Alçak gerilim panolarında bölmelendirme ve iç ark önleyici (azaltıcı) tedbirler

İnsan hayatını tehdit eden çalışma ortamları, birçok can kaybına ve yaralanmaya sebebiyet veriyor. Bu kapsamda, tedbirlerin artırılmasına yönelik teknolojik yeniliklerin takibi ve uygulanması çok büyük bir önem taşıyor.

A+ A-

Ömür TERDİ (Siemens San. ve Tic. A.Ş.)

Alçak gerilim panolarında ‘bölmelendirme’ (aynı zamanda formlama olarak da ifade edilir), insan hayatı ve sürdürülebilir enerji anlamında çok önemlidir. Bu bağlamda, enerji altındaki tüm sistem ile şalt cihazlarının birbirlerinden ayrılması kritik önem arz etmektedir. AG pano tasarımlarında ekstra önlem olarak gördüğümüz ‘bölmelendirme’ konusu, mevcut alçak gerilim pano pazarında her geçen gün daha fazla önem kazanmaktadır ve bu konuda yatırımlar yapılmaktadır. Ülkemizde de, 2013 yılı itibari ile yürürlüğe giren 6331 sayılı İş Sağlığı ve Güvenliği Kanunu bu alanda hassasiyeti olumlu yönde artırmıştır. Yasa sonrasında önleyici faaliyetler artmasına rağmen, halen eksik noktarın olduğu açıktır. Bu sebeple, alçak gerilim pano tasarımlarında mühendis yetkinliği ve kalite unsurları bir adım ön plana çıkmaktadır.

1. Giriş
İnsan hayatını önemli ölçüde tehdit eden çalışma ortamları, ülkemizde de birçok can kaybına ve yaralanmalara sebebiyet vermektedir. Bu kapsamda, tedbirlerin artırılmasına yönelik teknolojik yeniliklerin takibi ve uygulanması çok büyük önem teşkil etmektedir.
Elektrik dağıtım panolarında da aynı riskler mevcuttur ve tedbir alınmaması durumunda can kaybı, yaralanmalar ve sistemi sekteye uğratacak telâfisi zaman alan sorunlarla karşılaşılabilmektedir. Alçak gerilim panoları sektör itibari ile en çok risk taşıyan pano grubudur ve taşıdığı güç itibari ile olası bir kısa devre sonrası yıkıcı tahribata yol açabilmektedir. Tesisin kısa devre akımı, taşıdığı anabara akım kapasitesi, şalt cihazların gücü ve bağlantı tipleri düşünüldüğünde riskten kaçınmak için maksimum tedbirlerin alınması gerekmektedir.

2. Karşılaşılan riskler
Alçak gerilim operatörleri panolarda; bir devreyi açıp kapama, enerji gösterge kontrolü, kuvvet bağlantı noktalarında bakım, bağlantı elemanlarının kontrolü, akım trafosu kontrolü, termal ölçümler vb. gibi birçok benzer sebeple çalışmaktadırlar. İşveren kurumların çalışan üzerinde sorumluluk ve hassasiyetini de düşünecek olursak; alçak gerilim pano üretici firmaları bu konuda birçok seçenek sunabilmektedirler. Ülkemizde ekstra maliyet olarak görülen bu tedbirler, aynı zamanda tesiste oluşabilecek uzun süreli hasarların da önüne geçilmesini sağlamaktadır. Operatörün devreye alma ve montaj esnasında unuttuğu herhangi bir parça veya acele ile yaptığı bir iş sonrası büyük zararlar ortaya çıkabilmektedir.
Alçak gerilim panolarda yapılacak olan ‘bölmelendirme’ ile olası bir can kaybının ve kapsamlı hasarın önüne geçilebilmektedir. Panoyu tasarlayan mühendisin yetkinliği ise, bu tesis koşullarında üst düzey güvenlik tedbirlerini sağlayacak kriterleri belirlemektedir.

3. Bölmelendirme
Elektrik panolarında ‘bölmelendirme’ IEC 61439-1 içeriğinde genel olarak belirtilmiştir. Geçtiğimiz yıllarda IEC, EN 60439-1 Standardı kullanılmaktayken, yerini IEC 61439’a bırakmıştır.


Şekil 1’de görüldüğü üzere; akım taşıyıcı baraları, şalt cihazları, harici iletken bağlantı uçları, panonun kabini ve dâhili ayırma (bölmelendirme) parçaları açık şekilde gösterilmiştir.

Form-1:
Şekil 2’de görüldüğü üzere bu tip panolarda herhangi bir bölmelendirme bulunmamaktadır. Panoya erişim anında tüm enerjili bakır, primer cihazlar ve ekipmanlar bölmelendirme olmaksızın aynı kompartman içerisinde yer almaktadır. Bu, ülkemizde ve global anlamda pek tercih edilen bir pano tipi değildir. Mevcut şartlarda birçok pano markası bu form ile üretim yapmamaktadır.

Form-2:
Form-2 ve sonraki bölmelendirme tipleri kendi içerisinde ikiye ayrılmaktadır (şekil 3). Form-2 bölmelendirme sınıfındaki panolarda düşey ve yatay dağıtım baraları şalt malzemelerden ayrılmaktadır. Genel olarak, Form-2b tipi formlama tipi tercih edilmektedir ve burada müşteri bağlantı terminalleri ile anabara bölmesi birbirinden ayrılır. Panoya erişim esnasında enerjili bakıra olan erişim izole veya sac malzeme ile IP2X’e (>12,5mm) uygun olarak engellenmelidir. Genel olarak mühendislik firmaları tarafından şartnamesi oluşturulmamış olan projelerde özel olarak belirtilmemesi durumunda bu pano tipi verilmektedir.

Form-3:


Bu tip bölmelendirmede, anabara ile tüm fonksiyonel üniteler birbirlerinden ayrılmalıdırlar. Aynı zamanda Form-3 tipi bölmelendirme esası, birden çok fonksiyonel ünitenin bir arada olduğu pano tiplerinde kesicilerin birbirlerinden de ayrılması gerekliliğini doğurur. Bu şekilde, kesiciler arası olası bir hasarın önüne geçmek amaçlanmıştır. Bir kesici bölmesi üzerinde çalışma yapılırken, rijit bir cisim düşürme ihtimalini ortadan kaldırır. Bölmeler arası hasarın ve olası bir müdahale anında operatörün zarar görmesinin önüne geçmektedir. Kendi içerisinde 2 tip Form-3 bölmelendirme yapısı mevcuttur (şekil 4). Bunlara ilave olarak, terminal bağlantıları ile anabara bölmesinin birbirinden ayrılması ile Form-3b tipi koruma sınıfı sağlanmış olur.

Form-4:


Bu tip bölmelendirmede anabara ile tüm fonksiyonel üniteler birbirlerinden ayrılmalıdırlar. Aynı zamanda Form-3 tipinde olduğu gibi, fonksiyonel üniteler de birbirlerinden ayrı olarak bölmelendirilirler. Form-4 tip bölmelendirmelerde farklı olarak, terminallerin birbirlerinden ayrı olarak tasarımı yapılmalıdır. Form-4b tipi bölmelerndirme için ayrıca terminallerin ve fonksiyonel ünitelerin birbirlerinden ayrılması gerekmektedir (şekil 5). Genel olarak, koruma sınıfı yüksek tip panolarda Form-4b tipi bölmelendirme tercih edilmelidir. Çalışan hayatına ve tesis güvenliğine önem veren işletmeler bu bölmelendirme sınıfını tercih etmelilerdir.
Ülkemizde birçok büyük kuruluş yapısında barındırdıkları ana dağıtım, modüler çekmece besleme ve hatta serbest dizayn panolarda bu bölmelendirme tipini tercih etmektedirler. Bunun yanı sıra, insan hayatını tehlikeye atmamak için ilave tedbir isteyen kurumlar için farklı çözümler de sunulabilmektedir. Terminal bağlantılarında özel tedbir olarak modüler besleme sistemlerini de birbirlerinden ve içerisinde fazlar arası ayırma amaçlı Form-4 Type-7 özel sac kutular tasarlanabilmektedir. Bu şekilde, her bir fonksiyonel üniteyi, terminalleri ve fazları birbirinden ayırmak mümkündür.

4. İç ark önleyici (azaltıcı) tedbirler
Enerji verimliliğinin ve rekabetin çok büyük önem teşkil ettiği dünyamızda mevcut pano üretimi yapan firmalar, standartlar harici ilave tedbirlere başvurmuşlardır. Pazarda daha iyi mühendislik ve satış sonrası hizmeti hedef edinmiş mühendislik firmaları, tasarladıkları panolara ek tedbirlerle özel testler yapmakta ve farkındalık yaratma uğraşındadırlar. Bu sebeple, panoların IEC 61439-1’e uygun olarak bölmelendirilmesine ilave olarak bazı tedbirler geliştirilmiştir.
- Ark direnç bölgesi: Panolar arası olası bir iç ark geçişinin önüne geçmek amaçlı izole malzemeler ile kapama yapılarak, mevcut arkın pano içerisinde sönümlenmesi amaçlanmıştır. Kısa devre olması durumunda topraklama için gövdeye bağlı sac parçalar kullanılmaktadır. Bu şekilde, olası bir gaz dağılımının ve panolar arası zararın önüne geçilmektedir.
- Serbest ark bölgesi: Enerjili bara bölmelendirme içerisinde olası bir arkın, faz bakırlarının izole malzeme ile tamamen kaplanması sonrasında faz arası izolasyon mesafesini artırarak önlenmesi amaçlanmıştır. Bu yöntemle tesis ve pano içerisinde herhangi bir hasar oluşmaması sağlanmıştır.

Kaynakça: S8 Sivacon teknik dökümanlar.