SIVACON S8 alçak gerilim panoları, elektrik dağıtım sistemlerinde temel rol oynayan önemli bileşenlerdir. Endüstriyel tesislerden ticari binalara kadar çeşitli uygulamalarda kullanılan bu panolar, elektrik enerjisinin kontrolü ve dağıtımı için vazgeçilmez bir parçadır. Yüksek enerji geçişi ve yoğun elektrik akımları nedeniyle, alçak gerilim panolarında aşırı ısınma gibi kritik durumlar meydana gelebilir.

Alçak gerilim panolarındaki aşırı ısınma sorunu, ciddi sonuçlar doğurabilir ve hatta yangın gibi tehlikeli durumların ortaya çıkmasına yol açabilir. Bu nedenle, alçak gerilim panolarının sürekli olarak izlenmesi önerilir ve olay anında hemen müdahale edilmesi gerekir. İşte bu noktada, sıcaklık izleme sistemleri devreye girmektedir.

Sıcaklık izleme sistemi, alçak gerilim panolarında oluşabilecek aşırı ısınma durumlarını tespit ederek potansiyel sorunları önceden belirleme ve önleme olanağı sağlar. Bu sistem, termal sensörler ve akıllı izleme sistemlerini içerir ve panonun sıcaklık verilerini sürekli olarak izleyerek, olası tehlikeli durumlar için erken uyarı sağlar. Bu sayede, panoların verimliliği artırılarak, enerji kayıpları en aza indirgenir ve önemli ölçüde güvenlik arttırılır.

Alçak gerilim panolarında sıcaklık izleme sisteminin amacı; elektrik güvenliği, enerji verimliliği ve tesislerin güvenliğini sağlamaktır.



 

► PT100 Sıcaklık Sensörü: Platin veya nikel telden sarılan direncin cam, mika veya seramik içine geçmesiyle oluşan ve direncinin 100 ohm olduğu bir tür sensördür. Bu sensörler, standart olarak IEC 60751 normlarına uygun olarak üretilir ve 0°C'de 100 ohm olacak şekilde tasarlanır. Sıcaklık arttıkça, direnci artar ve bu değişim hassas bir şekilde ölçülerek sıcaklık değeri belirlenir. PT100 sensörleri, genellikle -200°C ile 600°C arasındaki sıcaklık ölçümleri için kullanılır. Yüksek hassasiyetleri ve stabil çalışmaları sayesinde endüstriyel ortamda güvenilir bir sıcaklık izleme çözümü sunar.


 

Şekil 1: PT100 Sıcaklık Sensörünün Bara Bağlantısı

► PT1000 Sıcaklık Sensörü: Direncinin 1000 ohm değerinde olduğu bir tür sensördür. PT1000, PT100'e kıyasla daha yüksek bir direnç değeri sunar. Bu durum onu düşük güç tüketen uygulamalar için daha uygun hale getirir. Genellikle -50°C ile 200°C arasındaki sıcaklık ölçümleri için kullanılır. PT1000 sensörlerinin PT100'lere kıyasla avantajı; daha az akım çekmeleri ve dolayısıyla daha az ısı üretmeleridir. Bu özellikleri sayesinde hassas ve düşük güçlü uygulamalar için tercih edilebilir hale gelir.

Alçak gerilim panoları, elektrik dağıtım sistemlerinin temel bir parçasıdır ve endüstriyel tesisler, ticari binalar, hastaneler, alışveriş merkezleri, enerji santralleri gibi birçok farklı alanda kullanılır. PT100 ve PT1000 sıcaklık sensörleri, alçak gerilim panolarında kesici bağlantı noktalarına, müşteri kablo bağlantı noktalarına, ana baraya, dikey baranın ana baradan ayrıldığı noktalara, panodaki ana baralarının geçiş noktalarına ve çekmece içlerine yerleştirilip alçak gerilim panolarında geniş kapsamlı sıcaklık izleme için kullanılır. Aşırı ısınma durumlarını tespit ederek, panoların güvenli ve verimli bir şekilde çalışmasını sağlarlar.

PT100 ve PT1000 sıcaklık sensörlerinin en önemli avantajları, yüksek hassasiyet ve doğruluk sunmalarıdır. Bu, panoların sıcaklık değişimlerini hassas bir şekilde ölçerek sorunları erken aşamada tespit etmeyi mümkün kılar. Dayanıklı olmaları sayesinde uzun kullanım ömrüne sahip olup uzun yıllar boyunca güvenilir bir şekilde çalışabilirler. Endüstriyel ortamlarda bile stabil çalışma sağlarlar ve çevresel etmenlere dayanıklıdırlar. Bu nedenle zorlu koşullarda dahi güvenilir sonuçlar elde edilir. Ayrıca düşük güç tüketimi ve akım çekmeleri, enerji verimliliğine katkıda bulunarak sıcaklık izleme süreçlerinde daha az enerji harcanmasını sağlar.

PT100 ve PT1000 sıcaklık sensörleri, dijital ve analog haberleşme protokolleri aracılığıyla farklı izleme ve kontrol sistemlerine kolayca entegre edilebilir. PT100 sinyallerini toplamak için S7-1200 gibi PLC cihazlarıyla beraber kullanılabilir. PLC gibi cihazlara bağlandığında birçok iletişim protokolüyle kullanılma imkânı olur. Modbus TCP protokolüyle alçak gerilim panolarındaki izleme ve kontrol sistemi olan SIMARIS Kontrol’de kullanılabilir. Mindsphere gibi bulut tabanlı IoT platformları kullanıldığında ise bu platformlar sayesinde sıcaklık bilgilerine her yerden ulaşmak mümkün olacaktır. Özetle, genel olarak yaygın kullanılan haberleşme protokolleri ile veriler kolayca diğer sistemlere aktarılıp, sıcaklık bilgileri uzaktan izlenebilir.


► Kızılötesi Sensör: Alçak gerilim panolarında kullanılan diğer bir sistem olan kızılötesi sensörler, panoların sıcaklık izleme ve termal kontrolleri için kullanılan önemli sensörlerdendir. Bu sensörler kızılötesi teknolojisini kullanarak, 7/24 termal izleme ile kritik öneme sahip elektrik ekipmanlarının ısısındaki artışı izlemek için özel olarak tasarlanmıştır. Panolarda kullanılan kızılötesi sensörler; patentli, küçük, plastik bir koruyucuya sahip ve harici güce ihtiyaç duymayan, temas gerektirmeyen sensörlerdir. Kızılötesi sensörler, çevresel sıcaklık yükselme (ΔT) prensibine göre çalışır. Bu prensip, panodan panoya veya farklı istasyonlar arasında sıcaklık karşılaştırmalarındaki değişkenleri ortadan kaldırarak elektrik ekipmanlarının sıcaklık ölçümleri için uluslararası kabul gören bir yöntem haline gelmiştir. Kızılötesi sensörler ömür boyu kalibrasyona sahiptir ve farklı bara boyutları veya montaj mesafeleri için kullanılabilir. Sensörler CE gereklerine uygun ve UL onaylıdır. IP67 ile sızdırmaz bir şekilde kapatılarak tehlikeli bölgelerde de (NEMA 4X) kullanılabilen bir sensördür.

Kızılötesi sensörler, elektrik bileşenlerinin yüzeylerinden yayılan kızılötesi radyasyonu kullanarak temassız sıcaklık ölçümü yaparlar. Bu sayede, panonun iç kısmındaki bileşenlerin üzerine doğrudan temas etmeden sıcaklık değerlerini tespit ederler. Genellikle -45°C ile 290°C arasındaki sıcaklık ölçümleri için kullanılır. İzin verilen maksimum ortam sıcaklığı 100°C’dir. Sıcaklık değişimlerine anında tepki vererek hızlı bir şekilde değer ölçerler. Aynı zamanda yüksek hassasiyetleri sayesinde küçük sıcaklık değişimlerini bile algılayabilirler.

Alçak gerilim panolarındaki elektrik bileşenlerinin aşırı ısınmasını tespit ederek, potansiyel tehlikeli durumları erken aşamada belirleyerek güvenlik önlemlerinin alınmasına ve ciddi arızaların önceden engellenmesini sağlar. Panonun sıcaklık durumunu sürekli olarak izlemek, enerji verimliliğini artırmak ve gereksiz enerji kayıplarını önlemek için önemlidir. Isı kaçaklarının tespit edilmesi ve düzeltilmesi, panonun daha verimli çalışmasını sağlar.

Kızılötesi sensörler alçak gerilim panolarında; kesici bağlantı noktalarına, müşteri kablo bağlantı noktalarına, ana baraya, dikey baranın ana baradan ayrıldığı noktaya yerleştirilerek geniş kapsamlı sıcaklık izleme için kullanılır. Ayrıca müşteri, daha fazla izleme noktası ölçümü için talepte bulunursa bu durumla ilgili mühendislik çalışması yapılabilir.


 

Şekil 2: Alçak Gerilim Panolarında Kullanılan Kızılötesi Sensör ve Bara Bağlantısı
 

► Kablo Sıcaklık Sensörü: Kesici veya bara bağlantılarına bağlı kabloların termal izlemesi için özel olarak tasarlanmıştır. Çevresel sıcaklık yükselme (ΔT) prensibine göre çalışır ve mV çıkış sinyali verir. İçerisindeki hassas sıcaklık algılama elemanını koruyan, hızlı ve kolay kurulumu sağlamak için dayanıklı muhafazaya sahiptir.

Kablo Sıcaklık Sensörü, 7/24 termal izleme sağlayan özel bir sensördür. Son derece doğru sonuçlar elde edilmesini sağlayarak harici güce ihtiyaç duymaz. Ömür boyu kalibrasyon garanti kapsamı vardır. Sensör, PTFE UL94-O standartlarına uygun korumaya sahiptir. Hızlı ve kolay bir şekilde montajı yapılır. Farklı boyutlardaki kabloların üzerine kolayca takılabilir ve hataları arıza olmadan önce tespit eder. Exertherm Datacard aracılığıyla SCADA sistemlerine kolayca entegre edilebilir. Ayrıca, patent koruması altında olan bu sensör, CE gereklerine uygun ve UL 61010-1 onaylı olarak tasarlanmıştır. Kablo sıcaklık sensörü, güvenilir ve etkili bir şekilde elektrik ekipmanlarının sıcaklık durumunu izlemek ve potansiyel sorunları önceden tespit etmek için mükemmel bir çözümdür.

► Çevresel Sıcaklık Sensörleri: Panodaki ekipmanların bulunduğu çevrenin sıcaklığının ölçümü için ortam sıcaklığı izleme sensörleri vardır. Örnek olarak, SIEMENS'in QAC3161 sensörü, şalter koruma yüzeyine montajı yapılabilir. Sıcaklık değerini standart olarak analog 0...10V sinyal aracılığıyla iletir. Bu sinyal PLC, uzaktan I/O modülleri, analog modüller ve SIMOCODE pro gibi cihazlar aracılığıyla okunabilir.

Sonuç olarak, PT100 ve PT1000 sıcaklık sensörleri, alçak gerilim panolarında yaygın olarak kullanılan ve hassas sıcaklık ölçümü sağlayan güvenilir cihazlardır. Bu sensörler, çevresel etmenlere dayanıklıdır ve stabil çalışma sunar. PT1000 sensörlerinin düşük güç tüketimi, enerji verimliliğine katkı sağlar. Kızılötesi sensörler, termal izleme için özel olarak tasarlanmıştır ve panonun iç kısmındaki bileşenlerin sıcaklık değerlerini temas gerektirmeden tespit eder. Bu sayede, potansiyel tehlikeli durumlar erken aşamada belirlenerek güvenlik önlemleri alınır ve enerji verimliliği artırılır. Kablo sensörleri, kesici ve baraya bağlanan kabloların termal açıdan izlemesini kolayca yapabilir. Ayrıca hataları arıza olmadan önce tespit eder ve sürekli termal izleme sağlar. Alçak gerilim panolarının bulunduğu çevrenin sıcaklıklarının ölçümü için kullanılan ortam sıcaklığı izleme sensörleri de bu sisteme katkı sağlar. Bu sayede, işletmelerde daha verimli ve güvenli bir elektrik dağıtım sistemi sağlanmış olur.

 

►İlginizi Çekebilir: Hava İzoleli Orta Gerilim Elektrik Panolarında Nem ve Alınabilecek Önlemler

Kaynaklar:

► https://www.siemens.com/global/en/products/energy/low-voltage/systems/s8-powerdistribution-boards.html
► https://www.exertherm.com/applications/switchgear-temperature-monitoring

Savaş DEĞİRMENCİ
Elektrik - Elektronik Mühendisi
Siemens - RC-TR SI EA SO OEX LV&EE – İstanbul -
savas.degirmenci@siemens.com