İstanbul Büyükşehir Belediyesi (İBB), son yıllarda raylı sistemler konusunda büyük atılımlar gerçekleştiriyor.

Elektrik-Mekanik Sistemlerin Tünel Kesitine Etkisi

Ä°stanbul BüyükÅŸehir Belediyesi (Ä°BB), son yıllarda raylı sistemler konusunda büyük atılımlar gerçekleÅŸtiriyor. Ä°BB BaÅŸkanımız Ekrem Ä°mamoÄŸlu’nun raylı sistemleri Ä°stanbul’da ulaşımın omurgası olarak konumlandırma vizyonu doÄŸrultusunda Ä°stanbul, dünyada aynı anda en fazla raylı sistem inÅŸaatı yapılan ÅŸehir konumunda yer alıyor.

Ä°stanbul için planlanan projelerden belki de en merakla bekleneni Beylikdüzü ile Sabiha Gökçen Havalimanı arasında ulaşımı 53 dakikaya indirecek HızRay Hattı. 74,5 km uzunluÄŸunda 13 istasyondan oluÅŸacak HızRay, saatte 140 km hıza ulaÅŸacak ve 8 istasyonunda 1’er, 5 istasyonunda ise en az 2 metro hattı ile ve tüm istasyonlarında diÄŸer ulaşım modları ile entegre bir ulaşım deneyimi sunacak.

Hızray Hattı’nın elektromekanik sistemlerinin tasarımı Metro Ä°stanbul Tasarım Merkezi MüdürlüÄŸü tarafından gerçekleÅŸtiriliyor. Ä°stanbul’daki metro hatlarında uygulanan 5,7 m iç çapa sahip TBM tünellerinin HızRay’da da uygulanabilirliÄŸi üzerine yaptığımız çalışmaların sonuçlarına iliÅŸkin deÄŸerlendirmelerimizden özet olarak bahsetmek isterim.

1- CER Simülasyonu

CER gücü beslemesinin farklı gerilim seviyelerinde (1.5 kV DC, 3 kV DC ve 25 kV AC) yapılabilirlik durumu ile ilgili ön CER simülasyon çalışması yapılmış alınacak ilave önlemler ile farklı gerilim seviyelerinde CER gücü beslemesinin yapılabileceÄŸi tespit edilmiÅŸtir. Türkiye’de ilk kez uygulanacak 3 kV DC CER besleme gerilim seçimi ile yer üstünde tasarlanması gereken trafo merkezlerinin sayısı 1.5 kV DC sistemlere göre yaklaşık 15 adet azaltılmıştır. Bu sayede 13 yeraltı istasyonlu yapı ile trafo merkezleri çözülmüÅŸ, kamusallaÅŸtırma gerektiren ve çevreye olumsuz etkileri olan ilave yerüstü trafo merkezi ihtiyacı oluÅŸmamıştır.

Hızray Hattı CER Gücü Sistemi/Tren CER Paketi Optimizasyonu araç temel parametreleri ile ilgili yapacağımız iyileÅŸtirmeler ile CER gücü sisteminin genel boyutlandırmasını ve alınacak ilave önlemlerin azalmasını saÄŸladık. Önemli optimizasyonlar elde ettik.

2- SES Piston Etkisi Ön Simülasyonu

Maksimum tasarım hızında trenlerin hareketi esnasında tünelde oluÅŸan basınç farkı ve basınç farkı hızının; tren içindeki yolculara ve tren/hat boyu sistem ekipmanlarına etkisini irdeledik. 5,7 m iç çapına sahip ana hat tüneli için yapılan çalışmada basınç farkı hızının, uluslararası standart ve uygulamalara uygun olduÄŸunu tespit ettik. Hazırladığımız raporda belirtilen basınç deÄŸerlerinin; hız sınırlamaları ve tren sızdırmazlık katsayısının artırılması gibi ilave çözüm önerileri geliÅŸtirdik.

3- Dinamik Gabari Çalışması

Firmalardan gelen çalışma ve görüÅŸler çerçevesinde; en kritik olarak tespit edilen 1000 m yarıçapına sahip kurp ve 160 mm’lik devere ait dinamik gabari çalışmalarını incelediÄŸimizde 5,7 metre iç çapına sahip ana hat tünel kesitinin uygulanabileceÄŸini tespit ettik.

4- Katener Sistem Seçimi

Üretici ve tedarikçi firmalar ile yaptığımız görüÅŸmeler ve aldığımız verilere göre 160 km/h hıza sahip hatlarda rijit katener uygulaması bulunmakta ve bu uygulama da TSI sertifikası ile belgelendirilmiÅŸ durumda.

Yaptığımız araÅŸtırmalar sonucu ve 35 yıllık raylı sistem deneyimimiz ile aÅŸağıdaki sistem seçimini içeren karşılaÅŸtırma tablosunu hazırladık.

5- Mali DeÄŸerlendirme

Gerilim seviyesine baÄŸlı olarak sistem kurulum maliyeti, trafo yapılarına ait inÅŸai ve tünel imalat maliyeti hakkında yaklaşık olarak mali ön analiz gerçekleÅŸtirdik. Yapılan ön hesaplama neticesinde, 3kV DC gerilim seviyesi ve rijit katener seçimi ile 25 kV AC gerilim seviyesi seçimleri gerek ÅŸartları (ana hat tünel maliyetleri) ile kıyaslandığında; yaklaşık 400 milyon Euro’nun üzerinde yapım maliyet farkının ortaya çıkacağını tespit ettik.

Sonuç olarak, Hızray Hattı’nda 5,7 metre iç çapına sahip ana hat tünel kesitinin uygulanmasını; CER gücü simülasyonu, SES piston etkisi ön simülasyonu, araç dinamik gabari çalışmaları, katener seçimi, mali fizibilite ön hesap çalışmaları çerçevesinde; 3 kV DC gerilim seviyesi ve rijit katener sistemi tercihi ile birlikte uygun olarak tasarladık.

Fatih Gültekin

Metro Ä°stanbul Genel Müdür Yardımcısı