Tek Hat Şeması Hazırlama Esasları

Tek hat şemasının başlangıç noktası, enerji kaynağının gösterildiği yerdir. Bu genellikle şebeke bağlantısı, jeneratör veya transformatör olabilir. Enerji kaynağı sembolü, sistemin gerilim seviyesini ve frekansını belirten etiketlerle birlikte gösterilir. Örneğin, 400V/50Hz üç fazlı şebeke bağlantısı, uygun sembol ve etiketle şemada yer alır.

Giriş noktasında, sistem koruması için gerekli olan ana kesici veya ayırıcı gösterilir. Bu elemanlar, sistemin tamamını korumak ve izole etmek için kullanılır. Giriş noktasında ayrıca ölçüm için akım transformatörleri, gerilim transformatörleri ve enerji sayaçları da gösterilebilir. Bu bileşenler, enerji tüketiminin izlenmesi ve faturalandırılması için gereklidir.

Şebeke bağlantısı şemada yıldız (Y) veya üçgen (Δ) sembolü ile gösterilir. Ana kesici ise dikdörtgen içinde kesme sembolü ile temsil edilir. Kesici üzerinde anma akımı (In), kesme kapasitesi (Icu) ve karakteristik (B, C, D) bilgileri yazılır. Örneğin: "In=400A, Icu=25kA, C Karakteristik".

Ana dağıtım hattı, enerji kaynağından ana dağıtım panosuna (MDP) kadar olan bağlantıyı gösterir. Bu hat, yüksek kesitli kablolar veya iletken bara sistemlerinden oluşur. Şemada, hat üzerinde kablo kesiti, iletken tipi ve koruma türü gibi bilgiler belirtilir. Ayrıca, voltaj düşümü hesapları için hat uzunluğu da gösterilebilir.

Ana dağıtım hattının tasarımında, kısa devre akımlarının taşınabilmesi ve termal dayanımın sağlanması önemlidir. Hat üzerindeki bağlantı noktaları, ek parçalar ve terminaller de şemada gösterilmelidir. Özellikle büyük sistemlerde, ana dağıtım hattı birden fazla kola ayrılabilir ve her kol için ayrı koruma elemanları kullanılabilir.

Üç faz (L1, L2, L3) tek çizgi ile gösterilir. Nötr (N) noktalı çizgi, toprak (PE) ise kesikli çizgi ile temsil edilir. Her hat için renk kodu belirtilir: L1-Kahverengi, L2-Siyah, L3-Gri, N-Mavi, PE-Yeşil/Sarı. TN-S sisteminde N ve PE ayrı, TN-C-S'de PEN ortak gösterilir.

Ana dağıtım panosu (MDP), sistemin merkezi dağıtım noktasıdır. Şemada, MDP dikdörtgen içinde gösterilir ve içindeki ana bileşenler sembollerle belirtilir. Bu bileşenler arasında ana kesici, şönt kesiciler, kaçak akım röleleri, kontaktörler ve ölçüm cihazları bulunur. MDP'nin giriş ve çıkış terminalleri de şemada açıkça gösterilmelidir.

MDP içindeki bileşenlerin fiziksel yerleşimi de şemada gösterilebilir. DIN rayı üzerindeki modül sıralaması, cihazların konumları ve bağlantı noktaları detaylandırılabilir. Bu bilgiler, panonun montajı ve kablolaması sırasında kılavuzluk eder. Ayrıca, MDP'nin teknik özellikleri (IP koruma sınıfı, boyutları, malzemesi) de şemada belirtilmelidir.

MDP girişinde şebeke veya trafo bağlantısı, çıkışında ise alt panolara giden hatlar gösterilir. Her çıkış devresi için devre numarası (Q1, Q2...), koruma cihazı tipi ve anma değeri yazılır. Örnek: "Q1: 3P 250A ACB - SDP1'e", "Q2: 3P 160A MCCB - FP1'e".

Tali ve kat panoları, MDP'den sonraki dağıtım kademelerini oluşturur. Bu panolar, belirli bölgelerin veya katların enerji ihtiyacını karşılar. Şemada, tali ve kat panoları MDP'ye bağlantılarıyla birlikte gösterilir. Her panonun besleme kaynağı, kapasitesi ve koruma seviyesi belirtilir.

Tali panoların iç yapısı da şemada detaylandırılabilir. Bu panolarda bulunan kesiciler, sigortalar, kaçak akım röleleri ve diğer koruma cihazları sembollerle gösterilir. Ayrıca, panodan çıkan son kullanım devreleri (aydınlatma, priz, motor vb.) de şemada yer alır. Bu devreler, yük gruplarına göre ayrılarak gösterilir.

Her alt pano içinde devreler fonksiyonel gruplara ayrılır: Aydınlatma (L), Priz (S), Motor (M), Isıtma (H). Grup sembolleri devre etiketinde kullanılır: L1, S2, M3 gibi. Yük grubu başına maksimum 8-10 devre önerilir. Kritik yükler için ayrı gruplar oluşturulur.

Sigorta ve otomatik kesiciler, aşırı akım ve kısa devre koruması sağlayan temel koruma elemanlarıdır. Şemada, sigortalar dikdörtgen içinde "F" harfiyle, otomatik kesiciler ise "QF" veya "Q" harfiyle gösterilir. Her cihazın yanında anma akımı (In), kesme kapasitesi (Icu) ve karakteristik tipi belirtilir.

Otomatik kesicilerin karakteristik tipleri (B, C, D) şemada gösterilmelidir. B karakteristiği (3-5In) genel amaçlı, C karakteristiği (5-10In) motor ve transformatör, D karakteristiği (10-20In) ise yüksek ateşleme akımlı devreler için uygundur. Sigortalarda ise gL/gG (genel amaçlı), aM (motor koruma) veya aR (yüksek kesme kapasiteli) tipleri belirtilir.

Anma akımı (In) cihazın sürekli taşıyabileceği maksimum akımdır. Kesme kapasitesi (Icu/Ics) ise kısa devreyi kesebilme yeteneğidir. Örnek gösterim: "QF1: In=160A, Icu=25kA, C Karakteristik". Seçicilik için üst kesici In değeri alt kesiciden 1.6-2 kat büyük seçilir.

Kaçak akım koruma cihazları (RCCB/RCBO), insan hayatını korumak ve yangın riskini azaltmak için kullanılır. Şemada, bu cihazlar "ΔI" sembolü veya "RCD" harfleriyle gösterilir. Yanlarında duyarlılık değeri (30mA, 100mA, 300mA) ve tipi (AC, A, B) belirtilir.

Diferansiyel koruma, faz ve nötr akımları arasındaki farkı ölçerek koruma sağlar. Tip AC cihazlar sadece alternatif akım kaçaklarına, Tip A cihazlar hem AC hem DC kaçaklara, Tip B cihazlar ise yüksek frekanslı kaçaklara karşı koruma sağlar. Şemada, RCD'lerin konumu ve korudukları devreler açıkça gösterilmelidir.

RCCB şemada "QF + Δ" sembolü ile gösterilir. Bağlantı: Girişte faz-nötr, çıkışta korunan devreler. Örnek: "RCD1: 4P 63A, IΔn=300mA, Tip A - Genel Koruma". Yangın koruma için 300mA, insan koruması için 30mA RCD'ler kullanılır. Hassas devreler için 10mA özel RCD'ler planlanır.

Yük tanımları, şemada her devrenin yanında kısaltmalarla belirtilir. Örneğin: "LIGHT" (aydınlatma), "SOCKET" (priz), "MOTOR" (motor), "HVAC" (iklimlendirme). Güç değerleri ise aktif güç (kW), görünür güç (kVA) ve akım (A) olarak gösterilir. Bu değerler, yükün teknik özelliklerini anlamak için gereklidir.

Motor yükleri için ek bilgiler de şemada yer almalıdır. Motor gücü (kW veya HP), verimliliği (η), güç faktörü (cosφ), anma akımı ve ateşleme akımı (Istart/In oranı) belirtilmelidir. Bu bilgiler, motor koruma cihazlarının seçimi ve koordinasyonu için önemlidir. Ayrıca, motorun çalışma tipi (sürekli, aralıklı, kısa süreli) da gösterilebilir.

Yük etiketinde üç değer birlikte yazılır: "18.5kW / 23kVA / 35A". kW aktif güç, kVA görünür güç, A ise anma akımıdır. Güç faktörü cosφ = kW/kVA formülü ile bulunur. Örnek: 18.5kW, 23kVA için cosφ = 18.5/23 = 0.8. Harmonikli yüklerde kVA değeri kW'dan önemli ölçüde büyük olabilir.

Kablo kesitleri ve hat tipleri, şemada hatların üzerinde veya yanında gösterilir. Kablo kesiti (mm²), iletken sayısı ve koruma iletkeni bilgileri birlikte yazılır. Örneğin: "5x16mm²" (3 faz + nötr + toprak) veya "4x25+16mm²" (3 faz + nötr + 16mm² toprak). Kablo tipi de (NYY, NYCY, H07V-K) belirtilir.

Kablo seçiminde dikkat edilmesi gereken faktörler şemada veya ekinde açıklanmalıdır. Bu faktörler arasında akım taşıma kapasitesi, voltaj düşümü, kısa devre dayanımı, montaj yöntemi ve çevre koşulları bulunur. Ayrıca, kabloların renk kodlamaları da şemada belirtilmelidir: L1-kahverengi, L2-siyah, L3-gri, N-mavi, PE-yeşil/sarı.

Bakır iletkenler Cu sembolü ile, alüminyum iletkenler Al sembolü ile gösterilir. Taşıma kapasitesi tablosu şema ekinde verilir. Örnek: "3x150+70mm² Cu/XLPE/PVC, Iz=280A, U%<3". XLPE izolasyon PVC'ye göre %20 daha yüksek akım taşır. Toprak iletkeni kesiti faz iletkeninin yarısı kadar olabilir.

Sayaç ve ölçü aletleri, şemada standart sembollerle gösterilir. Enerji sayacı "Wh" veya "kWh" sembolü ile, voltmetre "V" ile, ampermetre "A" ile temsil edilir. Bu cihazların bağlantıları, akım transformatörleri (CT) ve gerilim transformatörleri (VT) üzerinden yapılır. Şemada, CT ve VT'lerin konumları ve oranları da belirtilir.

Modern sistemlerde dijital ölçüm cihazları kullanılır. Bu cihazlar, enerji kalitesi parametrelerini (harmonikler, güç faktörü, frekans) de ölçebilir. Şemada, bu cihazların tipi ve ölçüm kapasiteleri belirtilmelidir. Ayrıca, ölçüm verilerinin iletilmesi için kullanılan haberleşme protokolleri (Modbus, Profibus, Ethernet) de şemada gösterilebilir.

Voltmetre "V" daire içinde, ampermetre "A" daire içinde, enerji sayacı "kWh" dikdörtgen içinde gösterilir. Bağlantı: Voltmetre VT çıkışına, ampermetre CT çıkışına bağlanır. Enerji sayacı hem VT hem CT çıkışlarını alır. Örnek: "EM1: 3F 4T, 400V, 5A, Cl: 0.5S, Modbus RTU".

Kumanda ve kontrol devreleri, sistemin otomatik çalışmasını sağlayan elemanlardır. Şemada, kontaktörler "KM" veya "K" harfleriyle, röleler ise "KA", "KT", "KV" gibi harflerle gösterilir. Kontaktörlerin ana kontakları güç devresinde, yardımcı kontakları ise kontrol devresinde gösterilir.

Kontrol devreleri, şemanın ayrı bir bölümünde veya aynı şema üzerinde gösterilebilir. Kontrol devrelerinde kullanılan elemanlar (butonlar, anahtarlar, sinyal lambaları, zaman röleleri) standart sembollerle temsil edilir. Kontrol devrelerinin gerilim seviyesi (24V DC, 110V AC, 230V AC) ve güç kaynağı da şemada belirtilmelidir.

Kontaktör şemada "KM1" etiketi ve bobin sembolü ile gösterilir. Ana kontaklar güç devresinde, bobin ve yardımcı kontaklar kumanda devresinde çizilir. Röleler "KA1, KT1, KV1" etiketleri ile belirtilir. Örnek: "KM1: 3P 32A, 230V AC bobin, 1NO+1NC yardımcı kontak".

Elektrik sembol standartları, tek hat şemalarında kullanılan sembollerin tanımlanmasını sağlar. IEC 60617 standardı, uluslararası düzeyde kabul görmüş sembol standardıdır. Bu standarda göre, her elektrik elemanı için belirli bir sembol tanımlanmıştır. Sembollerin boyutları, oranları ve çizim kuralları da standardın kapsamındadır.

IEC 60617 standardı, sembolleri kategorilere ayırır: Güç üretimi ve dönüşümü, iletim ve dağıtım, anahtarlama ve koruma, ölçüm ve kontrol, sinyalizasyon vb. Her kategori için özel semboller tanımlanmıştır. Şemalar hazırlanırken, bu standartlara uygun semboller kullanılmalıdır. Ayrıca, şemada kullanılan sembollerin açıklamalarını içeren bir lejant (açıklamalar tablosu) da hazırlanmalıdır.

IEC 60617 sembolleri uluslararası, EN 60617 sembolleri Avrupa standardıdır. Türkiye'de TSE, IEC/EN standartlarını uyarlar. Şemalarda: Kesici ┣━┫, Sigorta —◯—, Trafo —[ ]—, Motor —○—, Jeneratör —○ G sembolleri kullanılır. Sembol kütüphanesi proje ekinde verilmelidir.

Proje onay ve denetim süreçleri, elektrik projelerinin yasal ve teknik gerekliliklere uygunluğunu sağlar. Tek hat şemaları, bu süreçlerde incelenen temel belgelerden biridir. Proje onayı için, şemaların eksiksiz, doğru ve standartlara uygun olması gerekir. Ayrıca, şemaların ilgili yönetmeliklere uygunluğu da kontrol edilir.

Denetim sürecinde, şemaların teknik hesaplarla uyumlu olup olmadığı kontrol edilir. Kısa devre hesapları, koruma koordinasyonu, kablo kesiti seçimleri gibi teknik konuların şemada doğru şekilde yansıtılıp yansıtılmadığı incelenir. Ayrıca, şemaların okunabilirliği, ölçeklendirilmesi ve sunum kalitesi de değerlendirilir.

Şemalar Elektrik Tesisat Yönetmeliği, TEDAŞ Teknik Şartnamesi ve ilgili EN/IEC standartlarına uygun olmalıdır. Onay için: Antetli kağıt, proje mührü, mühendis imzası, lejant, ölçek bilgisi ve revizyon tablosu bulunmalıdır. Proje numarası, tarih ve revizyon numarası her sayfada yer almalıdır.