Alçak Gerilim Panolarda Busbar Modül Tasarım ve Adaptasyonu

Enerji dağıtım sistemlerinin gün geçtikçe geliştiği günümüzde, sürdürebilir ve kesintisiz enerji transferi çözümleri çok büyük önem taşımaktadır. Sistemsel ihtiyaçlara yönelik farklı şekillerde enerji dağıtım sistemleri mevcuttur. Alçak gerilim sistemlerde enerjinin dağıtımı ve verimliliği önemli olmakla birlikte bakımının da kolay olması önem arz etmektedir. Gelişen teknolojiler ile birlikte dijitalleşme her sektörde olduğu gibi enerji sistemlerinde de yeni tasarımları ortaya çıkarmıştır. Endüstri 4.0 ile birlikte dijital çözümlerin ön plana çıktığı büyük bir değişim çağı yaşamaktayız. Alçak gerilim sistemlerde busbar modüllerinin seçimi ve tasarımı da bu anlamda gün geçtikçe önem kazanmaktadır.

A- A+

18.09.2018 tarihli yazı 10142 kez okunmuştur.

Siemens Busbar Pano Tasarım Enerji Alçak Gerilim

Dijitalleşme çağı ile beraber akıllı şebekelere olan ihtiyaç her alanda artmaktadır. Verimlilik ve sistemsel veri takibinin kolaylığı amacıyla akıllı şebeke çözümlerine yapılan yatırımlar da bu bağlamda artmakta ve enerji alanında rekabet ortamı oluşturmaktadır. Kaynakların verimli şekilde kullanımı ve yönetilmesi küresel ortamda öncelik halini almıştır.

Alçak gerilim sistemlerde busbar (anabara) modüllerinin seçimi ve tasarımı da bu konuların başında gelmektedir. Haberleşme sistemlerinin gelişmesi ile enerji aktarımlarının tek bir monitör üzerinden takibi ve ölçümü mümkün kılınmaktadır. Alçak gerilim pano tesislerinde müşteri temini özel tip busbar tercih edilebilmekte ve bu sebeple standart çözümlerin yanı sıra özel tasarımlar ön plana çıkmaktadır. Pano yapısına uygun olarak busbar sistemlerinin farklı türlerde adaptasyonu ve tasarımları mümkündür.

Avantajları

Alçak gerilim sistemlerde enerjinin sürdürülebilir olması ve bakım amacıyla kolay erişilebilir olması önem taşır. Bara kanalı ile enerji dağıtımı yapılan modüler sistemlerde verimlilik ön plana çıkmakta ve daha modüler bir yapı kullanılmaktadır.

Kablo ile yapılan bağlantılar modüler değildirler ve ilk yatırım maaliyetleri tesiste yapılacak bir değişiklik sebebiyle boşa gidebilmektedir. Bu sebeple modüler busbar sistemleri olası bir revizyonda daha az maaliyet ile tekrar dizayn edilebilmektedir. Bunun yanı sıra busbar kanallı sistemlerde bakır veya alüminyum olarak tasarlanan izole iletken yapılar ısı transferinde daha yüksek verim sağlamaktadırlar. Kısa devre dayanımları kablolu sistemlere nazaran daha yüksektir ve kablolu sistemlerde görülen kırbaç etkisi yaşanmamaktadır. Aynı zamanda çelik konstrüksiyon içeriğinde yer alan iletken sistemler yangın anında yüksek dayanım göstermektedir ve bakır üzerindeki izolasyon yapı halojen free özelliğine sahiptir. Yangın anında ortamda oluşabilecek zararlı gazların önüne geçilmesinde yardımcı olmakla birlikte çalışan hayatınının riske atılmamasınına olanak sağlar. Dağıtım pano sistemlerinde daha yüksek akım değerlerinde taşıma olanağı sunduğu için pano yerleşim alanlarında tasarruf edilebilmekte ve bu sayede de yatırım maaliyetlerini azaltmaktadır. Bakım ve montaj kolaylığı sebebiyle operasyon esnasında tercih sebebi olmakta ve düşük bakım maaliyetleri sunmaktadır. Uzun masefeli dağıtım tesisleri için enerjinin verimli şekilde daha az kayıp ile taşınmasına olanak sağlayarak, işletmede iyi bir altyapı oluşmasına katkı sağlamaktadır. IEC standartlarına uygunluğu ve IP67 koruma sınıfına sahip olması diğer avantajlar arasında gösterilebilir.

Şekil 1 : Genel busbar(anabara) modül ile panolar arası bağlantı yapısı

Busbar Modül Tasarım ve Adaptasyonu

Alçak gerilim dağıtım sistemlerinde müşteri temini farklı tipte busbar modül çözümleri sunulabilmektedir. Bunların arasında en çok tercih edileni montaja uygun olarak tasarımı tamamlanmış pano sistemlerinin sahaya gönderimi ve sonrasında montajının gerçekleştirilmesi methodudur. Bu tür sistemlerde panonun alttan veya üstten olacak şekilde bağlantı yönüne uygun olarak tasarımı yapılmaktadır ve sahaya modül ile ayrı sevk edilmektedir. Bu tasarım tipleri genel olarak esnek modüler sistemler olarak adlandırılmaktadır. Bir başka tasarım methodu ise modülün tasarım esnasında panoya adaptasyonu ve birlikte sevk edilmesidir. Bu tasarım tipleri ise genel olarak rijid modüler sistemler olarak adlandırılmaktadır.

Esnek modüler sistemler:

Bu tür tasarım modellerinde müşteri temini busbar modüllerine ait detaylar öncelikle gözden geçirilmekte ve sonrasında esnek bara sistemleri ile saha keşifleri sonrasında bağlantıları yapılarak modül ile pano arasında adaptasyon tamamlanmaktadır. Tasarım esnasında modül ile pano faz bakır sistemlerinin aynı düzlemde ve sırada olması büyük önem arz etmektedir. Aksi takdirde sahada busbar kanallarına ait projelendirmelerde hatalara sebebiyet verecektir. Mevcut tasarımlarda pano dahilinde uygun bakır ölçüleri belirlenerek sahada esnek bakırlara montaj esnekliği yaratılması hususu da ayrıca büyük öneme sahiptir. Yeterince hareket esnekliği olmayan pano busbar bölmesinde montaj zorluğu yaşanabilmekte hatta imkansız hale gelebilmektedir. Esnek bakır sistemlerin pano ve modül ile adaptasyonu esnasında özel davlumbaz yükseltme sacları tasarlanmaktadır. Mevcut yükseltme kutuları pano iskeletine montajı yapılarak pano ile modül arasında hareket kabiliyeti sağlamakta ve busbar modül operatörünün projede oluşabilecek makul derecede ölçülendirme kaynaklı hataları tolare edebilmesine olanak sağlayacaktır.

Şekil 2.a: Esnek bakır bağlantı yapısı

Şekil 2.b: Pano ile modül arası adaptasyon kutusu

Sahada yaşanabilecek tasarımsal hatalar sebebi ile montaj zorluğu, erişimin kısıtlı olması ve daha da kötüsü doğabilecek kısa devre sonrası iç ark ile karşılaşılabilmektedir. Bunun önüne geçmek için tasarım bağlamında dikkat edilmesi gereken hususlar mevcuttur. Standart tip testli pano faz arası mesafelerin korunması (IEC 61439-1 uygun olarak) ve canlı uçların topraklama sistemine olan mesafesi korunmalıdır. Montaj esnasında kullanılacak olan bağlantı elemanlarının boyları öncesinde belirlenmeli ve erişimi dikkate alınarak tasarımı yapılmalıdır. Ayrıca giriş sistemlerinde ağırlıklı olarak kullanılan akım trafolarının bakıma ve ölçüme uygun olarak konumlandırılması önemli bir husustur. Busbar modüllerinin besleme gözlerinde ilave olarak parafudur sistemi öngörülmüş ise kablajı ve baraya olan mesafeleri tasarım anlamında büyük önem taşımaktadır. Parafudur devre kabloları mevcut fonksiyonunu yerine getirebilmesi amacı ile maximum 0,5m kablo boyunda girişe uygun montaj uzaklığında konumlandırılmalıdır. Pano içerisinde kalan modül bağlantı besleme bakırlarının tesis kısa devre değerleri göz önüne alınarak destek takozları ile birlikte pano iskeletine ve fazların birbirlerine bağlanması tasarım esnasında hatırlanması gereken bir başka husustur.

3.2 Rijid modüler sistemler:

Bu tür tasarım modellerinde müşteri temini busbar modülleri öncelikli olarak proje detayında kesin olarak belirlenmeli ve pano ile birlikte montajı gerçekleştilecek şekilde temini sağlanmalıdır. Modül ile alakalı tüm teknik ölçülendirme detayları tasarım esnasında pano ile adaptasyonun sağlanmasında çok büyük önem arz etmektedir. Bu sebeple ilgili modül ile pano iskelet ve besleme bakırları arasında rijid bağlantıyı sağlayacak özel tasarımlar yapılmalıdır. Rijid bara sistemi ile pano ve modül adaptasyonunun ilk pano montajı esnasında yapılması sahada karşılaşılabilecek bir çok sorunun da önüne geçmektedir. Esnek modüler sistemlerde keşif, saha koşulları, pano tasarım vb. hatalardan kaynaklanan birçok sorun yaşanabilmekte ve montaj işçiliği açısından uygun olmayan durumlarla karşılaşılmaktadır. Busbar modüllerinin direk olarak rijid bakır tasarımları ile tüm faz ve toprak bağlantıları yapılarak bara kanalı bağlantısına hazır halde sahaya sevki müşteri ve operatör açısından montaj kolaylığı, sabit modüler sistem, maaliyette azalma gibi birçok fayda sağlamaktadır.

Şekil 3.a: Rijid modüler sistem pano bağlantısı

Şekil 3.b: Pano ile modül arası rijid bakır tasarımı

Pano ile direk adaptasyonu sağlanan modüler sistemler standart tip test değerleri referans alınarak faz bakır tasarımı yapılan sistemler olması sebebiyle daha güvenli ve sonradan sahada müdahale gerektirmeyen sistemler olarak öne çıkmaktadır. Modül ile pano arasındaki bakır tasarımlarında akım taşıma kapasitesi ve ısınma sorunlarının önüne geçmek amacıyla uygun bara kesiti seçimine dikkat edilmesi gerekmektedir. Aksi halde direnç oluşumu ile ısınma kaynaklı bağlantı elemanlarında gevşemeler meydana gelir ve bu durum kısa devreye sebebiyet vererek iç ark oluşmasına sebep olacaktır. Pano erişim yönüne bağlı olarak rijid modüler sistemlerde tasarım farklılıkları olabilmektedir. Alttan erişim sistemlerde rijid bağlantıya uygun olarak taban detayları ve bara kanal yönleri projede dikkate alınarak tasarım bölgesi belirlenmelidir. Alttan rijid modül bağlantısı yapılarak panoların sevki mümkün olmayacağı için ilgili sabitleme ünitesi ile birlikte sahaya sevk edilip saha operatörü tarafından detaylı montaj talimatı uyarınca montajı yapılmalıdır.

Sonuç

Alçak gerilim sistemlerde busbar modül bağlantılarının birçok faydasından bahsedebiliriz. İlgili tasarım ve adaptasyon ile alakalı dikkat edilmesi gereken hususları maddeler halinde aşağıdaki haliyle özetleyebiliriz.

► Aynı düzlem üzerinde yer alması
► Faz sıralamasının pano ve modülde benzer olması
► Bakır kesitlerinin seçimi
► Montaj esnekliğinin kontrolü
► Yükseltme kutularının tasarıma etkisi
► Esnek bakırların konumlandırılması
► Faz ve toprak arası mesafeler
► Kısa devre takozları
► Trafo bakım ve ölçüm kolaylığı

Yazar: Ömür TERDİ - Siemens San. ve Tic. A.Ş