Su ve atık su arıtma endüstrisinde, sürekli artan ara bağlantılar ve dijitalleşmeye yönelik eğilim oldukça belirgindir. Bu eğilim, bazen birbirinden çok uzak olan alt bölümlerde saha seviyesinden kontrol seviyesine bağlanması gereken elektronik bileşenlerin sayısındaki artışla paralel ilerler. Su teminini modernize ederken Schieder-Schwalenberg şehri, aşırı gerilim koruma konseptini en modern teknolojiyle güncelledi.

Kapsamlı bir aşırı gerilim koruma konsepti olmadan musluktan temiz içme suyu elde etmek mümkün değildir.

Suyun tüketicilere güvenilir şekilde iletilmesini ve mümkün oldukça içme suyu kalitesinde olmasını sağlamak için hata emniyetli teknolojiler kullanılmalıdır. Aşırı gerilim koruma konsepti tasarımda kilit rol oynar. Doğu Vestfalya’daki Schieder-Schwalenberg sakinlerine kesintisiz temiz su temin edebilmek için şehir son yıllarda su teminini adım adım modernize etmektedir. Odak noktası hata emniyetli performans sağlamak olmuştur.

Modernize edilen koruma konsepti

Schieder-Schwalenberg şehrinin Otomasyon Teknolojisi Başkanı Ulrich Wicke, “Geçmişte, yıldırım ve aşırı gerilimlerin olumsuz etkisiyle sık sık mücadele etmek zorunda kaldık” diyerek sözlerine şöyle devam ediyor: “Birkaç yıl önce, Phoenix Contact’ın aşırı gerilim koruma cihazlarını kullanmaya karar verdik. Su kesintilerini ve arızaları önemli ölçüde azaltmamıza yardımcı oldular.”

Schieder-Schwalenberg şehri Otomasyon Teknolojisi Başkanı Ulrich Wicke, kentin su kaynağını kontrol altında tutuyor.

Su arıtma tesisi modernizasyonunun, aşırı gerilim koruma konseptinin güncellenmesi ile birlikte ele alınması planlandı [1]. İlk öncelik, çoğu zaman birbirinden uzakta bulunan elektronik bileşenlerin birbirine bağlanması ve uzak sinyal ağı üzerinden durum mesajlarının iletilmesiydi. 2018 Hannover Messe’de Phoenix Contact standındaki yeni TERMITRAB complete serisinden etkilenen Wicke: “Sensör ve aktüatör kabloları için kompakt koruma cihazlarıyla oldukça fazla alan kazanmak istedik. Koruma cihazının entegre izleme fonksiyonu sayesinde, servis ve bakım sürelerini ve işçiliği azaltmak istedik” diyor.Bölgeden iki şirket su arıtma tesislerini modernize etme çalışmalarında Wicke’yi destekledi: Herrndörfer ve Partner; Bad Oeynhausen ve Riegler mühendislik ofisi ve Lemgo otomasyon şirketi.

Herşey su geçirmez

Çok sayıda sensör ve aktüatör – ve diğer tüm sinyal işleme cihazları – yıldırım riskine karşı bir koruma konseptine entegre edilmelidir. Schieder-Schwalenberg’deki su temini için, dışarıdan gelen aşağıdaki kablolar aşırı gerilim koruması ile emniyete alındı:

• Besleme
• Sensör/aktüatör kabloları
• SHDSL ve ADSL telefon bağlantısı

Fırtınalara rağmen yüksek performanslı koruma: Uzaktan sinyal işlevi sayesinde servis departmanı koruma cihazının durumunu her an izler.

Besleme için tip 1 + 2 [2] Flashtrab SEC geçmeli yıldırım ve aşırı gerilim koruma cihaz kombinasyonu seçildi (şekil 3). 100.000 A (10/350) yıldırım akımı taşıma kapasitesi ile bu koruma her fırtınaya dayanabilir. Wicke: “Yükseltilmiş depolardan gelen aşırı gerilimleri engellemek için, aşırı gerilim koruma cihazlarını depolardan gelen kablolara monte ettik. Bu şekilde SEC serisi koruma cihazlarının durumunu ileten entegre ikaz kontağı sayesinde cihazın durumunu da uzaktan izleyebiliyoruz.” diyor.

Tüm sensör ve aktüatör kabloları, TERMITRAB complete ürün ailesinin kompakt bileşenleri ile donatıldı (şekil 4). Schieder-Schwalenberg şehrinde, sadece 6 mm genişliğinde ve kontrol panosunda yer tasarrufu sağladığı için bu ürün serisinde karar kılındı. Bileşenler geçmeli olduğundan aşırı yük durumunda elverişli ve ekonomik şekilde değiştirilebilir. Koruma cihazlarının durumu, bu uygulamada da uzak bir sinyal ünitesi aracılığıyla kolayca sorgulanabilir.

Kompakt koruma kontrol panosunda yer açar: 20 kablo için koruma sadece 60 mm yer kaplar – iki ek uzak sinyal modülü sayesinde kontrol odası her an sistemin durumunu izleyebilir.

Uzak sinyal fonksiyonunun montajı da kolaydır. İki parçalı uzak sinyalizasyon ünitesine elektrik sağlamak yeterlidir, çünkü koruma cihazlarının kendisi herhangi bir yardımcı besleme gerektirmez. Wicke: “Koruma cihaz şeridinin başında ve sonunda yerine kilitlendikten sonra ünite derhal çalışmaya hazırdı. Hiçbir detaylı programlamaya da ihtiyacımız olmadı” diyor.

Bir bakışta aşırı gerilim koruma

Yükseltilmiş depolara giden ek MCR kabloları, COMTRAB modüler ürün serisinin bileşenleriyle donatıldı. SHDSL bağlantısı için entegre aşırı gerilim korumalı bir modem olan TC genişletici kullanıldı (şekil 5).

SHDSL ile güvenilir veri iletimi: TC genişleticide entegre aşırı gerilim koruması

ADSL bağlantısı için, analog ve dijital telekomünikasyon arayüzleri için yüzeye monte bir aşırı gerilim koruma cihazı olan TAE-Trab kullanıldı.

Bu bileşenler ve önlemlerle, dışarı giden tüm kablolarda aşırı gerilimler yakalanmaktadır. Bu şekilde kontrolör yani sistemin merkezi hasar göremez (şekil 6).

Sistemin kalbi: ILC 191 kontrolörü tüm durum bilgilerini Ethernet üzerinden dağıtır – sürekli yüksek kaliteli su bir standarttır.

Wicke: “Uzaktan sinyal işlevi sayesinde, tüm aşırı gerilim koruma cihazlarının durum mesajları uzaktan sorgulanabilir. Servis personeli her an sahada olmak zorunda olmadığından maliyet tasarrufu sağlıyoruz” diyor.  Durumun konumdan bağımsız olarak sorgulanabilmesini sağlamak için, yükseltilmiş depolar, pompa istasyonları, yağmur taşma havzaları ve atık su arıtma tesisleri birbirleriyle SHDSL telekomünikasyon kablolarının yardımı ile haberleşiyor. Sırayla SHDSL sinyalleri merkezi Ethernet’e modem aracılığıyla bağlanıyor. Su arıtma tesisindeki merkezi bilgisayar, bölgedeki diğer tüm PLC’lerle Ethernet üzerinden haberleşiyor. AX OPC Server haberleşme arayüzü aracılığıyla, bilgisayar sürekli olarak mevcut sistem verilerini alır. Bakım personeli, bu ağ üzerinden koruma cihazlarının durumunu her an güncel olarak tutmaktadır. Bir sinyal alındığında koruma cihazı yerinde hemen değiştirilebilir. Konnektöre entegre edilmiş gösterge aşırı yüklenmiş koruma  cihazının hızlı şekilde teşhis edilmesini sağlar.

Sonuç

Su ve atık su arıtımında aşırı gerilimlerin neden olduğu, insan ve çevre için geniş kapsamlı olumsuz sonuçlar doğuran bir arıza riski söz konusudur. Buraya kapsamlı bir yıldırım ve aşırı gerilim koruması konsepti entegre edilmelidir. Wicke: “Uzaktan sinyalizasyona uygun durum gstergeli ve ikaz kontaklı aşırı gerilim koruması kontrol odasında hızlı durum tespiti sağlar. Kompakt tasarımı sayesinde MCR aşırı gerilim koruması için gerekli alan önemli ölçüde azaltılabilir” diyor. Phoenix Contact’ın yıldırım ve aşırı gerilim koruması için sağladığı kapsamlı ürün yelpazesi sayesinde, tüm su ve atık su teknolojisi uygulamaları için uygun bir çözüm vardır.

 Durum göstergeli son derece ince koruma cihazı

Büyük su ve atık su arıtma sistemlerinde, yıldırım ve aşırı gerilim koruması konsepti gereklidir. Sistemin sürekliliğine ek olarak, kişisel ve çevre güvenliğini göz önünde bulundurmak önemlidir. Birçok üretici bu sistemler için MCR aşırı gerilim koruma cihazları sunmaktadır. Bununla birlikte bu koruma cihazlarının çoğu durum göstergesi içermez.

Burada sunulan çözüm, koruma modülünde aşırı yüklenme olduğunu gösterir ve kolayca uyarlanan uzaktan kontrol işlevi ile kontrol merkezinden sorgulanabilir. Toplam 3,5 mm ila 6 mm genişliğe sahip koruma cihazlarıyla en dar alanlarda aşırı gerilim koruma konsepti uygulanabilir. Yenilikçi çok kademeli koruma devresi sayesinde, EN 61643-21 [3] kategorisindeki en önemli üç performans gereksinimi – kategori D1, C2 ve C1 – aşırı gerilim koruma standardı yerine getirilir. Akım besleme tarafında, yıldırım koruma bölgesi konseptine uygun olarak T1, T2 ve T3 [2] sınıflarındaki ürünler kullanılmaktadır.

Ayrıntılı bilgi için

• www.phoenixcontact.de/wasser
• www.phoenixcontact.de/termitrab
• www.phoenixcontact.de/ue-schutz

Kaynaklar

[1]  DIN EN 62305-2; Yıldırıma karşı koruma – Bölüm 2: Risk yönetimi

[2]  DIN EN 61643-11; Alçak gerilim güç sistemlerine bağlı aşırı gerilim koruma cihazları – Gereksinimler ve test yöntemleri

[3]  DIN EN 61643-21; Alçak gerilim aşırı gerilim koruma cihazları – Bölüm 21: Telekomünikasyon ve sinyal ağlarına bağlı aşırı gerilim koruma cihazları – Performans gereksinimleri ve test yöntemleri