Bir rüzgar santralinde kolektör hattının devreye alma takvimi, çoğu zaman kablonun hendek içine indirilmesinden çok önce belirlenir. Çünkü güzergâh, makara yerleşimi, çekme kuvveti ve ekipman kapasitesi doğru planlanmamışsa, kablo çekimi sırasında oluşan gecikme tüm türbin bağlantı programını etkileyebilir. Bu rüzgar santrali kablo çekme örneği, 35 kV yer altı kolektör hattında uygulanabilecek teknik bir saha planının nasıl oluşturulduğunu gösterir.

Örnek değerler, yöntem açıklamak amacıyla verilmiştir. Nihai çekme planında kablo üreticisinin datasheet bilgileri, izin verilen maksimum pulling tension, minimum bending radius, güzergâh profili ve iş güvenliği prosedürleri esas alınmalıdır.

Örnek saha senaryosu: 35 kV kolektör hattı

Bir rüzgar türbini ile merkezi şalt sahası arasındaki 1.200 metrelik kablo güzergâhı ele alınsın. Hat, üç adet tek damarlı 18/30 kV veya 20/35 kV XLPE insulated power cable ile oluşturulmaktadır. Kablolar, proje şartnamesine göre trefoil formunda çekilecek ve yaklaşık 900 metrelik bölüm hendek içinde, kalan bölüm ise road crossing ve cable duct geçişlerinden ilerleyecektir.

Güzergâhta iki adet 45 derece yatay dönüş, bir adet 90 derece dönüş ve yaklaşık yüzde 4 eğimli 160 metrelik bir kesim vardır. Ayrıca iki menhol, bir boru geçişi ve türbin temelinden çıkan dar çalışma koridoru bulunur. Bu koşullar, yalnızca toplam mesafeye göre winch seçmenin yeterli olmadığını gösterir.

Bu tip uygulamada çekim yönü, genellikle kablo makarasının türbin tarafında veya şalt sahası tarafında kurulabileceği alan, yol erişimi ve eğim değerlendirilerek seçilir. Makaranın eğimin üst tarafında konumlandırılması bazı projelerde çekme kuvvetini azaltabilir. Ancak makara taşıma aracı, dönüş alanı ve güvenli çalışma mesafesi buna izin vermiyorsa, çekim yönü yeniden hesaplanmalıdır.

Kablo çekme planı hangi verilerle hazırlanır?

Çekme işleminden önce kablo kesiti ve iletken malzemesi kadar, kablonun dış çapı ile metre başına ağırlığı da netleştirilmelidir. Tek damarlı kablolarda conductor pulling limit ile pulling eye veya cable pulling sock kapasitesi aynı anlama gelmez. Çekme kuvveti iletkene transfer ediliyorsa kablo üreticisinin iletken için belirttiği limit esas alınır. Çekme sock kullanılıyorsa, sock kapasitesi ve kablo dış kılıfının zarar görmeden taşıyabileceği yük ayrıca değerlendirilir.

Planlama tablosunda kablo tipi, dış çap, ağırlık, makara ölçüsü, kablo uzunluğu, minimum bending radius, izin verilen maksimum pulling tension, güzergâh eğimi ve dönüş noktaları bulunmalıdır. Cable pulling winch için yalnızca tonaj değil, ayarlanabilir çekme hızı, tension limiter, doğru halat kapasitesi ve operatörün yükü izleyebileceği bir ölçüm sistemi de önemlidir.

Örnekte, üç kablonun toplam hareketli ağırlığı güzergâh boyunca artar. Roller kullanılan düz bölümlerde sürtünme düşük tutulabilir; ancak bu değer sabit kabul edilmemelidir. Toprak, taş, yanlış roller aralığı, boru girişindeki sürtünme ve dönüş noktaları çekme yükünü belirgin şekilde yükseltir. Bu nedenle hesaplanan teorik kuvvetin üzerine saha toleransı eklenir ve çekme makinesi kapasitesi buna göre seçilir.

Dönüşlerde sidewall pressure hesabı

Yatay dönüşler, çekme operasyonunun en kritik bölgeleridir. Kablonun dönüş noktasında kanal veya roller yüzeyine uyguladığı basınç sidewall pressure olarak değerlendirilir. Basitleştirilmiş yaklaşımda bu basınç, dönüşe gelen çekme kuvvetinin dönüş yarıçapına bölünmesiyle kontrol edilir.

Çekme kuvveti yükseldikçe, aynı dönüş yarıçapında kablonun yan basıncı artar. Bu nedenle 90 derece dönüşte küçük çaplı tekli corner roller kullanmak her zaman uygun değildir. Dönüş geometrisine göre geniş yarıçaplı corner cable roller, üçlü köşe makarası veya birbirini takip eden roller dizilimi kullanılmalıdır. Amaç yalnızca kabloyu yönlendirmek değil, dış kılıf üzerindeki lokal basıncı azaltmaktır.

Dönüşte sürtünme etkisi capstan ilişkisiyle artar. Roller kullanılması sürtünmeyi azaltır, fakat yükü sıfırlamaz. Özellikle kablo demetinin trefoil formunun bozulduğu noktalarda faz kabloları arasında çapraz yükler oluşabilir. Bu nedenle kablo bağları, ayırıcılar ve trefoil düzenleyiciler proje uygulama detayına göre önceden hazırlanmalıdır.

Ekipman yerleşimi ve makara yönetimi

Kablo makarası, hidrolik cable drum trailer veya uygun kapasiteli cable drum stand üzerinde kaldırılmalıdır. Makara şaftı, taşıma kapasitesi ve fren sistemi; makara ağırlığına göre doğrulanmalıdır. Kontrolsüz makara dönüşü, kablonun hendek içinde yığılmasına ve ani çekme yüklerine neden olabilir.

Örnekte makara, çekim hattına mümkün olduğunca doğrusal hizalanır. Makara ile ilk roller arasındaki mesafe, kablonun makara flanşına sürtmeden açılmasına izin vermelidir. Kablonun makaradan keskin açıyla çıkması, özellikle ilk katmanlarda dış kılıf hasarı ve torsion riski yaratır.

Düz hatlarda cable feeding roller kullanılır. Roller aralığı, kablo ağırlığı ve hendek zemininin durumuna göre belirlenir. Aralığın fazla açılması kablonun zemine temas etmesine, gereğinden sık kurulması ise kurulum süresinin uzamasına yol açar. Uygulamada amaç, kablonun hendek tabanında sürüklenmesini önleyecek sürekli bir taşıma hattı oluşturmaktır.

Boru ve duct girişlerinde bell mouth roller kullanılmalıdır. Bu ekipman, boru ağzındaki keskin kenarların kablo dış kılıfına zarar vermesini engeller ve giriş açısını kontrol altına alır. Menhol geçişlerinde ise kablonun duvar veya kapak kenarına sürtmesini önleyecek menhol cable roller düzeni kurulmalıdır.

Çekim operasyonunun saha sırası

Çekimden önce güzergâh boyunca roller, köşe makarası, boru giriş aparatı ve çekme halatı kontrol edilir. Halatın çekme kapasitesi, kablo çekme makinesi kapasitesiyle uyumlu olmalıdır. Halat bağlantısında swivel kullanılması, çekim sırasında oluşabilecek dönme kuvvetinin kabloya aktarılmasını azaltır.

Kablo ucunda kullanılacak pulling eye, pulling sock veya cable grip seçimi kablo üreticisinin tavsiyesine göre yapılır. Cable pulling sock, uygun çap aralığında seçilmeli ve yeterli kavrama boyuna sahip olmalıdır. Soketin ucunda emniyet bağı uygulanması, ani yük değişimlerinde bağlantı güvenliğini artırır. Ancak bu yöntem, üretici tarafından izin verilen çekme tekniğinin yerine geçmez.

Winch operatörü ile makara tarafındaki ekip arasında kesintisiz haberleşme gerekir. Çekme hızı, güzergâhın tamamında aynı tutulmak zorunda değildir. Duct girişinde, keskin dönüşte veya türbin temelinden çıkışta hız düşürülür. Kablo düzgün ilerliyorsa kontrollü şekilde artırılabilir. Hızlı çekim, rollerin yerinden oynamasına ve kablo üzerinde ani dinamik yük oluşmasına neden olur.

Tension meter değeri operasyon boyunca kaydedilmelidir. Çekme kuvvetinde beklenmeyen bir artış görülürse işlem durdurulmalı, kablonun dönüş noktaları, duct girişi, roller hizası ve makara freni incelenmelidir. Winch kapasitesini yükseltmek veya çekme hızını artırmak, sıkışmanın nedenini çözmez; çoğu durumda dış kılıf hasarını büyütür.

Saha kontrolünde sık görülen hatalar

Rüzgar santrali projelerinde en sık karşılaşılan sorunlardan biri, kablo ağırlığının yalnızca düz mesafe üzerinden değerlendirilmesidir. Oysa eğim, dönüş sayısı, hendek tabanı, boru geçişleri ve kablonun makaradan çıkış açısı toplam çekme kuvvetini doğrudan etkiler.

İkinci kritik hata, dönüşlerde yetersiz roller kullanılmasıdır. Kablo, keskin bir beton kenara veya küçük çaplı makaraya temas ettiğinde dış kılıf zarar görebilir. Hasar ilk kontrolde görünmese bile uzun vadede moisture ingress ve insulation test sonuçları açısından risk oluşturabilir.

Üçüncü hata, makara freninin kontrol edilmemesidir. Frenin fazla sıkılması çekme kuvvetini gereksiz yükseltir. Çok gevşek ayarlanması ise kablo boşluğunun oluşmasına, kablonun roller dışına çıkmasına ve saha personeli için kontrolsüz hareket riskine neden olur.

Son olarak, çekim tamamlandıktan sonra kablo uçları açık bırakılmamalıdır. Uçlar uygun şekilde kapatılmalı, fazlar etiketlenmeli ve kablo güzergâhı as-built kayıtlarına işlenmelidir. Çekme kuvveti kayıtları, kullanılan ekipman bilgileri ve varsa saha sapmaları da devreye alma dosyasına eklenmelidir.

Rüzgar santrali kolektör hatlarında doğru kablo çekimi, yüksek kapasiteli bir winch kullanmaktan çok, yükün güzergâh boyunca nasıl yönetildiğiyle ilgilidir. RMK Makine, cable drum trailer, hydraulic cable pulling winch, cable roller ve yönlendirme ekipmanlarının seçiminde proje verilerinin birlikte değerlendirilmesini önerir. Sahaya çıkmadan önce kablo üreticisi limitleri ile gerçek güzergâhı aynı çekme planında birleştirmek, iş programını ve kablo bütünlüğünü koruyan en pratik adımdır.