Kablo Seçimi ve Uygulamasında 5 Önemli Faktör

Kablo sistemleriyle ilgili sorunları anlamak için kablo yapısını, özelliklerini ve sınıflandırılmalarını bilmek çok önemlidir. Bununla birlikte, bir kablo sistemini doğru seçmek ve iyi bir şekilde çalışmasını sağlamak için ek bilgiler gereklidir. Bu bilgiler, hizmet koşulları, hizmet verilen yük tipi, çalışma ve bakım şekli vb. benzerlerini içerebilir. Bu yazımızda kablo seçimi ve uygulamasında 5 önemli faktörü sizler için derledik.

A- A+

14.12.2016 tarihli yazı 14025 kez okunmuştur.

Kablo Tesisat İletkenlik Yalıtım Boyut Koruma

1) Kablo Tesisatı

Kablolar, dağıtım sistemine ve verilen yüke bağlı olarak açık veya kapalı tesisatlar da kullanılabilir. Seçilen kablo sisteminin iyi bir şekilde çalışmasını sağlamak için yerel koşullar, kurulum ekipleri ve bakım personelinin kablo sistemleri hakkında iyi bilgi sahibi olması çok önemlidir. Kanal sistemlerinin tasarımın da kanal kıvrımları sayısı ve giriş deliklerinin mesafeleri de en aza indirmek gerekli olup aynı zaman da çekme gerilimleri de belirtilmelidir.

Denetim personeli, tesisatın yapımı sırasında ekibin bu değerleri aşmamasını sağlamalıdır. Gereksiz gerilmeyi önlemek için doğru bükülme ölçüsünün korunması da önemlidir. Doğru kurulum yapıldıktan sonra kablo tesisatının bozulmasını önlemek ve bakımını yapmak için düzenli aralıklarla rutin muayenesi gerçekleştirilmelidir.

"Kablo sistemleri, elektrik dağıtım sisteminin arterleridir ve bir tesisin başarılı bir şekilde çalışması için gereken enerjiyi taşırlar."

Belli bir dağıtım sisteminde elektrik enerjisi taşımak için kullanılabilen çeşitli kablo sistemleri vardır. Bu sistem seçimleri, yerel koşullar, mevcut şirket politikaları veya geçmiş tecrübelerden etkilenebilir.

2) Kablo İmalatı

Kablo seçimi ve uygulaması, belirli bir kurulum için gerekli olan kablo tipi, iletkenliği kaplanan yalıtım malzemesini ve kablo yerleşimini de içerir.

2.1 İletkenlik

Bakır ve alüminyum gibi iletken malzemeler, yapılan işçilik, çevre koşulları ve bakım açısından dikkate alınmalıdır. Alüminyum iletkenler bu faktörlere göre bakır iletkenlerden daha hassas bir yapıdadır.

“Kablo iletkenlikleri, belirli bir kurulum için gerekli olan sınıfa göre seçilmelidir.”

2.2 Kablo yerleşimi

İletkenler tek iletkenli veya üç iletkenli kabloşekilde çeşitlendirilebilir. Her iki türde de bazı avantajlar ve dezavantajlar vardır. Tek iletkenlerin kurulumu ve birleştirilmesi daha kolaydır ayrıca çoklu kablo devrelerinin oluşturulmasına izin verir.

Öte yandan, üç iletkenli kablodan daha yüksek bir reaktansa sahipler. Tek iletkenli yapı yüksek akım taşır ve kablonun aşırı ısınmasını önlemek için düşünülmelidir.

"Tek damarlı kablolar, kısa devre akımlarının veya yüksek ark akımlarının ürettiği mekanik gerilimler nedeniyle önemli hareketlere maruz kalırlar. Genel bir kabuğa sahip üç iletkenli kablo en düşük reaktansa sahiptir ve gerilim dağılımı iletkenler arasındaki eşdeğer boşluk nedeniyle dengedir."

Topraklama kablosun da üç iletkenli kablo veya tek iletkenli ayrı bir topraklama kablosunun bulunup bulunmadığı da önemli bir husustur. Üç iletkenli kablo yapımındaki toprak iletkeni en düşük empedans yolunu tercih ettiğinden, iyi bir sistem altyapısı oluşturur. Benzer şekilde, güç iletkenlikleri ile aynı hatta bulunan başka bir zemin, ekipman veya bina çeliği yolundan daha iyi bir geri dönüş yolu sağlar.

“Bir kablo sisteminin seçimi ve uygulanması, kullanma amacı için gerekli kablo düzeninin doğru seçimine dayanmalıdır.”

2.3 İzolasyon ve kaplama

Kablo yalıtımı ve kaplamanın seçimi normal olarak kurulum türüne, ortam çalışma sıcaklığına, hizmet koşullarına, yük türüne ve uygulanabilir diğer kriterlere bağlıdır. Birçok kurulumda aşındırıcı atmosfer, yüksek ortam sıcaklığı, böcek ve kemirgen tehlikesi, yağ ve çözücülerin varlığı, ozon ve aşırı soğuk gibi sıradışı koşullar da yaygın olabilir.

Bazı uygulamalarda, bu alışılmadık koşullardan iki veya daha fazlası mevcut olabilir, bu durumda da uygun kabloların seçilmesi çok daha zor hale gelir.

3. Kablo İşletimi

Kablo izolasyonu, normal ve anormal çalışma koşullarında yaşanan gerilime dayanabilmelidir. Bu nedenle, kablo izolasyonunun seçimi, % 100, % 133 veya % 173 izolasyon seviyeleri olarak sınıflandırılan geçerli faz-faz voltajı ve genel sistem kategorisi temelinde yapılmalıdır.

Bu izolasyon seviyeleri aşağıdaki şekilde ele alınmaktadır:

% 100 düzeyinde: Bu kategorideki kablolar, sistemin normal olarak 1 dakika içinde toprak arızalarını temizleyen röle koruması ile donatılmış olduğu durumlarda uygulanabilir. Bu kategoriye genellikle topraklı sistemler denir.
% 133 düzeyinde: Bu kategorideki kablolar, sistemin normalde 1 saat içinde toprak arızalarını temizleyen röle koruması ile donatılmış olduğu durumlarda uygulanabilir. Bu kategoriye genellikle düşük dirençli topraklanmış veya topraklanmamış sistemler denir.
% 173 düzeyinde: Bu kategorideki kablolar, toprak arızasının enerjisini kesmek için gereken süre belirsiz ise uygulanabilir. Bu seviye topraklanmamış ve rezonant topraklı sistemler için önerilir.

Kablonun taşıması gereken mevcut kapasite, hizmet verdiğiyükle belirlenir.

"NEC, 600 V altında çalışan sistemler için iletkenlerin boyutlandırılması açısından çok özeldir. Kablonun mevcut taşıma gücü çalışma ortam sıcaklığına dayanır. Kablolar çoklu kanal banklarına monte edildiğinde, termal değerini aşmamak için kablo akım kapasitesinin azaltılması gereklidir."

Kabloların akım taşıma kapasitesi aşağıdaki formüle göre hesaplanabilir:

Ieq: Eşdeğer akım taşıma kapasitesidir
I: Belli bir zaman periyodu için sabit akım
t: sabit akımın zaman periyodu
T: görev döngüsünün toplam süresidir
E: kablonun gerilimi

Eşdeğer akım taşıma kapasitesi, termal dayanımında iletken boyutunu seçmek için kullanılmalıdır.

4) Kablo Boyutu

Kablo boyutunun seçimi aşağıdaki faktörlere dayanmaktadır:

1) Akım taşıma kapasitesi
2) Voltaj regülasyonu
3) Kısa devre derecelendirmesi

Bu faktörler bir kablo boyutu seçmeden önce değerlendirilmelidir. Çoğu durumda voltaj regülasyonu ve kısa devre değerlendirme faktörleri göz ardı edilir.

4.1 Akım taşıma kapasitesi

Bir kablonun mevcut taşıma kapasitesi termal ısıtmasına dayanır. NEC, çeşitli boyutlardaki kablolar için geçerli kapasiteyi listeleyen tablolarda bulunabilir. ICEA, çeşitli yalıtım ve kurulum koşulları için geçerli derecelendirme yayınlamaktadır.

"500 MCM'den daha büyük kapasiteyi taşıması gerekiyorsa, iki küçük iletkeni paralel hale getirmek daha normal bir uygulamadır."

Kablo akım derecelendirmesi, termal dağılımı sağlayacak belirli aralıklara dayanır. Bu aralık, kablo kurulacak yerden daha küçükse, kablo azaltılması gerekir.

4.2 Voltaj regülasyonu

Yanlış tasarlanmış elektrik güç sistemlerinde voltaj regülasyonu genellikle bir problem değildir. Doğru voltajın sağlanması için alçak gerilimde uzun çalışma sonucunda gerilim düşüşleri kontrol edilmelidir. Dönen yüklerde ise hem sabit durum voltaj regülasyonunda hem de çalıştırma sırasında kontrol yapılmalıdır.

“NEC, elektrik dağıtım sistemlerinde voltaj düşüşünde% 5 sınır belirlemektedir.”

4.3 Kısa devre derecelendirmesi

Kablo, bir kesici veya sigorta gibi anahtarlama cihazı tarafından arıza giderilebilinceye kadar herhangi bir termal hasar vermeden muhafaza etmelidir.

5) Koruma

Orta gerilimdeki kabloların seçilmesi ve uygulanmasında önemli bir husus, kablonun korumalı veya korumasız olması gerekliliğini içerir. Korumalı kablo seçilip uygulanacak koşullar aşağıda açıklanmaktadır. Korumalı kablo kullanımı aşağıdaki hususları içerir:

►İzolasyon sistemi tipi
►Sistem nötrünün topraklanmış veya topraklanmamış olup olmadığı
►Sistemin güvenlik ve güvenilirlik gereksinimleri

Korumasız veya metalik kaplamanın olmadığı güç sistemlerinde, elektrik alanı kısmen havada ve kısmen yalıtım sistemindedir! Yüksek gerilim durumunda olduğu gibi elektrik alanı yoğunsa, yüzey deşarjları gerçekleşir ve hava partiküllerinin iyonlaşmasına neden olur. Havanın iyonlaşması ise belirli yalıtımı bozan ve kaplamaların üzerinde ozon oluşumuna neden olur.

"Korunmasız kabloların topraklanmamış sistemlere uygulanmasında, kablo yüzeyinin nemlenmesi, yüzeyde kir oluşumu veya diğer iletken ince tabakalarla kaplanması durumunda sızıntı akımından dolayı koruyuculara zarar gelebilir."

Korunmasız, metalik olmayan kablo kullanılan kanal tipi tesisatlarda, harici elektrik alanı, çalışan personel için bir güvenlik tehlikesi oluşturacak kadar yüksek olabilir.
Taşınabilir kabloların, kablo tesisatlarının veya maruz kalan havai kablo tesisatlarının kullanıldığı ve personel tarafından ele alınabileceği durumlarda, korunmayan kablo kullanıldığında ciddi güvenlik tehlikeleri olabilir.

Aşağıdaki koşullardan herhangi birinin mevcut olduğu yerde 2kV'ın üzerinde çalışan metalik olmayan kablo için kablo koruması yapılmalıdır:

► Nemli boru hatları
► Havai tel bağlantıları
► İletkenlikten iletken olmayan bir ortama geçiş
► Kuru kir
► Kurum, tuz ve diğer kirletici maddeler içeren kirli ortam
► Personel güvenliği gerekli olduğu durumlarda
► Radyo parazitinin beklendiği yerlerde

ICEA, üzerinde kauçuk ve termoplastik izoleli kablolar için izolasyon koruması gereken gerilim sınırları belirlemiştir. Bu değerler Tablo 1'de gösterilmektedir.

“İzolasyon koruması, en az bir uçta ve tercihen iki veya daha fazla noktada topraklanmalıdır ve koruma toprak potansiyeli ile çalıştırılmalıdır.”

Çoklu topraklama, kablo devrelerinin güvenilirliğini sağlar. Topraklama, topraklama yolunun yakınında kalmasını sağlamak düşük dirençte olmalıdır.

Tablo 1: Kauçuk ve Termoplastik İzoleli Kablolar İçin İzolasyon Koruma Gereksinimleri