Göker Yılmaz

Nem, orta gerilim dağıtım panolarında hiç istenmeyen ve tehlikeli sonuçlar doğurabilir. Aslında nem tek başına sorun teşkil etmez. Ancak bazı durumlarda yüzeyler üzerinde yoğuşarak sıvı hale geçer. Havanın içindeki nemin bir yüzey üzerinde yoğuşabilmesi için öncelikle ortamdaki havanın belli bir sıcaklığın altına düşmesi gerekmektedir. Bu sıcaklığa “Dew point” yani “çiğlenme noktası” denir. Çiğlenme noktası, ortamın sıcaklığına ve bağıl nemine bağlı olarak hesaplanabilir. Tablo 1’de görüldüğü gibi bu amaçla hazırlanmış çizelgeler mevcuttur. Örneğin, 28°C ve %60 bağıl neme sahip bir ortamın çiğlenme noktası 19.5°C’dir. Yani sıcaklık 19.5°C’nin altına indiğinde yoğuşma başlayacaktır.
Tablo 1: Çiğlenme noktası çizelgesi
BAĞIL NEM 
AIR
TEMPERATURE
[C] 100 90 80 70 60 50 40 30 20
16 16 14,4 12,5 10,5 8,2 5,6 2,4 -1,6 -7,0
18 18 16,3 14,5 12,4 10,1 7,4 4,2 0,2 -5,3
20 20 18,3 16,4 14,4 12,0 9,3 6,0 1,9 -3,6
22 22 20,3 18,4 16,3 13,9 11,1 7,8 3,6 -2,0
24 24 22,3 20,3 18,2 15,7 12,9 9,6 5,3 -0,4
26 26 24,2 22,3 20,1 17,6 14,8 11,3 7,1 1,3
28 28 26,2 24,2 22,0 19,5 16,6 13,1 8,8 2,9
30 30 28,2 26,2 23,9 21,4 18,4 14,9 10,5 4,6
32 32 30,1 28,1 25,8 23,2 20,3 16,7 12,2 6,2
34 34 32,1 30,0 27,7 25,1 22,1 18,5 13,9 7,8
36 36 34,1 32,0 29,6 27,0 23,9 20,2 15,7 9,5
38 38 36,1 33,9 31,6 28,9 25,7 22,0 17,4 11,1

Genellikle gündüz ve gece sıcaklık farkının yüksek olduğu bölgelerde rastlanan bu sorunun düşük akım geçen panolarda görülme riski daha da artmaktadır. Örneğin, 1250A akım taşıması için dizayn edilmiş bir panodan 1200A akım geçtiğini varsayalım. Bu durumda iletken metallerde (genellikle bakır) belli oranda ısınma olacaktır. Ortam sıcaklığı da iletken metallerdeki ısınmaya bağlı olarak artacağından sıcaklığın çiğlenme noktasına düşme riski azalır. Ancak aynı panodan 100A akım geçtiği durumda, panoda akıma bağlı bir ısınma olmayacağından dış ortamdaki sıcaklık düşüşleri doğrudan pano içerisine yansıyacaktır. Bu nedenle risk görülen durumlarda panoya ısıtıcı konularak pano iç ortamının ısınması sağlanır ve sıcaklığın çiğlenme noktasına inmesi engellenir.
Pano içerisinde oluşan yoğuşmanın neden olduğu sorunlardan en çok rastlananı metal malzemeler üzerinde oluşan oksitlenmedir. Oksitlenme sonucu metal malzemelerde renk değişiklikleri meydana gelir. Resim 1 ve Resim 2’de görüldüğü üzere renk değişikliği bakırda yeşil, sacda kahverengi, galvaniz kaplı sacda ise beyaz olabilir. Bu durum dielektrik açısından fonksiyonel bir soruna yol açmamakla beraber, görsel olarak çok rahatsız edicidir. Çoğu zaman parça değişikliği yapmadan giderilmesi mümkün değildir.



Eğer yoğuşma pano içindeki izole malzemelerin yüzeyinde meydana geliyorsa asıl tehlikeli durum söz konusudur. İzole malzemenin yüzeyinde oluşan su tabakası, malzemenin dielektrik özelliğinde negatif etki yaratır. Bunun sonucunda gerilim altındaki metal ile izole malzeme arasında kısmi deşarj oluşur. Oluşan kısmi deşarj bazı vakalarda küçük mavi kıvılcımlar şeklinde görülebilir.
Kısmi deşarj sonucu Resim 3’de görüldüğü gibi izole malzemenin üzerinde ağaç dallarını andıran, genellikle kahverengi veya siyaha yakın çizgiler oluşmaya başlar. Bu durum “Electrical treeing” olarak adlandırılır. İzole malzemenin bu kısımlarında izolasyon özelliği kaybolup, bir bakıma yarı iletken gibi davranmaya başlar. Özetle; bir metal üzerindeki gerilim, izole malzemenin yüzeyinden ilerleyerek topraklanmış bir metale veya diğer bir faza ulaşmaya çalışır. Kısmi deşarjın şiddetine ve izole plakanın ebatına bağlı olarak bir süre sonra plaka üzerinden faz-toprak veya faz-faz kısa devresi ve buna bağlı olarak iç ark meydana gelebilir.



Resim 3: Izole yüzey üzerinde “Electrical Treeing” örneği

Görüldüğü üzere pano içerisindeki nem ve buna bağlı oluşan yoğuşma çok tehlikeli durumlar ortaya çıkarabilir. Bu sebeble nemi ortadan kaldırmak veya nemin yoğuşmaya dönüşmesini engellemek için bir takım önlemler alınmalıdır.
Nemi ortadan kaldırmak asıl ve kesin çözümdür. Bu gibi durumlarda genellikle bir klima cihazı veya “de-humidifier” (nem alma) cihazı kullanılır. Bu uygulamada dikkat edilecek hususlar şunlardır:
• Nem alma cihazı kullanılacaksa; cihazın kapasitesi, şalt odasının hacmi ve olası maksimum bağıl nem dikkate alınarak seçilmelidir.
• Eğer bir klima cihazı kullanılacaksa; ortam sıcaklığının çiğlenme noktasının altına inme riskinden dolayı cihazın özellikle nem alma özelliği kullanılmalı, aşırı soğutma yapılmamalıdır.
Ancak çoğu zaman nemi ortadan kaldırmak yerine nemin etkileri ile mücadele yöntemleri seçilir. Bu yöntemlerden en çok tercih edileni pano içerisine ısıtıcı monte edilmesidir. Isıtıcı uygulamalarında aşağıdaki hususlara dikkat edilmesi gerekir:
• Isıtıcının kapasitesi panonun iç hacmi ve ortam değerlerine (sıcaklık düşüşü, bağıl nem vb.) bağlı olarak belirlenmelidir. Yeterli güce sahip olmayan ısıtıcı, ortam sıcaklığını çiğlenme noktasının üzerinde tutamayabilir.
• Isıtıcının kontrolünün hem termostat hem hidrostat özelliği olan kombi cihazlar tarafından yapılmasında fayda vardır. Böylece hem sıcaklığın ani olarak düştüğü hem de bağıl nemin yükseldiği durumlarda ısıtıcı devreye girmiş olacaktır.
• Isıtıcıdaki arızayı bildiren bir uyarı sistemi kullanılmalıdır. Bu basit bir ikaz lambası bile olabilir. Aksi takdirde ısıtıcıda haberdar olamadığımız bir arıza nedeniyle pano içerisinde yoğuşmanın önüne geçilemeyebilir.
• Termostat ayarları doğru bir şekilde yapılmalıdır. Termostatın devreye gireceği sıcaklık değeri, olası en yüksek çiğlenme noktasının üzerinde olmalıdır. Seçilen bu değer, üretici tarafından tavsiye edilen çalışma sıcaklık değerinin üzerinde olmamalıdır.
Panoların içerisinde bulunduğu binanın şartları da havadaki nemin probleme dönüşmesinde etken olabilir. Bu aşamada dikkat edilmesi gereken hususlardan bazıları şunlardır:
• Resim 4’de görüldüğü gibi panoların altında bulunan, orta gerilim kablolarının geçtiği ve kablo galerisi veya kablo kanalı şeklinde adlandırılan boşluğun dış ortam ile olan izolasyonu doğru şekilde yapılmalıdır. Aksi takdirde bu kanala girecek olan su buharlaşarak nemin artmasına sebep olacaktır.
• Resim 5’de görüldüğü gibi orta gerilim kablolarının panoya girdiği noktada kabloların etrafı doğru şekilde izole edilmelidir. Aksi takdirde kablo galerisinde oluşabilecek buharlaşma kablo etrafındaki boşluklar vasıtasıyla doğrudan pano içine etki edecektir. Bu durum, pano içerisindeki bağıl nemin dolayısı ile çiğlenme noktasının yükselmesine neden olarak yoğuşma riskini arttırır.



Resim 4: Kablo kanalına giren su Resim 5: Kablo çevresi izolasyonunun doğru bir uygulaması

Sonuç olarak, alabileceğimiz bazı önlemlerle ortamdaki nemin, OG panoları için sorun yaratmasını engelleyebiliriz. Bu aşamada oluşacak maliyetler yüzünden bu önlemlerden vazgeçilmemeli. Aksi takdirde işletme esnasında ortaya çıkabilecek sorunlar çok daha maliyetli olacaktır.