Kategoriler: Gemi Ders Notları

Gemi Elektriği Nedir? Nasıl Üretilir?

Gemi elektriği veya gemi elektrik güç sistemleri, geminin en hayati sistemlerinden birisidir. Gemi elektriği olmadan gemi ana görevi olan seyiri ve para kazandıran yükleme tahliye operasyonlarını yapamaz.  Gemi Elektriği teriminin önemini anlamamız için tek kelime halinde bir bütün olarak incelemek yeterli olmayacaktır. Bu nedenle her iki kelimenin de ayrı ayrı incelenmesi gerekmektedir. Burada gemi sadece taşıt olan gemiyi değil, iskeleler, limanlar, yükleme tahliye terminalleri gibi yükün bir yerden başka bir yere taşınması esnasında ihtiyaç duyulan tüm yerler olarak alınır. Elektrik ise en bilinen şekli ile elektronların hareketleri esnasında meydana gelen voltaj farkından yararlanılarak farklı yerlerde kullanabildiğimiz enerjinin bir çeşidi olarak tanımlanabilir.

Gemi Elektriği Nasıl Üretilir?

Gemi elektriği nasıl üretilir sorusunun birden fazla cevabı bulunur. Örneğin bir dizel motoru ile şaft jeneratörü ile veya buhar-gaz türbini jeneratörü aracılığı ile gemi elektriği üretilmesi mümkündür.  Aşağıdaki resim alıntısından genel olarak gemi elektriği üretim aşamaları ile ilgili bir fikir sahibi olabilirsiniz.

Gemi Elektriği Üretim Aşamaları

Yukarıdaki şemadaki üretim sadece gemi için bir üretim aşamasıdır. Bunun haricinde liman, tersane veya liman bağlantılı denizcilik işletmelerinde böyle bir duruma gerek olmadan direk kara tesislerinden, evlerdeki gibi karasal elektrik aboneliği ile elektrikten faydalanılmaktadır.

Karasal elektrik üretim sistemlerinden farklı olarak, gemi elektrik sistemlerinde elektrik jeneratörünün nötr faz ucu topraklanmaz veya gemi gövdesine bağlanmaz. Topraklama konusunda ciddi bir hata gibi görünse bile, gemide bulunan ekipmanların elektriksel çevriminin tamamlanıp çalışır durumda olması için bu bir gerekliliktir.

Gemilerde kullanılan elektrik frekansı da merak edilen konular arasındadır. Örneğin karasal sistemlerde, üretilen gücün bölgesel farklılıklarından dolayı elektrik frekansız 50 Hz veya 60 Hz olabilmektedir. Gemilerde elektrik frekansı da kesinlik içermese bile düşük hacimli ekipmanların yüksek devir sayısına ulaşabilmeleri için genellikle 60 Hz olarak dizayn edilmişlerdir. Tekrar etmek istiyorum. Bu bir kural değil, genellikle bu şekildedir. İstisnai durumlar elbette bulunmaktadır.

Gemi elektrik voltajı da karasal sistemlerden bazı yönleri ile farklılıklar göstermektedir. Genellikle jeneratörlerden 440V geriliminde üretilen elektrik enerjisi, kullanılacağı ekipman ve bölgenin özelliklerine göre farklı değerlere ayarlanabilmektedir. Örneğin bazı ekipmanlarda ve aydınlatmalarda 220V ve 110V gereksinimi, bazı hassas ekipmanlar ve emniyetli aydınlatma sistemleri için de 24V gerilim gerekmektedir. Bu farklı gerilimler gemilerde bulunan farklı trafolar aracılığı ile sağlanır ve gerekli yerlere gerekli elektrik geriliminin verilmesi sağlanmış olur.

Gemi Elektrik Trafosu

Gemi Elektrik Sistemi Bölümleri

Gemide elektrik üretimi konusunu anlatırken farklı yöntemlerle gemi elektriği üretiminden bahsetmiştim. Üretilen elektrik ise farklı bölümlerden geçerek kullanılabilecek bir formasyona dönüşmüş olur. Gemi elektrik sistem bölümleri aşağıdaki gibidir;

  • Jeneratör Sistemi
  • Main Switchboard (Ana Santral) Sistemi
  • Emergency Switchboard (Acil Durum Santral) Sistemi
  • Dağıtım Sistemi

Jeneratör Sistemi

Gemi elektrik sisteminin ilk başlangıç noktası olarak kabul edebiliriz. Sistem bir dizel motor veya buhar türbini tahrikli bir türbin şaftından hareket alan bir sürücü ve buradan elde edilen döner hareketten elektrik üretimine yarayan bir alternatör sistemlerinden oluşmaktadır.

Günümüzde gemi boyutlarına uygun elverişli durumlarda, ekstradan fazla bir dizel jeneratörü kullanmamak için bazı gemilerin ana makinelerindeki hareketten de yararlanmak için ek bir şaft jeneratörü kullanılmaktadır.

Gemi Dizel Jeneratörü

Bu tip gemi dizel jeneratörleri tarafından üretilen güçleri taşımak için busbar adı verilen ana baralar aracılığı ile üretilen elektrik enerjisi ana panolara ve acil durum panolarına aktarılır.

Main Switchboard (Ana Santral) Sistemi

Gemide ana santral, pano dediğimiz yer, enerjisini geminin jeneratör sisteminden alıp geminin diğer bölgelerine dağıtan ana dağıtım merkezi olarak kabul edilir. 440V gerilim ile gemide bir çok kritik ekipmana güç sağlanmasına yardımcı olur.

Main Switchboard

Aşağıdaki main switchboard bölümleri isimli şematik resimden de görebileceğiniz gibi bu ana panonun farklı bölümlerden oluştuğunu görebilirsiniz. 440V, 220V beslemeleri olduğu gibi. 220V ve daha farklı olan düşük gerilimler köprüüstü ekipmanları, acil durum ve aydınlatmalar için kullanılmaktadır. Bazı özel amaçlı gemilerde 440V üzerinde bir de 690V’luk gerilim görebilme imkanınız da bulunmaktadır.

Main Switchboard Bölümleri

Emergency Switchboard (Acil Durum Santral) Sistemi

Acil durum santral sistemi yani emergency switchboard, ana enerji kaynağından güç kesilmeleri durumunda devreye girerek acil durumda enerji dağıtım işlemine yardımcı olan sistemdir. Ani bir güç kesintisi olması durumunda bu sistem acil durum jeneratörünü devreye alacak ve panolara güç sağlayacaktır. Bu nedenle acil durum jeneratörü her durumda çalışmaya hazır olarak bekletilecektir.

Acil durum santrali de ana güç santrali gibi 440V ve 220V olmak üzere en az iki ana bölümden meydana gelir ve gerekli ekipmanlara gereken enerjiyi sağlamakla görevlidir.

Dağıtım Sistemi

Dağıtım sistemi üzerinde motor start kutuları ile ana dağıtım kutuları bulunmaktadır. Elektrik kontrollü motorların kendi üzerlerinde olduğu gibi motorların uzaktan kumadalar ile açma kapama bıtonları vardır. Acil durumlarda veya kontrollü çalıştırma durumlarında pompalar bu dağıtım panoları üzerinden de devreye alınabilir ve buradaki amper değerlerine göre elektrik motorlarının çektikleri akımlar kontrol edilerek sistemde bir anormal durum olup olmadığı kolaylıkla anlaşılabilir.

Gemi Dağıtım Panosu Şema

Dağıtım panosunda var olan bir diğer önemli bölüm ise shore connection dediğimiz sahil bağlantısı bölümüdür. Herhangi bir sebepten dolayı veya emisyon kısıtlamalarından dolayı, tersane veya uzun süreli liman bekleme durumlarında gemi enerjisini dıştan alma olanağına sahiptir. Kara elektriğinin gemiye alınması ve verilerinin ve dağıtımlarının kontrollü şekilde yapılması dağıtım panosu üzerinde bulunan sahil bağlantısı yani shore connection aracılığı ile tapılmaktadır.

Gemi Sahil Elektrik Bağlantısı- Shore Connection

Aydınlatma Dağıtım Paneli

Gemi dağıtım panellerinin bir bölümü de aydınlatma dağıtım panellerinden meydana gelmektedir. Bu dağıtım paneline gelen enerji geminin aydınlatma sistemlerine, kamaralardaki küçük ısınma sistemlerine, 0,25HP ve altındaki motorlara enerji iletilmesini sağlayan dağıtım panelleridir.

Bu panel üzerinde ayrıca emniyetli çalışma gereği olan acil durum kapama şalterleri de bulunmaktadır. Kontrolden çıkan bir ekipman veya müdahalesi yerinde uzun sürme durumu olan bir ekipmanı uzaktan kapatmak için gerekli kapama şalterleri bulunan bölümdür. Bu bölüm sadece dağıtım panellerinde değil, ekipmana ulaşılabilecek farklı lokasyonlarda da bulunmaktadır.

Özetle bir dağıtım paneli kurma amacından bahsetmemiz gerekirse, bu sayede grup halinde çalışan, farklı yerlerde aynı işi yapan ekipman ve büyüklükteki ekipmanlara tek noktadan ve uzaktan ulaşım imkanı sağlanmaktadır.

Gemi Jeneratörü Çalışma Prensibi

Gemi elektriği nasıl üretilir sorusunun en güzel ve tek kelimelik yanıtı jeneratör olacaktır. Tabiki gemi jeneratörü çalışma prensibini de bu nedenle iyi bilmek gerekmektedir. Jeneratör, bir iletken etrafındaki manyetik alan değişimine bağlı olarak iletkende meydana gelen akım indüklenmesi prensibine göre çalışır.

Daha anlaşılır olabilmek için, döner bir iletken cismin oluşturduğu manyetik akım başka iletkenler tarafından yakalanırken meydana gerilim farkı gelmektedir. Bu gerilim farkından da elektrik akımı oluşur. Bu da bize elektrik oluşumunu açıklamaya yetmektedir.

Buradaki manyetik alan slip ring ve fırçaların, döner rotorun üzerindeki sargılarından üretilmektedir. Gemi jeneratörü olarak ayrı tutulmasına rağmen, gemide elektrik üretmek ile kara sistemlerinde elektrik üretmek aslında aynı prensibe dayanmaktadır. Sadece bazı gemilerde kullanıma ve gemideki ekipmanlara bağlı olarak kullanılan frekans değeri farklı olabilmektedir.

Bu kadar gemi elektriği ders notu anlatmışken gemilerde elektrik işlerini yapan gemi elektrik ve gemi elektroteknik zabitliği hakkında bilgi vermezsek olmaz. Bağlantılı adreslerden gemide yapılabilecek meslek konusunda aklınızdaki soruların cevaplarını bulabilirsiniz.

Bu yazının güncellendiği tarih Nisan 4, 2021 13:33