Trafo Merkezlerinde Nem Etkisi ve Alınacak Önlemler

0
Trafo merkezlerinde özellikle yüksek ve orta gerilim ekipmanlardaki, iletken malzemelerin arasındaki dielektrik malzemelerin deforme olması sonucu elektriksel kısa deşarjlar oluşabilir. Buna kısmi deşarj adı verilir. Dielektrik malzemeler üzerindeki bu deformasyonun ana sebeplerinden biri ortamda ölçülen yüksek bağıl nem oranıdır. Bağıl nem yükseldiğinde trafo merkezleri içinde çiğlenme yani küçük su damlaları oluşmaya başlar. Bu damlalar dielektrik malzemeler üzerinde gözle görülemeyecek kadar küçük hasarlar oluşturur. Bu hasarlar ise elektrik akışını olumsuz etkileyecek darbeler oluşturarak kısmi deşarjlar meydana getirir.

ÇAĞRI KANIK

Roxtec, Enerji ve Proses Endüstrileri Segment Satış Müdürü
  1. TRAFO MERKEZLERİNDE NEM OLUŞUMU

Bağıl Nem, belirli bir sıcaklıktaki havadaki su miktarının, aynı sıcaklıktaki havanın taşıyabileceği maksimum su miktarına (doyma noktası) oranı ile yüzdesel olarak hesaplanmaktadır. Aşağıdaki grafikte de görülebileceği üzere, sıcaklık arttıkça havanın su tutabilme kapasitesi artmaktadır.

Şekil1: Havadaki Doymuş Buhar Yoğunluğu Değişimi

Şekil 1: Havadaki Doymuş Buhar Yoğunluğu Değişimi

Trafo Merkezlerinin iç ortam koşulları, çok büyük oranda dış ortam koşulları ile doğru orantılıdır. Örneğin binanın ne kadar güneşli bir ortamda, ne kadar açı ile kurulduğu, bölgedeki yağmur ve sel koşulları direkt olarak şalt ekipmanları üzerindeki nem oranını etkileyecektir.

Bu koşulların ortaya çıkaracağı negatif etkiler ise, ancak inşai olarak binaların iyi tasarlanması ve çok iyi yalıtımlı malzemeler kullanılması ile giderilebilir.

  1. TRAFO MERKEZLERİNDE NEMİN OLUŞTURDUĞU PROBLEMLER

Trafo merkezlerinde özellikle yüksek ve orta gerilim ekipmanlardaki, iletken malzemelerin arasındaki dielektrik malzemelerin deforme olması sonucu elektriksel kısa deşarjlar oluşabilir. Buna kısmi deşarj adı verilir.

Dielektrik malzemeler üzerindeki bu deformasyonun ana sebeplerinden biri ortamda ölçülen yüksek bağıl nem oranıdır. Bağıl nem yükseldiğinde trafo merkezleri içinde çiğlenme yani küçük su damlaları oluşmaya başlar. Bu damlalar dielektrik malzemeler üzerinde gözle görülemeyecek kadar küçük hasarlar oluşturur. Bu hasarlar ise elektrik akışını olumsuz etkileyecek darbeler oluşturarak kısmi deşarjlar meydana getirir.

Aşağıdaki grafikte ortamdaki bağıl nem oranı ve kısmi deşarjın birbirine olan etkisini inceleyebilirsiniz.

Şekil 2: Kısmi Deşarj ve Bağıl Nem Ölçüm Sonuçları

Şekil 2: Kısmi Deşarj ve Bağıl Nem Ölçüm Sonuçları

Trafo merkezlerinde oluşan yüksek nemin temel sebepleri ise nemli hava ve binaya aşağıdaki resimdeki gibi yanlış yalıtımlar sonucu kablo geçişlerinden binaya giren sudur.

Şekil 3: Su Basmış Bir Galeri

Şekil 3: Su Basmış Bir Galeri

Bunun dışında toz da aynı su gibi kısmi deşarjı başlatmaya sebep olur. Trafo merkezlerine girme riski olan tozdan korunmak için aşağıdaki bölmelerin yalıtılması gerekir.

  • Duvarlardaki açıklıklar
  • Kablo giriş noktaları, sızdırmaz kılınamayan duvarlar ve çatılar
  • Kablo kanalları girişi
  • Yalıtım yapılmayan duvarlar arasından giriş noktaları
  • Yan bölmelerdeki kapı, kapak, pencereler

Kısmi deşarj meydana gelip arızalar oluştuğunda bunların işletmelere maliyetleri aşağıdaki gibi sıralanabilir:

Duruş Maliyetleri: Duruş maliyetleri yüksek güçteki bir enerji santralinde günlük 500.000 Euro’ya çıkan zararlar oluşturabilir.

İşletme Maliyeti: Herhangi bir arıza durumunda çevre temizliği yapmak ve en kısa zamanda enerjiyi arz etmek gerekeceğinden acil ve profesyonel bir müdahale yapmak gerekecektir. Bunun dışında bir ekipmanda arıza çıkması, aynı bağıl nem ortamında bulunan diğer ekipmanların da risk altında bulunduğunu da gösterir. Dolayısıyla bu ekipmanların da kontrolünün yapılması doğru bir yöntemdir.

Güvenlik: Arızalar işletmede ve çevre oturum bölgesindeki insan yaşamına yangın veya bina çökmeleri ile zarar verebilir.

Onarım ve Değişimler: Yeni Ekipman maliyetleri, malzeme teslim süreleri, yeni ekipmana göre tesisat değişimleri yapmak ekstra maliyetlere sebep olmaktadır.

Şekil 4: İzolasyon Kaynaklı Hatalar

Şekil 4: İzolasyon Kaynaklı Hatalar

  1. NEMİN OLUŞMAMASI İÇİN İDEAL KOŞULLAR

Trafo merkezlerinin nasıl yalıtılması gerektiği IEC Standartlarında belirtilmiştir. 1kV üzerindeki ilgili Şalt Tesisi standardı IEC 62271-1: 2007 + A1: 2011 High-Voltage Switch gear and Controlgear.Common Specifications’da bu detaylardan bahsetmektedir.

IEC 62271-1’deki Madde 2.1.1, şalt ve kumanda cihazları için normal servis koşullarını verir.

  • Ortam havası sıcaklığı 40 ° C’yi geçmemelidir ve 24 saatlik bir periyotta ölçülen ortalama değeri 35 ° C’yi aşmamalıdır.
  • Ortam havası; toz, duman, aşındırıcı ve / veya yanıcı gazlar, buharlar veya tuz içermemelidir.

Nem koşulları ise aşağıdaki gibidir:

  • Bağıl nemin ortalama değeri 24 saat boyunca ölçülüp, % 95’i geçmemelidir.
  • Su buharı basıncının ortalama değeri, 24 saatlik bir sürede, 2.2kPa’yi geçmemelidir.
  • Bağıl nemin ortalama değeri, bir aylık bir süre boyunca, % 90’ı aşmamalıdır.
  • Su buharı basıncının ortalama değeri, bir aylık periyot boyunca, 1.8 kPa’yı geçmemelidir.

Bu bilgilerle paralel olarak inşai uygulamalar binaların  ideal nem oranında tutulmasına katkıda bulunur. Binalar sağlam yapıda ve su geçirmez olmalıdır. Bina tasarımları maksimum potansiyel sel miktarı göz önüne alınarak yapılmalıdır. Pano altlarındaki delikler kapatılmalıdır. Trafo Binalarındaki tüm kablo girişleri uygun yalıtım çözümleriyle kapatılmalıdır.

  1. TRAFO MERKEZLERİNDE KABLO GEÇİŞLERİNİN YALITIMI

Çoklu kablo geçiş sistemleri, 2. Dünya Savaşı’ndan bu yana dünyada kablo ve boru geçişlerinin yalıtımında kullanılır. Roxtec ise İsveç merkezli bir firmadır ve Türkiye Ofisini Temmuz 2014’de açmıştır ve bu konunun dünyadaki öncüsüdür.

Roxtec Türkiye’nin amacı, dünyada uzun yıllardır kullanılan bu tekniği Türkiye’deki yatırımcılara ve mühendislik firmalarına anlatmak, insan yaşamını ve yatırımları korumaktır.

Çoklu kablo geçiş sistemleri aşağıdaki resimdeki gibi kauçuk ve soyulabilir katmanlı, kablo çapına göre ayarlanabilen modüllerden oluşmaktadır. Kauçuğun cıvatalar ile sıkılması sayesinde dışarıya ve içeriye şişmesi ile yalıtım sağlar.

Bu sistemlerin kullanımı için binada uygun karot delikleri açılmalı veya Roxtec’in tedarik ettiği Rezervasyon kalıbı ürünler inşaat esnasında kalıba yerleştirilmelidir.

Şekil 5: Roxtec Kablo Girişleri

Şekil 5: Roxtec Kablo Girişleri

Roxtec’in Ürün Grupları Enerji Tesislerinde Trafo Merkezlerinin kablo kanalı girişlerinde ve Beton Köşklerde kullanılmaktadır. Roxtec’in Enerji Tesisleri için sunduğu test raporları aşağıdaki gibidir:

  • 3 metre, IP68 Su sızdırmazlık testi
  • Toprak altındaki kablo çökmelerine ve kablo hareketi için Tutuculuk sertifikası
  • AISI 316 paslanmaz çelik çözümler ile yer altındaki korozif etkide bulunabilecek suya karşı en iyi çözüm
  • Özellikle OG Kablolarda karşılaşabilecek vibrasyona karşı ürünün sızdırmazlığının sağlandığına dair testler mevcuttur.

Bu uygulamalar sayesinde Kablo Girişlerinden gelen su riskine karşı galeriler ve enerji akışı tamamen korunmuş olur.

  1. ROXTEC’İN DİĞER KORUMA SINIFLARI

Roxtec sadece su yalıtımı değil aynı zamanda aşağıdaki etkenlere karşı tesisleri sertifikalı olarak korur:

  • Yangın dayanımı
  • Haşerelere karşı geçirmezlik
  • Patlama
  • Gaz, Buhar, Toz geçirmezlik
  • Elektromanyetik Enterferans
Şekil 6: Kablo Kanalı - Önce

Şekil 6: Kablo Kanalı – Önce

Şekil 7: Kablo Kanalı - Sonra

Şekil 7: Kablo Kanalı – Sonra

Diğer taraftan ise saha panolarının girişlerinde rakorlardan daha üstün bir teknikle mükemmel sızdırmazlık sağlayarak panoları, haşere, su gibi risklere karşı koruma altına alır.

Şekil 6: Roxtec Pano Girişleri

Şekil 6: Roxtec Pano Girişleri

  1. SONUÇ

 Kısmi Deşarj, Şalt Arızalarının başlıca sebeplerinden biri olup, iyi bir yalıtım sistemiyle engellenebilir.

Bina kablo girişleri, kısmi deşarj oluşumunda başlıca etkiye sahiptir ve etkili bir sistemle kapatılması gerekir.

Kısmi Deşarjı önlemek için bina tasarımları oldukça iyi bir şekilde yapılmalı  IEC Standartları ve Ekipman üreticilerinin notları takip edilmelidir.

Share.

About Author

Leave A Reply

'