Dijital Teknolojiler Kablo Yığınlarına Karşı!

28 Mart 2019

Devasa bir üvendire gibi zeminden yüzeye fırlayan devre kesiciler, trafolar ve anahtarlama tesisatları… Böyle söyleyince aslında elektrik şalt sahalarında görmeye değer bir şey yok gibi duruyor. Ama cazibe eksikliklerini, katıksız faydalarıyla telafi etmeyi başarıyorlar. Şalt sahaları, şebekenin evlerimizi aydınlatmak ve telefonlarımızı şarj etmek için göreve koşan isimsiz kahramanları. Enerji üretim tesisi tarafından üretilen gücü, yüksek voltajlı iletim kablolarıyla elektriğe dönüştüren bir santralin yakınında bu şalt sahalarından birini bulabilirsiniz. Aynı zamanda, bu şalt sahaları şehrin tam ortasında da karşımıza çıkabilir.

Tıpkı bir buzdağına benzediklerini söyleyebiliriz; zira etrafınızda gözünüze ilk anda çarpmayan birçok trafo merkezi var. Hepsi de, şalt sahası boyunca sığ kanallarda uzanan yüzlerce kilometre bakır teller. Bahsi geçen teller elektriği taşımaz; bu, transformatörler gibi toprak üstü ana ekipman arasında çalışan, ağır hizmet tipi metal elektrik gücü dağıtım hatlarının işidir. Bu kablolar bunun yerine, şalt sahasının birincil ekipmanlarının çalışmaları hakkındaki veriyi, sitenin kontrol odasına ve oradan da dışarıya yönlendirir. Ancak, programlar analogdan dijitale geçiş yaparken, şalt sahasının bu yer altı “spagetti”si yakın zamanda geçmişte kalan bir şeye dönüşebilir.

Avustralya’nın Sidney kentinin 80 kilometre güneyinde yer alan kırsal Avon bölgesi, hâlihazırda ülkenin geçen yıl çevrimiçi olan ilk dijitalleştirilmiş şalt sahasına sahip. Şu an, New South Wales eyaletinde yaklaşık 13.000 kilometrelik yüksek gerilim iletim hatlarından oluşan bir ağa bağlı. GE Şebeke Çözümleri’nin Ürün Pazarlama Direktörü Ashvin Bapat, bir trafo merkezindeki bu geleneksel analog sinyali, fiber optik kablo üzerinden çalışan dijital bir sinyale dönüştürdüklerini söylüyor.

Taşınabilir bir medya oynatıcısının, müzik hayranlarının tüm albüm koleksiyonlarını ceplerinde taşımasına nasıl izin verdiğini hatırlayın; bu kavramı daha iyi anlayacaksınız. Çünkü dijitalleştirme, bir şalt sahasının fiziksel iletişim ağını önemli ölçüde küçültürken, aynı anda dağ gibi yeni verileri aktarma kabiliyetini de güçlendiriyor.

Avon’da mühendisler, tesisin operasyonları hakkında sürekli –şalt sahasını izole eden yağda çözünebilir gazın bileşiminden tutun da, kontrol odasına giren ve çıkan insanların güvenlik kamera görüntülerine kadar her şeyi barındıran- veri akışı sağlayan yüzlerce sensör kurdu. Ve tüm bu veriler bir tutam bakır telden ziyade birkaç fiber optik kabloyla iletiliyor.

Üst resim: Avustralya’nın Sidney kentinin 80 kilometre güneyindeki kırsal bölge Avon’daki, şu anda ülkenin geçen yıl çevrimiçi olan ilk dijitalleştirilmiş trafo merkezi.

GE Şebeke Çözümleri’nin, fiziksel ve dijital dünyalar arasındaki veri akışını kolaylaştıran birleşim birimlerinin yanı sıra, çok sayıda beyin gücü de sağladığı Avon Şalt Sahası, geleneksel bakır tabanlı bir trafo istasyonunu inşa etmekten yüzde 30 daha ucuza mal oldu. Alışılagelmiş bir şalt sahasında, her biri yaklaşık 12 demet bakır kablo içeren, 50 cm derinliğinde ve 1 metre genişliğinde birkaç hendek bulunurken; Avon’da, demetler halindeki düzinelerce kablo, 10 santimetre uzunluğunda tek bir fiber optik kablo ile değiştirildi.

Bu çözüm, bakır kablo kullanımında yüzde 95’lik bir azalma ve fiyatı son iki yılda yükselen bakırdan büyük maddi bir tasarruf etmeyi sağlıyor. Yüksek voltajlı güç bağlantısını ve trafolarını içeren bir şalt sahasının bir koyundaki bakır kabloların her bir metresi, bir şalt sahası geliştiricisine yaklaşık 300 Avustralya dolarına mal olurken; Avon’da bunun maliyeti, bölme başına her bir metre fiber-optik kablo için yalnızca 14 Avustralya doları. Bu sayede, bakır kablolamaya daha az para harcanıyor; daha az hendek kazılıyor, projeyi hizmete açma süresi ve işçilik maliyetleri düşüyor.

Bakırdan bir şalt sahasının durdurulmasının tek faydası bu da değil. Hafif, sağlam ve esnek camdan üretilmiş fiber optik kablolar iletken değiller. Dolayısıyla bu da çalışanlar için daha güvenli bir çalışma ortamı anlamına geliyor. Ayrıca optik fiberler herhangi bir sigorta kutusuna ihtiyaç duymuyor, büyük devre kesiciler sitenin kontrol odalarında yerleştiriliyor. Bu, bakır tellere göre oldukça avantajlı bir durum doğuruyor. Kablolar güçten çok veri taşıyor olsalar da, akım ve voltaj ölçüldüğünde elektronlar hâlâ kablodan geçiyor.

Geleneksel bir şalt sahasında bir arıza olduğunda; yüksek gerilim, bakır kablolar üzerinden kontrol odasına akabilir ve operatörü tehlikeli bir ortama maruz bırakabilir. Bu durumun önüne ise yalnızca fiber optik “esnek” cam ile geçilebiliyor. Gelelim bir diğer konuya: Dijital bir şalt sahası, analog versiyonundan daha az yapı gerektiriyor. Yeni Güney Galler’deki tipik bir “analog” istasyonda, sitenin düşük voltajlı ekipmanını barındıran 18 ila 25 metre uzunluğunda beş bina bulunuyor. Dijital versiyonda ise yalnızca 20 metre uzunluğunda tek bir bina yeterli oluyor ki bu da yapı malzemelerinde ve yüzey alanında %80 azalma demek.

Kablolama, kazma ve yapı durumundaki bu büyük tasarruf, çok daha kolay bir planlama ve tasarım sürecine de kapı açıyor. Dijitalleşmek, mühendislerin yüzde 90 daha az sistem çizimleri —şalt sahasını özenle detaylandıran ölçeklendirilmiş, kuşbakışı diyagramlar— üretmesi gerektiği anlamına geliyor. Avon Şalt Sahası, 32 tanesi standart site şablonu olan yalnızca 57 çizim barındırıyor. Bu durum, yardımcı programların sınırlı zamanlarını ve kaynaklarını en çok ihtiyaç duyulan yerlere odaklamalarına yardımcı oluyor.

Dijital şalt sahası operatörleri ayrıca endüstriyel internetin gücünü de sonuna kadar kullanabiliyor. Avon, Paralel Artıklık Protokolü (PRP) teknolojisinden yararlanan ve tüm trafo merkezinin varlıklarının, iletişimin bozulma riskini azaltan iki bağımsız ağa bağlandığı Ethernet tabanlı bir sistem. Bir ağ başarısız olduğunda, mesajın alabileceği her zaman başka bir yol bulunuyor. Ayrıca, gerçek zamanlı veriler; operatörlerin trafo gibi kritik bir varlıktan geçen voltajı ve akımı sürekli olarak izlemesini ve kontrol etmesini sağlıyor.

Bu avantajlar, yalnızca ülkenin en büyük şehri olan Sidney’in ev ve iş yerlerine elektrik sağlamakla kalmayan, aynı zamanda ülkenin rüzgar türbinleri, güneş panelleri ve hidroelektrik santrallerinden şebekeye akan gücü de yöneten Yeni Güney Galler şebekesindeki şalt sahaları için çok önemli. Avustralya’nın en kalabalık eyaleti Yeni Güney Galler, 2017’de ülkenin yenilenebilir elektriğinin yaklaşık yüzde 30’unu üretti. Sonuç olarak evet; belki şebekenin çalışkan aracısı hiçbir zaman hoş görünmeyebilir, ancak; çok az kişi verimli olduklarını inkar edebilir.

Yorumlar

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir