• Anasayfa
• Güncel Haberler
  • Video
• Küresel Haber
• Şirket Haberleri
• Ürün Haberleri
• Fuar ve Kongre
• Uygulamalar
• Teknik Bilgiler
• Uzman Gözüyle
• Roportajlar
• Firmalar-Companies

HABER ARA

ANKET

Tüm Anketler

Güneş Enerjisi Sistemlerinde Alüminyum Kablolama

Çeviri: H.Ediz RONA, de der Elektro-und Gebäudetechniker

Bakırın hammadde olarak gittikçe daha pahalı bir hale gelmesiyle birlikte güneş enerjisinden elektrik üretmeyi hedefleyen tüketiciler alternatif çözüm olarak potansiyel bir tehlike kaynağı olan alüminyum kablolara yönelmeye başlamışlardır. Alüminyumun negatif etkileri üst üste toplandığında ciddi bir yangın riski ortaya çıkmaktadır. Ancak usulüne uygun döşenen alüminyum kablonun bir tehlikesi bulunmamakla beraber yine de bazı noktalara dikkat edilmesi gerekmektedir.

Bilhassa DIN VDE 0298-4 normu daha kapalı mekan içinde ve yakınındaki kablolamayı ele alırken yeni değişikliklerinle DIN VDE 0276-603 normu topraktaki ve bilhassa DIN VDE 0276-1000 normu ile beraber açıktaki iletim hatlarını tanımlamaktadır.

Öncelikle belirmek gerekir ki Al kablolar Cu kablolara nazaran oldukça düşük bir akım taşıma kapasitesine sahiptirler. Basit bir örnek vermek gerekirse 150 milimetrekare kesitli Cu kablo ile taşıdığınız akımı ancak 240 milimetrekare kesitli bir Al kablo ile taşıyabilirsiniz.

Resim 1: Yan yana dizilmiş kabloların toplam akım taşıma kapasitesi yüzde 50 azalmış durumdadır.

Kablo Döşeme Şekilleri

Bir güneş enerjisi sistemi kurarken genellikle bir inşaat da söz konusudur. Böylece kabloların yerleşimi büyük önem kazanır. Resim 1’deki gibi kabloların yan yana yerleştirilmesi ile neredeyse yüzde 50’lik bir akım taşıma kapasitesi kaybı meydana gelir. Bu kabloların boru veya kablo kanalı içine alınması ise kapasiteyi en fazla yüzde 65’lere kadar çıkartabilir. Kabloyu olduğu gibi toprağa gömmek ise çok az bir miktar daha kazançlı olur.

Öncelikle belirmek gerekir ki Al kablolar Cu kablolara nazaran oldukça düşük bir akım taşıma kapasitesine sahiptirler. Basit bir örnek vermek gerekirse 150 milimetrekare kesitli Cu kablo ile taşıdığınız akımı ancak 240 milimetrekare kesitli bir Al kablo ile taşıyabilirsiniz.

Birikim

Bir örnek göstermek gerekirse, 3 basamaklı bir güç değerine sahip trifaze bir yükü besleyen 240 milimetrekare kesitli Al kablolardan aralarında bir kablo çapı kadar mesafe bırakılmış iki kablonun çekilmesiyle kapasite azalma faktörü 0,8, üç adet kablonun paralel döşenmesiyle 0,55 gibi bir akım taşıma katsayısı ortaya çıkmaktadır.

Toprağın Özelliği

Toprağa döşenen kablolarda ısı transferi önemli bir rol oynar. Yazın kuruyan toprak, kablodaki akım transferini önemli oranda etkiler.

Malzemenin Özellikleri

Alüminyum basınç altında akıcı özellik gösterir. Ayrıca yüzeyi son derece hızlı bir şekilde paslanır ve bu pas tıpkı porselen veya cam gibi çok yüksek bir elektriksel dirence sahiptir.

Bağlantı Şekli

Alüminyumun en büyük dezavantajı elektriksel klemens bağlantısında ortaya çıkar. Ancak biraz zahmetli de olsa bu üstesinden gelinebilecek bir zorluktur. Al kablonun direkt klemens bağlantılarında öncelikle kötü bir iletken olan üzerindeki pas tabakası temizlenir. Hemen sürülecek bir kontakt yağı ile tekrar nemlenmesi yani oksitlenmesi önlenebilir. Daha sonra belirlenmiş bir tork ile klemens sıkıştırılmalıdır. Yaylı klemensler bu iş için daha uygundur. Özel yapım Al/Cu kablo pabuçlarının kullanımı ise çok faydalı olur.

Yapılan bir deneyde ucu sıyrılmış bir Al kablo gereğinden fazla bir şekilde klemense itilmiş, dolayısıyla klemensin tüm temas yüzeyinden faydalanılamamıştır. Buna ilaveten fazladan uzun olan kısım müşterek klemens barasına dayanıp klemensin gerekli torkta sıkılmasını engellemiştir. Böylece alüminyumun akıcılığı azalan kontak temas yüzeyi ile birleşince açığa çıkan ısı enerjisi artmış ve resim 2’de görülen yangın olayı ortaya çıkmıştır.

Resim 2: Yanmakta olan bir trafo istasyonu

Yükün Durumu

Güneş enerjisi sistemlerinin en önemli ve tipik özelliklerinden biri de eşzamanlılık faktörünün neredeyse 1 olmasıdır. Yani işletme akımı sistemden ve iletkenlerden saatler boyunca geçebilmektedir.

Trafo İstasyonları

Yüksek güçlü güneş enerjisi sistemlerinin yanında genellikle bir de trafo istasyonu bulunur. Bu trafoların kolaylıkla erişilebilir tipten olması pek gerekmediğinden genellikle bu istasyonlar son derece kompakt bir yapıya sahip olurlar. Bire yakın eşzamanlılık faktörü ile yüksek ortam sıcaklığında bu istasyonlarda yüksek değerli termik yükler oluşur. Resim 3’teki gibi alçak gerilim kısmının trafodan pek uzak olmadığı durumlarda trafo için belirlenmiş çalışma sıcaklığı değerleri kolaylıkla aşılabilir. Örneğin, 600 C’lik bir ortam sıcaklığında NH sigorlarının kesme kapasitesi yüzde 10 azalmaktadır. Trafo istasyonunu şalt sisteminden uzakta tutmak en etkili çözümlerden biridir.

Özet

Alüminyum kabloların döşenmesi belirgin bir biçimde daha büyük hacimlar gerektirir. Akım taşıma kapasitelerinin düşük olmasından dolayı bir kaç kablonun paralellenmesi de söz konusu olduğundan bu negatif etki ile gerekli mesafenin sağlanabilmesi için toprak altı sistemlerde kazı hacmi iyice artar.

Gereğinden küçük seçilen bir kablo kesiti, düzgün yapılmayan bir klemens bağlantısı ve yüksek güçlü kompakt bir trafo istasyonu ile birleştiğinde ortaya çok ciddi bir yangın riski çıkmaktadır.

Yani alüminyum kablo her zaman ekonomik değildir. Mevcut sistemlerin belirli aralıklarla termografik kontrolden geçirilmeleri güvenlik açısından kullanıcı lehine bir davranıştır. 3e dergisinden alıntıdır.