Orta Gerilim Şalt Sistemlerinde Gelişmeler: Güvenlik, Güvenilirlik ve Verimliliğin Artırılması
Saifa Khalid, Araştırma Analisti – PTR Inc.
Elektrik şebekesinde, orta gerilim şalt cihazları, orta gerilim seviyesinde çalışan şebeke ekipmanlarını ve devrelerini kontrol ettiği, koruduğu ve izole ettiği için kritik bir rol oynar. Arıza süresini azaltmaktan, sadece elektrik şebekesi altyapısını değil, aynı zamanda elektrik dağıtım tesislerinde görev yapan insan kaynaklarını da korumaktan sorumludur. PTR'nin değerlendirmesine göre, orta gerilim şalt cihazı pazarı, kamu hizmetleri, endüstri, ticari binalar ve yenilenebilir enerji sistemleri dahil olmak üzere çeşitli sektörlerde kayda değer bir büyüme göstermektedir ve paydaşlar güvenlik, güvenilirlik, verimlilik, çevresel sürdürülebilirlik ve dijitalleşmeye odaklanmaktadır.

Şekil 1: MV Şalt Cihazı Pazarının Küresel Etkenleri. Kaynak: PTR Inc
Orta gerilim şalt cihazlarının 2022-2028 yılları arasında yıllık ortalama %11 büyüme oranıyla büyüyeceği ve 2028 yılında 33 milyar ABD doları değerine ulaşacağı tahmin edilmektedir. Orta gerilim şalt cihazları pazarında önemli bir büyüme beklenmesine rağmen, özellikle üreticiler için hala bazı engeller bulunmaktadır ve pazarın büyümesini sürdürebilmesi için bu engellerin ortadan kaldırılması gerekmektedir. Bu engeller arasında maliyet baskıları ve düzenleyici gereklilikler yer almaktadır ve PTR, bunların inovasyon ve teknolojik gelişmelerle aşılabileceğini öngörmektedir.
Şu anda, küresel MV şalt pazarı, karbonsuzlaştırma ve ağ genişletme planları tarafından yönlendirilmektedir. Karbonsuzlaştırma politikası, ekonomileri yenilenebilir enerji ve elektrikli araç şarj altyapısını (elektrikli araç satışlarını desteklemek için) kullanmaya itmiştir.

Şekil 2: 2022-2028 yılları arasında küresel MV şalt cihazı pazarının yıllık bileşik büyüme oranı (CAGR). Kaynak: PTR Inc
MV Şalt Santrali Endüstrisindeki Gelişmeler
Orta gerilim şalt cihazları, gelişmiş güvenlik özelliklerinin eklenmesi ve güvenilirliğin artırılması, çevresel sürdürülebilirlik önlemlerinin uygulanması ve dijitalleşme gibi önemli teknolojik gelişmelere sahne olmuştur.
Geliştirilmiş güvenlik özellikleri ve artırılmış güvenilirlik
MV şalt endüstrisinin güvenlik özelliklerine ve ekipmanın güvenilirliğini artırmaya odaklandığını gözlemlemiştir. Örneğin, Schneider Electric'in Premset şalt cihazı, güçlendirilmiş muhafazalar ve ark enerjisini teknisyenlerden uzaklaştırarak yaralanma riskini azaltan basınç tahliye mekanizmaları içeren ark dirençli tasarımlarla donatılmıştır. Ayrıca, ABB'nin SafeGear HD şalt cihazı, kazara veya yetkisiz şalt cihazı işlemlerine karşı koruma sağlayan sağlam kilitleme mekanizmaları ve erişim kontrolleri sunar.
Orta gerilim şalt cihazı operasyonlarında güvenilirlik, kesintisiz güç kaynağı sağladığı için çoğunlukla orta gerilim şalt cihazı kullanan kamu hizmetleri, endüstriler, ticari binalar ve yenilenebilir enerji sistemleri için çok önemlidir. Güvenilirlikle ilgili zorlukları gidermek için şalt cihazı OEM'leri, sensör tabanlı izleme ve akıllı algoritmalar gibi gelişmiş arıza tespit teknikleri kullanmaktadır. Bu teknikler, erken arıza tespiti (aksi takdirde mümkün olmayan) için yol açarak arıza süresini azaltır ve kendi kendini onarma yetenekleri sayesinde gücün hızlı bir şekilde geri kazanılmasını sağlar.
Şalt cihazının güvenilirliğini artırmak ve beklenmedik arızaları önlemek için ABB, şalt cihazının kritik parametrelerinin sürekli izlenmesini sağlayan ve böylece proaktif arıza tespiti ve bakımını mümkün kılan gelişmiş izleme ve teşhis sistemlerini entegre eden UniGear Digital şalt cihazını piyasaya sürdü.
Çevresel sürdürülebilirlik
Orta gerilim şalt cihazlarının çoğu, ark söndürme maddesi olarak sülfür heksaflorür (SF6) kullanmaktadır, ancak bu gaz, küresel ısınma potansiyeli oldukça yüksek olduğu için çevreye tehdit oluşturmaktadır.SF6'nın neden olduğu tehdide yanıt olarak endüstrinin, vakum kesiciler, gaz karışımları ve katı hal teknolojileri gibiSF6 alternatiflerini aktif olarak araştırdığı gözlemlenmiştir. Bu alternatifler, çevresel etkiyi azaltırken, benzer veya bazen daha üstün elektrik performansı sunmaktadır. Ancak, orta gerilim seviyesindeSF6 içermeyen şalt cihazlarının yaygın olarak kullanılması için ortadan kaldırılması gereken engeller hala mevcuttur (başlıca engel, geleneksel şalt cihazlarına göre daha yüksek maliyetidir).
Önde gelen bir teknoloji şirketi olan ABB,SF6'dan daha düşük küresel ısınma potansiyeline sahip AirPlus adlı bir gaz karışımı geliştirmiştir. Öte yandan Siemens, orta gerilim şalt cihazlarında kullanılanSF6'ya alternatif olarak vakumlu kesici teknolojisini piyasaya sürmüştür.SF6 alternatif teknolojilerinin benimsenmesi, yalnızca çevresel sorunları ele almakla kalmaz, aynı zamanda enerji sektöründe sürdürülebilir uygulamaların benimsenmesini de destekler.
Ayrıca, Eaton'ın Xiria şalt cihazı, sağlam yalıtım malzemeleri kullanarak ekipmanın ömrünü uzatır, bakım gereksinimlerini azaltır ve genel güvenilirliği artırır.
PTR'ye göre,SF6 bazlı GIS (gaz yalıtımlı şalt) talebi, küresel olarak SIS (katı yalıtımlı şalt) veSF6 içermeyen alternatifler ile değiştirilmektedir. SIS teknolojisi Amerika ve APAC bölgesinde daha yaygınken,SF6 içermeyen alternatifler Avrupa'da tercih edilmektedir.
Dijitalleşme
Orta gerilim şalt cihazlarının önde gelen OEM'leri, kontrol ve izlemeyi iyileştiren ve iletişim yetenekleriyle donatan dijital teknolojileri şalt cihazlarına entegre ediyor. Daha önce de belirtildiği gibi, ABB'nin UniGear Digital şalt cihazı, durum izleme ve öngörücü bakım için dijital sensörler ve iletişim yeteneklerini entegre etmiştir.
Öte yandan, Nesnelerin İnterneti (IoT) ile orta gerilim şalt cihazlarının entegrasyonu, gerçek zamanlı izleme ve kontrolü mümkün kılmış ve bu da verimli çalışma ve bakımın önünü açmıştır. Schneider Electric'in EcoStruxure Power çözümü, gerçek zamanlı veri toplama, uzaktan teşhis ve tahmine dayalı analitik özelliklere sahip IoT özellikli şalt cihazları sunmaktadır. Ayrıca, bulut tabanlı bir platform olan Eaton'ın Power Xpert Dashboard'u, kritik şalt cihazı verilerine ve analizlerine uzaktan erişim sağlayarak verimli enerji yönetimi ve bilinçli karar vermeyi mümkün kılar.
PTR'ye göre, dijital şalt cihazı pazarı şu anda çok erken aşamalarda ve talep önemsiz düzeyde, ancak pazarın 2021-2030 döneminde %25 gibi önemli bir CAGR ile büyüyeceği ve talebin büyük bir kısmının Avrupa pazarından geleceği tahmin ediliyor.

Şekil 3: 2021-2030 yılları arasında küresel dijital MV şalt cihazı pazarının yıllık bileşik büyüme oranı (CAGR). Kaynak: PTR Inc
Geleceğe Bakış
PTR, orta gerilim şalt teknolojisinin yıllar içinde önemli ölçüde geliştiğini gözlemlemiştir. Ek güvenlik özelliklerinin eklenmesi, güvenilirliğin artırılması, çevresel sürdürülebilirlik önlemleri ve dijitalleşme, orta gerilim şalt endüstrisini modern gereksinimlerle uyumlu hale getirmiştir. Şaltlar artık daha fazla güvenlik için ark parlaması azaltma teknikleri, personel koruma mekanizmaları ve kilitleme sistemleri ile donatılmıştır. Güvenilirlik ise arıza tespit sistemleri, kendi kendini onarma yetenekleri ve öngörücü bakım algoritmaları ile artırılmıştır. Güvenliği artırmak ve güvenilirliği iyileştirmek dışında, MV şalt endüstrisi, küresel ısınma potansiyeli daha düşük olanSF6 alternatif gaz karışımları yoluyla çevresel etkiyi azaltmaya da odaklanmaktadır. Ayrıca, dijital teknolojilerin şalt ile entegrasyonu, orta gerilim şaltında daha iyi kontrol, izleme ve iletişim yetenekleri sağlamıştır.
MV şalt cihazı pazarının 2022'den itibaren 2028'e kadar yıllık ortalama %11 büyüme oranıyla büyümesi ve 2028'de 33 milyar ABD doları değerine ulaşması bekleniyor, ancak hala ortadan kaldırılması gereken engeller var. PTR'ye göre, darboğazlar arasında maliyet baskıları ve düzenleyici gereklilikler yer alıyor ve bunların OEM'ler tarafından inovasyon ve teknolojik gelişmelerin yardımıyla giderilmesi bekleniyor.
Yazar Hakkında

Saifa, PTR Inc. şirketinde kıdemli analist olarak görev yapmaktadır. Ana ilgi alanı güç sistemleridir. Şu anda, PTR'nin sendikasyonlu güç şebekesi hizmetlerinin geliştirilmesinde güç şebekesi araştırma ekibini yönetmekte ve dünya çapında Fortune 500 müşterileri için özel araştırma projelerini yönetmektedir. Sorumluluk alanına giren konular arasında HV şalt cihazları, MV şalt cihazları, güç transformatörleri, dağıtım transformatörleri, trafo merkezi otomasyonu, güç faktörü düzeltme vb. bulunmaktadır. Saifa teknik bir geçmişe sahiptir ve Elektrik Mühendisliği alanında lisans derecesine sahiptir.
İletişim:




















