Elektrik Akımı Ölçümü, Ampermetre Yapısı, Bağlantısı, Pensampermetre Nedir?

Elektrik Akımı ve Tanımı

Birim zamanda, bir yönde meydana gelen elektron hareketine elektrik akımı denir.

Elektrik akımı, iletkenlere uygulanan potansiyel farkın iletken atomunun son yörüngesindeki elektronları kendi yörüngesinden koparıp bir yönde ötelemesi ile meydana gelir. 

Elektrik akımı “I” harfi ile gösterilir.  Birimi amper dir.

Akım şiddeti ampermetre ile ölçülür.

Ampermetre Yapısı ve Çeşitleri 

Elektrik akım şiddetini ölçmede kullanılan ölçü aletlerine ampermetre denir. 

Ampermetrelerin elektrik devrelerindeki sembolü, daire içinde “A” ile ifade edilir. 

Ampermetreler devreye seri bağlanır, çünkü alıcı veya alıcılardan geçecek akımın ölçülebilmesi için akımın tamamının ampermetreden geçmesi gerekmektedir. 

Ampermetreler devreye seri bağlandıklarından, ölçüm yaptıkları devrelerde bir yük gibi akımı sınırlandırıcı etki yapmamaları gerekmektedir. Bu yüzden ampermetrelerin iç dirençleri çok küçüktür (0-1 Ω) ve yanlışlıkla paralel bağlanmaları durumunda üzerinden çok büyük akım geçeceğinden kısa sürede kullanılmaz hale gelebilirler.

Akım şiddetini ölçen bu aletler dijital, analog ve pens ampermetreler olarak çeşitlere sahiptir. 

Ampermetreler ölçülecek değere göre mA seviyesinden kA seviyesine kadar ölçme alanına sahip olarak imal edilmektedirler. 

Ölçülecek akımın DC veya AC olmasına göre, DC ampermetresi veya AC ampermetresi kullanılmalıdır.

Ampermetreyi Devreye Bağlama ve Akım Ölçme 

Akım ölçme işlemi yapılmadan önceki en önemli nokta ölçüm yapılacak akıma uygun ampermetre seçmektir. Ampermetre seçimi yapılırken aşağıda belirtilen hususlara kesinlikle dikkat edilmelidir: 

Ampermetreler devreye seri bağlanır. 

Akım çeşidine uygun (AC-DC) ampermetre seçilmelidir. 

Ampermetrenin ölçme sınırı, ölçülecek akım değerinden mutlaka büyük olmalıdır. 

Alternatif akım ölçmelerinde ampermetreye bağlanan giriş ve çıkış uçları farklılık göstermezken doğru akımda “+” ve “–“ uçlar doğru bağlanmalıdır. Aksi takdirde analog ölçü aletlerinde ibre ters sapar dijital ölçü aletlerinde değer önünde negatif ifadesi görünür. 

Ölçülecek akım değerine uygun hassasiyete sahip ampermetre seçilmelidir. μA seviyesindeki akım, amper seviyesinde ölçüm yapan bir ampermetre ile ölçülemez. 

Enerji altında hiçbir şekilde ampermetre bağlantısı yapılmamalı ve mevcut bağlantıya müdahale edilmemelidir.

Akım Transformatörleri 

Büyük değerli akımların ölçülmesinde akım transformatörleri kullanılır. 

Akım transformatörlerinin primer sargısından ölçülecek akım sekonder sargısından ise ölçü aleti akımı geçer. Örneğin, 100/5 dönüştürme oranına sahip bir transformatörün primer sargısından 100 A akım geçerken sekonder sargısından ve sekonder sargısına bağlı ölçü aletinden 5 A akım geçer. 

Burada akım transformatörünün görevi büyük değerli akımı ölçü aletini tehlikeye sokmayacak değere düşürerek güvenli ölçme sağlamaktır. 

Akım transformatörlerinin primer uçları K-L, sekonder uçları k-l olarak gösterilir. 

Akım transformatörleri, hassasiyet sınıfı ve dönüştürme oranlarına göre seçilerek kullanılır. 

Akım transformatörlerinde sekonder sargı uçları açık bırakılmamalıdır. Bu durum akım trafosunun yanarak kullanılmaz hale gelmesine neden olabilir. 

1000 A kadar akım transformatörleri aşağıda verilmiştir: 10-15-20-30-50-75-100-150-200-300-400-600-800-1000 / 5 şeklindedir.

Akım transformatörünün primeri, akım değeri ölçülecek enerji hattına; sekonder uçları da ölçü aleti uçlarına bağlanmalıdır.

Ayrıca sekonder sargı uçlarından birinin mutlaka topraklaması gerekir.

Pens Ampermetreler 

Pens ampermetreler dijital ve analog olmak üzere çeşitli tipte, değişik özelliklere sahip olacak şekilde üretilmektedir. 

Pens ampermetreler, akım ölçme işlemini daha pratik hale getirmek için ampermetre ve akım trafosu aynı gövde içerisinde birleştirilerek oluşturulmuş ölçü aletleridir. 

Aletin gövdesinden dışarı doğru açılan demir nüvesi, pens gibi açılıp kapanacak şekilde yapılmıştır. Böylece akımı ölçülecek iletken kesilmeden pens içerisine alınır. 

Pens içerisindeki iletken tek sipirlik primer sargı görevi görerek etrafında oluşan manyetik alan pens şeklindeki nüveden geçerek alet içerisindeki sekonder sargıda bir gerilim meydana getirir ve akım değeri bu şekilde tespit edilir. 

Pens ampermetrelerde pens içerisine yalnız akımı ölçülecek iletken alınmalıdır. 

Pens içerisinde birden fazla iletken alınırsa ölçülen akım değeri şu şekilde yorumlanmalıdır. İletkenlerden aynı yönde akım geçiyor ise ölçülen değer bu akımların toplamına, zıt yönlü akım geçiyor ise farkına eşittir.