Büyük metropollerde elektrikli araç kullanımının hızla yaygınlaşması, bireysel şarj çözümlerine olan talebi de beraberinde getirmiştir. Araç sahipleri, halka açık ticari istasyonlardaki bekleme sürelerinden ve yüksek birim maliyetlerden kaçınmak amacıyla müstakil konutlarına veya apartman otoparklarındaki park alanlarına wallbox olarak adlandırılan duvar tipi şarj istasyonlarını kurmayı tercih etmektedir. Ancak konut tipi elektrik tesisatları, saatler boyunca aralıksız yüksek akım çeken bu cihazların çalışma karakteristiği öngörülerek tasarlanmamıştır. Altyapı analiz edilmeden gerçekleştirilen plansız bir montaj, ana kolon hattında aşırı ısınmaya, yangın riskine ve hassas otomotiv elektroniğinin kalıcı hasar görmesine yol açabilir.
Sürekli Yük Karakteristiği ve Konut Altyapısına Etkileri
Birçok ev aleti, belirli periyotlarla devreye girip çıkarak termal dengelenme sağlar. Örneğin bir fırın veya su ısıtıcısı, termostat sıcaklığa ulaştığında rezistans beslemesini keser. Elektrikli araçlar ise batarya yönetim sisteminin talep ettiği akımı kesintisiz olarak 6 ila 12 saat boyunca şebekeden çeker. Elektrik tesisat mühendisliğinde bu durum sürekli yük (continuous load) olarak sınıflandırılır. Sürekli yük altında çalışan hatlarda iletken direnci sebebiyle açığa çıkan ısı, ortam sıcaklığına dağıtılamazsa klemens noktalarında gevşemelere, kılıf erimelerine ve nihayetinde ark oluşumuna zemin hazırlar.
Mevcut daire panoları genellikle 5 kW ila 9 kW kurulu güç kapasitesine göre projelendirilmiştir. 7.4 kW monofaze veya 11 kW trifaze bir şarj ünitesi devreye girdiğinde, hanedeki diğer cihazlarla eşzamanlı çalışma katsayısı aniden aşılır. Bu senaryoda ilk karşılaşılan belirti ana şalterin rastgele zamanlarda devreyi kesmesidir. Şalter amperajını yalnızca üst bir değere yükseltmek, arkasındaki kablo kesiti kalınlaştırılmadığı sürece kabloların gizli birer ısıtıcıya dönüşmesine sebep olmaktan öteye gitmez.
Monofaze ve Trifaze Hatlarda Faz Dengesizliği ve Kapasite Sınırları
Türkiye'deki eski ve orta yaşlı yapı stokunun büyük bir kısmı monofaze (tek fazlı) enerji beslemesine sahiptir. Monofaze bir hatta şarj ünitesi bağlandığında, maksimum verim için çekilebilecek akım genellikle 32 Amper ile sınırlıdır. Ancak standart bir dairenin ana giriş sigortasının da genellikle 32A ya da 40A olduğu düşünüldüğünde, araç şarj olurken aynı anda kettle, ütü ya da fırın çalıştırılması sistemi anında sınır değerlerin ötesine taşır.
Trifaze (üç fazlı) altyapıya sahip binalarda ise durum faz dengesi açısından kritik bir önem taşır. 11 kW veya 22 kW gücündeki istasyonlar üç fazdan eşit akım çekmek üzere tasarlanmış olsa da, hanedeki diğer tek fazlı yüklerin fazlar üzerindeki dağılımı homojen değilse, nötr iletkeni üzerinden tehlikeli büyüklükte dönüş akımları akabilir. Bu asimetri, nötr hattında gerilim yükselmesine ve konuttaki diğer hassas cihazların elektronik kartlarının yanmasına sebebiyet verir. Bu nedenle altyapının mevcut yük profilini analiz eden, gerektiğinde şebekeden çekilen toplam gücü izleyip araç şarj akımını dinamik olarak kısabilen dinamik yük dengeleme (DLM) modüllerinin tesisata entegre edilmesi gerekir.
Özel Koruma Donanımları: Tip B Kaçak Akım ve Parafudr İhtiyacı
Standart ev içi elektrik tesisatlarında yaygın olarak kullanılan AC tipi veya A tipi kaçak akım koruma röleleri, elektrikli araç şarj süreçlerinde yetersiz kalır. Araç bataryası doğru akım (DC) ile şarj olduğu için dahili doğrultucu (on-board charger) bileşenlerinden şebekeye doğru 6 mA üzerindeki DC kaçak akımların sızma ihtimali bulunur. Standart bir röle, doğru akım bileşeni içeren bir kaçakla karşılaştığında çekirdeğinde manyetik doygunluk (saturasyon) oluşur ve adeta körleşerek hem DC hem de AC kaçaklarda devreyi kesemez hale gelir.
Bu hayati tehlikeyi bertaraf etmek adına şarj istasyonunun müstakil besleme hattına mutlaka Tip B kaçak akım koruma rölesi veya içerisinde 6 mA DC kaçak algılama sensörü (RDC-DD) barındıran Tip A-EV röleler yerleştirilmelidir. Buna ek olarak, aracın batarya yönetim mimarisi ve şarj kartı yüksek gerilim darbelerine karşı son derece hassastır. Şebeke tarafında meydana gelebilecek manevra dalgalanmaları veya yıldırım kaynaklı endüklenmelerden sistemi izole etmek amacıyla dağıtım panosuna Tip 2 aşırı gerilim sönümleyici (parafudr) eklenmelidir.
Hat Çekimi, Kablo Kesiti ve Topraklama Direncinin Ölçümlenmesi
Wallbox cihazları asla priz linyelerinden veya ara buatlardan ek alınarak beslenmemelidir. Tesisat, ana dağıtım panosundan veya bina ana giriş kofresinden istasyonun kurulacağı noktaya kadar eksiz, tek parça ve alev iletmeyen (halojen free) kablolarla çekilmelidir. 11 kW trifaze bir ünite için mesafe 20 metreyi aşıyorsa gerilim düşümü hesabı titizlikle yapılmalı, iletken kesiti standart 5x2.5 mm² yerine 5x6 mm² hatta hat uzunluğuna bağlı olarak 5x10 mm² seçilmelidir. Gerilim düşümünün %1,5 sınırını aşması, şarj hızının belirgin şekilde düşmesine ve kablo boyunca istenmeyen kayıp ısının açığa çıkmasına yol açar.
Sistemin güvenli bir şekilde devreye alınmasındaki nihai basamak topraklama döngü empedansının doğrulanmasıdır. Birçok araç şarj protokolü, şebekeye bağlanmadan önce toprak hattının direncini otonom olarak test eder. Standart yönetmeliklerin öngördüğü sınırların bile altında, tercihen 5 Ohm altında bir direnç değeri sağlanamazsa araç şarj işlemine izin vermez ve arıza moduna geçer. Sahada sertifikalı bir Elektrikçi tarafından meger cihazı ile topraklama yayılma direnci ölçülmeli, yetersiz durumlarda galvaniz veya bakır topraklama çubukları ilave edilerek eşpotansiyel kuşaklama hattı güçlendirilmelidir.
Kurulum Sonrası Yük Testi ve Devreye Alma Aşamaları
Montaj fiziki olarak tamamlandıktan sonra devre doğrudan tam kapasitede çalıştırılmamalıdır. Termal kamera ile şalter giriş-çıkış terminalleri, klemensler ve kablo güzergahı tam yük altında en az bir saat boyunca izlenmeli, bağlantı noktalarındaki sıkma torkları torklu tornavidalarla kontrol edilmelidir. Bu teknik adımlar, gelecekte yaşanabilecek can ve mal kayıplarının önüne geçerek güvenli bir şarj döngüsünü garanti altına alır.
Profesyonel
Destek Alın!
Anadolu Yakası'nın tüm ilçelerinde 7/24 hizmetinizdeyiz.