Fabrikalarda Pano Isınması Neden Olur? Enerji Kalitesi Perspektifiyle 6 Kritik Neden

Endüstrinin can damarları olan üretim tesislerinde elektrik panoları, işleyişin devamlılığı açısından son derece kritik bir öneme sahiptir. 

Endüstrinin can damarları olan üretim tesislerinde elektrik panoları, işleyişin devamlılığı açısından son derece kritik bir öneme sahiptir. Dolayısı ile panolarda yaşanan olağandışı ısınmalar; bize ileride oluşabilecek üretimde durmaların, ekipman sağlığının olumsuz etkilenebileceğinin sinyallerini verir. Bu gibi durumlarda çoğunlukla düşülen hata; ısınma nedeninin tek bir konuya bağlanmasıdır. Fakat gerçek neden; işletmenin yük profili, pano kurulumunda yapılan bağlantı kalitesi, harmonikler, ortam koşulları ve kompanzasyon davranışları gibi birçok etkenin bir araya gelmesiyle olabilir.

Pano ısınması konusunu, Aha Teknoloji ekibi olarak bizler sadece fiziksel kontrollerle sonuçlandırmak yerine daha geniş kapsamlı olarak enerji kalitesi ve reaktif güç yönetimi ile birlikte değerlendiririz. Bu bakış açısı bizi sorunun gerçek nedenine yakınlaştırır. Çünkü ısınma problemlerinde bazı kaynaklar görünür iken bazı nedenler ise görünmeyen parametreleri içerebilir. Dolayısı ile ölçüm yapmadan bunu anlamak mümkün olmayabilir.

Elektrik panolarında yaşanan ısınma sorunlarının 6 kritik nedenini ve çözüm için gösterilmesi gereken doğru yaklaşımları bu yazımızda incelemiş olacağız.

1) Gevşek Bağlantılar ve Temas Direnci Artışı

Pano ısınması durumlarında, kıyas olarak en çok karşılaşılan durum; bağlantı noktalarında oluşan temas direnci artışıdır. Gerek uygun olmayan pabuç uygulamaları gerek gevşek klemensler pano içerisinde lokal olarak ısınmaya yol açabilir. Durumu net bir şekilde tespit edebilmek için bir termal kamera kontrolü yardımcı olacaktır.

Yapılması gerekenler;

·         Periyodik olarak tork kontrollerinin yapılması

·         Standartlara uygun olacak şekilde klemens, bara ve pabuç bağlantılarının yapılması

·         Sıcaklık testi için düzenli olarak termal kamera ile izlenmesi gereklidir.

Panonun sağlığı kapsamında bu ilk adım temel bir gerekliliktir. Her şey doğru olmasına rağmen halen ısınma devam ediyorsa, diğer başlıklarımızı değerlendirmelisiniz.

2) Kablo Kesiti, Bara Boyutlandırması ve Akım Yoğunluğu

Tesisin planlama yapısında, yeni hat eklemeleri kapasite artışları gibi değişiklikler olabilir. Bu değişimlerden kaynaklı olarak pano üzerinden geçen akım artabilir. Kurulum ilk planlamaya göre yapıldığı için; kablo kesiti, bara boyutlandırmaları yeni koşullara göre sınırlı kalabilir.  Akım yoğunluğu arttıkça panoda kayıplar artar ve ısınmaya ek neden olarak karşımıza çıkar.

Yapılması gerekenler;

·         Mevcut ve oluşabileceği öngörülen yüklerin yeniden analiz edilmesi

·         Pano içindeki faz dengesi ve akım dağılımının kontrol edilmesi

·         İhtiyaca göre kablo ve bara değişim planlamasının yapılması gereklidir.

Buradaki kritik önem sadece toplam güç değildir. Yükün çalışma karakteri dikkat edilmesi gereken önemli bir konudur. Panonun ısı davranışını özellikle hızlı değişen yükler etkileyebilir.

3) Faz Dengesizliği ve Nötr Hattında Yüklenme

Üç faz yapısına sahip olan sistemlerde fazlar arasında oluşan dengesizlik, bazı fazlardaki akımın artmasına ve bundan dolayı da ısınmaya neden olabilir. Kimi durumlarda ise nötr hattında beklenen değerden daha yüksek akım gözlemlenebilir. Bu durum kendini; kablo ve baralarda, dolayısı ile panoda ısınma olarak gösterebilir.

Yapılması gerekenler;

·         Faz akımlarının düzenli olarak ölçülmesi

·         Mümkün mertebe dengesiz olan yüklerin fazlara dengeli dağıtılması

·         Nötr akımın izlenmesi ve kablo kesiti uygunluğunun kontrol edilmesi gereklidir.

Fazlarda oluşan dengesiz yükler çözülmesi gereken bir sorunu ifade eder. Bu dengesizliklerin devam etmesi veya doğrusal olmayan yüklerin artması harmonikleri işaret eder.

4) Harmonikler (Görünmeyen Isınma Kaynağı)

Pano ısınması sorunlarında ilk akla gelen durum kablolar ve bağlantılardır. Günümüz üretim tesislerinde; İnverterler, sürücüler, UPS sistemleri gibi doğrusal olmayan yüklerin artması bize harmoniklerin etkisini daha görünür hale getirir. Bileşenlerde ekstra ısınma, şebekede ek kayıplar gibi etkiler görülebilir.

Görünmeyen risk olarak karşımıza çıkan harmonikler; gözlemlenebilir arıza üretmeden önce sistem üzerinde biriken bir etki yaratarak panoda;

·         Kablo ve baralarda ısınmaya

·         Beklenmedik açmalara

·         Ekipmanlarda verim kaybına neden olabilir.

Yapılması gerekenler;

·         Güç kalitesi analizörü ile sistemdeki harmonik seviyelerinin analiz edilmesi

·         İşletmenin yük profiline göre en uygun enerji kalitesi çözümü belirlenmesi

·         İhtiyaca göre AHF (Aktif Harmonik Filtre) çözümünün kullanılması gereklidir.

5) Kompanzasyon Pano Davranışı: Sık Anahtarlama ve Kararsız Çalışma

Enerji kalitesi yönetiminde kompanzasyon panosu; reaktif gücü yönetmek için sürekli olarak devrede olan bir sistemdir. Fakat tesisin yük profili dalgalı veya kompanzasyon sistemi tesisin yük profiline göre uygun kurgulanmadıysa, daha sık anahtarlama görülebilir. Böyle bir durumda ise termal açıdan bileşenler üzerinde ek bir stres oluşabilir.

Kararsızlık ve ısınma problemi gözlemlenen kompanzasyon sistemlerinde; kontaktör ve kondansatörlerin durumu, kontrol stratejisi ve tesisteki reaktif güç davranışı birlikte ele alınmalıdır. Sistemi etkileyen bir diğer durum da harmoniklerdir. Harmoniklerin varlığı bize; enerji kalitesinden bağımsız olarak kompanzasyon analizi yapmamamız gerektiğini gösterir.

Yapılması gerekenler;

·         Sistemdeki kademelerin ve anahtarlamaların sıklığının izlenmesi

·         Kontaktör ve kondansatörlerin durumunun kontrol edilmesi

·         Sistem kurgusunun ölçüme dayalı olarak yeniden gözden geçirilmesi gerekmektedir.

6) Ortam Koşulları, Havalandırma ve Pano İçi Termal Tasarım

Kimi durumlarda kompanzasyon panolarında yaşanan ısınma sorununun, elektriksel bir durumdan ziyade tamamen gerekli termal koşulların sağlanamadığından kaynaklandığı görülmektedir. Pano içi yerleşimin hava akışına engel olması, pano havalandırmasının yetersiz olması, filtrelerin tıkanıklığı, panonun bulunduğu alanın ortam sıcaklığının yüksek olması gibi durumların ısınmanın artmasını sağlayabilir.

Yapılması gerekenler;

·         Pano havalandırma bakımlarının düzenli olarak yapılması

·         Pano içi yerleşiminin, hava akışını bozmayacak şekilde yapılması

·         Termal ölçüm yaparak, iyileştirme alanlarının belirlenmesi gereklidir.

Bu maddede saha koşulları ile pano tasarımı birlikte değerlendirilmelidir.

Doğru Yaklaşım: Ölçüm → Analiz → Doğru Çözüm

Nedenler tesisten tesise göre değişse de pano ısınması bir sonuç olarak karşımıza çıkar. Konuya en doğru yaklaşımı, bir kontrol listesi ile ölçüme dayalı analiz yaparak sağlayabiliriz. Peki yol haritamız nasıl olmalı?

1.       Termal kamera yardımı ile sıcak noktalar tespit edilir

2.       Kablo, bara ve bağlantı noktaları kontrol edilir

3.       Nötr akım ve faz dengesi ölçümü yapılır

4.       Harmonikler ile birlikte güç kalitesi analizi yapılır

5.       Kompanzasyonun genel davranışı gözlemlenir

6.       Ortam ve havalandırma koşulları değerlendirilir

Aha Teknoloji, yılların verdiği tecrübe ile sahada sıkça karşılaştığı pano ısınması problemlerine yaklaşırken konuyu sadece geçici bir çözümle değil, doğru ölçüm ve analiz değerlendirmesi ile kalıcı iyileştirmeyi hedeflemektedir.

Sonuç

Tesislerde yaşanan pano ısınması sorunları yazımızda belirttiğimiz gibi; faz dengesizliklerinden harmoniklere, gevşek bağlantı noktalarından kompanzasyon davranışına kadar birçok konuya bağlı olan bir durumdur. Çözüm için geçici alanlar yaratmak yerine analize ve ölçüme dayalı kalıcı çözüm yollarının aranması gerekmektedir. Enerji kalitesi perspektifiyle yürütülen çalışmalar, işletmenin arıza riskini azaltarak sürekliliği korumaya yardımcı olur.

En doğru çözüm için bizimle iletişime geçebilirsiniz.