11. SınıfBiyomedikal Cihaz Teknolojileri

Elektriksel Güvenlik, Yalıtım ve Kaçak Akım — Çalışma Sayfası

Kazanımlar, önemli noktalar ve sık yapılan hatalar tek sayfada.

Bu konuda öğrenecekleriniz

Koruyucu topraklamanın işlevini ve Sınıf I cihazlardaki rolünü açıklayabilmek
B, BF ve CF uygulama parçası sınıflarını kaçak akım sınırlarıyla karşılaştırabilmek
Yalıtım direnci ve kaçak akım ölçümlerini yorumlayabilmek
Statik elektrik, radyo frekansı ve manyetik alan bağışıklık testlerini tanıyabilmek
Ölçüm sonuçlarını standart sınırlarla karşılaştırıp karar verebilmek

Sınıf I cihazlarda temel koruma, cihazın enerji altında olduğu sürece sürekli bağlı kalan koruyucu topraklama iletkeniyle sağlanır.
BF ve CF uygulama parçaları yalıtılmıştır; CF sınıfının hasta kaçak akımı sınırı belirgin biçimde daha düşüktür.
Kaçak akım ölçümü normal koşul ve tek arıza koşulu için ayrı ayrı yapılır; tek arıza koşulunda sınırlar daha geniştir.
Yalıtım direnci ölçümünde yüksek gerilim bulunduğu için ölçüm sonrasında test kapasitansının şarjı boşaltılmalıdır.
Statik elektrik deşarjına karşı koruma, uygun topraklama noktaları ve eşpotansiyel bağlantı yoluyla sağlanır.
Bir ölçüm sonucu yalnızca değeriyle değil, ölçüm düzeni ve çevre koşulları doğruysa anlamlıdır.

Hasta kaçak akımı sınırları: BF uygulama parçası için 100 µA, CF uygulama parçası için 10 µA düzeyindedir.
Gövde kaçak akımı normal koşulda en çok 100 µA, tek arıza koşulu altında en çok 300 µA olmalıdır.
Yalıtım direnci ölçümünde uygulanan test gerilimi tipik olarak 500 V doğru akımdır.
Ölçüm akımı: I = V / R. 500 V ile 5 MΩ yalıtımda akım 0,1 mA olarak bulunur.
Kapasitif kaçak akım: I = 2 × π × f × C × V. 50 Hz, 230 V ve 1 nF için yaklaşık 72 µA elde edilir.
Topraklama gerilimi: U = I × R. 30 mA kaçak akım ve 0,1 Ω hat direnci için 3 mV bulunur.
Statik elektrik bağışıklığı (IEC 61000-4-2, dördüncü seviye): ±8 kV temas deşarjı ve ±15 kV hava deşarjı.
Radyo frekansı bağışıklığında alan şiddeti genel olarak 3 V/m düzeyinde tanımlanır.
Manyetik alan bağışıklığında sürekli düzey 30 A/m, kısa süreli düzey 100 A/m olarak verilir.
Besleme gerilimi toleransı, anma geriliminin ± yüzde 10 aralığında kabul edilir.

Hata: Sınıf I cihazlarda korumanın yalnızca yalıtımla sağlandığı düşünülür. Oysa temel koruma koruyucu topraklama iletkeniyle yapılır.
Hata: BF ve CF sınıflarının aynı kaçak akım sınırına sahip olduğu sanılır. CF sınırı on kat daha düşüktür.
Hata: Kaçak akımın yalnızca normal koşulda ölçülmesi yeterli görülür. Tek arıza koşulu da ayrıca ölçülmelidir.
Hata: Topraklama bağlantısının metal gövde üzerindeki her noktaya bağlanabileceği düşünülür. Bağlantı topraklanabilir yüzeye yapılır.
Hata: Yalıtım direnci ölçümünde yüksek gerilim kullanıldığı için önlem gerektiği unutulur. Ölçüm sonrası şarj boşaltılmalıdır.

Kaçak akım sorularında önce sorunun gövde kaçak akımı mı hasta kaçak akımı mı olduğunu belirleyin.
BF ve CF karşılaştırmasında 100 µA ve 10 µA değerlerini aklınızda tutun; aradaki ilişki 10 kattır.
Yalıtım direnci hesabında gerilim ve direnç değerlerini doğru birimle yazın, sonra akımı hesaplayın.
Frekans sorularında kapasitif akımın frekansla doğru orantılı olduğunu hatırlayın.
Bağışıklık testi sorularında önce hangi standardın konu olduğunu belirleyin, sonra düzeyleri karşılaştırın.

Bu sayfayı okuduktan sonra konu anlatımını tekrar oku ve kendi cümlelerinle özetle.