Metal bölmeli hücre (metal clad), ana bara, kesici ve kablo bağlantıları gibi primer orta gerilim bileşenlerinin topraklanmış metal bölmelerle ayrıldığı şalt hücresi yapısını ifade eder. Tipik bir çekmeceli kesicili çıkış hücresinde üç orta gerilim güç bölmesi ve bunlardan ayrı bir alçak gerilim kontrol bölmesi bulunur. Metal bölmelendirme, farklı işlevlere ait ekipmanın yerini ve erişim sınırlarını belirler. Hücrenin iç ark dayanımı ise ayrıca değerlendirilir.
Bir hücrenin dış görünüşü, içeride hangi devreye erişilebildiğini veya bakım sırasında hangi bölmelerin enerjili kalabileceğini göstermez. Bunun için hücre kesitini, üreticinin işletme talimatını ve LSC, PM/PI ile IAC beyanlarını birlikte okumak gerekir.
İmalat tarafında bu mimari, bara geometrisinin ve bağlantı deliklerinin hücre çizimine uygun hazırlanmasını da gerektirir. Kesme, delme ve bükme işlemlerini gerçekleştiren bir bara işleme makinesi, bu parçaların üretiminde kullanılan ekipmanlar arasındadır.
Hücrenin enerji dağıtım sistemi içindeki yerini anlamak için önce elektrik panosu ve switchgear kavramlarının genel çerçevesini inceleyebilirsiniz.
Dilerseniz, makalenin geri kalanını aşağıdaki ses dosyasından dinleyebilirsiniz.
Metal Bölmeli Hücre Nedir ve Ne İşe Yarar?
Metal bölmeli hücre, orta gerilim devrelerinde anahtarlama, koruma, ölçme ve bağlantı işlevlerini belirli bir bölme düzeni içinde toplar. Kullanılan ekipmana göre giriş, çıkış, kuplaj veya ölçü hücresi olarak görev yapabilir. Kesicili bir çıkış hücresinde koruma rölesi arızayı algılar ve kesiciye açma komutu gönderir; kesici, kendi anma ve kesme değerleri kapsamında devre akımını keser.
Bara bölmesi ortak dağıtım yolunu, kesici bölmesi anahtarlama cihazını, kablo bölmesi dış devre bağlantılarını barındırır. Sekonder koruma ve kontrol cihazları ayrı bir alçak gerilim bölmesinde yer alır. Bu ayrım, ekipmanın görevini ve erişim sınırlarını daha açık hale getirir.
“Metal bölmeli hücre” adı, bir ürünün bütün teknik özelliklerini açıklamaz. Yalıtım ortamı, cihaz tipi, erişilebilirlik ve test edilmiş konfigürasyon ayrıca belirtilmelidir. Diğer dağıtım ve kontrol düzenleriyle karşılaştırmak için elektrik panosu çeşitleri rehberini okuyabilirsiniz.
Metal Bölmeli ve Metal Mahfazalı Hücre Arasındaki Fark
Metal mahfazalı hücre (metal enclosed), ekipmanın metal bir dış gövde içinde toplandığı daha geniş aileyi ifade eder. Metal bölmeli hücre (metal clad) ise ana devre bileşenlerinin içeride metal bölmelerle ayrıldığı mimariyi anlatır. Dış gövde ile iç bölmelendirme farklı özelliklerdir; her metal mahfazalı hücre aynı iç ayırma düzenine sahip değildir.
IEC 62271-200:2021 ve 2024 değişikliğini birleştiren sürüm, anma gerilimi 1 kV’un üzerinde ve 52 kV dahil olmak üzere AC metal mahfazalı şalt ve kontrol düzenlerini kapsar. Bu aralık standardın kapsamıdır; her metal bölmeli hücrenin aynı gerilim aralığında sunulduğu anlamına gelmez.
Güncel IEC yaklaşımında ürün değerlendirmesi yalnızca eski yapısal adlandırmaya dayanmaz; bölme erişilebilirliği, hizmet sürekliliği kategorisi, bölme sınıfı ve iç ark sınıflandırması ayrı ayrı ele alınır. Ancak bu açıklamayı bütün standart sistemlerine genellememek gerekir: IEEE C37.20.2, metal bölmeli şalt donanımı (metal-clad switchgear) için özel bir standarttır ve çekmeceli elektrik tahrikli kesiciler ile topraklanmış metal bariyerleri esas alan kapsamı vardır.
Şartnamede yalnızca “metal bölmeli hücre” yazmak yerine, uygulanacak standardı ve istenen sınıflandırmaları açıkça belirtin. Sabit kesicili bir ürünü de yalnızca metal bölmeleri bulunduğu için IEEE standardındaki metal bölmeli şalt donanımı (metal-clad switchgear) tanımıyla eşitlemeyin.
Metal Bölmeli Hücrenin Dört Temel Bölümü
Aşağıdaki düzen, tipik bir çekmeceli kesicili çıkış hücresini açıklar. İlk üç bölüm primer orta gerilim devresine aittir; alçak gerilim bölmesi sekonder ekipman alanıdır.
| Bölme | Tipik bileşenler | Temel görev |
|---|---|---|
| Bara bölmesi | Ana baralar, ekler, mesnetler ve bara tarafı branşman bağlantıları | Hücre dizisi boyunca ortak enerji dağıtımını sağlamak |
| Kesici bölmesi | Kesici, çekme mekanizması, primer kontak arayüzleri, shutter sistemi ve kilitlemeler | Devreyi açmak ve kapamak; cihazın bağlantı ve ayırma düzenini barındırmak |
| Kablo bölmesi | Kablo başlıkları, kablo tarafı bağlantıları; tasarıma göre ölçü trafoları ve topraklama ayırıcısı | Hücreyi dış primer devreye bağlamak |
| Alçak gerilim bölmesi | Koruma röleleri, ölçü ve kontrol cihazları, yardımcı röleler, klemensler ve haberleşme ekipmanı | Koruma, kumanda, ölçme ve izleme işlevlerini yürütmek |
Bölmeler arasında buşingler, sabit kontaklar ve tasarıma uygun geçiş iletkenleri bulunur. Bu nedenle bölmeler fiziksel olarak ayrılmış olsa da elektriksel işlevleri birbirine bağlıdır. Kuplaj, ölçü, yükseltme ve kontaktör hücrelerinde düzen değişebilir; dört bölme her hücre için zorunlu bir şablon değildir.
Bara Bölmesi: Ana Bara ve Branşman Bağlantıları
Ana bara, hücre dizisi boyunca uzanan ortak iletken sistemidir. Bara bölmesinde ana baranın yanı sıra bağlantı ekleri, yalıtkan mesnetler ve hücrenin primer devresine ayrılan branşman bağlantıları bulunabilir. Baranın malzemesi, kesiti, faz düzeni ve destek aralıkları üreticinin doğrulanmış tasarımına göre belirlenir.
Kesicili bir çıkış hücresinde bara tarafındaki branşman, ana barayı kesicinin ilgili primer kontak arayüzüne bağlar. Ana baranın kesici bölmesinden ayrılması, ortak dağıtım yoluna erişimi cihaz bakımından ayırmaya yardımcı olur. Bununla birlikte metal bölme, her bakım işleminde ana baranın enerjili bırakılabileceğine dair tek başına izin oluşturmaz.
İmalatta delik konumu ve kesim boyu, bağlantı yüzeylerinin çizime uygun birleştirilmesini etkiler. Tekrarlanan kesme ve delme işleri için cnc bara makinesi kullanılabilir; makine kapasitesi, işlenecek bara ölçüleri ve istenen delik düzeniyle eşleştirilmelidir.
Ana bara ile hücre devresi arasındaki bu bağlantının görevini daha ayrıntılı incelemek için Branşman Barası yazısına bakabilirsiniz.
Bara Geometrisi ve Bağlantı Kalitesi Neden Önemlidir?
Bara bağlantısı yalnızca iki iletkeni cıvatayla birleştirmekten ibaret değildir. Delik düzeni, temas yüzeyi, yüzey hazırlığı, bağlantı elemanları ve sıkma talimatı birlikte değerlendirilir. Yanlış hizalama veya uygunsuz bağlantı, mekanik zorlanmaya ve yerel ısınmaya yol açabilir.
Büküm geometrisi de fazlar arasındaki açıklıkları, yalıtım mesafelerini ve mesnetlere gelen yükleri etkiler. Çizimdeki açı ve ölçülerin hazırlanması için bir bara bükme makinesi kullanılabilir. Büküm yarıçapı, malzeme özellikleri ve nihai ölçü kontrolü, hücre tasarımının gereklerine göre ele alınmalıdır.
İşleme doğruluğu, hücrenin kısa devre veya iç ark performansının yerine geçmez. Üretilen parçalar, doğrulanmış bara ve mesnet düzenine uygun olmalıdır. Bağlantı montajında genel tabloları doğrudan uygulamak yerine üreticinin talimatını esas alın; ayrıntılar için bara cıvata sıkma torku rehberini inceleyebilirsiniz.
Kesici Bölmesi, Çekmeceli Kesici ve Shutter Sistemi
Kesici bölmesi, devreyi açıp kapatan cihazı ve hücreye bağlantı düzenini barındırır. Çekmeceli tasarımda kesici arabası, çekme mekanizması, primer kontak arayüzleri, sekonder bağlantı fişi ve konum kilitlemeleri bu yapının parçalarıdır.
Servis ve test konumlarında bağlantı nasıl değişir?
Servis konumunda kesicinin hareketli primer bağlantıları hücrenin sabit kontaklarıyla birleşir. Test veya ayrılmış konumda primer bağlantılar ayrılır; tasarıma göre sekonder devreler bağlı kalabilir ve belirli işlevler test edilebilir. Konumun adı, sekonder bağlantının durumu ve izin verilen işlemler üretici talimatından doğrulanmalıdır.
Shutter ne yapar?
Shutter, kesici geri çekildiğinde sabit primer kontak açıklıklarını örten hareketli kapaktır. Bara ve kablo tarafındaki kontaklara fiziksel erişimi sınırlar. Shutter’ın kapanması, arkasındaki iletkenin enerjisiz olduğu anlamına gelmez. Kilitlemelerin devre dışı bırakılması veya kapakların uygunsuz açılması tasarlanan erişim korumasını bozabilir.
Kesicinin servis, test ve ayrılmış konumları arasındaki farkları görmek için çekmeceli kesici konumları yazısını okuyabilirsiniz.
Kablo Bölmesi ve Ölçü Trafolarının Yerleşimi
Kablo bölmesi, hücrenin dış primer devreye bağlantısının yapıldığı alandır. Güç kablosu başlıkları, kablo tarafı bağlantı iletkenleri ve kablo destekleri burada bulunur. Tasarıma göre akım trafoları, gerilim trafoları, parafudrlar ve topraklama ayırıcısı da bu bölmeye yerleştirilebilir.
Akım trafosu, ilgili primer iletkenin akımını koruma ve ölçme sistemlerine aktarır. Gerilim trafosu ise gerilim bilgisini sekonder cihazlara sağlar. Akım trafolarının besleme veya yük tarafında olması, gerilim trafolarının sabit ya da çekmeceli bir düzende bulunması hücrenin işlevine ve üretici tasarımına bağlıdır.
Çıkış hücresindeki topraklama ayırıcısı çoğunlukla kablo tarafındaki devreyi topraklar. Bara topraklaması için farklı düzenler de kullanılabilir; bir ayırıcının hangi devreyi toprakladığı tek hat şeması ve hücre çiziminden anlaşılmalıdır.
Kablo kesiti yanında gerilim sınıfı, ekran bağlantısı, başlık uyumu, bükülme yarıçapı ve kısa devre dayanımı da değerlendirilir. Genel seçim ilkeleri için endüstriyel kablo seçimi rehberinden yararlanabilirsiniz; OG bağlantılarında hücreye ve kablo aksesuarına özgü talimatlar ayrıca geçerlidir.
Önerilen makine
HBC-A120 Makinası
120 × 12 mm’ye kadar olan bakır ve alüminyum baraları keser, zımbalar ve büker — üç farklı istasyonda eş zamanlı olarak çalışır.
120 × 12 mm
3 güç ünitesi
Kesme · Delme · Bükme
Alçak Gerilim Bölmesi: Koruma ve Kumanda Alanı
Alçak gerilim bölmesi, koruma rölelerini, ölçü cihazlarını, kumanda elemanlarını, yardımcı röleleri, klemensleri ve haberleşme ekipmanını primer devreden ayrı bir alanda toplar. Bu bölüm, üç orta gerilim güç bölmesinden farklı olarak sekonder işlevlere ayrılmıştır.
Ölçü trafolarından gelen bilgiler röle ve ölçü cihazlarında değerlendirilir. Koruma sisteminin ürettiği açma komutu kesicinin kumanda devresine iletilir; konum bilgileri de işletme ve otomasyon sistemine aktarılabilir. Primer ve sekonder devrelerin ayrılması, bu bağlantıların takip edilmesini ve kontrolünü kolaylaştırır.
“Alçak gerilim bölmesi” ifadesi, bütün devrelerin dokunmaya güvenli olduğunu göstermez. Yardımcı AC/DC beslemeleri ve depolanmış enerji kaynakları ayrıca dikkate alınmalıdır.
Basınç Tahliyesi ile Havalandırma Aynı İşlev Değildir
Bazı hücre kesitlerinde gaz veya basınç tahliye kanalı ayrı bir etiketle gösterilir. Bu kanal primer ekipman barındıran bir güç bölmesi değildir; iç ark sırasında oluşabilecek sıcak gazların ve basıncın tasarlanmış bir yoldan yönlendirilmesine hizmet eder.
Tahliye kapakları, kanallar ve gaz çıkış noktaları test edilmiş kurulumun parçalarıdır. Hücrenin oda içindeki yerleşimi, tavan yüksekliği ve gazın yönlendirileceği alan, üreticinin kurulum gerekleriyle uyumlu olmalıdır. Tahliye yolunun engellenmesi veya değiştirilmesi, beyan edilen iç ark performansının uygulanabilirliğini etkileyebilir.
Normal işletmedeki ısı yönetimi ayrı bir konudur. Bara ve kontak kayıpları, yardımcı cihazların ısı üretimi, ortam sıcaklığı ve hava dolaşımı birlikte değerlendirilir. Genel pano soğutma ilkeleri yararlı olsa da OG hücreye menfez veya fan eklenmesi, üreticinin tasarım ve test gereklerinden bağımsız yapılmamalıdır.
LSC, PM/PI ve IAC Sınıfları Ne Anlatır?
Bu ifadeler farklı sorulara yanıt verir. Birbirlerinin yerine kullanılmazlar ve yalnızca “metal bölmeli hücre” adından hareketle varsayılamazlar.
LSC: Bölmeye erişimde hizmet sürekliliği
LSC, bir erişilebilir ana devre bölmesi açıldığında diğer bölmelerin veya fonksiyonel birimlerin hangi koşullarda hizmette kalabileceğini tanımlar. LSC2A ile LSC2B arasındaki temel ayrımlardan biri, ilgili cihaz bölmesine erişim sırasında aynı fonksiyonel birimin kablo bağlantılarının enerjili kalabilmesiyle ilgilidir. Bu erişim, sınıfa uygun tasarım ve üreticinin prosedürüyle birlikte değerlendirilir.
LSC2B beyanı, açık bölmedeki enerjili iletkenlerde çalışma izni değildir. Hangi bölmenin açılacağı ve hangi devrelerin ayrılacağı ayrıca belirlenir.
PM ve PI: Açık bölme ile enerjili parçalar arasındaki ayırma
PM, açık bir bölmeyle enerjili ana devre parçaları arasındaki ilgili bölme ve shutter’ların metal olduğu ve topraklanmasının tasarımda sağlandığı sınıftır. PI ise bu ayırmada en az bir ilgili bölme veya shutter’ın tamamen ya da kısmen yalıtkan malzemeden oluştuğu durumu ifade eder. PI, yalnızca metal bir duvardaki yalıtkan kapatılmış boşlukla sınırlı bir tanım değildir.
IAC: İç ark sınıflandırması
IAC, belirtilen iç ark deney koşullarındaki performansı tanımlar. Örneğin IAC A FLR 25 kA 1 s ifadesinde A yetkili personelle sınırlı erişilebilirlik tipini, F ön, L yan ve R arka tarafı, 25 kA deney akımını ve 1 s deney süresini gösterir. Bu sayı yalnızca kodun nasıl okunacağını açıklayan bir örnektir.
IAC, hücre içinde ark oluşmayacağını veya bütün işletme durumlarında aynı korumanın sağlanacağını garanti etmez. Beyanın hangi konfigürasyona, taraflara ve kurulum koşullarına ait olduğu kontrol edilmelidir.
Doğrulama kapsamına uygun üretim yaklaşımını anlamak için tip testli pano sistemi yazısını da inceleyebilirsiniz. Bu bağlantıdaki AG pano yaklaşımı, OG hücrede IEC 62271-200 değerlendirmesinin yerine geçmez.
Metal Bölmeli Hücre İçinde Akımın İzlediği Yol
Tipik bir kesicili çıkış hücresindeki kavramsal primer yol şu sırayla okunabilir:
- Ana bara ve bara tarafı branşman bağlantısı
- Bara tarafı sabit primer kontak ve kesicinin bağlantı kontakları
- Kesicinin kesme elemanı
- Kablo tarafı primer kontak ve bağlantı iletkenleri
- Hücre düzenine göre akım trafosunun ölçtüğü primer iletken
- Kablo başlığı ve dış devre
Bu sıra, hücrenin bağlantı topolojisini gösterir. Giriş hücresinde veya çift yönlü enerji akışında güç akış yönü farklı olabilir. Ayrıca gerilim trafosu ve parafudr gibi elemanlar ana yük akımının seri olarak içlerinden geçtiği bileşenler değildir; ilgili noktalara farklı bağlantı düzenleriyle bağlanırlar.
Bölme duvarlarındaki geçiş elemanları hem elektriksel bağlantıyı hem de tasarlanan ayırmayı sağlar. Çizimi okurken yalnızca cihazları saymak yerine, iletkenlerin hangi arayüzden geçtiğini izlemek daha açıklayıcıdır.
Kullanım Alanları ve Kurulum Koşulları
Metal bölmeli hücreler, orta gerilim dağıtımının ve bakım planlamasının önem taşıdığı endüstriyel tesislerde, trafo merkezlerinde ve benzeri enerji altyapılarında kullanılabilir. Gereken hücre işlevleri, tesisin tek hat şeması ve işletme ihtiyacına göre belirlenir.
Metal mahfaza, hücrenin açık alanda kullanılmaya uygun olduğunu tek başına göstermez. İç veya dış ortam uygulaması, koruma derecesi, nem ve yoğuşma koşulları, korozyon, rakım ve sıcaklık gerekleri ürün belgelerinden doğrulanmalıdır. Hücre başka bir bina veya mahfaza içinde kuruluyorsa, bu yapı tahliye ve bakım erişimi gerekleriyle birlikte değerlendirilir.
Dış ortam mahfazası seçiminde dikkate alınan çevresel etkenleri karşılaştırmak için Hava Koşullarına Dayanıklı Pano rehberini okuyabilirsiniz; OG hücre uygunluğu ayrıca üreticiden teyit edilmelidir.
Hücre Çizimi ve Şartname Nasıl Kontrol Edilir?
“Kaç bölmeli?” sorusu seçim için yeterli değildir. Çizim, elektriksel anma değerleri, test kapsamı ve işletme koşulları birlikte incelenmelidir.
| Kontrol konusu | Doğrulanacak bilgi |
|---|---|
| Elektriksel görev | Hücre işlevi, anma gerilimi, anma akımı ve yalıtım seviyeleri |
| Kısa devre performansı | Hücrenin kısa süreli ve tepe dayanımı; kesicinin kesme kapasitesi ve koruma koordinasyonu |
| Primer yerleşim | Bara, kesici, kablo başlıkları, ölçü trafoları ve geçiş elemanlarının yeri |
| Topraklama | Topraklama ayırıcısının hangi devreyi toprakladığı ve ilgili kilitlemeler |
| Erişim | Kesici tipi, erişilebilir bölmeler, LSC kategorisi ve erişim prosedürleri |
| Bölme sınıfı | PM/PI beyanı ve ilgili bariyerlerin yapısı |
| İç ark | IAC erişilebilirlik tipi, taraflar, deney akımı, süre ve kurulum koşulları |
| Saha ve bakım | Kablo erişimi, tahliye yolu, oda yerleşimi, çevre koşulları ve bakım alanı |
Kesicinin kısa devre akımını kesebilmesi, hücrenin bara ve mesnetlerinin aynı akıma belirli süre dayanabileceğini kendiliğinden kanıtlamaz. IAC deney akımı da kesicinin kesme kapasitesiyle eş anlamlı değildir. Bu ayrımı kavramak için Şalter Kesme Kapasitesi rehberini inceleyebilirsiniz; AG için kullanılan Icu/Ics değerleri OG kesiciye doğrudan aktarılmaz.
Bölmelere Erişim ve Bakım Güvenliği
Kapının açılabilmesi veya kilitlemenin izin vermesi tek başına güvenli çalışma koşulu oluşturmaz. Bu izin; gerilim yokluğunun doğrulanmasının, çalışma izninin, topraklamanın, kilitleme-etiketlemenin (LOTO) ve tesis prosedürünün yerine geçmez. Kilitleme, hatalı işlem sırasını engeller; çalışma güvenliğini tek başına sağlamaz.
Erişilebilir bir bölme kilitleme kontrollü, prosedüre bağlı veya aletle erişilen yapıda olabilir. Üreticinin normal işletme ve bakım için tanımlamadığı bir kapağı açmak, sıradan bir kontrol işlemi olarak değerlendirilmemelidir. Birbirine bağlı primer devreler ve yardımcı beslemeler, yapılacak işe göre ayrıca ele alınır.
Bakım planında kontaklar, mekanizmalar, kilitlemeler, yalıtkan yüzeyler, bağlantılar ve sekonder devreler üretici talimatına göre değerlendirilir. Bakım sıklığı çalışma koşulları ve işletme geçmişiyle belirlenir. Genel kontrol yaklaşımı için elektrik panosu bakımı rehberinden yararlanabilirsiniz; metal bölmeli hücreye özgü işlemler kendi bakım talimatına dayanmalıdır.
Metal Bölmeli Hücrede Retrofit Neleri Etkiler?
Mevcut bir hücrede kesici veya koruma rölesinin yenilenmesi, yalnızca yeni cihazın yerleştirilmesi değildir. Primer kontak uyumu, çekme mekanizması, shutter çalışması, kilitlemeler, sekonder bağlantılar ve koruma koordinasyonu birlikte kontrol edilir.
Bara bağlantısı, bölme duvarı veya basınç tahliye yolu değiştirilirse, mevcut test ve sınıflandırma beyanlarının yeni konfigürasyona uygulanabilirliği de değerlendirilmelidir. Yeni kesicinin daha yüksek bir anma değeri taşıması, eski hücrenin tamamını aynı seviyeye yükseltmez.
Yenileme kararını, teknik uyumluluk ve doğrulama kapsamıyla birlikte ele almak için orta gerilim hücre retrofit rehberini inceleyebilirsiniz.
ABB UniGear ZS1 Örneğinde Bölme Düzeni
ABB UniGear ZS1, bu mimariyi açıklamak için belgelenmiş bir örnektir. Tipik çekmeceli kesicili düzeninde kesici, bara ve kablo güç bölmeleri ile bunlardan ayrı bir alçak gerilim bölmesi bulunur. Kataloglarında ilgili hücre varyantları için LSC2B, PM ve IAC AFLR beyanları yer alır.
Bu ifadeler bütün hücre işlevlerine ve ürün varyantlarına otomatik uygulanmaz. Sipariş edilen konfigürasyonun sınıflandırma tablosu, iç ark akımı ve süresi, erişim tarafları ve kurulum talimatı esas alınmalıdır. Örneğin sabit yük ayırıcılı bir hücrenin iç düzeni, çekmeceli kesicili çıkış hücresinden farklı olabilir.
Ücretsiz indir
Her makine, teknik özellik ve yapılandırma — tek bir PDF'te
Sonuç: Metal Bölmeli Hücreyi Bölmeleri ve Beyanlarıyla Okuyun
Metal bölmeli hücreyi anlamanın temel yolu, bara, kesici, kablo ve sekonder ekipmanın yerini ve bu alanlar arasındaki bağlantıları izlemektir. Fiziksel bölmelendirme, bakım ve erişim düzeninin bir parçasıdır. Ürünün teknik uygunluğu ise uygulanacak standart, elektriksel anma değerleri, LSC, PM/PI, IAC ve kurulum koşulları birlikte incelenerek değerlendirilir.
Bu makaleyi değerlendirin
1 ile 5 yıldız arasında bir puan seçin.
Henüz puanlama yapılmadı