Elektrik devre kesicilerinin anahtarlanmasında oluşan arklarının azaltılmasına yönelik yeni bir model tasarımı

Abstract

Gelişen teknoloji ile birlikte programlanabilir entegre devrelerin kullanım alanları da gün geçtikçe çeşitlilik göstermektedirler. Günümüzde birçok alanda ve yaygın olarak kullanılan programlanabilir Arduino devre kartları hem yazılım hem de donanım açısından önemli avantajlar sağlamaktadır. Bu tez çalışmasında, programlanabilir bir Arduino Uno kontrol devresinin kullanılmasıyla, elektrik devrelerinin açma veya kapama işlemleri sırasında meydana gelen arkları önlemeye yönelik yeni bir model önerilmiştir. Önerilen bu modelin kullanılmasıyla malzemede oluşabilecek tahribatların azaltılması ve ömürlerinin uzatılması sağlanacaktır.Devre kesicilerinin, akımın yüksek değerlerinde açma veya kesme işlemlerini gerçekleştirmesi, ark oluşumunun başlıca sebebi olarak bilinir. Tezde önerilen modelde, alternatif gerilimin/akımın düşük değerlerinde (özellikle sıfır geçiş noktalarında veya bu noktalara yakın bölgelerde) açma veya kesme işlemlerini gerçekleştirerek arkın tahribat etkisi azaltılmıştır. Çalışma kapsamında, her faz için ayrı ayrı denemeler yapıldığı gibi üç fazlı sistem için de benzer şekilde testler yapılmıştır. Hazırlanan prototip devre üzerinde farklı zaman periyotlarında açma veya kesme komutları gönderilmek suretiyle çok sayıda deneme yapılmıştır. Prototip devrenin, dijital ortamda giriş ve çıkış gerilimleri gözlemlenmiş, kontrol kartı ile gerilimin veya akımın düşük değerlerinde kesme veya açma işlemlerini, belirlenen tolerans aralığında hatasız bir şekilde gerçekleştirdiği görülmüştür.

The programmable Arduino circuit boards, which are now widely used in many fields, provide significant advantages in terms of both software and hardware. In addition to developing technology, the usage areas of programmable integrated circuits are changing day by day. Arduino Uno control circuit, a new model has been proposed to extend the life of the electrical circuits by preventing the arcs that occur during the opening or closing operations and thus reducing the damage that may occur in the material. It is known as the main cause of arc formation of circuit breakers to perform opening or cutting operations at high values of voltage. Therefore, in the proposed model, arc formation is prevented by performing opening or cutting operations in the low values of alternating voltage or current (especially in areas at zero crossing points or near these points). Within the scope of the study, tests were conducted for each phase in a similar way for the three-phase system. Numerous attempts have been made by opening or cutting commands at different time periods on the installed prototype circuit. The input and output voltages of the prepared prototype circuit in the digital environment were observed and it was concluded that the control card carries out the switching on or switching off operations at low values of voltage or current without error in the specified tolerance range.