirilir. Oysa bu dalgalanmaların en sessiz ama en yıkıcı etkisi, kablonun dış dünyayla ilk teması olan kablo kılıfı üzerinde gerçekleşir. İlk anda gözle görülmeyen mikro ölçekteki bu hasarlar, zamanla izolasyon direncinin düşmesine, kaçak akımlara ve nihayetinde sistem arızalarına yol açar.
Yüksek Akım Dalgalanması Nedir?
Yüksek akım dalgalanması; ani yük değişimleri, motor kalkışları, kısa devreler, yıldırım etkileri ya da şebeke düzensizlikleri sonucu, nominal değerin üzerinde ve kısa süreli oluşan akım artışlarıdır. Bu dalgalanmalar milisaniyeler içinde oluşur ancak termal ve mekanik etkileri kalıcıdır.
Kablo Kılıfı Neden Hassastır?
Kablo kılıfı yalnızca dış etkenlere karşı koruma sağlamaz; aynı zamanda:
-
İç iletkenlerde oluşan ısının dengeli dağılmasını,
-
Elektromanyetik etkilerin sönümlenmesini,
-
Nem ve kimyasal izolasyonu
üstlenir. Akım dalgalanmaları sırasında iletken aniden ısınır, bu ısı kılıfa doğru itilir ve kılıfın elastik sınırlarını zorlar.
Mikro Hasar Nasıl Oluşur?
Yüksek akım sırasında üç temel etki devreye girer:
1. Termal Genleşme – Büzülme Döngüsü
Ani ısınma kılıf malzemesini genişletir, dalgalanma bittiğinde hızlı soğuma olur. Bu tekrar eden döngü:
-
Mikro çatlaklar,
-
Moleküler kopmalar,
-
Kılıf sertleşmesi
oluşturur.
2. Dielektrik Zayıflama
Kılıf malzemesinin yalıtım özelliği, yüksek sıcaklıkla birlikte lokal olarak bozulur. Bu durum özellikle PVC ve düşük kaliteli polimerlerde belirgindir.
3. İçten Dışa Basınç Etkisi
İletkenin genleşmesi kılıfı içten iter. Gözle görülmeyen bu baskı, zamanla kılıfın iç yüzeyinde mikro ayrışmalara yol açar.
Mikro Hasarların Uzun Vadeli Sonuçları
Başlangıçta hiçbir belirti vermeyen bu hasarlar:
-
İzolasyon direncinin düşmesi
-
Kaçak akım oluşumu
-
EMI hassasiyetinin artması
-
Nem emiliminin hızlanması
gibi zincirleme sorunlara dönüşür. En tehlikeli tarafı ise, arıza ortaya çıktığında sorunun kaynağının kablo olarak görülmemesidir.
Hangi Kablolar Daha Risk Altında?
-
İnce kesitli enerji kabloları
-
Sürekli yük değişimi olan motor beslemeleri
-
Yetersiz kesitte seçilmiş kablolar
-
Düşük kaliteli kılıf malzemesi kullanılan ürünler
özellikle risklidir.
Önleyici Tasarım Yaklaşımları
-
Dalgalanma yoğunluğu yüksek sistemlerde XLPE veya halojensiz kılıf tercih edilmeli
-
Akım taşıma kapasitesi, nominal değil pik değerler üzerinden hesaplanmalı
-
Kablo kanalları içinde ısı birikimini azaltacak boşluklar bırakılmalı
-
Parafudr ve yumuşak yol verici sistemler kullanılmalı
Sonuç
Yüksek akım dalgalanmaları, kabloları “bir anda” değil, sessizce yaşlandırır. Mikro hasarlar görünmezdir ama etkileri son derece gerçektir. Sağlam bir elektrik altyapısı için kablo kılıfını pasif bir eleman değil, aktif bir güvenlik bileşeni olarak düşünmek gerekir.
