Kondansatör Seçimi: 400 V mu 440 V mu? Gerilim Sınıfı ve kVAr Hesabı

Kısa cevap: 400 V şebekede reaktörsüz kademe için kondansatör çoğunlukla şebekeden yüksek bir sınıfta, 415 ya da 440 V seçilir; %7 reaktörlü kademede kondansatör uçlarındaki gerilim yaklaşık 430 V’a çıktığı için 440 V alt sınırdır ve harmonik payı düşünülerek 480 ya da 525 V tercih edilir; %14 reaktörde 525 V gerekir. Kondansatörün gücü gerilimin karesiyle değiştiği için etiketteki kVAr şebekede alınan kVAr değildir: 440 V’luk 25 kVAr kondansatör 400 V’ta yaklaşık 20,7 kVAr verir. Bu yüzden önce gereken gerçek güç bulunur, sonra seçilen gerilim sınıfına göre etiket gücü hesaplanır.

Kondansatörün gücü gerilimle neden değişir?

Üçgen bağlı üç fazlı bir kondansatörün verdiği reaktif güç Q = 3 × U² × 2πf × C ile bulunur. C sabit olduğu için güç gerilimin karesiyle orantılıdır. Vishay ESTA’nın hesap tablosu bunu Q_yeni = (U_yeni / U_n)² × (f_yeni / f_n) × Q_n biçiminde verir. Etiketi 25 kVAr olan kondansatörlerin 400 V ve 50 Hz şebekede verdiği güç:

Aynı kural ters yönde de işler: şebeke gerilimi yükseldikçe kondansatör hem daha fazla güç verir hem daha çok ısınır. Gece gerilimi 440 V’a çıkan bir tesiste 400 V kondansatör anma geriliminin 1,10 katında çalışır; TDK kataloğundaki aşırı gerilim tablosu bu seviyeye günde en fazla 8 saat izin verir. Diğer sınırlar kondansatör neden şişer yazısında.

Yüksek gerilim sınıfı seçmenin karşılığı nedir?

Daha yüksek gerilim sınıfı kondansatöre aşırı gerilim ve harmonik için pay bırakır, ömrünü uzatır. Karşılığında aynı gerçek güç için daha büyük etiketli kondansatör gerekir. TDK’nın tristörlü sistemler için verdiği uyarılar da 400 V şebekede reaktörsüz sistemlerde daha yüksek gerilimli (örneğin 440 V) kondansatör ister.

Örnek bir kademe: 400 V şebekede 20 kVAr gerçek güç isteniyor ve 440 V kondansatör kullanılacak. Etiket gücü 20 × (440 / 400)² = 24,2 kVAr çıkar; en yakın standart değer olan 25 kVAr seçilir ve kademe 400 V’ta yaklaşık 20,7 kVAr verir. Röleye girilen kademe değeri de etiket değeri değil, bu gerçek değer olmalıdır.

Reaktörlü kademede kondansatör gerilimi nasıl hesaplanır?

Seri reaktör kondansatör uçlarındaki temel frekans gerilimini U_c = U / (1 − p) oranında yükseltir. Burada p reaktör oranıdır. Harmonik gerilimler bunun üzerine eklenir.

Üreticilerin yaklaşımı farklıdır: Vishay’ın tablosu %7 reaktörlü kademede 440 V seçeneğini de gösterir, TDK’nın tristörlü sistem uyarıları ise 400 V şebekede reaktörlü sistemler için 525 V kondansatör ister. 430 V temel gerilime harmonikler eklendiğinde 440 V kondansatörün payı çok azalır; harmoniği belirgin tesislerde daha yüksek sınıf daha güvenlidir. Reaktörlü kademede 400 V kondansatör kullanmak ise kondansatörü sürekli aşırı gerilimde çalıştırır.

Reaktörlü kademede etiket gücü nasıl bulunur?

Reaktörlü bir kademenin şebekeye verdiği güç, kondansatörün şebeke gerilimindeki gücünün (1 − p)’ye bölünmesiyle bulunur. Buradan gereken etiket gücü Q_etiket = Q_gerçek × (U_n / U)² × (1 − p) olur.

• 440 V kondansatör, %7 reaktör: 50 × 1,21 × 0,93 ≈ 56,3 kVAr. Vishay’ın örneği de 50 kVAr için 1,125 katsayısıyla 56,25 kVAr verir.
• 525 V kondansatör, %7 reaktör: 50 × 1,7227 × 0,93 ≈ 80,1 kVAr (Vishay katsayısı 1,602).
• 525 V kondansatör, %14 reaktör: 50 × 1,7227 × 0,86 ≈ 74,1 kVAr (Vishay katsayısı 1,481).

Çapraz kontrol için TDK’nın reaktör tablosuna bakılabilir: 400 V, %7 ve 50 kVAr’lık reaktör üçgen bağlı 3 × 308 µF kondansatörle eşleşir. Bu kapasite 525 V’ta yaklaşık 80 kVAr eder ve 400 V’ta reaktörle birlikte yaklaşık 50 kVAr verir; yukarıdaki hesapla aynı sonuç. Reaktör ve kondansatör bu yüzden ayrı ayrı değil, set olarak seçilir.

Kapasite kaybı nasıl ölçülür?

Metalize film kondansatörler kendini onarma olaylarıyla zamanla kapasite kaybeder; TDK her olaydaki kaybı 100 pF’ın altında verir, ama binlerce olayın toplamı önemlidir. Ölçümden önce enerji kesilir, deşarj süresi beklenir ve gerilim yokluğu ölçülür. IEC 60831-1’e atıfla Vishay, kondansatörün 3 dakikada 75 V’un altına boşalmasını şart koşar. Bu işler yetkili elektrik personeli tarafından yapılmalıdır.

• Etiket değeri: “3 × 137 µF” gibi yazılan değer üçgendeki her kolun kapasitesidir. 440 V ve 25 kVAr’lık bir kondansatörde kol kapasitesi 25 000 / (3 × 440² × 314,16) ≈ 137 µF çıkar.
• İki uç arasında ölçüm: Üçüncü uç boşta bırakılıp iki uç arasında ölçüldüğünde üçgen yapı C + C/2 = 1,5 × C gösterir; bu örnekte beklenen değer ≈ 205,5 µF’tır. Ölçüm yöntemini üreticinin kılavuzuyla doğrulayın.
• Kaybı yorumlamak: Aynı ölçümde 185 µF okunursa kayıp yaklaşık %10’dur ve kondansatör 400 V’ta 20,7 yerine yaklaşık 18,6 kVAr verir. TDK’nın örnek serisinde kapasite toleransı −%5 ile +%10 arasıdır; değişim eşiği bakım planına ve üreticiye göre belirlenir.
• Akımla kontrol: Enerjili ölçüm gerekiyorsa kademe akımı pens ampermetreyle alınır. Bu kondansatör 400 V’ta yaklaşık 20,7 kVAr verdiğinden hat akımı ≈ 29,8 A olmalıdır; belirgin düşüklük kapasite kaybını gösterir.

Bazı röleler bu kaybı kendisi izler; örneğin Entes RGA/RGSR serisinde “Kondansatör Değer Kaybetme” alarmı vardır. Periyodik ölçümün yeri bakım kontrol listesi, değişim için kondansatör ve röle değişimi sayfası.

Standart mı, heavy duty mi?

Kondansatör serileri dayanabildikleri akım, ani akım ve ömür bakımından ayrılır. TDK kataloğundan üç örnek:

Harmonikli şebeke, sık anahtarlama, sıcak pano ya da reaktörlü kademe söz konusuysa heavy duty seri öne çıkar. TDK’nın aktardığı IEC 60831 değeri yılda 5000 anahtarlamadır; rölesi sürekli kademe alıp bırakan panolarda bu sınır çabuk dolar.

Sıcaklık kategorisi neyi anlatır?

Etiketteki “−25/D” gibi ifadede sayı kondansatörün çalışabileceği en düşük ortam sıcaklığını, harf üst sınırları gösterir. IEC 60831-1’e göre (TDK tablosu):

Bu değerler pano içindeki havaya göre okunur. TDK, kondansatörlerin reaktörlerin doğrudan üstüne yerleştirilmemesini ister; reaktörün ısısı kondansatörü sınıfının dışına itebilir.

Seçim hangi sırayla yapılır?

1. Gerekli gerçek kVAr’ı bulun: kaç kVAr kompanzasyon gerekir ve kompanzasyon hesaplama.
2. Harmoniği ölçün ve düz mü reaktörlü mü kademe kullanılacağına karar verin.
3. Şebeke gerilimine ve reaktör oranına göre gerilim sınıfını seçin.
4. Etiket gücünü hesaplayın ve standart değere yuvarlayın.
5. Yükün yapısına göre normal ya da heavy duty seriyi seçin.
6. Pano sıcaklığına uygun sıcaklık kategorisini kontrol edin.
7. Kontaktör ve sigortayı kondansatörün gerçek akımına göre seçin (bağlantı şeması).

Farklı gerilim sınıflarındaki ürünleri trifaze kondansatör kategorisinde, örneğin 400 ile 440 V aralığı için verilen silindir tip kondansatörde görebilirsiniz; seçimi ölçüm sonucuna göre birlikte yapmak için teklif formunu kullanabilirsiniz.

Sık sorulanlar

440 V kondansatörü 400 V şebekede kullanmak sorun olur mu?

Sorun olmaz, aksine aşırı gerilime karşı pay bırakır. Yalnız etiket gücünün yaklaşık %17 altında güç verir; kademe gücü ve rölenin kademe tanımı buna göre yapılmalıdır.

Reaktörlü kademede 400 V kondansatör kullanılabilir mi?

Kullanılmamalıdır. %7 reaktörle kondansatör uçlarında yaklaşık 430 V, %14 reaktörle yaklaşık 465 V oluşur; 400 V kondansatör sürekli aşırı gerilimde çalışır, ısınır ve erken bozulur.

Etiket gücü doğru ama oranlar tutmuyor, neden?

Etiket gücü kondansatörün kendi anma gerilimindeki değeridir. Şebeke gerilimi daha düşükse ve kondansatörler kapasite kaybettiyse pano hesaplanandan az güç verir; aylık endüktif oran %20 sınırına yaklaşır. Kademe akımlarını ölçmek gerçek gücü gösterir.

Kaynaklar

• Vishay ESTA, Calculations and Tables (AG güç kondansatörleri) (gerilim ve frekansa göre güç, deşarj, sigorta, reaktörlü devrede etiket gücü katsayıları)
• TDK Electronics, Power Factor Correction Product Overview (kondansatör serileri, reaktör tablosu, sıcaklık sınıfları, uyarılar)
• Entes, RGA ve RGSR serisi reaktif güç kontrol rölesi kılavuzu

Kaynaklar Ekim 2026’da kontrol edildi. Hesaplar 50 Hz ve dengeli üç faz için örnektir.