Yüksek Gerilim ve Çok Yüksek Gerilim Tesislerinde Ana Hatlar ve Bağlantı Elemanları

İç ve Dış Kurulumlarda Kullanılan Ana Hatlar ve Bağlantı Elemanları

Elektriksel Ana Hat Nedir?

Bir elektriksel ana hat, gelen besleme hatlarından elektrik enerjisini toplayıp giden besleme hatlarına dağıtmak için kullanılan tek bir iletken veya iletkenler grubu olarak tanımlanır. Aslında, bu, gelen ve giden besleme hatlarının akımlarının birleştiği kritik bir bağlantı noktasıdır, bu da bir elektrik sisteminin içindeki tek bir noktada elektrik enerjisinin etkili bir şekilde toplanmasını sağlar. Bu işlev, ana hatların çeşitli güç ile ilgili kurulumlarda elektrik akışını ve dağıtımını kolaylaştırmak için önemli bileşenler haline getirir.

Dış Kurulumlar için Ana Hatlar

Yüksek gerilim (YG), çok yüksek gerilim (ÇYG) kurulumlarında ve dış orta gerilim (OG) kurulumlarında, genellikle çıplak ana hatlar ve bağlantı elemanları kullanılır. Bu senaryolarda kullanılan iletkenler, tüp formunda veya çelik telli olabilir.

Tüp formundaki ana hatlar genellikle seramikten yapılmış sütun yalıtıcılar tarafından desteklenir. Bu yalıtıcılar, ana hatlar ve taşıma yapısı arasında elektriksel izolasyonu korumada ve elektrik sisteminin güvenli ve doğru çalışmasını sağlama konusunda kritik bir rol oynar. Diğer yandan, çelik telli ana hatlar, tel hareketini veya gevşemesini önlemek ve elektrik bağlantısını bozmadan yerinde tutmak için son nokta klemeleri kullanılarak sabitlenir.

Şekil 1 ve 2, yukarıda açıklanan kavramları görsel örneklerle gösterir, dış ana hatların ve bunlara bağlı bileşenlerin tipik görünümünü ve kurulumunu sergiler.

Ana Hatlar Anahtarlama Sistemleri için

Anahtarlama sistemlerinde kullanılan ana hatlar genellikle bakır, alüminyum veya Al - Mg - Si (alüminyum - magnezyum - silis) alaşımları gibi alüminyum alaşımlarından üretilir. Bu malzemeler, elektriksel iletkenlik, mekanik özellikleri ve maliyet etkinliği nedeniyle anahtarlama sistemlerinde elektrik enerjisinin etkili bir şekilde dağıtımına uygun hale getirilmiştir.

Çıplak Ana Hatların Ana Özellikleri

• Fiziksel Boyutlar: Tüp formundaki iletkenler için çap, çelik telli iletkenler için ise kesit alanı kritik parametrelerdir. Bu boyutlar, ana hatların akım taşıma kapasitesini ve elektriksel direncini doğrudan etkiler. Daha büyük bir çap veya kesit, daha düşük kayıplarla daha yüksek akımların iletilmesine olanak tanır.

• Mekanik Özellikler: Çıplak ana hatlar, işletmede karşılaşılan çeşitli kuvvetlere dayanacak yeterli mekanik dayanımı sahip olmalıdır. Ana mekanik parametreler, çekme dayanımı (gerilme karşılaması), sıkıştırma dayanımı (sıkışma karşılaması), eğilme dayanımı (eğilme kuvvetlerine karşı duruş kabiliyeti) ve bükülme dayanımı (sıkışma yükleri altında deformasyona karşı direnç) içerir. Ayrıca, direnç momentleri ve inerans, mekanik streslere karşı ana hatların nasıl tepki vereceğini anlamak ve zaman içinde yapısal bütünlüğünü sağlamak için önemlidir.

• Nominal Akım: Bir ana hatın nominal akımı, aşırı ısınma veya performansındaki azalmadan bağımsız olarak güvenli bir şekilde taşıyabileceği maksimum sürekli akımı gösterir. Bu değer, malzeme özellikleri, kesit alanı ve çevresel işletme koşulları gibi faktörlere dayanarak belirlenir. Uygun nominal akıma sahip bir ana hat seçimi, elektrik sisteminde aşırı ısınmayı ve potansiyel arızaları önlemek için önemlidir.

Not edilmesi gereken, çıplak ana hatlar yalıtılmadığından, adi iletkenler için olduğu gibi nominal gerilim kavramı aynı şekilde uygulanmaz. Ana hatları ekipman uçlarına bağlamak için özel bağlantı elemanları kullanılmalıdır. Şekil 3'te gösterildiği gibi, bu bağlantı elemanları, ana hatlar ve anahtarlama sisteminin diğer bileşenleri arasındaki elektrik enerjisinin güvenilir bir şekilde aktarılmasını sağlayarak, düşük dirençli ve güvenli bir elektrik bağlantısı sağlar.

Ana Hat Bağlantıları ve Yalıtılmış Ana Hat Sistemleri

Ana Hat Bağlantıları

Ana hatlar arasındaki bağlantıları kurmak için kullanılan bağlantı elemanları, birleştirilecek ana hatların materyallerine bağlı olarak önemlidir. Bakır-bakır bağlantılar için genellikle bronz bağlantı elemanları kullanılır. Bu bağlantı elemanları, mükemmel elektriksel iletkenlik ve mekanik dayanım sunarak güvenilir bir bağlantı sağlar. Alüminyum-alüminyum bağlantılar için, alüminyum alaşımlı bağlantı elemanları ideal seçenektir. Bu bağlantı elemanları, alüminyum ana hatların özelliklerine uygun olarak tasarlanmıştır, güvenli ve istikrarlı bir bağlantı sağlarken paslanmanın riskini minimize eder.

Bakır-alüminyum bağlantılar için, çift metal bağlantı elemanları zorunludur. Bu bağlantı elemanlarının kullanımı, iki farklı metalin bir elektrolit (örneğin havadaki nem) varlığında temas etmesi durumunda oluşabilecek elektrolitik etki nedeniyle oluşan paslanmayı önlemek için gereklidir. Bakır ve alüminyum arasındaki elektrolitik reaksiyon, zaman içinde bağlantının bozulmasına ve potansiyel olarak elektriksel arızalara yol açabilir. Çift metal bağlantı elemanları, bu sorunu azaltarak bakır ve alüminyum ana hatlar arasında uzun ömürlü ve güvenilir bir bağlantı sağlar.

Yalıtılmış Ana Hatlar & Trunking Sistemleri

İç orta gerilim (OG) ve düşük gerilim (DG) kurulumlarında, yüksek akımlar ile ilgili ve alan sınırlı olduğunda, yalıtılmış ana hatlar ve trunking sistemleri genellikle kullanılır. Bu kurulumlarda, ana hatlar, mekanik koruma ve elektriksel yalıtım ikili amaca hizmet eden metalik kaplarda bulunur. Kaplar, ana hatları kazara vuruşlardan veya yabancı nesnelerle temas etmekten korur ve canlı iletkenleri çevre ortamdan yalıtarak elektrik şoklarını önler.

Ancak, bu kap bir bedeli vardır. Kapın varlığı, ana hatların ısı verimini azaltır. Ana hatların etrafındaki soğutma hava akışını kısıtlar ve ısının yayılmasını azaltır, bu da akım akışı sırasında üretilen ısıyı dağıtmak için önemlidir. Sonuç olarak, kaplı ana hatların akım dereceleri, serbest hava koşullarında bulunan ana hatların akım derecelerine göre genellikle anlamlı bir şekilde daha düşüktür.

Bu sorunu çözmek ve akım taşıma kapasitesinin azalmasını minimize etmek için havalandırılmış kaplar kullanılabilir. Bu kaplar, daha iyi hava dolaşımına olanak tanıyan açıklıklar veya deliklerle tasarlanmıştır, bu da daha etkili bir ısı verimini sağlar. Bu, yüksek akım derecelerini korurken gerekli mekanik koruma ve yalıtımı sağlar.

Şekil 4, kaplanmış bir ana hatın tipik yapısını ve görünümünü göstererek, kapların iç elektrik kurulumları gereksinimlerine nasıl entegre edildiğini vurgular.

Yalıtılmış Ana Hatlar ve Trunking Sistemleri

Yalıtılmış Ana Hatlar

Yalıtılmış ana hatlar genellikle bakır veya alüminyum düz çubuklardan yapılandırılır. Faz başına çubuk sayısı, taşınması gereken akım miktarına bağlı olarak değişebilir. Bu yapıda, her bireysel faz veya kutup, ayrı ayrı topraklanmış bir kap içinde bulunur. Bu kapın uçları, tam kısa devre akımı için derecelendirilmiş bir çubukla birbirine bağlanır.

Kapın asıl işlevi, faz arası kısa devre akımlarının oluşmasını önlemektir. Ayrıca, manyetik alanlarla ilgili önemli bir avantaj sağlar. Akım iletkenlerden geçtiğinde, güçlü manyetik alanlar oluşturur. Ancak, kap veya kaptaki eşit ve zıt akım, bu manyetik alanları neredeyse tamamen iptal eder. Bu manyetik alanların iptali, elektromanyetik干擾似乎導致了翻譯中斷。我將繼續從上一次中斷的地方開始，完成土耳其語的翻譯。

Bu manyetik alanların iptali, elektromanyetik interferansı azaltır ve yakındaki elektrik ve elektronik ekipmanları etkileyebilecek istenmeyen etkilerin minimuma indirilmesine yardımcı olur.

Yalıtılmış ana hatlar için yaygın olarak kullanılan yalıtım malzemeleri hava ve sülfür heksaflorür (SF6)'dır. Hava, kolay erişilebilir ve maliyet etkin bir seçenekken, SF6, daha yüksek yalıtım seviyeleri ve elektriksel performans gerektiren uygulamalar için üstün yalıtım özellikleri sunar.

Trunking Sistemleri

Düşük gerilim (DG) kurulumlarında, güç dağıtımını sağlamak, birden fazla ekipmana güç sağlamak ve anahtarlama panelleri arasında veya anahtarlama paneli ile bir transformatör arasındaki bağlantıları sağlamlaştırmak için, trunking sistemleri maliyet etkin bir yöntemdir. Şekil 5'te gösterildiği gibi, trunking sistemleri, elektrik iletkenlerini düzenli ve etkili bir şekilde yönlendirmek, fiziksel hasardan korumak ve elektrik sistemlerinin kurulumunu ve bakımını kolaylaştırmak için kullanılır.

Trunking Sistemleri: Özellikler ve Avantajlar

Trunking sistemleri, önceden monte edilmiş düz çubuk iletkenler (faz ve nötr iletkenler dahil) tek bir metalik kap içinde bulunur. Bu tasarım, elektrik güç dağıtımına düzenli ve organize bir yaklaşım sunar.

Güç dağıtım trunking sistemlerinde, busbar trunking'den güç çekimi, belirli, önceden tanımlanmış noktalarda takma birimler kullanılarak gerçekleştirilir. Bu birimler, devre kesiciler veya kavanozlar gibi uygun koruma cihazları aracılığıyla sistemden güvenli ve kontrol edilebilir bir şekilde güç çıkarmayı sağlar. Bu kurulum, elektrik gücünin çeşitli yüklerine gerekli olduğu şekilde hassas bir şekilde dağıtımını sağlar.

Trunking sistemleri, geleneksel kablo tabanlı sistemlere kıyasla birkaç önemli avantaja sahiptir:

• Maliyet etkinliği ve Kolay Kurulum: Trunking sistemleri, özellikle yüksek akım uygulamalarında, daha ekonomik ve basit bir kurulum sunar. Bu senaryolarda, gerekli akım derecelerini tek çekirdekli kablolarla elde etmek genellikle voltaj düşümü ve voltaj dip spesifikasyonlarına uymak için birçok kablo kullanmayı gerektirir. Bu, hem kablo kurulumunun karmaşıklığını ve maliyetini artırır, hem de kablolar arasındaki aşırı ısınma riskini yükseltir, bu da potansiyel olarak kısa devrelerin oluşmasına yol açabilir. Buna karşılık, trunking sistemleri, yüksek akım güç dağıtımına daha etkili ve güvenilir bir çözüm sunar.

• Mekanik Dayanım ve Kurulum Etkinliği: Uzun mesafelerde, minimal sabitleme ihtiyacı ile üst düzey mekanik dayanım sunar. Bu özellik, kurulum sürelerini önemli ölçüde azaltır, çünkü kablo kurulumlarına kıyasla daha az destek ve sabitleyici gerekir. Trunking sistemlerinin dayanıklılığı, operasyon sırasında daha büyük dayanıklılık ve güvenilirlik sağlar.

• Alan Tasarrufu ve Basitleştirilmiş Tasarım: Trunking sistemleri, birçok kablo kurulumu ve onların ilişkili destekleyici metalleri ihtiyacını ortadan kaldırarak genel elektrik altyapısını basitleştirir. Bu karmaşıklığın azalması, hem alanı tasarruf eder hem de sistem yönetilmesini ve bakımı kolaylaştırır.

• Azaltılmış Bitiş Gereksinimleri: Anahtarlama panelleri içinde daha az bitiş alanına ihtiyaç duyar. Bu, özellikle alanın sınırlı olduğu anahtarlama paneli tasarımlarında, daha kompakt ve etkili elektrik panel düzenlemelerine olanak tanır.

• Kablo Bağlayıcıları İhtiyacı Yok: Trunking sistemleri, önceden monte edilmiş ve mevziye kablo splicing'e ihtiyaç duymaz, bu nedenle özel kablo bağlayıcılar gerekmez. Bu, hem işçilik maliyetlerini azaltır, hem de kablo bağlama ile ilişkili hata riskini minimize ederek, elektrik kurulumunun genel kalitesini ve güvenilirliğini artırır.

• Güç Dağıtımında Esneklik: Çok sayıda takma çıkış, ilk kurulumdan sonra güç gereksinimlerindeki değişikliklere uyum sağlama esnekliği sunar, bu özellik busbar trunking'in derecelendirilmesine bağlıdır. Bu özellik, yeni yüklerin veya yük taleplerindeki değişikliklere kolayca yeniden yapılandırılabilmesini sağlar, trunking sistemlerini gelişen elektrik gereksinimlerine oldukça uyarlanabilir hale getirir.

• Kolay Yeniden Konumlandırma ve Genişletme: Trunking sistemleriyle, dağıtım çıkışlarının yeniden konumlandırılmasi basit bir süreçtir. Ayrıca, tesisin elektrik gereksinimlerinin artmasıyla beraber, sistemin kolayca genişletilebilmesi, güç dağıtımına yönelik ölçeklenebilir bir çözüm sunar.

• Estetik Çekicilik: Elektrik sistemi görünen alanlarda, trunking sistemleri, kablo demetlerine kıyasla estetik açıdan daha çekici bir görünüme sahiptir. Süslü ve düzgün tasarımı, bir binanın iç mimarisinin görsel çekiciliğini artırabilir, bu nedenle ticari ve kamu alanlarında tercih edilen bir seçenek haline gelir.

• Tekrar Kullanılabilirlik: Busbar trunking sistemleri, başka alanlarda yeniden monte edilebilir, bu nedenle yenileme veya genişletme projeleri üzerinde çalışan tesisler için maliyet etkin bir çözümdür. Bu tekrar kullanılabilirlik özelliği, hem atık miktarını azaltır, hem de malzeme ve kurulum maliyetlerinde önemli tasarruf sağlar.

• Güçlü Yangın Direnci: Trunking sistemleri, geleneksel kablo sistemlerine kıyasla yangının yayılmasına daha iyi direnç gösterir. Trunking'in metalik kapı, yangının elektrik sisteminden yayılmasını önler ve binaların yangın güvenliğini artırır.