Yüksek Gerilimli Dağıtım Hatları ve İnşaat Alanları için Güç Dağıtım Gereklilikleri

Düşük gerilim dağıtım hatları, dağıtım transformatörü aracılığıyla 10 kV'lık yüksek gerilimi 380/220 V seviyesine düşüren devrelere atıfta bulunur—yani, alt istasyondan son kullanım ekipmanlarına kadar uzanan düşük gerilim hatlarıdır.

Düşük gerilim dağıtım hatları, alt istasyon kablosu yapılandırmalarının tasarım aşamasında dikkate alınmalıdır. Fabrikalarda, nispeten yüksek güç talebine sahip atölyeler için genellikle özel atölye alt istasyonları kurulur, burada transformatörler çeşitli elektrik yüklerine doğrudan güç sağlar. Daha küçük yükleri olan atölyelerde ise güç ana dağıtım transformatöründen doğrudan sağlanır.

Düşük gerilim dağıtım hatlarının düzenlemesi, yük kategorisi, büyüklüğü, dağılımı ve yük karakteristiğine dayanır. Genel olarak, iki tür dağıtım yöntemi vardır: radyal ve gövde (veya ağaç tipi).

Radyal devreler yüksek güvenilirliğe sahiptir ancak daha yüksek yatırım maliyetleri gerektirir. Bu nedenle, üretim süreçleri değiştiğinde dağıtım devresinde büyük değişikliklere gerek olmaması nedeniyle modern düşük gerilim sistemlerinde gövde tipi dağıtım daha yaygın olarak kullanılır. Böylece, gövde tipi yöntemin maliyeti daha düşük ve uyumluğu daha yüksektir. Ancak, güç sağlama güvenilirliği açısından radyal yöntemden biraz geri kalır.

1. Düşük Gerilim Dağıtım Hatları Türleri

Düşük gerilim dağıtım hatları için iki tane yükleme yöntemi vardır: kablo yerleştirimi ve hava yolu hat inşası.

Kablo hatları yer altına gömülmüş olup, bu nedenle rüzgar veya buz gibi doğal koşullardan çok az etkilenir. Ayrıca, yer üstünde görünür kablolar olmadığından, şehir estetiğini ve bina çevrelerini artırırlar. Ancak, kablo yüklemleri daha yüksek yatırım maliyetleri gerektirir ve bakım ve onarım yapmak daha zordur. Hava yolu hatları tam tersi avantaj ve dezavantajlara sahiptir. Bu nedenle, özel gereksinimler olmadığı sürece, düşük gerilim dağıtımında genellikle hava yolu hatları kullanılır.

Düşük gerilim hava yolu hatları genellikle ahşap veya beton direkler kullanılarak inşa edilir, izolatörler (porselen şişeler) ile iletkenler direklerin üzerine monte edilmiş kollar üzerinde sabitlenir. Fabrika alanlarında iki direk arasındaki mesafe yaklaşık 30–40 metredir ve açık alanlarda 40–50 metreye ulaşabilir. Iletkenler arasındaki boşluk genellikle 40–60 santimetredir. Hat rotaları mümkün olduğunca kısa ve doğrudan olmalı ve aynı zamanda yükleme ve bakım kolaylığı sağlamalıdır.

1.1 İnşaat Alanı Güç Dağıtımı

İnşaat alanlarındaki elektrik yük koşulları, normal endüstriyel tesislerden farklıdır. Yüklerin büyüklüğü ve doğası projenin ilerleyişiyle değişir—örneğin, ilk inşaat aşamalarında genellikle taşıma ve taşıma makineleri kullanılırken, daha sonraki aşamalarda kaynak makinesi gibi cihazlar kullanılabilir. Bu nedenle, site toplam güç talebi, inşaatın zirve aşamasındaki maksimum hesaplanan yük değerine dayanarak belirlenmelidir.

İnşaat alanlarındaki güç sağlanması geçicidir. Tüm elektrik ekipmanları hızlı yükleme ve sökme imkanı sunmalıdır. Şantiye alt istasyonları, dışarıya dönük direk tipi tercih edilir. Gövde tipi hava yolu hatları genellikle kablolama için kullanılır. Hatların inşa edilmesi sırasında trafik engellenmemesi ve yükleme ve kaldırma kolaylığı sağlanmalıdır. Alt yapı projesi veya tünel inşaatında sınırlı alana sahip durumlarda, hava yolu hat yüksekliği standart zemin gereksinimlerini karşılayamaz. 

Bu durumlarda, aydınlatma devreleri 36 V'nin altında güvenli ekstra düşük gerilim (SELV) kullanmalıdır, motor yükleri için 380/220 V güç sağlama hatları ise iyi yalıtım ve nem direncine sahip esnek üç faz dört çekirdekli kablolar kullanmalıdır. Kablolar inşaat ilerlemesine göre yerleştirilmeli ve kullanılmadıklarında güvenlik sağlamak için bağlantısı kesilip çıkarılmalıdır.

1.2 Iletkenler ve Zemin Arasındaki Minimum Mesafe

Dağıtım hatları, yanıcı malzemelerden yapılmış çatıları geçmemelidir, ayrıca ateş dirençli çatılarına sahip binaları geçmemesi tercih edilir; kaçınılmazsa, ilgili yetkililerle koordinasyon yapılması gerekir. Iletkenlerin binalarla arasındaki dikey mesafe, en büyük sarkma noktasında 1–10 kV hatlar için en az 3 metre, 1 kV altındaki hatlar için en az 2.5 metre olmalıdır.

Dağıtım hatları ile iletişim (düşük gerilim) hatları kesiştiğinde, güç hatları iletişim hatlarının üzerinde monte edilmelidir. En büyük sarkma noktasında dikey ayrılık 1–10 kV hatlar için en az 2 metre, 1 kV altındaki hatlar için en az 1 metre olmalıdır.

2. İnşaat Alanlarındaki Dağıtım Panelleri

İnşaat alanlarındaki dağıtım panelleri, ana dağıtım paneli, sabit alt dağıtım panelleri ve mobil alt dağıtım panelleri olarak sınıflandırılabilir.

2.2 Ana Dağıtım Paneli

Bağımsız bir transformatör kullanılıyorsa, hem transformatör hem de ondan sonraki ana dağıtım paneli güç sağlayıcı tarafından kurulur. Ana dağıtım paneli, ana düşük gerilim devre kesici, aktif ve reaktif enerji sayaçları, voltmetre, ampermetre, volt seçici anahtarı ve gösterge lambalarını içerir. İnşaat alanındaki tüm şubeler, bu ana panelden aşağısında bulunan alt dağıtım panellere bağlanır.

Direnkli bir transformatör kullanılıyorsa, hem ana hem de alt dağıtım panelleri direk üzerine monte edilir, kasanın alt kısmı en az 1.3 metre yukarıda olmalıdır. Daha büyük transformatörlerin zemin platformlara kurulduğu durumlarda, kapalı anahtar kabinleri kullanılabilir. Alt dağıtım panelleri genellikle DZ serisi düşük gerilim devre kesiciler kullanır. 

Ana devre kesicisi, transformatörün nominal akımına dayanarak seçilirken, şubelerde her bir devrenin maksimum nominal akımına göre daha küçük kapasiteli kesiciler kullanılır. Küçük akımlı devrelerde artık akım cihazları (RCD) kullanılmalıdır (maksimum RCD kapasitesi: 200 A). Şube devre kesicilerinin sayısı, tasarlanan şube sayısından bir veya iki fazla olmalıdır, böylece yedek devreler olarak hizmet verebilir. İnşaat sahasındaki dağıtım panolarında ampermetre ve voltmetre gibi izleme araçları monte edilmez.

Eğer mevcut bir transformatör (sahaya özel olmayan) kullanılıyorsa, ana ve alt dağıtım işlevleri tek bir kasaya entegre edilir ve aktif ve reaktif enerji sayacı eklenir. Ana dağıtım panelinden itibaren, sistem TN-S üç faz beş tel yapılandırmasını benimser ve dağıtım panelinin metal kabuğu koruyucu toprak (PE) ile bağlantılı olmalıdır.

2.3 Sabit Alt Dağıtım Paneli

İnşaat alanlarında, kablo yerleştirimi çoğunlukla doğrudan toprağa gömülmüş olarak yapılır ve güç sağlama sistemi genellikle radyal yapılandırmayı kullanır. Her sabit alt dağıtım paneli, kendi şubesinin son noktasını oluşturur ve bu nedenle genellikle tedarik ettiği elektrik ekipmanlarına yakın konumlandırılır.

Sabit alt dağıtım panelinin kabuğu ince çelikten yapılmıştır ve yağmurdan korunacak şekilde üstü kaplıdır. Kutunun alt kısmı, zemin seviyesinden 0,6 metreden fazla yükseklikte, açı çelik bacaklar üzerinde monte edilir. Kutuda her iki tarafında kapılar bulunmaktadır. İçerisinde, elektrik bileşenlerinin montaj tabanı olarak kullanılan yalıtım paneli bulunur. Kutuya, bağlı tüm ekipmanların maksimum nominal akımına göre boyutlandırılmış 200-250 A ana anahtar - dört pololu RCD - monte edilmiştir.

Kullanışlılık açısından, tasarım, kule vinçleri veya kaynak makineleri gibi yaygın site ekipmanlarını barındırabilir şekilde planlanmıştır. Ana anahtardan sonra, tipik ekipman derecelerine göre kombin edilmiş birkaç şube anahtarı (aynı zamanda dört pololu RCD'ler) monte edilir - örneğin, 200 A ana RCD ile dört şube: iki adet 60 A ve iki adet 40 A. Her şube RCD'nin altında, fayanslı priz tutucular monte edilir, görünür bir kesme noktasını sağlar ve ekipman uç noktaları olarak hizmet eder. Prizlerin üst uç noktaları, RCD'lerin alt uç noktalarına bağlanırken, alt uç noktalar ekipman bağlantıları için açık kalır. Gerektiğinde, kutunun içine tek fazlı anahtarlar da monte edilir, tek fazlı ekipmanlara güç sağlamak için.

Bir şubenin son noktası olarak, her sabit alt dağıtım paneli, koruyucu toprak bağlantısının güvenilirliğini artırmak için tekrarlı topraklamaya sahip olmalıdır.

iletkenler kutuya girdikten sonra, nötr (iş zero) iletken, bir terminal bloğuna bağlanır. Faz iletkenleri doğrudan RCD'nin üst uç noktalarına bağlanır. Koruyucu toprak (PE) iletkeni, kabuğun toprak cıvatalarına sıkıştırılır ve tekrarlı toprak elemanına bağlanır. Bu dağıtım panelinden aşağı doğru tüm PE iletkenleri aynı cıvataya bağlanır.

2.4 Taşınabilir Alt Dağıtım Paneli

Taşınabilir alt dağıtım panelinin dahili yapılandırması, sabit tipli ile aynıdır. Esnek kauçuk kaplı kablo aracılığıyla sabit alt dağıtım paneline bağlanır ve hizmet ettiği ekipmanlara mümkün olduğunca yakın taşınır - örneğin, alt katlardan yukarıdaki inşaat düzlemine. Kutu ayrıca RCD'ler kullanır, ancak sabit kutulardan daha küçük kapasiteli olanlardır. Tek fazlı anahtarlar ve prizler, tek fazlı ekipmanlara tek fazlı güç sağlamak üzere eklenir. Metal kabuk, koruyucu toprak iletkenine bağlanmalıdır.