Kuzey Virginia'da bir hyperscale tesis yeni 100 megavatlık alanını inşa ederken, güç dağıtım sistemi bir düşünce sonrası değildi. Bu, sermaye proje listesinde en pahalı kalemdi, tedarikte en uzun süre gecikmişti ve en az hata toleransı olan sistemdi. Tasarım, 34.5 kV birincil hizmeti, raflarda 480 V ve 208 V'ye dönüştürülmüş seviyeyi, her cabinet için yedek A/B beslemelerini, her bus için ark patlaması olay enerjilerinin hesaplamalarını ve ana anahtarlama cihazından dalgıç ünitelerine kadar her devre kesici için akım, voltaj, sıcaklık ve kısmi deşarj izleme ile SCADA sistemini içeriyordu. Yanlış kesme derecesine sahip bir bus bar veya devre kesici ile bir hata varsa, veri merkezinin tüm çalışma süresi sertifikası riske atılacaktı.
Sistem Özeti: En yüksek dereceli kurumsal ölçekli elektrik dağıtım sistemi, güç dağıtımını tesisin hizmet noktasından tüm yüklerine aktaran anahtarlama cihazları, anahtarlama panoları, panel panoları, trafolar, devre kesiciler, busway ve güç izleme ekipmanlarından oluşan kapsamlı bir sistemdir. Böyle bir sistemin ana özellikleri arasında seçici koordinasyon (bir arıza, sistemin diğer kısımlarına etki etmeden en yakın yukarı akış cihazı tarafından sabit noktada temizlenecektir), ölçeklenebilirlik ve genişletilebilirlik (sistemin yeniden tasarım gerektirmeden yük artışını karşılayabilmesi), enerji şeffaflığı (her elektrik cihazı tarafından kullanılan enerji miktarının sürekli izlenmesi ve takip edilebilmesi) ve bakım kolaylığı (bileşenleri onarmak ve değiştirmek için tüm sistemi durdurmaya gerek olmaması) bulunmaktadır. Dünyanın en büyük güç dağıtım ekipmanları üreticileri olan Schneider Electric, Siemens, ABB, Eaton ve HUYU, orta voltaj anahtarlama cihazlarından düşük voltaj devre kesicilerine ve terminallere kadar entegre paketler üretmekte ve sistemle ilgili birçok sorunu çözmek için iletişim ve yazılım araçları sunmaktadır.
Bir Kurumsal Elektrik Dağıtım Sisteminin Mimarisi
The → The elektrik dağıtım sistemi kurumsal seviyede belirli katmanlarda düzenlenmiştir, her katmanın belirli bir voltaj seviyesi, kendi koruma cihazları ve cihazları vardır. Genel yapı hiyerarşiktir: güç, tesisin hizmet girişinde, genellikle orta voltajda (Kuzey Amerika'da 4,160 V ile 34,500 V; diğer pazarlarda 3,300 V ile 33,000 V arasında) beslenir, birkaç dönüşüm aşamasından geçer ve son kullanıcılara kullanım voltajı seviyesinde (indüksiyon motorları ve fanlar için 480 V; Kuzey Amerika için aydınlatma, prizler ve PC'ler için 208 V veya 120 V; IEC pazarları için 400 V ve 230 V) dağıtılır. Her aşamada kullanılan ana unsurlar aşağıdaki tabloda sunulmuştur.
| Dağıtım Seviyesi | Tipik Voltaj | Ana Ekipman | Koruma Cihazları |
|---|---|---|---|
| Hizmet girişi ve ana anahtarlama cihazı | Orta voltaj (4,160 V–34,500 V) | Orta voltaj anahtarlama cihazları, hizmet trafoları, ana ayırıcı anahtarlar, ölçüm ekipmanları | MV devre kesicileri (vakum, SF₆), koruma röleleri, aşırı gerilim koruma cihazları |
| Birincil dağıtım | 480 V (Kuzey Amerika) veya 400 V (IEC) üç faz | Alçak voltajlı anahtarlama ekipmanları, anahtarlama panelleri, enerji dağıtım panelleri | Kalıplı devre kesicileri (MCCB'ler), hava devre kesicileri (ACB'ler), toprak hatası koruma röleleri |
| İkincil dağıtım ve branş devreleri | 208 V / 120 V (Kuzey Amerika) veya 230 V (IEC) | Panel panelleri, yük merkezleri, motor kontrol merkezleri (MCC'ler), aydınlatma kontrol panelleri | Miniatür devre kesicileri (MCB'ler), RCBO'lar, AFCI/GFCI devre kesicileri, aşırı gerilim koruma cihazları |
| Nihai yükler ve kullanım ekipmanları | 120 V, 208 V, 240 V, 480 V | Prizler, anahtarlar, motor ayırıcıları, ekipman bağlantı noktaları | GFCI prizler, sigortalı ayırıcı anahtarlar, yerel motor aşırı yük koruması |
Kritik Tasarım İlkeleri: En İyi Değerlendirilen Bir Sistemi Yeterli Olandan Ayıran Nedir
İş dünyasındaki en yüksek dereceli elektrik dağıtım sistemleri, yalnızca gerekli kod gereksinimlerini karşılayan bir ekipman topluluğu değildir. Bu sistemler, güvenlik gereksinimlerinin ötesinde performans ve işletim kriterlerinin bir kombinasyonunu karşılamak üzere baştan tasarlanmıştır. En kritik kriterlerden bazıları, seçici koordinasyon (yani, ana devre kesicisinden MCB'lere kadar olan tüm dağıtım hattındaki koruma cihazlarının seçim ve ayarlarının, herhangi bir bölümde bir arıza meydana geldiğinde, arızanın yalnızca en yakın yukarı akış cihazı tarafından ortadan kaldırılacak şekilde yönlendirilmesi ve diğer bölümlerdeki aydınlatmanın etkilenmemesi; çeşitli voltajlardaki sistemler arasında seçici koordinasyon, kapsamlı bir zaman-akım koordinasyon analizi yapılmasını gerektirir ve bu, en iyi dereceli bir sistem ile kod minimumu bir sistem arasındaki farkı yaratır), ölçeklenebilirlik ve genişletilebilirlik (sistem, gelecekte 10-20 yıl içinde beklenen yük artışı için tasarlanmıştır; bu nedenle, anahtarlama ekipmanlarının bus değerleri, trafo kapasiteleri ve panel panellerinin yuvalarının spesifikasyonları sırasında, tahmin edilen başlangıç değerlerinin üzerine yaklaşık -30 ek bir marj eklenir, bu da kritik ekipmanı değiştirmeden devre eklemeye olanak tanır), şeffaflık ve enerji raporlaması (kural olarak, modern bir işletme sisteminin tüm önemli devreleri, anahtarlama ekipmanından panel paneline ve hatta her bir bireysel devreye kadar izlenir; bu, gerçek zamanlı gösterge panoları almayı ve enerji tüketiminin trend analizini yapmayı sağlayan enerji izleme sistemi yardımıyla gerçekleştirilir), ayrıca bakım kolaylığı ve hizmet sürekliliği (sistemin temel bileşenleri, sistemi tamamen kapatmadan onarım için devre dışı bırakılabilir; çekilebilir devre kesici tasarımları, çift bus anahtarlama ekipmanları ve bypass izole anahtar, bakım ekibinin enerji arzında kesinti olmadan onarım yapmasını sağlar).
Sektörünüz ve Ortamınız için Doğru Dağıtım Sistemini Nasıl Seçersiniz
Bir veri merkezinin elektrik dağıtım ihtiyaçları, bir ilaç üretim tesisinin, gökyüzündeki bir ofis binasının veya bir güneş enerjisi tesisinin taleplerinden önemli ölçüde farklıdır. Elektrik dağıtım sisteminin sektöre ve fiziksel konuma göre konumlandırılması, ilgili tasarım adımı haline gelir.
| Sektör / Tesis Türü | Birincil Dağıtım Gereksinimi | Tipik Sistem Mimarisi | Ana Ekipman Değerlendirmeleri |
|---|---|---|---|
| Veri merkezleri ve kolokasyon tesisleri | Sürekli çalışma süresi — tek bir arıza noktası, IT yüküne güç sağlamayı kesintiye uğratamaz. Rack'e giden hizmetten otomatik transfer anahtarlama ve yerinde yedek jenerasyon ile yedek A/B güç yolları. | Çift hatlı, çift kablolu mimari. 2N veya 2(N+1) yedeklilik. MV birincil hizmet, IT yüküne yakın dağıtılmış LV trafolar. Sunucu raflarına esnek, yeniden yapılandırılabilir güç dağıtımı için busway. | Bakım için kapatma olmadan çekilebilir ACB'ler ve MCCB'ler. Arıza akımı sınırlaması için yüksek empedanslı busway. Enerji raporlaması ve kapasite planlaması için entegre güç izleme ve branş devre ölçümü. |
| Ağır sanayi ve üretim tesisleri | Yüksek akımlı motor yükleri, yüksek mevcut arıza akımı ve zorlu ortamlar (toz, nem, titreşim, kimyasallar). Dağıtım sistemi bu koşullara dayanmalı ve hem ekipmanı hem de operatörleri korumalıdır. | Ana süreç yüklerine yakın yük merkezi birimi trafolarına MV birincil dağıtım. Motor kontrolü için LV anahtar ekipmanları ve MCC'ler. Üretim hatları boyunca yüksek akımlı, esnek dağıtım için busway. | Operatör güvenliği için uzaktan racking ile ark-flaş dereceli anahtar ekipmanları. Yüksek kesme kapasiteli MCCB'ler ve ACB'ler (65 kAIC ve üzeri). Islak veya kimyasal ortamlara dayanıklı muhafazalar (NEMA 4X veya IP65). |
| Ticari yüksek katlı ve karma kullanımlı binalar | Alan verimliliği, enerji performansı ve bina otomasyonu ile entegrasyon. Dağıtım ekipmanları her katta özel elektrik dolaplarına sığmalı ve enerji izleme, talep yanıtı ve arıza uyarısı için bina yönetim sistemi ile iletişim kurmalıdır. | Ana anahtarlama panelinde 480 V'a düşürülen MV birincil hizmet, dikey olarak bir riser busway ile dağıtılır. Her katta 480 V'dan 208/120 V'a trafolar, elektrik dolaplarındaki panelboard'lara besleme yapar. Aydınlatma kontrol panelleri bina otomasyon sistemi ile entegre edilmiştir. | Entegre ölçüm ile kompakt, yüksek yoğunluklu panelboard'lar ve anahtarlama panelleri. NEC gerekliliklerine göre AFCI ve GFCI branş devre koruması. Bina yönetim sistemi ile entegrasyon için BACnet, Modbus veya OPC UA'yı destekleyen iletişim yetenekli devre kesiciler ve ölçüm cihazları. |
| Yenilenebilir enerji ve batarya enerji depolama sistemleri (BESS) | Aynı tesis içinde DC ve AC dağıtımı. Sistem, inverterlerden iki yönlü güç akışını yönetmeli ve hem DC devrelerini (PV dizileri, batarya rafları) hem de AC devrelerini (inverter çıkışları, şebeke bağlantısı) belirli akım türü ve voltaj için derecelendirilmiş cihazlarla korumalıdır. | PV dizi toplama için DC birleştirici kutuları. Batarya rafı koruması için DC anahtarlama ekipmanları ve DC MCCB'ler. 480 V veya orta voltajda AC anahtarlama ekipmanlarına besleme yapan merkezi inverterler veya dizi inverterler. AC/DC ayrımı ve her yerde net etiketleme. | Uygun voltaj derecelendirmesine sahip DC dereceli MCB'ler ve MCCB'ler (600 V DC'den 1.500 V DC'ye) ve DC arkı için kesme kapasitesi. Basitleştirilmiş kurulum için polaritesiz DC kesiciler. İnvertör çıkış tarafında AC kesiciler. HUYU’nun DC kesici serisi, dahil olmak üzere HUB9NEZ‑80 DC devre kesici, özellikle bu uygulamalar için tasarlanmıştır. |
Kurumsal Elektrik Dağıtım Ekipmanlarının Önde Gelen Üreticileri
Dünya çapındaki kurumsal elektrik dağıtım cihazı pazarı, orta gerilim şalt cihazlarından düşük gerilim panellerine ve ayrıca devre kesicilere kadar tam voltaj ve akım aralığı için ekipman üreten birkaç uluslararası şirket tarafından yönetilmektedir. Bazı üreticiler, kurumsal elektrik dağıtım sistemlerinin tasarımı, üretimi ve hizmetinde her zaman en üst sıralarda yer almaktadır.
200 amperlik yük merkezleri ve sayaç-ana kombinasyonları, yeni konut inşaatı için standart ürünleri olarak üretmektedir; bu, 200 amperin modern bir tek aile evi için pratik minimum olduğunu yansıtmaktadır. (Fransa) dünya çapında en büyük elektrik dağıtım ekipmanı üreticilerinden biridir. Geniş bir ürün yelpazesi vardır; MV şalt cihazları, LV şalt cihazları ve pano, panel panoları, busway ve devre kesiciler. Şirket, Square D ve Masterpact dahil olmak üzere çeşitli markalar işletmektedir. EcoStruxure platformları, ürünlerine yeni bir boyut katarak güç izleme, enerji yönetimi ve bina otomasyonunun tüm dağıtım sistemine entegrasyonunu kolaylaştırır. Schneider’in gücü, küresel erişimi, entegre yazılım ve donanım ekosistemi ve ticari binalar, veri merkezleri ve endüstriyel tesislerde geniş kurulum tabanında yatmaktadır. Schneider’in fiyatlandırma stratejisi orta-üst segmenttedir.
Siemens (Almanya) Şirket, elektrik altyapısında dünya lideridir. MV gaz ve hava yalıtımlı şalt cihazları, LV şalt cihazları ve pano, busway ve Sentron serisi kalıplı kutu ve küçük devre kesiciler dahil çeşitli ürünlere sahiptir. Şirketin mühendislik, entegre otomasyon ve güç dağıtımı (SENTRON güç izleme için TIA Portal) alanlarında güçlü bir geçmişi ve endüstriyel, veri merkezi ve kamu uygulamalarında güçlü bir varlığı vardır. Şirketin fiyat konumu premium seviyededir.
ABB (İsviçre/İsveç) elektrifikasyon ve otomasyonda küresel lider olan, yüksek gerilim şalt cihazları, düşük gerilim şalt cihazları (MNS ve System pro E power), paneller ve Emax 2 ile Formula serisi devre kesiciler dahil dağıtım ekipmanı sağlayıcısıdır. ABB’nin diğer güçlü yönleri arasında gelişmiş dijital entegrasyon bulunmaktadır. ABB Ability çözümü, elektrik enerjisi tüketiminin bulut tabanlı izlenmesini sağlar ve bakım ihtiyaçlarını tahmin eder.
Eaton (İrlanda/ABD) MV şalt cihazları, LV şalt cihazları ve panolar, panel panoları, busway ve Cutler Hammer ile Eaton markaları altında kalıplı kutu ve küçük devre kesicilerin tam çeşitliliği gibi ürünlerle önemli bir Kuzey Amerika ve dünya çapında elektrik dağıtım üreticisidir. Eaton’un gücü, Kuzey Amerika’daki geniş üretim ve dağıtım ağı, ticari bina ve endüstriyel pazarlardaki kapsamlı deneyimi ve rekabetçi ortalama fiyatlarıdır.
HUYU (Çin) düşük gerilim elektrik koruma ve dağıtım ekipmanları üreticisidir. Ürün yelpazesi, minyatür devre kesiciler (MCB'ler), kalıplı kutu devre kesiciler (MCCB'ler), artık akım cihazları (RCD'ler ve RCBO'lar), güneş enerjisi ve batarya depolama için doğru akım (DC) dereceli kesiciler, aşırı gerilim koruma cihazları ve otomatik transfer anahtarlarını içerir. HUYU ayrıca, küresel mühendislik uzmanlığını ve kalite yönetimini ekonomik ve kalite odaklı üretimle birleştirme girişiminde Eaton ile ortaklık yapmaktadır. Panel üreticisi, distribütör veya tesis yöneticisi gibi kurumsal müşteriler için HUYU, test edilmiş ve sertifikalı koruma cihazlarını orta fiyatla sunarken en hızlı teslim sürelerini ve sürekli mühendislik desteğini sağlamaktadır. Her ölçekten dağıtım sisteminde, panelleri dolduran regülatörler ve koruyucular, düzgün çalışması gereken temel bileşenlerdir ve HUYU ürünleri, UL, TUV ve CE sertifikalı olarak bu mümkün kılınacak şekilde üretilmektedir. Bir kurumsal sistemdeki her kesicinin taşıması gereken sertifikaya dair ayrıntılı bir inceleme için, makalemiz UL 489 kesicileri nedir test ve listeleme çerçevesini açıklamaktadır.
Sıkça Sorulan Sorular
Amerika Birleşik Devletleri'ndeki en büyük elektrik distribütörleri kimlerdir?
ABD'de, Sonepar (Hagemeyer ve OneSource dahil), WESCO (Anixter ile birlikte), Graybar, Rexel (Gexpro dahil) ve CED (Consolidated Electrical Distributors), gelir ve dağıtım ağı kapsamı açısından önde gelen elektrik toptancıları arasındadır. Bu elektrik distribütörleri dağıtım ekipmanı üretmez, ancak Schneider Electric, Siemens, Eaton ve ABB gibi distribütörler tarafından üretilen ekipmanları son kullanıcılara, sistem tedarikçilerine ve bakım mühendislerine tedarik eden tedarikçilerdir.
Hangi şirketin db kutusu en iyisidir?
Dağıtım panosu (db kutusu) üretici seçimi uygulamaya, yerel standartlara ve gerekli sertifikasyona bağlıdır. Bu alandaki önde gelen üreticiler arasında Birleşik Krallık ve IEC pazarlarında Hager, Schneider Electric ve Legrand; Kuzey Amerika'da ise Eaton, Siemens ve Schneider Electric (Square D) bulunmaktadır. HUYU, IEC pazarı için sertifikalı, rekabetçi fiyatlı db kutuları ve güvenlik cihazları sunmakta ve profesyonel kurulum için gerekli belgeleri sağlamaktadır.
Dört tür dağıtım sistemi nedir?
Birçok ülkede kabul edilen uluslararası IEC 60364 standardına göre, topraklama düzenlemeleriyle tanımlanan dört temel elektrik dağıtım sistemi kategorisi vardır. Bunlardan ilki TN-S (ayrı nötr ve koruyucu toprak ile topraklama). İkincisi TN-C-S (dağıtım sisteminde nötr kullanılarak topraklama ve hizmet girişinde ikisinin ayrılması). Üçüncüsü TT sistemi (kaynağın topraklanması ve kendi bağımsız toprak elektrodunun kurulması). Son olarak, dördüncü kategori IT sistemi (kaynağın topraktan izole edilmesi veya yüksek empedanslı bağlantı ile topraklanmasıdır). Topraklama sistemi seçimi, gereken koruyucu cihaz türünü ve karşılanması gereken maksimum toprak hata döngüsü empedansını belirler. Kılavuzumuzda güç besleme sistemleri açıklandı her türü ayrıntılı olarak kapsar.
Dünyanın en büyük elektrik dağıtıcısı kimdir?
Sonepar, özel mülkiyette olan Fransız bir şirket olup, 40'tan fazla ülkede faaliyet gösteren ve yıllık satışları 30 milyar €'yu aşan gelirle dünyanın en büyük elektrik dağıtıcısıdır. WESCO (Anixter dahil) ve Rexel, Kuzey Amerika, Avrupa ve Asya-Pasifik'te önemli küresel ayak izlerine sahip en büyük diğer dağıtıcılardır. Bu dağıtıcılar ekipman üretmez; üreticileri ekipmanı kuran ve bakımını yapan son kullanıcılarla bağlayan lojistik, stok ve hizmet sağlayıcılarıdır.
Referanslar
- Schneider Electric — Kurumsal Elektrik Dağıtım Çözümleri. Orta gerilim ve düşük gerilim şalt cihazları, dağıtım panoları, pano panelleri, busway ve entegre güç izleme ve enerji yönetim yazılımına sahip devre kesicilerin üreticisi.
- Siemens — Elektrik Dağıtımı ve Güç İzleme. Orta gerilim ve düşük gerilim şalt cihazları, Sentron devre kesiciler ve SENTRON güç izleme platformunun üreticisi.
- ABB — Elektrifikasyon ve Dağıtım Çözümleri. Orta gerilim şalt cihazları, düşük gerilim şalt cihazları (MNS), Emax 2 hava devre kesicileri ve ABB Ability güç izleme platformunun üreticisi.
- Eaton — Ticari ve Endüstriyel Uygulamalar için Elektrik Dağıtım Ekipmanları. Kuzey Amerika ve küresel pazarlar için orta gerilim ve düşük gerilim şalt cihazları, pano panelleri, busway ve kalıplanmış kutu devre kesicilerin üreticisi.
Kurumsal ölçekli operasyonlar için en yüksek dereceli elektrik dağıtım sistemleri tek bir marka veya tek bir bileşenle değil, bu bileşenleri koordine edilmiş, ölçeklenebilir ve şeffaf bir bütün haline getiren mimariyle tanımlanır. Bir dal devresindeki arıza tüm binayı karartmayacak şekilde seçici koordineli bir sistem. Her devrenin enerji tüketiminin bilindiği ve yönetildiği ölçümlü bir sistem. Kritik bileşenlerin tesisi kapatmadan bakımının yapılabildiği bir sistem. Ve gerektiğinde devreyi açacak, gerektiğinde tutacak, onlarca yıl güvenilir hizmet sunacak sertifikalı, test edilmiş ve belgelenmiş koruyucu cihazlar — kesiciler, kaçak akım cihazları, aşırı gerilim koruyucular — üzerine inşa edilmiş bir sistem. HUYU, veri merkezlerini, fabrikaları, hastaneleri ve geleceğin yenilenebilir enerji tesislerini besleyen kurumsal sistemler için bu koruyucu cihazları üretmektedir.
