Alçak Gerilim  Tip Testli Pano Tasarım Doğrulama
(Beyan akımı 1600 A’i aşamayan tek hücreli panolar için hesaplama ile doğrulama yöntemi, örnek hesaplama)  

Bölüm-5

Metin Akay 


 

b) Beyan akımı 1600 A’i aşmayan panolar için hesaplama ile doğrulama yöntemi

Toplam besleme akımı 1600 A’i aşmayan ve 60 Hz’e kadar (60 Hz dâhil) beyan frekanslar için tek hücreli veya çok hücreli kabinlerin sıcaklık artışının doğrulanması, IEC 60890’daki yönteme uygun olarak aşağıdaki şartların tamamı karşılanırsa hesaplama ile yapılabilir. Bu yazıda  anlatılan şekilde hesaplama yapıldığında ortaya çıkan sonuç, orijinal kabin imalatçısı tarafından belirtilen ısı atabilme değerinden daha az ise pano sıcaklık artış doğrulaması yapılmış olur.

• Gömülü bileşenler (şalt malzeme. vb.) için güç kaybı verileri bileşen imalatçısından elde edilir.

• Mahfaza içinde güç kayıplarının yaklaşık olarak düzgün bir dağlımı mevcuttur.

• Donanımın devrelerinin beyan akımı, devre içinde bulunan anahtarlama cihazlarının ve elektriksel bileşenlerin beyan geleneksel havasız ısıl akımı (Ith)’nın %80’nini aşmamalıdır. Devre koruma cihazları, örnek olarak, donanım içinde hesaplanmış sıcaklıkta ısıl motor koruma cihazları gibi çıkış devrelerine uygun bir koruma sağlaması için seçilmelidir.

• Mekanik bölümler ve tesis edilmiş teçhizat hava dolaşımı önemli derecede etkilenmeyecek şekilde düzenlenir.

• 200 A üzerinde akım taşıyan iletkenler ve bitişik yapısal bölümler Eddy -akımı ve histerisiz kayıpları en az olacak şekilde düzenlenir.

• Bütün iletkenler, IEC 60364-5-52’ ye göre fonksiyonel ünitenin akım beyan değerlerini esas alan en küçük kesit alanına sahip olmalıdır. Donanım içindeki şartlar için bu standardın nasıl adapte edileceği ile ilgili örnekler Tablo.1’deki çizelgelerde verilmiştir. Cihaz imalatçısının daha büyük kesit alanlı iletken belirttiği durumda bu iletken kullanılmalıdır.

• Doğal havalandırmalı mahfazalar için hava çıkış açıklıklarının kesit alanı, hava giriş açıklıklarının kesit alanının en az 1,1 katıdır.

• Donanım içinde veya donanımın bölmesinde üçten daha fazla yatay ara bölme olmamalıdır.

• Hücreleri ve doğal havalandırması bulunan mahfazalar için her bir yatay konumda havalandırma açıklıklarının kesit alanı en az hücrenin yatay kesit alanının %50’sidir.

Yukarda belirtilen maddelerin tamamı karşılanarak yapılan hesaplamalar sonucunda; herhangi bir düzenin montaj yüksekliğinde hesaplanan hava sıcaklığı, orijinal imalatçı tarafından beyan edilen izin verilebilir çalışma hava sıcaklığını aşmazsa Pano doğrulanır.

Bu durum, ana devrelerdeki anahtarlama düzenleri veya elektriksel bileşenler için sürekli yükün hesaplanmış yerel hava sıcaklığında izin verilebilir yükü aşmadığı ve kendi beyan akımının %80’ninden daha fazla olmaması anlamına gelir.


Beyan akımı 1600 A’i aşamayan panolar için örnek hesaplama

Örnek 2: Pano içindeki ortam sıcaklığı 55°C olan aşağıda ön görünüşü ve tek hat şeması verilmiş panonun ısıl yönden incelenmesi



IEC 60890 standardına göre ayrı ayrı bölmeleri olmayan bitişik panoların genişliği 1,5 m’den fazla ise bu panolar sanal bölümlere ayrılarak hesaplamalar yapılmalıdır. Örnek pano incelendiğinde pano toplam genişliği 1,6 metre olup iki bölüme ayrılarak incelemenin yapılması gerekmektedir. Bu örnekte ana giriş beslemenin olduğu 500 mm genişlikteki pano gözü 1. bölme ve diğer kalan 1100 mm genişlikteki üç pano gözü 2. bölme olarak hesaplanacaktır.



Ön bilgiler:

1. Pano arka yüzeyi duvara dayanacaktır.

2. Pano içi ortam sıcaklığı 55 °C olacaktır.

3. Panonun bulunduğu ortam sıcaklığı 25 °C olarak kabul edilmiştir.

4. Panolarda havalandırma açıklığı bulunmamaktadır.

5. Tek hat şeması üzerinde çekilen akım değerleri verilmiştir.


1- Fonksiyonel birimler güç kaybı hesabı: Bu değerler donanım (şalt vb.) imalatçısından temin edilmelidir.



2- Bara güç kaybı hesabı

Bara  için örnek hesaplama: 



3- Kablo güç kaybı hesabı





Toplam Güç Kaybı:

Ayrı ayrı hesaplanan fonksiyonel birim, bara ve kablo güç kayıpları toplanarak toplam güç kaybı bulunur.




Bulunan P_toplam güç kaybından yola çıkılarak IEC 60890'a göre pano içi sıcaklık artış hesabı yapılır. (Benzer örnek hesaplamalar ilerleyen bölümlerde daha detaylı anlatılmıştır.)


(Sembollerin açıklamları ilerleyen bölümlerde anlatılacaktır.)


Formüldeki değerlerin hesaplanabilmesi için pano bölmelerinin etkin soğutma yüzeyleri (Ae) hesaplanması gerekmektedir.



c kat sayısının hesaplanması için Çizelge 1'e bakılarak Tablo 2'e yönlenilir. Tablo 2'den yararlanmak için f faktör değerine ihtiyaç duyulur.



Sonuç :

Bölmelerde hesaplanan en yüksek sıcaklık değerleri maksimum pano içi sıcaklık değeri olan 55 ºC değerinden düşüktür. Bu sebeple pano ısıl yönden doğrulanmış olarak kabul edilir.


Bundan sonraki yazımızda  " IEC 60890 standardına göre pano içi sıcaklık artışı hesaplamaları ve örnekler "  ile devam edilecektir.