Karayolu tünellerinde genel olarak üç farklı enerji kaynağı bulunmaktadır. Bunlar şebeke enerjisi, jeneratör ve kesintisiz güç kaynaklarıdır. Enerji ihtiyacı ve ekipman büyüklükleri tünel boyutlarına göre değişkenlik göstermektedir.
Elektrik enerjisinin temini ve dağıtımı için tünel dışı veya içerisine transformatör merkezleri kurulur. Tünellerin normal ve acil durumlarda enerji ihtiyacını karşılamak için kurulan bu merkezlerin planlaması ise yine tünel büyüklüğüne göre belirlenmektedir.
Bir tünelin ihtiyaçları ve güncel şartnameler dikkate alındığında, yaklaşık olarak 750 metreden küçük karayolu tünelleri için tünel dışına bir trafo merkezi kurulması yeterli olurken, 750 metre ile 2000 metre arasındaki tünellerde tünel giriş ve çıkışına iki trafo merkezi tesis edilmesi, 2000 metreden uzun tünellerde ise tünel dışına ek olarak tünel içerisine de bu merkezlerden kurulması gerekebilmektedir.
Transformatör merkezi veya enerji dağıtım merkezi gibi isimler ile adlandırılan bu tesislerin sayısını ve konumunu belirlemekteki en önemli faktörlerden biri de maliyet analizidir.
Şartnamelerde belirtilen gerilim düşümü yüzdesini en az maliyetle yapabilmek için artan kablo kesitlerine karşı transformatör merkezlerinin kurulması daha ekonomik olmaktadır.
Tesisler sadece transformatörler için değil aynı zamanda jeneratör, kesintisiz güç kaynağı, alçak gerilim panoları gibi ekipmanları da içermektedir.
1- Şebeke Enerjisi
Standartlara uygun yapılan tünellerin enerji ihtiyacı yüksek güçler olduğu için orta gerilim ile enerji temini tercih edilmektedir.
Orta gerilim elektrik enerjisi tesis edilirken sürekli enerji temini esas olduğu için üzerinde kullanıcı bulunmayan enerji nakil hattı tesis edilmesi önem taşımaktadır. Bu sayede şebekede diğer kullanıcılardan kaynaklı kesintiler en aza indirilebilmektedir. Tünel boyutu ve önemine göre enerji temini iki farklı kaynaktan da yapılabilmektedir.
Bu sayede bir şebeke kaynağında yaşanacak kesintide diğer kaynak devreye girerek tünelin enerji ihtiyacını karşılayabilir.
Benzer bir diğer yöntem olarak çift kaynaktan enerji temininin yapılan ve birden fazla transformatör tesisi bulunan tünellerde, bu iki kaynak aynı anda da çalıştırılabilir. Bir kaynakta sorun olması durumunda diğer kaynak tüm tünelin enerji ihtiyacını karşılayacak şekilde tasarlanmaktadır.
2- Jeneratörler
Aydınlatma ve havalandırma sistemleri gibi sürüş güvenliğini etkileyen sistemlerin aktif olarak çalışması büyük önem arz etmektedir.
Şebeke enerjisinde oluşan arıza veya bakımlardan dolayı kesintiler uzun süreleri bulabildiğinden tünellerde bulunan tüm sistemleri uzun süre besleyebilecek jeneratörler tesis edilmektedir.
Jeneratör gücü seçilirken, şebeke enerjisinin kesilmesi durumunda tüm sistemlerin enerjilendirilmeye devam edeceği göz ardı edilmemelidir. Genel olarak transformatör gücü ile aynı (csoQ=0,8 olarak değerlendirildiğinde) jeneratör seçimi yapılmaktadır.
Jeneratörler duman tahliyesi yaptığı, yüksek hava emişi yaptığı ve yakıt ikmali gerektirdiği için tünel içerisinde bulunan transformatör merkezlerine jeneratör tesis edilememektedir.
Tünel içerisinde transformatör merkezi bulunan lokasyonlarda jeneratör çıkış tarafına yükseltici transformatör tesis edilerek tünellerin jeneratör gücü OG olarak tesis edilmiş olur.
3-Kesintisiz Güç Kaynakları
Tüneller içerisinde bulunan ve sürekli enerji temini gerektiren sistemler kesintisiz güç kaynakları ile beslenmektedir. Bu sistemler temel olarak; aydınlatma, kontrol, kullanıcı bilgilendirme ve haberleşme sistemleri olarak sıralanabilir.
Bu sistemlerin kesintisiz güç kaynağından beslenmemesi durumunda olası kesintilerde kullanıcı ve işletmeciler için aksaklıklar olacaktır. Örneğin; aydınlatma sisteminde kısa süreli de olsa bir kesinti tünelin kararmasına, kullanıcıların kaza yapmasına neden olabilir.
Havalandırma gibi yüksek enerji ihtiyacı bulunan sistemler kesintisiz güç kaynaklarından beslenmemektedir.
Bunun sebebi havalandırma sisteminin parçası jet fanların her biri ortalama 30-45 kW’tır. 15 adet jet fan içeren bir tünelde en az 450-675 kW kesintisiz güç kaynağına ihtiyaç olacaktır.
Bu güçlerde kesintisiz güç kaynağı tesis etmek aşırı maliyetli ve aşırı tasarım olacaktır. Keza jet fanlar yangın sırasında enerji kesintisi olsa dahi jeneratörün ve tüm jet fanların çalışması dakikalar içerisinde tamamlanmaktadır.
Karayolu tünellerinde enerjinin kesintisiz olması güvenli seyahat ve işletme için en önemli husustur. Bu sebeple tünel enerji sistemleri tasarlanırken üzerinde mümkün olduğunca kullanıcı bulunmayan enerji nakil hatları tesis edilmeli, jeneratörler en kötü koşullarda dahi çalışacak şekilde seçilmeli ve kesintisiz güç kaynakları doğru güç ve tipte seçilmelidir.
Önümüzdeki ay görüşmek dileğiyle, sevgi ve selamlarımla..
