Elektrik panosu projelendirme süreci, bir tesisin enerji altyapısının güvenli, verimli ve sürdürülebilir şekilde çalışmasını sağlayan en kritik mühendislik adımlarından biridir. Elektrik panosu yalnızca enerjiyi dağıtan bir kutu değil; enerji akışının kontrol edildiği, koruma elemanlarının yönetildiği ve işletme sürekliliğinin sağlandığı bir merkezdir. Bu nedenle projelendirme aşamasında yapılan hatalar, ilerleyen süreçte yüksek maliyetli arızalar, iş güvenliği riskleri ve üretim kesintilerine yol açabilir. Doğru projelendirme, saha gereksinimlerinin analiz edilmesi, uygun bileşenlerin seçilmesi, güç dengesinin kurulması ve uluslararası standartlara uygun tasarım yapılması ile mümkündür.

Elektrik Panosu Projelendirmenin Amacı ve Önemi

Elektrik panosu projelendirmesinin temel amacı, bir tesisin enerji dağıtımının güvenli ve kontrol edilebilir şekilde yapılmasını sağlamaktır. Enerji, kaynak noktalarından alınarak tesis içerisindeki farklı ekipmanlara, makinelere ve devrelere aktarılır. Bu aktarımın doğru yapılması, enerji kayıplarını azaltır ve güvenlik risklerini minimuma indirir.

Projelendirmenin önemi şu başlıklarda öne çıkar:

• Elektrik sisteminin stabil ve güvenli çalışmasını sağlar.
• Kısa devre ve aşırı yük gibi tehlikelere karşı koruma sunar.
• Sistemin bakımını, izlenmesini ve yönetimini kolaylaştırır.
• Enerji verimliliğini artırarak işletme maliyetlerini düşürür.
• İş güvenliği ve çalışan sağlığını garanti eder.

Güç İhtiyacının Doğru Belirlenmesi

Elektrik panosu tasarımının ilk adımı, tesisteki toplam güç ihtiyacının doğru hesaplanmasıdır. Yüklerin hangi gerilim seviyelerinde çalışacağı, anlık ve sürekli akım değerleri, pik yüklenme durumları ve yedek güç gereksinimleri analiz edilmelidir.

Güç ihtiyacı belirlenirken şunlar değerlendirilir:

• Makine ve ekipmanların etiket güçleri
• Çalışma süreleri ve devreye alma senaryoları
• Aynı anda çalışma olasılığı (Çeşitlik katsayısı)
• Gelecekte genişleme ihtimali

Bu analiz yapılmadan seçilen pano kapasitesi genellikle ya yetersiz kalır ya da gereksiz yere yüksek maliyet oluşturur.

Pano İç Düzeni ve Kablo Yönetimi

Pano iç dizaynı, bakım kolaylığı ve güvenli işletme açısından büyük önem taşır. Kabloların düzenli ve kodlanmış şekilde olması, arıza anında hızlı müdahaleyi mümkün kılar.

İyi kablo yönetiminin temel prensipleri şunlardır:

• Güç kabloları ve sinyal kabloları ayrı güzergahlardan geçirilmelidir.
• Kablo kanalları yük akışına göre boyutlandırılmalıdır.
• Klemens ve bağlantı noktaları erişilebilir olmalıdır.
• Kablo etiketleme standardı uygulanmalıdır.

Kötü düzenlenmiş pano içi kablolama, yalnızca estetik sorun oluşturmaz; ısınma, elektromanyetik girişim ve yangın riskini de artırır.

Bara Sisteminin Akım Taşıma Kapasitesinin Hesaplanması

Baralar, elektrik akımını pano içinde dağıtan temel iletken elemanlardır. Sistemin akım kapasitesine uygun seçilmeleri gerekir. Bara kesiti, kullanılan malzeme (genelde bakır veya alüminyum), ortam sıcaklığı ve soğutma koşullarına göre belirlenir.

Hesaplamada şu noktalar önemlidir:

• Nominal çalışma akımı
• Kısa devre dayanım süresi
• Termal dayanım
• Elektrodinamik dayanım

Yetersiz kesitte bara kullanılması, aşırı ısınma ve bağlantı noktalarında deformasyona yol açabilir.

Koruma Elemanlarının Seçimi (Sigorta, Şalter, Röle vb.)

Elektrik panosundaki en önemli güvenlik bileşenleri, koruma elemanlarıdır. Sigortalar, şalterler ve koruma röleleri, arıza durumunda devreyi açarak ekipman ve insan güvenliğini sağlar.

Koruma elemanları seçilirken:

• Kısa devre akımı hesaplanmalı
• Kesme kapasitesi yeterli olmalı
• Termik-manyetik özellikler yük karakterine uygun olmalı
• Röle ayarları selektiviteye göre yapılandırılmalı

Yanlış seçilen koruma elemanları, arıza anında devreyi kesmez veya gereksiz kesme yaparak üretim kaybına yol açar.

Kısa Devre ve Aşırı Akım Dayanım Hesaplamaları

Pano projelendirmesinde bir diğer kritik adım, kısa devre akımlarının analizidir. Kısa devre akımı, sistemin en zayıf noktasını belirler ve tüm elemanlar bu akımı güvenli şekilde taşıyabilmelidir.

Hesaplamalar, besleme transformatörü gücü, kablo uzunlukları ve bara kesitleri dikkate alınarak yapılır. Aşırı akım dayanımı ise pano bileşenlerinin uzun süreli çalışma güvenliğini belirler.

Topraklama ve Kaçak Akım Koruma Sistemleri

Topraklama sistemi, pano gövdesi ve iletken yüzeylerin insan temasına karşı güvenli hale getirilmesini sağlar. Kaçak akım röleleri, izolasyon hatalarında sistemi otomatik olarak devreden çıkarır.

Topraklama sistemi doğru yapılmazsa:

• Elektrik çarpması riski artar
• Arıza akımı koruma elemanlarını tetikleyemez
• Ekipmanlar gürültü ve parazit nedeniyle hatalı çalışır

Havalandırma, Soğutma ve Isı Dağılımı Tasarımı

Pano içindeki bileşenler çalışırken ısı üretir. Isının yeterli şekilde dağıtılmaması durumunda ekipman ömrü kısalır ve arıza riski artar. Bu nedenle pano üretiminde doğal havalandırma, fanlı soğutma veya klima sistemleri kullanılabilir.

Sıcaklık kontrolünde:

• İç ortam sıcaklığı düzenli izlenmeli
• Hava sirkülasyonu engellenmemeli
• Bileşenler arasında ısı yayılım mesafesi bırakılmalı

Pano Boyutlandırma ve Yerleşim Planlaması

Pano boyutu, yalnızca mevcut ekipmanlara göre değil, gelecekteki genişleme payı hesaplanarak belirlenmelidir. Çok sıkışık tasarım, bakım zorluğu ve ısı birikimi yaratır.

Yerleşim planlaması yapılırken:

• Pano kapak açılma mesafesi
• Bakım personeli için çalışma alanı
• Kablo giriş yönleri
• Duvar ve zemin montaj koşulları

gibi unsurlar dikkate alınmalıdır.

IEC ve TSE Standartlarına Uygunluk Gereklilikleri

Elektrik panolarının tasarımı ve üretimi, IEC 61439, IEC 60364 ve TSE elektrik tesisatı yönetmeliklerine uygun olmalıdır. Bu standartlar, pano güvenliği, koruma sınıfları, kısa devre dayanımları ve işaretlemeleri belirler.

Standartlara uygun olmayan sistemler:

• İş güvenliği riskleri oluşturur
• Sigorta süreçlerinde sorun çıkarır
• Yasal sorumluluk doğurur