ANKARA ÜNİVERSİTESİ ÇANKIRI MESLEK YÜKSEKOKULU STAJ DOSYASI

Transkript

1 TEMEL ELEKTRİK ENERJİ: İş yapabilme yeteneğine enerji denir. Enerji yoktan var edilemez, ancak; enerji birbirine dönüştürülebilir. Dolayısıyla evrende enerji 2 şekilde bulunur. 1. Potansiyel Enerji: Maddede saklı olarak bulunan enerjidir. Barajda duran suda, kömürde, petrolde, aküdeki enerji. 2. Kinetik Enerji: Saklı olarak bulunan enerjinin iş yapabilecek hale geçmesi. Barajdan akan suyun türbünü döndürmesi, kömürün yanma sonucu ısı yayması v.b. Enerji her iki durumda da hal değiştirebilir. Potansiyel halden kinetik hale geçebildiği gibi, kinetik haldeki enerjiyi potansiyel halde depolamak mümkün. Enerji Çeşitleri 1. Mekanik Enerji 2. Isı Enerjisi 3. Işık Enerjisi 4. Kimyasal Enerji 5. Elektrik Enerjisi Elektrik enerjisi diğer enerji çeşitlerinden elde edilebilir ve diğer enerji çeşitlerine kolayca dönüştürülebilir. ELEKTRİK ENERJİSİNİN ÜSTÜNLÜKLERİ 1. Diğer enerji çeşitlerine çevrilmesi kolaydır. 2. Bu çevrim sırasında verim yüksektir. 3. Uzak mesafelere kolay ve süratle taşınabilmektedir. 4. İletken kayıpları azdır. 5. Küçük parçalara ayrılabilir. 6. Kumandası kolaydır. 7. Temiz bir enerjidir. Not: Elektrik enerjisinin en önemli mahzuru depo edilip saklanamamasıdır.

2 ELEKTRİK ENERJİSİNİN KALİTESİ Elektrik enerjisinin kalitesi vardır ve bu kalite; enerjinin kısıntısız, kesintisiz, gerilimin ve frekansın sabit olmasıyla değerlendirilir. Belli bir program dahilinde de olsa elektrik kısıtlamaları saniyede verim düşüklüğüne ve kapasitenin tam kullanılmamasına sebep olur. Arıza ve bakım çalışmaları dolayısıyla elektrik kesintileri ise müşteriye götürülen hizmeti büyük ölçüde aksatır, özellikle petrol kimya dokuma, demirçelik sanayi ve sağlık hizmetleri kesiminde zararlara sebep olur. Hizmeti aksatır. Gerilimin değişken olması ise, alıcıların ömrünün kısalması yada gerekli gücün çekilememesi gibi sonuçlar doğurur. Frekansın sabit tutulamaması sonucunda; motor devirlerinde buna bağlı olarak değişeceğinden dokuma, matba kablo çekim işlerinde kalitesiz mal üretilmesine yol açar. Bütün dünyada elektrik şirketlerinin vazifesi; kısıntısız, kesintisiz, gerilim ve frekans değerleri sabit kalitesi yüksek enerjiyi müşterilerine sunmaktır. ELEKTRİK ENERJİSİNİN ETKİLERİ 1. Isı etkisi 2. Işık etkisi 3. Magnetik etkisi 4. Kimyasal etkisi 5. Fizyolojik etkisi (Canlılar üzerinde) ELEKTRİK ENERJİSİNİN ELDE EDİLMESİ Elektrik enerjisi serbest elektron akısıdır. Elektrik elde edebilmek için serbest elektronları harekete geçirebilecek kaynaklara ihtiyaç vardır. Bu kaynaklara üreteç diyoruz. Elektrik akımı elde etme yöntemleri şunlardır. 1. Sürtünme ve tesir ile (Elektrostatik), 2. Isı ile (Termokupl), 3. Işık ile (Fotoelektrik), 4. Basınç ile (Piezoelektrik) 5. Kimyasal olarak (Elektroliz), 6. Magnetik olarak Not: Günümüzde elektrik enerjisinin üretilmesi için kullanılan yegane yöntem magnetik alandır.

3 ELEKTRİĞİN TANIMI ANKARA ÜNİVERSİTESİ Elektriğin tanımını yapmak oldukça zordur. Elektriğin tanımını yapabilmek için maddenin yapısının ve atom teorisinin bilinmesi gereklidir. ELEKTRİKTE ÜÇ TEMEL BÜYÜKLÜK: GERİLİM, AKIM, DİRENÇ (E,U) GERİLİM: Kapalı bir elektrik devresinde serbest elektron akışına sebep olan basınca (potansiyel farkına) gerilim denir. Birimi Volt tur. (V) harfi ile gösterilir. EN ÇOK KULLANILAN DİĞER GERİLİM BİRİMLERİ Kilo Volt: 1000 Volt Mega Volt: Volt Mili Volt: 0,001 Volt GERİLİMİN SINIFLANDIRILMASI a) Alçak Gerilim V b) Orta Gerilim KV c) Yüksek Gerilim 54 60, KV d) Çok Yüksek Gerilimler KV I (AKIM): Kapalı bir elektrik devresinde birim zaman içerisinde akan serbest elektron miktarına akım denir. Birimi Amper, (A) Ohmdur. () EN ÇOK KULLANILAN DİĞER AKIM BİRİMLERİ KiloAmper (KA) = 1000 Amper MiliAmper (ma) = 0,001 Amper MikroAmper (A) = 0, Amper (R) DİRENÇ: Elektron akısına karşı gösterilen zorluğa direnç denir. Birimi EN ÇOK KULLANILAN DİĞER DİRENÇ BİRİMLERİ Kiloohm (K) = 1000 Megaohm (M) = Miliohm (m) = 0,001

4 BASİT BİR ELEKTRİK DEVRESİ VE ELEMANLARI Sigorta Anahtar Alıcı Üreteç ÜRETEÇ: Elektrik devresinde serbest elektron akışı için gerekli potansiyel farkını meydana getiren ve devam ettiren bunu diğer çeşit enerjileri elektrik enerjisine çevirerek yapan kaynak ve makinalardır. (Akü, Alternatör) ALICI: Elektrik enerjisini tüketerek diğer enerji çeşitlerine çevirip bir iş yapılmasını sağlayan makine ve cihazlardır. (elk ampulü, elk motoru, elektrikli ısıtıcılar gibi) İLETKEN: Elektrik akımı akması için üret ile alıcı arasında irtibat sağlayan metal tellerdir. (Bakır, Alüminyum) SİGORTA: Elektrik devresinden geçen akımın istenmeyen değere yükselmesini önlemek için devreyi açmaya yarayan bir koruma elemanıdır. ANAHTAR: Açıldığı zaman almaca giden akımı kesen, kapandığında alıcının çalışması için akımın geçmesini sağlayan yeni devreye kumanda etmeye yarayan devre elemanına denir. AÇIK DEVRE: Anahtar açık olduğu zaman devreden akım geçmez. KAPALI DEVRE: Anahtar kapalı olduğu için devreden akım geçer ve alıcı çalışır. KISA DEVRE: İletkenler alıcıdan önce birbirine temas ederse kısa devre durumu meydana gelir ve kaynaktan aşırı akım çekilir.

5 İletken gerecin cinsi Özdirenç (P) mm 2 /m Öz iletkenlik (K) m/mm 2 Gümüş Bakır Altın Alüminyum Magnezyum Volfram Çinko Pirinç Nikel Demir Kalay Platin Kurşun Mangenin (%84 Cu, %4 Ni, %12 Mn) Nikelin (%54 Cu, %26 Ni, %20 Zn) Konstantan (%54 Cu, %45 Ni, %1 Mn) Civa KromNikel (%79 Ni, %20 Cr, %1 Mn) 0,016 0,0178 0,023 0,0285 0,0045 0,0055 0,063 0,070,09 0,080,11 0,100,15 0,11 0,110,14 0,21 0,43 0,43 0,50 0,96 1,1 62, , ,8 2,3 2,3 2,00 1,04 0,91 ÖZDİRENÇ: 20 o C ortam sıcaklığında, 1 metre uzunluğunda 1 mm 2 kesitinde iletkenin gösterdiği dirence denir. (g) ile gösterilir. Birimi mm 2 /m ÖZİLETKENLİK: Özdirencin tersidir. (K) ile gösterilir. Birimi m/mm 2 dir. İletken gerecin cinsi Gümüş Bakır Altın Alüminyum Magnezyum Volfram Çinko Pirinç Nikel Demir Kalay Platin Kurşun Manganin Nikel Konstanton Civa Krom Nikel İletken gerecin kritik sıcaklığı (T) o C İletken direncin sıcaklık katsayısı (X) 1/ o C 0,0038 0, ,004 0, ,0039 0,0041 0,0037 0,0015 0,0037 0,0045 0,0042 0,002 0,0042 0, , , , ,00092 İletken çok yüksek direnç sıcaklık katsayısı (B) 1/ o C 0, , , , , ,2.10 6

6 İLETKEN VE YALITKANLAR İLETKENLER: Bütün maddeler iyi veya kötü elektriği iletirler. Fakat metaller ve karbon serbest elektronları bol olduğu için elektriği çok iyi iletirler ve bunlara iletken denir. Uygulamada iletkenler elektrik akımını bir yerden diğer bir yere iletmede kullanılırlar. Başka bir deyişle Elektrik akımı için yol oluşturulurlar. Elektriği en iyi gümüş iletir. Gümüş hassas bazı ölçü aletlerinin yapımında ve röle kontaklarında kullanılırlar. Gümüşten sonra en iyi iletken olan bakır, elektrik iletkenleri, elektrik motorları, genaratör ve trafo sargılarında kullanılır. Bakırdan sonra altının çok az bulunan ve kıymetli bir soy metal olması sebebiyle elektrikte kullanım alanı çok azdır. Ancak bazı çok hassas alet ve kontakların yapılmasında kullanılır. İletkenlikte altından sonra gelen alüminyum enerji iletim ve dağıtımında ve trafo sargılarında kullanılan ekonomik bir iletkendir. Isıya dayanıklı, direnci yüksek krom nikelli demir teller ısıtıcı yapımında, volfram ise lamba flamanı yapımında kullanılırlar. Asit baz ve tozların sudaki eriyikleri iletkendir. Bu maddeler su içerisinde iyonize olurlar ve bunlara elektrolit denir. Elektrolitler 2. sınıf iletkenlerdir. Elektrolitler akü, pil yapımı ve galvanoteknikte kullanılırlar. İletken gazlardan argon, neon, kripton elektrikte lamba yapımında kullanılır. YALITKANLAR: Elektrik akımından canlıları korumak ve akım taşıyan iletkenlerin birbirleriyle ve toprakta temasını önlemek için kullanılırlar. Yalıtkanların serbest elektronları çok azdır. Elektriği hiç denecek kadar az ilettiklerinden iletmez kabul edilirler. Cam, porselen, plastik, kağıt, ipek, pamuk gibi maddeler katı yalıtkanlardır. Saf su, alkol, benzin, trafo yağı gibi sıvılarda yalıtkan özelliğine sahiptirler. Gaz yalıtkanlara örnek olarak kuru hava, azot, SF6, karbondioksit, hidrojen gibi gazları sıralayabiliriz.

7 İZELASYON VE İZALASYON SEVİYESİ A.G. de iletkenlerin birbirleriyle yada toprakla olan teması yalıtkan adı verdiğimiz maddelerle önlenir. Ancak O.G ve Y.G lerde yalıtkan maddelerin uygulanan gerilimde yalıtım yapabilme özelliğine sahip olmaları gerekir. Uygulanan gerilimde yalıtım yapabilme özelliğine İZELASYON, bu özelliği sağlayabilen katı, sıvı, gaz yalıtkan malzemelere de İZELASYON MADDELERİ denir. İzelasyon özelliğinin kaybolmasına neden olan gerilim değerine İZELASYON SEVİYESİ denir ve KV ile ifade edilir. Örneğin işletme geriliminde izelasyon seviyesi 200 KV denildiğinde işletme geriliminin 200 KV olması halinde izalasyon maddesinin zelliğini kaybedeceği yada başka bir deyişle delinebileceği belirtilmiş olur. İZALASYON ÖZELLİĞİNİN KAYBOLMASI İzalasyon maddelerinin izaasyon özelliği; yeni durumda iken normal değerinde ise en üstün durumdadır. Çeşitli sebeplerle izalasyon özelliği zamanla zayıflar ve tamamen kaybolur. Buna yol açan etkiler; 1. Sıcaklık 3. Dış Etkiler 4a. İç Aşırı Gerilim 2. Eskime 4. Aşırı Gerilim 4b. Dış Aşırı Gerilim GERİLİM DÜŞÜMÜ A B K Y V 1 X X X A Yukarıdaki devrede lambalar sönük ve akım çekilmez iken (V 1 ) voltmetresinin gösterdiği değer ile (V 2 ) voltmetresinin gösterdiği değer aynıdır. Devrede bir lamba yandığında I akımı çekilirken (V 1 ) ve (V 2 ) voltmetrelerinin gösterdiği değer farklıdır. Yani alıcı uçlarındaki gerilim devreye tatbik edilen gerilimden daha düşüktür.

8 Devreye tatbik edilen gerilim ile alıcı uçlarındaki gerilim farkı V 1 V 2 = V kaybolan gerilimi verir. Bu fark gerilim A ve B noktaları arasına bağlanacak bir voltmetre ile ölçülebilir ve bu gerilime iletkende düşen gerilim denir. İLETKENİN GERİLİM DÜŞÜMÜ 3 ŞEYE BAĞLI = İletkenin uzunluğu ile doğru, = İletkenin özdirenci ile doğru, = İletkenin kesiti ile ters orantılıdır. GERİLİM DÜŞÜMÜNÜ AZALTMAK İÇİN NE YAPABİLİRİZ Kullanılan alıcının çekmiş olduğu akıma göre gerilim düşümü minimuma indirmek için; üreteç (trafo) ile alıcı arasındaki mesafe sabit olduğuna göre en iyi yol iletken direncini azaltmak üzere iletken kesiti büyük tutulur. İyi bir iletken olan bakır yada alüminyum iletken kullanılır. Ayrıca iletkenlerin direncinin artmasına sebep olan iletken zedelenmeleri, ek yerinin kötü temasını ve oksitlenmeye karşı tedbirler alınır. TEKNİK ŞARTNAMEYE GÖRE KABUL EDİLEN EGRİLİM DÜŞÜMÜ Aydınlatma tesislerinde kullanılan gerilimin %1,5 u Kuvvet tesislerinde kullanılan gerilimin %3 u kadardır. Bunun içinde iletkenin kesit hesabı yapılarak ekonomik kesit tespit edilir. AYRICA; Fazları dengeli yüklemek suretiyle, Trafo kademesinden gerilimi yükselterek, İletkeni büyük kesitli iletkenle değiştirerek, Uzaktaki trafo yerine yakındaki bir trafoya aktarmak suretiyle, Trafo gücünü büyüterek, Müşterilerin düşüm gerilim problemleri halledilmeye çalışılır. Bunların yetersiz kaldığı durumlarda düşük gerilimden şikayetçi olunan uç noktalara yakın ilave bir trafo konur.

9 AKIM YOĞUNLUĞU (J) ANKARA ÜNİVERSİTESİ I (Akım) oranına (J) (Akım yoğunluğu) denir. Birimi Amper/mm 2 dir. S(KESİT) Bir iletkenin ısınmadan tehlikesizce dayanabileceği akım yoğunluğuna, müsaade edilen maksimum akım yoğunluğu denir. kat artacaktır. Maksimum Akım Yoğunluğu = İletkenin cinsine, = İletkenin soğuma şartlarına bağlıdır. SOĞUTMA ŞARTLARI NEYE TABİDİR İletkenin bulunduğu ortama (Havada, yer altında, boru içinde), İletkenin şekline (Kare, dikdörtgen, daire veya içi boş boru v.b.), İletkenin kesitine tabidir. Bir iletkenin çapı iki katı arttığında kesiti 4 kat artacak fakat soğutma yüzeyi iki Bu durumda kalın kesitli iletkenler için müsaade edilen maksimum akı yoğunluğu daha artacaktır. NOT: Hangi cins iletkenlerin hangi ortam ve şekilde hangi soğutma şartlarına bağlı olarak yüklenebileceği ve (J) değeri cetvellerde belirtilmiştir. Akım yoğunluğu normal seçildiği halde teknik sebeplerle bazen yine ısı olabilir. Şöyleki; Kesme ve bağlama cihazları temas dirençlerinin çok yüksek olması, Temas ettirilen iletkenlerin fena ekleri, Temas yüzeylerinin oksitlenmesi, İletkenlerin zedelenmesi veya kimyasal tesirlerle korozyona uğraması. BUNLARI ASGARİYE İNDİRMEK İÇİN; İrtibatlar lehimlenir, Eklerin temas yüzeyleri artırılır, Ek yerleri temiz tutulur, Pil olayının oluşmaması için tedbir alınır.

10 ELEKTRİKTE GÜÇ ANKARA ÜNİVERSİTESİ GÜCÜN TANIMI (P): Birim zamanda sarfedilen enerjiye güç denir. Birimi (W) tır. Güç ölçen aletine de watmetre denir. Hesap Yoluyla Güç: Alıcının çektiği akım ile alıcı uçlarına tatbik edilen gerilimin çarpımına eşittir. P = V. I Wattmetrelerde akım ve gerilim olmak üzere iki bobin mevcuttur. Wattmetrelerin akım bobini alıcıya seri, gerilim bobini paralel bağlanır. AMPERMETREYLE GÜÇ ÖLÇMEK P = I 2. R Alıcın çektiği güç çektiği akımın karesiyle doğru orantılıdır. Alıcının çektiği akım iki kat artarsa çektiği güç dört kat artacaktır. VOLTMETREYLE GÜÇ ÖLÇMEK P = R V 2 Alıcının çektiği güç tatbik edilen gerilimin karesiyle doğru orantılıdır. Alıcının uçlarına tatbik edilen gerilim iki kat artarsa gücü dört kat artar. ELEKTRİK AKIMINININ SINIFLANDIRILMASI Elektrik akımını zamanla olan değişimi yönünden üç sınıfa ayırabiliriz. 1. Doğru Akım, 2. Alternatif (Dalgalı) Akım, 3. Doğrultulmuş Dalgalı Akım (Doğru akım kabul edilir). DOĞRU AKIM Yönü ve şiddetini zamana bağlı olarak değiştirmeyen akıma denir. Grafikte görüldüğü gibi akımın değeri (t) zamanına bağlı değildir. Grafikte herhangi bir (t 1 ), (t 2 ), (t 3 ) zamanlarını dikkate alırsak bu zamanlarda akımın hep (I) değerinde olduğu yani değişmediği anlaşılır. Doğru akım üreteçleri pil ve akümülatörlerdir. I t 1 t 2 t 3 t (zaman)

11 ALTERNATİF AKIM: Zaman içinde yönü ve şiddeti periyodik (düzenli) olarak değiştiren akıma denir. +I Grafikte görüldüğü gibi çeşitli (t 1 ), (t 2 ), (t 3 ) zamanlarında akımın yönü ve şiddeti devamlı 0 t 1 t 2 t 3 t (zaman) değişiktir. A.C üreteçleri alternatörlerdir. Endüstride ve günlük hayatta kullanılan elektrik enerjisinin tamamına yakın bir kısmı alternatif I akımdır. DOĞRULTULMUŞ DALGALI AKIM: Zamana bağlı olarak yönü değişmeyen ancak akım şiddeti periyodik değişen akımdır. +I +I 0 t t t t t t (zaman) 0 t I I Bu akım dinamo ve redresörlerden elde edilir. Pratikte doğru akım kabul edilir. Elektronik sanayi, Elektrikli nakil vasıtaları, galvanoteknik, akü şarjı ve günlük hayatta kullanılan bir çok cihazların çalıştırılmasında kullanılır. A.C. DE ALICI TÜRLERİ Alternatif akımda kullanılan alıcıları üçe ayırabiliriz. Bunlar: Omik, endüktif ve kapasitif alıcılardır. OMİK ALICILAR Akkor flamanlı lambalar, elektrik ocağı, elektrik fırını, elektrik ütüsü, elektrikli ısıtıcılar v.b.dir. Bu tür alıcıların devreden çektikleri akım ile tatbik edilen gerilim aynı fazda olup akımla gerilim arasında açı teşkil etmez. Omik alıcıların tükettiği güç tamamen aktiftir. Reaktif güç tüketmezler. Dolayısıyla aktif güç görünür güce eşittir. Omik alıcılar devreye girdiklerinde bir miktar gerilim düşümüne sebep olurlar.

12 ENDÜKTİF ALICILAR ANKARA ÜNİVERSİTESİ Yapısında bobin ve nüve ihtiva eden tür alıcılar olup bunlar; Asenkron motorlar, gazlı lamba balastları, senkron motorlar, kaynak makinaları, endüksiyon fırınları, ark fırınları, transformatörler v.b.dir. (Aslında transformatörler alıcı yada üreteç değil, transfer cihazlarıdır. Ancak güç kayıpları yönünden alıcılar gibi paralel bağlama durumlarında üreteçler gibi müteala edilirler.) Bu tür alıcıların devreden çektikleri akım ile tatbik edilen gerilim aynı fazda olmayıp akım geriliminden (f) açısı kadar geridedir. Bilindiği üzere akımla gerilim arasında teşkil eden bu (f) açısının kosinüsüne (cos) alıcının güç katsayısı denir. Bu (f) açısının büyük yada küçük olması alıcının türüne ve yüküne göre değişir. Örneğin; Balasların güç katsayıları 0,2 ve asenkron motorların başka 0,3 tam yükte ise güç katsayısı 0,7 civarındadır. Endüktif alıcıların tükettiği güç aktif, reaktif ve görünür güç olmak üzere adlandırılır. Aktif güç miktarı güç katsayısı (Cosf) ile alakalıdır. Endüktif alıcılar aynı güçteki bir omik alıcıya nazaran daha fazla gerilim düşümüne sebep olurlar. KAPASİTİF ALICILR Gerçek kapasitif alıcılar aşırı uyartılmış senkron motorlardır. Alıcıların çektiği akım; tatbik edilen gerilime nazaran (f) açısı kadar ilerdedir. Bu açı yüke ve uyartım akımlarına göre değişir. Enerji iletim ve dağıtım hatları ve toprak iletken, havada yalıtkan olduğuna göre fazlar arası ve fazla toprak arası kapasiteler meydana gelir. Yani bu hatlar kondansatör özelliği gösterirler ve enerjileri kesilmiş olsa dahi rüzgarla sürtünmeleri sonucu üzerinde statik yükler birikir. Bu hatlarda emniyetli çalışmak için bu hususa dikkat etmeli ve mutlaka topraklama yapılmalıdır.

13 ALTERNATİF AKIMDA GÜÇ A.C.da yükler omik, endüktif ve kapasitif olmak üzere üç ayrı özellikle gösterirler. Omik alıcılar yalnızca (P) aktif güç tüketirler ve bu güç tatbik edilen gerilim ile alıcının çektiği akımın çarpımına eşittir. OMİK YÜKLERDE: t I t U t U I ENDÜKTİF YÜKLERDE: P U t t P t P t Q Endüktif alıcılarda vektörde görüldüğü gibi 3 tür güç söz konusudur. Burada; P = Aktif güç birimi Watt, Q = Reaktif güç birimi VAR, N = Görünür güç birimi VA AKTİF GÜÇ: Alıcıya tatbik edilen gerilimle alıcının çektiği akım ve akımla gerilim arasında teşkil eden açının kosinüsünün çarpımına eşittir. P = U. I. Cos(f) = Watt REAKTİF GÜÇ: Alıcıya tatbik edilen gerilimle alıcının çektiği akım ve akımla gerilim arasında teşkil eden açının sinüsünün çarpımına eşittir. Q = U. I. Sin(f) = VAR GÖRÜNÜR GÜÇ: Alıcıya tatbik edilen gerilimle alıcının çektiği akımın çarpımına eşittir. N = U. I = VA N GÜÇ

14 ELEKTRİK ÖLÇÜ ALETLERİ AVOMETRELER: Akım, gerilim ve direnç gibi üç büyüklüğü ölçen aletlere AVOMETRE denir. Bu aletlerin yapısı ve çalışması döner bobinli ölçü aletleriyle aynı kombine ölçü aletlerinden yegane farkı alete, bir ammetre devresinin ilave edilmesi ve bu devreyi çalıştıran pil bataryasının (ekseriye 4,5V) alet içerisinde olmasıdır. Avometrelerin dijital elektronik tipleri de bulunmaktadır. Bu tiplerde ölçülen değerler direkt olarak display de rakam olarak okunur. PENSAMPERMETRELER: Alçak gerilim devrelerinde, ölçme kolaylığı sağlamak için bazı tip akım transformatörleri, ölçü aletleriyle aynı gönde içerisinde imal edilmiştir. Bunlara Pensampermetre denir. Aletin gövdesinden dışarıya doğru çıkarılan demir nüvesi pens gibi açılıp kapanabilecek şekilde yapılmıştır. Böylece, akım transformatörünün primer iletkeni olan hat kesilmeden demir nüve içerisinde alınır ve içinden geçen akım kolayca ölçülür. Sekonder sargısı üzerine bağlı olan ampermetrenin kadranında primer akımına göre bölümlendirilmiştir. Alete ilave edilen geçici bir anahtar yardımıyla , 600 A e kadar olan akım şiddetleri kademeli olarak ölçülür. kullanılırlar. TOPRAK MEĞERLERİ Topraklama meğerleri, topraklama direnci ve toprağın öz direncinin ölçülmesinde Meğer A.C. gerilim düşümü esnasına göre çalışır. Toprağa A.C. akım gönderilir. Bu alternatif akımın frekansı, şebeke frekansından farklıdır. Şebeke frekansında gerilim gönderilmesinin sebebi ise toprakta şehir gerilim frekansındaki başıboş dolaşan akımları, aletin gerilim devresinden geçerek bir hata meydana getirmesini önlemektir. İZALASYON MEĞERLERİ Alçak gerilim şebekelerinde tesislerin minimum izalasyon seviyelerinin kullanma geriliminin 1000 katı kadar ohm olması istenir. Diğer bir deyimle 1 volt başına 1000 ohm luk izalasyon seviyesi aranır. Buna göre 220 Volt luk sistemlerde en az Ohm luk bir izalasyon direnci istenir. Ölçme 500 voltluk meğerle yapılır.

15 HAVAİ HAT KABLOLARI Sistemimizde kullanılan havai hat izoleli kablo olarak genellikle ALPEK kablo kullanılır. Alpek çıplak iletkenli hatlara oranla daha emniyetli, hafif, ucuz ve dış etkilere dayanıklı yeni bir alçak gerilim hava hattı enerji kablosudur. KULLANILDIĞI YERLER: 1000 Volt a kadar olan ( V) hava hatlarında, Çıplak veya izoleli bakır kablolar ve çıplak alüminyum hatların yerine, Ağaç, Demir ve Beton direkli alçak gerilim hava hattı şehir ve köy şebekelerinde, Ev, Apartman ve sanayi hatları için, Sokak, park, bahçe, fabrika ve lojmanların aydınlatılmasında, Müşterek dîreklerde AĞ hattı olarak, Ağaçların muhafazası gerekli olan sahalarda, Mevcut şebekelerdeki ilave veya değişikliklerde kullanılır. YAPISI: Faz iletkenleri her türlü hava şartlarına dayanıklı siyah polietilen kaplıdır, izolasyon boyunca uzanan plastik ile kabartma çizgiler fazları belirtir, üzerinde iki kabartma çizgi bulunan kablo 1.fazı, üç kabartma çizgi 2.fazı, dört kabartma çizgi 3. fazı gösterir. Sokak fazı izolasyonu üzerinde hiçbir çizgi yoktur. İzoleli faz iletkenleri, çıplak nötr < askı > teli etrafında bükülerek sarılmıştır. Askı teli bütün yükü, gerilmeleri taşır ve faz iletkenlerinin bir üst kesitinde, özel bir alüminyum alaşımdandır. MONTAJI: Sadece nötr askı teline taşıyıcı veya durdurucu bağı yapılarak, özel aksesuarları kullanılarak direklere ve binalara bağlanmalıdır. İzolatörlü ve izolatörsüz tip montajları emniyetle tatbik edilmektedir. Çıplak iletkenler yerine traverssiz, tek izolatörlü veya izolatörsüz monte edildiğinden direk boyları bir metre daha kısa olmaktadır. Çıplak alüminyum hatlarda kullanılan taşıyıcı ve durdurucu bağ şekli ve klemensleri aynen bu kablo içinde kullanılmaktadır. Sokak lambası, ev ve şebeke branşman faz irtibatları için kablo izolesi klemens boyu kadar kademeli olarak açılır, klemensle normal irtibat yapılır ve klemensi içine alan simetrik 2 parçadan ibaret elastik kutu takılır. Bu şekilde direklerde, şebeke hatlarında, dam direklerinde çıplak faz bulunmaz. Bu büyük bir emniyettir.

16 HAVA HATLARINDA KULLANILACAK İLETKEN MALZEMELERİNİN SEÇİMİNDE GÖZÖNÜNDE BULUNDURULMASI GEREKEN HUSUSLAR 1. İletkenlik veya Geçirgenlik Hava hatlarında iletken olarak kullanılacak malzemelerden birinci derecede istenilen hususun yüksek elektriksel iletkenlik veya geçirgenlik olduğu aşikardır. Bu bakımdan bakır, diğer malzemelerin hepsinden daha üstündür. Hesaplamalarda iletken malzemenin geçirgenliği bakıra göre söylenen eşdeğer geçirgenlikle ifade edilir. Bakırın geçirgenliğinin %100 alınması halinde, bakır iletkenle aynı boy ve kesite haiz olan herhangi bir iletkenin bakıra göre % olarak haiz olduğu geçirgenliğe bu malzemenin eşdeğer geçirgenliği adı verilir. Örneğin, alüminyumun geçirgenliği %61 dir. 2. İletken Çapı Belirli bir enerjinin taşınması veya dağıtılması için iletken seçimi yapılırken iletken çapı da ayrı bir faktör olarak dikkate alınmalıdır. İletkenlerin bakıra göre belirtilen eşdeğer dirençleri olduğu gibi eşdeğer çapları da vardır. Bakıra göre daha az iletken olan malzemelerin eşdeğer çapları daha büyüktür. Diğer yandan, hava hatlarının mekanik bakımından zorlanmaları aynı zamanda iletkenlere gelen rüzgar yükü ve iletkenlerin üzerinde toplanan buz yükü ile ilgili olup, bu türlü yükler iletken çapına göre değişir. Bu nedenle zorlamayı etkilediğinden çap değişikliği, iletken seçiminde göz önünde bulundurulması gereken hususlardan birisi olmaktadır. 3. Özgül Ağırlık Hava hatlarında iletken malzemeyi mekanik bakımdan zorlayan önemli faktörlerden birisi de iletken ağırlığıdır. Bu bakımdan hava hatlarında kullanılacak iletken malzemenin özgül ağırlığının mümkün mertebe küçük olması istenir. İletken malzemenin özgül ağırlığı rüzgar basıncı ve buz yükü gibi nedenlerle değişir. Bu gibi hallerde bileşke özgül ağırlıktan bahsedilir. 4. Sehin (Fleş) İki askı noktası arasına asılan veya gerilen bir iletken, kendi ağırlığı ve ilave yükler nedeni ile, gerilme kuvvetine bağlı olarak bir sarkma yapar. Bu sarkma miktarına sehin, fleş, ok veya bel adı verilir. Bu sehin değeri ile ilave yük durumuna ve ısı derecesine göre değiştiğinden, iletkenlerin yere göre olan mesfeleri aynı kalmaz.

17 Bu emniyeti bakımından belirli şartlar altında iletkenlerin yere veya minimum mesafelerinin ne kadar olabileceğini tespi etmiştir. Bu mesafelerden ve sehimden istifade ile direk yükseklikleri bulunur. 5. Mekanik Dayanıklılık Hava hattı iletkenlerinde kullanılacak malzemelerde geçirgenlik yanında aranan en önemli özellik şüphesizki mekanik dayanıklılıktır. Bir hava hattı iletkeni kopmadan emniyetle çalışmalıdır. Bu emniyeti sağlamak üzere, çeşitli iletken malzemelerin maksimum hangi gerilimlerle çalıştırılabileceği yönetmelikle bildirilmiştir. 6. Termik Dayanıklılık Üzerinden akim geçen bir iletken ısınır ve ısı derecesi yükselen bir iletkenin mekanik dayanıklılığı azalır. Her çeşit iletkenin mekanik dayanıklılığının ıs derecesi ile değişmesi aynı değildir. Hava hattı iletkenlerinde ısı derecesi yükselmesi küçük olduğundan ve esasen en hafif bir rüzgar etkisi altında hemen soğuduklarından mekanik dayanıklılığın ısı derecesi ile değişmesi pratik balen önemli bir faktör değildir. 7. Titreşim Eğilimi Bir hava hattı iletkenine, yandan bir rüzgar estiği zaman iletken sadece yana doğru itilmekle kalmaz aynı zamanda düşey istikamette de titreşim hareketleri yapar. Bu titreşimlerin nedeni, rüzgar arkasında kalan iletken tarafında küçük girdapların meydana gelmesi ve bu girdapların yeter derecede büyüdükten sonra sönmeleridir. Ancak girdapların sönmesi girdap bölgesinin her tarafında aynı olmayıp,daha ziyade bir üstte ve bir altta, olduğundan iletken bu girdapların sönme frekansına uygun bir şekilde düşey istikamette titreşim yapar. İletkenlerin titreşim eğilişi aynı değildir. Gerilmesi yüksek, çapı büyük ve ağırlığı küçük olan iletkenlerin daha büyük bir titreşim eğilmesi bulunduğu görülmüştür. Titreşim hareketleri mekanik zorlanmaları artırdığından iletken malzemesi seçiminde malzemenin titreşim eğiliminin önemli bir yeri vardır.

18 Havai Hat iletkenleri ANKARA ÜNİVERSİTESİ İLETKENLER Havai hat iletkenlerini üç grupta toplayabiliriz, a Bakır iletkenler, b Alüminyum iletkenler, c Çelik alüminyum iletkenler, d Üzeri bakır kaplanmış çelik iletkenler, e Galvanizli çelik iletkenler (Koruma telleri). a. Bakır İletkenler : Bakır; hem elektriksel geçirgenliğinin yüksek ve hem de mekanik mukavemetinin yüksek oluşu nedeniyle iletken malzemesi olarak öteden beri kullanılan bir metaldir. Hava hatlarında kullanılan bakırın her şeyden önce kopmaya karşı dayanıklı olması gerekir. Bu yüzden hava hatlarında tavlı bakır yerine soğuk haddeden geçirilmiş bakır kullanılır. Bu işlem hava hattında kullanılan bakırı, tavlı bakıra nazaran kopma mukavemetini % 50 ye kadar artırmakta fakat buna karşılıkta elektriki geçirgenliğini % 100'den % 97,5'a düşürmektedir. Hava hatlarında kullanılan bakırın saflık derecesi de iletkenlik için ölçü teşkil etmektedir. Bakır içine giren yabancı maddeler iletkenliği önemli ölçü azaltırlar. Normal hava şartlarında bakır iletkenlerin yüzeylerinde bir oksit tabakası meydana gelir. Zamanla meydana gelen ve siyah mat renkte olan bu tabaka, alüminyum iletkenlerdekinin aksine olarak, yalıtkan bir tabaka olmayıp parlak, çıplak iletkenlerden çok daha mükemmel bir şekilde ısı alış verişini sağlar. Kimyasal maddeleri üreten fabrika bacaları ile yüksek fırın bacalarından çıkan gazlar, bakır iletkenlere tesir etmekte ve mekanik mukavemetini azaltmaktadır. Bu sebeple bu gibi tesirlerin bulunduğu bölgelerden geçecek iletkenlere uygun olan koruyucu kimyevi maddelerin sürülmesi gerekir.

19 b. Alüminyum İletkenler ANKARA ÜNİVERSİTESİ Bakırdan sonra gelen en önemli iletken metali alüminyumdur. Usulüne göre imal edilmiş olan alüminyum iletkenlerin kullanıldığı enerji iletim hatları, 70 seneyi aşan bir süreden beri dünyanın her tarafında başarılı bir şekilde kullanılmaktadır yılında Amerika'daki bir şirket tarafından işletmeye açılan alüminyum iletkenli hava hattı, buna bir örnek olarak gösterilebilir yılında bu hattan alınan numuneler üzerinde yapılan çeşitli deneyler iletkenlik, kopma mukavemeti ve kopma uzaması değerlerinin orijinal değerinin az bir farkla aynen muhafaza ettiği ve elli yedi senelik işletme süresi boyunca meydana gelen oksit tabakasının da pratik bakımdan iletken çapında herhangi bir azalma meydana getirmediği anlaşılmıştır. Önemli olan husus iletken olarak kullanılacak alüminyum saf olmasıdır. Tatbikatta alümînyum iletkenin imalinde kullanılan külçe alüminyumun saflığı, asgari % 99,5 olmaktadır. Yani yabancı madde miktarı % 0,5'i geçmemektedir. Tamamen saf olan alüminyum çok yumuşak olduğu için iletken olarak kullanılmaya elverişli değildir. Alüminyumun mukavemetini arttıran şey terkibine giren az miktardaki yabancı maddelerdir. ALÜMİNYUM İLETKENLERİN TİPLERİ, ELEKTRİKİ VE MEKANİKİ ÖZELLİKLERİ Tüm alüminyum iletkenlerin mekaniki ve elektriki özelliklerini gösteren tablo aşağıda verilmiştir. Sistemimizde en çok kullanılan ilk 5 iletkendir. Kanada Standardı Anma Adı Tam Alüminyum İletkenler Yapı, Mekanik ve Elektrik Özellikleri Kopma Yükü KG. 20 o C de DC Direnci OHM/KG Anma Birim Ağır. KG/KM. Standart Ambalaj (Bir Makara Üzerinde) İletken Adet x Boy IN. Net Ağır. KG Maka. Tipi ROSE 415 1, x LILY 515 1, x IRIS 640 0, x PANSY 775 0, x POPPY 940 0, x

20 c. Çelik Alüminyum iletkenler ANKARA ÜNİVERSİTESİ İki ayrı meta iden yapılan iletkenlerin elverişliliği bu iki metalin arasında hiç bir kimyevi bağıntının bulunmamasıyla sağlanabilir. Bu durum, galvenize edilmiş çelik ile tam alüminyum veya bir alüminyum alaşımı olan aldreyde görülmektedir Tam alüminyum iletkenleri mekanik mukavemetlerinin az olması yüzünden bilhassa büyük menzilli enerji iletim hatlarında sehimin büyük olması gerektiğini ve böylece bakır iletkenler yerine alüminyum iletken kullanarak elde edilen tasarrufun, bu direklere gideceğini evvelce belirtmiştik. Alüminyum iletkenleri, bakıra nazaran daha cazip bir hale getirmek için yapılan araştırmalar çelik alüminyum iletkenlerin bulunmasına yol açmıştır. Böylece alüminyum iletkenler çelik bir damarla teçhiz edilmiş ve mekanik mukavemetlerinin artması sağlanmıştır. Yani alüminyum iletkenliğinden, çeliği mekanik mukavemetinden istifade edilmiştir. Son yıllarda enerji iletim hatlarında tercihen kullanılmaya başlanan çelik alüminyum iletkenlerin çelik çekirdek kısmı için mukavemeti 120 kp/mm olan çelik seçilmektedir. Gerek kablajda ve gerekse montaj esnasında karşılaşılan müşkülat dolayısıyla 150 kp/mm daha yüksek mukavemetli çelik kullanılmamaktadır. Çelik alüminyumun çekme gerilmesi 11 11,5 kp/mm olarak tespit edilmiştir. Alüminyum, çelik üzerinde örülmüş bir bobin vaziyetinde durur. Enerji iletiminde, iletkenlik kadar önemli olan bir hususta şüphesiz ki mekanik mukavemettir. Akım taşıma kapasiteleri aynı olan tam alüminyum ve bakır iletkenlerin kopma yükleri yaklaşık olarak birbirine eşittir. Normal yapılı çelik alüminyum iletkenlerde ise durum % 40 oranındaki bir fazlalıkla çelik alüminyum iletkenlerin lehinedir. Yüksek kopma gerilmesinin gerektirdiği hallerde ise münasip miktar ve tertipte çelik tel kullanmak suretiyle normal miktarın 56 misline çıkılması da her zaman mümkündür. Böylece çelik alüminyum iletkenler bakır iletkenlere nazaran sadece kopma yükü bakımından avantajlı olmayıp ayrıca özel şartların gerektirdiği kopma yüklerinin de teminine imkan vermektedir. Alüminyum hafif bir metal oluşu bilhassa arızalı arazi nakliye ve montajda büyük kolaylık ve ekonomi sağlamaktadır. Çelik alüminyum iletkenli hatlarda, iletken çapları bakır iletkenli hatlara nazaran daha büyüktür. Bu sebeple korona kayıpları daha azdır. Bu tip iletkenlerle yapılan hatlarda genel olarak yalnız alüminyum kısmın akım taşıdığı kabul edilir. Bundan dolayı yapılan elektriki hesaplarda sadece bu kısmın kesitleri esas alınır. Tablolarda verilen anma veya nominal kesit değerlerinden büyük olanı alüminyum kısma ait kesitler olup bunlar damar kesitleri toplamına en yakın değerlerdeki yuvarlatılmış rakamlardır.

21 d. Üzeri Bakırla Kaplanmış Çelik İletkenler Bu teller hem enerji naklinde iletken olarak, hemde enerji nakil hatlarını yıldırıma karşı korumak için kullanılırlar. Daha ziyade orta gerilimli dağıtım hatlarında buz yükü çok fazla olan dağlık arazilerde enerji nakletmek için bu iletkenlerden istifade edilebilir. Memleketimizde buz yükü fazla olan BursaUludağ arasındaki teleferik tesislerinin 6,3KV luk enerji nakil hatlarında bu iletkenlerden kullanılmıştır. Ayrıca korozyona maruz kalmayan bu iletkenler deniz sahillerine yakın olarak geçen bazı yüksek gerilimli enerji nakil hatlarında koruma telleri bu iletkenlerdendir. Boğaz atlama tesis edilirken koruma teli olarak bu iletkenlerden kullanılmıştır. Daha sonra 1963 yılında meydana gelen arızadan sonra sökülerek alınmıştır. e. Galvanizli Çelik Teller (Koruma Telleri) Galvanizli çelik tellerin mekanik! mukavemetleri çok yüksek olduğundan enerji nakil hatlarını yıldırımlara karşı korumak için kullanılırlar. Yüksek gerilimli enerji nakil hatlarında kullanılan koruma telleri faz iletkenlerinin üst kısmında bulunan kulelerin arasından geçirilirler. Şarjlı havalarda bulutlar ile dünya arasında meydana gelen yıldırım akımlarını kendi üzerine çekerek (Faz İletkenlerinin bağlı olduğu izolatörleri ve trafo istasyonlarındaki teçhizatı kısmen de olsa korumuş olurlar.) en yakın direkten toprağa geçmesini temin ederler.

22 KONSOL VE TRAVERSLER Konsol ve traversler; Enerji taşıyan iletkenlerin birbirinden ve direkten istenilen uzaklıkta bulunmasını sağlayan ve iletkenleri taşımaya yarayan araçlardır. Konsol ve traversler iletkenlerin toprağa göre izole edilmesini sağlayan izolatörlerin monte edilmesi amacıyla kullanılırlar. İletkenler izolatöre, izolatörler konsol ve traverslere, konsol ve traverslerde direklerin üst noktalarına bağlanırlar. Böylece iletkenler birbirlerine ve toprağa izole edilerek ve istenilen aralıkta taşınmış olurlar. KONSOL VE TRAVERS TİPLERİ Direklerde kullanılan konsol ve traversler direk tiplerine göre TAŞIYICI, DURDURUCU, NİHAYET (SON) ve ZAVİYE (AÇI) olmak üzere farklı tiplerde yapılmışlardır. Direklerde kullanılacak travers tipi, şekli ve ölçüleri kullanılacak iletken sayısına, gerilme kuvvetine ve ağırlıklarına, izolatör ve direk tipine, buz yükü bölgelerine, tesisin gerilim mertebesine ve tesisin kırsal kesim yada şehir içinde oluşuna bağlıdır. Ayrıca müşterek direklerde (AGOG) için, çift devre tesislerde, branşman direklerinde ve ayırıcı direklerinde farklı tipte traversler kullanılmaktadır.

23 Direklerin Tanımı ve Özellikleri ANKARA ÜNİVERSİTESİ DİREKLER Hava hattı şeklindeki iletim ve dağıtım hatlarında kullanılan ve iletkenleri yerden ve birbirlerinden belirli uzaklıklarda havada tutmaya yarayan ve hat boyunca uygun aralıklarla yerleştirilen yani hattın taşıyıcı ve durdurucu noktalarını teşkil eden şebeke malzemelerine direk adı verilir. DİREKLERİN POZİSYONLARINA GÖRE SINIFLANDIRILMASI a Taşıyıcı direkler b Köşede taşıyıcı direkler c Durdurucu direkler d Köşede durdurucu direkler e Nihayet direkleri f Branşman direkleri g Tevzi direkleri A. Taşıyıcı Direkler Taşıyıcı direkler hattın doğrusal olarak geçtiği yani açı yapmadığı ve iletkenlerin izolatörlere taşıyıcı bağ ile bağlandığı direklerdir, iletken bir bağ teli ile izolatöre bağlanır. Bu şekilde bir bağ telinin bir tarafı koptuğu takdirde diğer tarafı tutma olanağı sağlanamaz, diğer taraf da izolatörden sıyrıl arak kurtulabilir. B. Köşede Taşıyıcı Direkler Bu tip direkler hattın açı teşkil ettiği noktalarda bulunan fakat tellerin izolatörlerle taşıyıcı bağ ile bağlanmış olduğu direklerdir. C. Durdurucu Direkler Durdurucu direkler hattın doğrusal olarak geçtiği yani açı yapmadığı fakat iletkenlerin izolatörlere her iki yönde de durdurucu bağ ile bağlandığı tipteki direklerdir. Genel olarak 7 direkte bir durdurucu direk kullanılması uygundur. Özel durumlarda bu aralık değişebilir. D. Köşede Durdurucu Direkler Köşede durdurucu direk köşede yani hattın açı yaptığı noktada bulunan ve aynı zamanda iletkenlerin her iki yönde durdurucu bağ İle bağlandığı tipteki direklerdir.

24 E. Nihayet Direkler ANKARA ÜNİVERSİTESİ Hava hatlarının başlangıç ve sonlarında kullanılan direkleri olup hatların tek yönlü çekme kuvvetine dayanacak şekilde yapılırlar. F. Branşman Direkler Taşıyıcı veya köşede taşıyıcı, direklerin şube hattı ayrılması halinde o direğe branşman direği denir. G. Tevzi Direkler Tevzi direkler üzerinde taşıdığı hatlardan en az üç ayrı yönde olanı durdurucu bağ ile bağlı olan direklerdir.

25 TRAFO DİREKLERİ Herhangi bir şehir, kasaba veya köyün ihtiyacı olan enerji, genel olarak enterkonnekte sisteme bağlı olan veya olmayan bir enerji nakil hattından alınan bir branşman hattı ile şehir, kasaba veya köyün girişinde uygun bir yere yerleştirilen ölçü merkezine getirilir. Getirilen bu enerjinin tüketim sahası içerisindeki dağıtımı, genellikle A.G.ile yapılır. Fakat önce bu dağıtımın yapılmasında kullanılan trafo postalarının beslenmesi gerekir. Tüketim sahasının özelliğine bağlı olmak üzere uygun görülen yerlere yerleştirilen trafo postalarının beslenmesi, ya O.G.li yeraltı kabloları ile ya da O.G.li havai hatlarla olur. Şayet estetik ve emniyet yönünden büyük mahzurlar yaratan durumlar mevcut değilse, sistemin bakım ve işletmesinin kol ay ve tesisinin ekonomik olması gibi sebepler dolayısıyle trafolar arası besleme hatları, ya müstakil O.G, li veya müşterek havai hatlarla yapılır. Şebekede kullanılan trafolar muhtelif güçlerde olabilir. Bunlardan 400 kva'e kadar olanların (400 kva dahil) direkler üzerine monte edilmesi mümkündür. Daha büyük güçteki trafolar kule, köşk veya normal şekilde yapılan binalara yerleştirilirler. Tüketîm merkezînin özelliğine ve yapılan dağıtım sisteminin durumuna bağlı olarak 400 kva ve daha küçük güçlü trafolarında, kule, köşk veya bina tipinde yapı imaları daima mümkündür. Özel olarak yapılan ve bugün için tipleştirilmiş olan trafo direklerine yerleştirilecek trafoların gerekli elektrik! bağlantıları, müstakil O.G. havai hat veya müşterek direkli olarak tesis edilen dağıtım hattından yapılır. Zira trafo direkleri, O.G. dağıtım hattının tevzi direği durumunda olabileceği gibi, köşe, branşman, taşıyıcı ve nihayet direği durumunda da olabilir. Ancak trafo direğinin tipinin tayininde, direğin O.G. hatları yönünden tipi ne olursa olsun tevzi direği olarak kabul edilir. Zira trafo direklerinde O.G. hat iletkenlerine ilaveten muhtelif tertiplerde A.G. hat iletkenleri de mevcuttur ve gerekli dağıtım, bu direklerden yapıl maktadır ve trafo direkleri A.G. hatları yönünden genellikle bir tevzi direği durumundadır. Bu nedenle, trafo direklerinin de tepe kuvvetlerinin bulunmasında ve dolayısıyla da tiplerinin tayininde tevzi direklerinin tiplerinin tayininde uygulanan faraziyeler esas alınır.

26 Trafolar, direklerin üst kısımlarına monte edilen platformlar üzerine yerleştirilirler. Gerekli O.G. bağlantısı sigortalı veya sigortasız bir seksiyonerden geçtikten sonra trafonun primerine girer. Trafonun sekonder çıkışı, A.G. li YVV kablosu ile olur ve A.G.li dağıtımın yapılmasını sağlayan panoya iner. A.G. dağıtım panosu genel olarak trafo direğinin hemen bir iki metre yakınına yerleştirilir. Buradan çıkan ve trafo sahası içerisinde kalan şebekeyi besleyecek olan kolların (A,B,C... gibi) tamamı YVV kabloları ile trafo platformunun çevresine yerleştirilen traverslere kadar çıkartılır ve buradan havai hat olarak muhtelif güzergahlara gider veya bir kısmı dağıtım panosundan trafo direğine çıkmadan dağıtımın durumuna uygun olarak bir direğe gene YVV kablosu ile fider olarak çıkartılır ve buradan havai hat olarak devam ettirilir. Trafo direkleri demirden, betondan veya ağaçtan olabilir. Bunlardan hangisinin kullanılacağı yapılan proje etütlerine bağlıdır. Hangisi, teknik ve ekonomik yönden uygun geliyorsa onun kullanılması yerinde olur.

27 Tip ve özellikleri ANKARA ÜNİVERSİTESİ DEMİR DİREKLER Son yıllara kadar havai hatlı şebekelerde ve iletim hatlarında en çok kullanılan direkler demir direkler olmuştur. Demir direkler ağaç direklere nazaran çok daha uzun ömürlü ve beton direklere göre de daha hafiftirler. Demir direkler iletkenlerin her türlü tertip tarzına uygulanabilirler ve herhangi bir nedenle meydana gelebilecek direk arızalarının tamir edilmesi de kolaydır. Demir direklerin mahzuru beton direklere nazaran bakım ve işletme masraflarının daha yüksek olmasıdır. Havadan ve bilhassa sanayi bölgelerindeki zararlı gazlardan müteessir olmamaları için boya v.s. gibi koruyucu tabakaların muayyen zamanlarda yenilenmeleri mecburiyetidir. Tabi ki bu zaman zarfında iletim ve dağıtım hatlarındaki enerjinin kesilmesinin de ayrı bir mahzur olduğunu unutmamak gerekir. 1 kv tan küçük gerilimli hatları taşımak gayesiyle kullanılan direklere genel olarak alçak gerilim direkleri adı verilir. A.G. şebeke hatlarında kullanılan demir direkler muhtelif demir profillerden yapılırlar. Bu gün için memleketimizde kullanılmakta olan demir direkler İller Bankası Teşkilatınca tipleştirilen direkler olup genel olarak A tipi veya kafes tipinde yapılmaktadır. A tipi olarak yapılan direkler, 81, 101, 121, 6,5U, 8U 10U ve 12U veya 81k, 121k, 6,5Uk, 6Uk, 10Uk ve 12Uk olarak isimlendirilirler. Buradaki I veya U, A tipi direğin imalinde kullanılan normal demir profilin şeklini, rakamlarda profilin yüksekliğini ifade eder. Örneğin, 81 tipi direk denince, direğin yan dikmelerinin yapımında kullanılan normal profilin kesiti için, (Şekil 1)'in, 10U tipi direk denince de direğin yan dikmelerinin yapımında kullanılan normal profilin kesiti için, (Şekil 2)'nin anlaşılması gerekir.

28 MÜŞTEREK DEMİR DİREKLER VE TİPLERİ Alçak gerilim şebekelerinde kullanılan demir olduğu gibi müşterek demir direklerde, A tipi tipinde olurlar. A tipi direkler 8U, 10U, 12U, normal profil demirlerinden yapılırlar. Ve I.buz yükü bölgesinde kullanılanlar 8U, 10U, 12U, 101 ve 121, II buz yükü bölgesinde kullanılanlar da 8U, 10U, 12U, 101 ve 121 olarak isimlendirilirler. Kafes tipindeki direklerde normal (L) denir profilinden yapılırlar ve bunların da I.buz yükü bölgesinde kullanılanları da K1, K2, K3, K4 ve K5, II. buz yükü bölgesinde kullanılanları da K1, K2, K3, K4 ve K5 diye isim alırlar. Müşterek tevzi direklerinin tipleri A.G. tevzi direklerinde olduğu gibi tepe kuvvetleri yönünden gerektirmesel er dahi kafes tipinde olurlar. Müşterek direkler ister A tipinde ister kafes tipinde olsunlar I.buz yükü bölgesinde kullanılanların toprak üstü boyu 9,50m., II. buz yükü bölgesinde kullanılanlarında 10.00m.dir. Müşterek demir direklerin toprak üstü boyları sabit iki değerde olmasına rağmen temel boyları tiplerine göre değişmeler göstermekte ve bu sebepten dolayı da direk boyları farklı olmaktadır Buna göre direk boyları sırasıyla: 8U, 10U, 12U, 101 ve 121 de 11.00, 11.30, 11.40, ve 11.30m. K1, K2, K3, K4, K5 de 11.25, 11.70, 11.90, 11,50 ve m. K1, K2, K3, K4 ve K5 de 11.75, 11.90, 12.10, ve m.dir. Direk boylarının tetkikinden de görüleceği üzere, I.buz yükü bölgesinde kullanılan gerek A tipi ve gerekse kafes tipi müşterek direklerin ortalama boyları 11m. II.buz yükü bölgesinde kutlanılan A tipi ve kafes tipi müşterek direklerin ortalama boyları da 11.50m. olarak alınabilir. A tipi müşterek taşıyıcı bir direğin prensip şekli aşağıdaki gibidir.

29 MÜŞTEREK DİREKLER Genel olarak köy, kasaba ve şehirlerin ihtiyacı olan elektrik enerjisi, ya bu yerleşme merkezlerinde kurulan veya hidroelektrik santrallardan civardan geçen ve enterkonnekte sisteme bağplı bulunan bir enerji nakil hattından alınan branşman hatlarla temin edilirler. Bugün için enerji, daha ziyade memleket ölçüsünde tesis edilen ve edilmekte olan enterkonnekte sisteme bağlı enerji nakil hatlarından temin edilmekte ve küçük kapasiteli termik ve hidroelektrik santrallar puant santralı olarak kullanılmaktadır. Civardan geçen enterkonnekte sisteme bağlı olan veya olmayan herhangi bir enerji nakil hattından alınan branşman hatlarında, kullanılan gerilim değerleri, genel olarak orta gerilim grubuna dahildir. Ancak, bazı hallerde enerjinin alındığı enerji nakil hattının gerilimine ve taşınacak enerjiye bağlı olarak bu gerilim değerleri yüksek gerilim grubuna da girebilmektedir. Bu gibi hallerde enerji, bu gerilimle şehir veya kasabanın uygun bir yerine kadar getirilmekte ve burada istenilen orta gerilime indirilmektedir. 6,3, 15 ve (30 35) kv a indirilen veya bu gerilimlerden herhangi biri ile getirilen gerekli enerji, şehir, kasaba veya köyün girişinde uygun bir yere tesis edilen ölçü merkezinden geçirildikten sonra gene şehir, kasaba veya köyde, enerjinin alçak gerilimle dağıtılması için uygun görülen yerlere yerleştirilen trafo postalarına O.G. li hatlarla dağıtılır. Ölçü merkezinden trafo postalarına kadar olan hat güzergahları şehir, kasaba veya köyün tüketim sahası içerisinde kaldığından bu iş için kullanılacak direklerden, O.G. hattına ilaveten A.G. hat iletkenlerinin de geçirilmesi uygun olmaktadır. Aksi halde O.G.li dağıtım hattı için ayrı, A.G.li dağıtım hattı için ayrı direk kullanılması gerekir. Aynı hat güzergahında iki ayrı direğin kullanılması ise gayri ekonomik olmaktadır. Bu nedenle, getirilen enerjinin O.G. ile trafolara dağıtılmasını sağlayan direkler, çift gaye için kullanılacak şekilde yapılmaktadır. İşte bu maksatlar için kullanılan direklere, yani üzerinde hem O.G.li dağıtım hatlarını ve hem de A.G.li dağıtım hatlarını taşıyan direklere müşterek direkler adı verilmektedir. Bu direkler de, demir, beton veya ağaçtan olabilirler. Şehir veya kasabaların yakınlarında bulunan veya enerji nakil hatlarına kısa mesafelerde olan çiftlik, site, kamping, okullar ve benzeri durumda olan ve müstakiliyet arzeden toplu haldeki tüketicilerin ihtiyacı olan enerjinin getiril meşinde, hat güzergahları düz ise gene bu müşterek direkli hatlardan istifade edilebilir.

30 Müşterek Santrifüj Beton Direkler ve Tipleri Herhangi bir köy, kasaba veya şehrin O.G.li enerji dağıtımının yapılmasında kullanılan ve aynı zamanda aynı güzergahtaki A.G.li enerjî dağıtımının yapılmasına da yarayan direklere müşterek direkler denir. Müşterek beton direkler, traverslerin yerleştirilmesi yönünden tamamen müşterek demir direklere benzer durumdadırlar. Yani burada da 6,3, 15, ve KV.luk O.G. hattına ait iletkenler düz tertipte olmak üzere direğin en üst kısmına yerleştirilen traversteki izolatörlere, A.G. hattına ait iletkenlerde, bu traversten 139 cm. aşağıya yerleştirilen ve aynen A.G direki erindeki donanıra durumuna benzer tarzda olan traversler üzerindeki izolatörlere bağlanırlar. Müşterek beton direkler, aynen A.G. santrifüj beton direklerde olduğu gibi tipleştirilmiş durumdadırlar. Direk tipleri: 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35 ve 36 olmak üzere 38 tip halinde yapılmaktadır. Bu tip numaraları aynen A.G. direklerinde olduğu gibi direk tepe kuvvetlerinin yüzde birini de ifade eder. Bu nedenle direk tepe kuvvetleri, direk tipini ifade eden rakamların yüz ile çarpılması suretiyle bulunurlar. Müşterek direk olarak kullanılan beton direklerin boyları 11 ve metredir. Birinciler kısa ikinciler de normal boylu direkler olarak kabul edilmektedir. I. buz yükü bölgesinde, müşterek santrifüj beton direkler arası açıklıklar maksimum 50m. II. buz yükü bölgesinde (40 50m.) arasındaki açıklıklar için normal boy, 40m.ye kadar olan açıklıklar içinde kısa boylu olan direkler kullanılır. Müşterek beton direklerin yapılış özellikleri tamamen A.G. şebekelerinde kullanılan santrifüj beton direkler gibidir. Bütün fark uzunluklarından ve direk donanım durumlarından ileri gelmektedir.

31 GİRİŞ ANKARA ÜNİVERSİTESİ Elektrik tesislerinde kullanılan baraların ve havai hat iletkenlerinin kosollara veya direklere tespitine yarayan, bunları hem taşıyıp hem de toprağa ve birbirlerine karşı izole etmeğe yarayan malzemelere izolatör adı verilir. İşletmeciliğin esas görevi elektrik enerjisinin üretim yerlerden tüketildiği noktalara kadar, kaliteli, kesintisiz ve güvenli olarak iletilmesi ve her an kullanıma hazır tutulmasıdır. Enerjinin bu şekildeki sağlıklı taşınmasını etkileyen hususlardan biri de yeterli izolasyon, dolayısıyla izolatörlerdir. Konumuzla ilgili olması yönünden burada sadece trafo teçhizatına ait izolatörler izah edilecektir. İZOLATÖR YAPIMINDA KULLANILAN MALZEMELER İzolatör yapımında bu gün için porselen ve cam malzemeler kullanılmaktadır. Epoksi reçinede kullanım alanına girmiştir. a) Porselen Günümüzde en çok kullanılmakta olan izolatör malzemelerindendir. Mukavemeti camdan daha fazladır ve ısı değişikliklerinden az etkilenir. Saf porselenden yapılan izolatörler %50 kaolin, %25 kuvarz ve %25 felsdpattan meydana gelir. İzolatör yapımında kullanılan porselen saf, gözeneksiz ve ince sıkı yapıdadır. Porselen hidroskopik olduğundan, mani olmak için izolatör yüzeyi sırla kaplıdır. Sır tabakası izolatör üstünde pisliklerin toplanmasına mani olur, dolayısıyla yüzeysel kaçak akımları olmaz. Kırılgan değildir, kırıldığı zaman cam gibi ufak parçalara ayrılmaz, önemli derecede kırılmazsa onarılabilir. En eski izolatör malzemesi olup üstün niteliktedir. Mekanik mukavemeti yüksek (basınç kg/cm 2, çeki kc/cm 2 ), dielektrik dayanımı ise yeterlidir (6070 kv tepe/cm).

32 Buraya kadar izolasyon koordinasyonu hakkında kısa bir bilgi verilmiştir. Şimdiden sonra esas konumuz olan parafudrlar izah edilecektir. 2. PARAFUDRUN GÖREVİ Parafudrlar, maruz kalınan aşırı gerilim dalgasının belirli bir değerinde deşarjı başlatan, dalganın süzülmesine imkan verip işletme gerilimine düşürüldüğünde deşarjı kesen bir atlama aralığına sahip cihazlardır, içinde taşıdığı direnç deşarj akımının yarattığı ısı enerjisini absorbe eder. Parafudrlarda atlama aralığı, genellikle birbirine seri bağlı birçok aralığın bir araya getirilmesiyle oluşur. Aynı aralıklarda sönme işlemi gerçekleştiğinden sönme aralığı da denilir. Parafudr direnci deşarj akımını sınırlar ve akım ilk sıfırdan geçişte kesilir. Aralıkların şekli ve cinsi imalatçı firmalara göre değişmekle beraber genel prensipte hepsi aynıdır, iki elektrotla, bunların arasındaki genellikle hava (veya azot gazı) ortamı ihtiva eden aralığın fonksiyonunu yapabilmesi, ortamın dielektrik dayanımının korunmasına bağlıdır. Bu nedenle aralıklarda oluşan arkın hemen uzaklaştırılması gereklidir. Bu işlem genellikle arkın soğuk ortana doğru üflenerek aralıktan uzaklaştırılması ve boyunun uzatılarak parçalanmak suretiyle deiyonize edilmesiyle gerçekleştirilir. Parafudrlardan normal işletme esnasında ma mertebesinde sürekli bir akım geçer. Atlama aralıkları yapı itibariyle plaka halinde, söndürme elemanlı veya akım sınırlayıcı elemanlı olmak üzere üç çeşittirler. İşletmedeki parafudrların çalışması, trafolar gibi statik bağlama cihazlarından ziyade kesicilerin çalışmasına benzerdir. Zira çok küçültülmüş bir hacim içinde çok yüksek akımları kesmektedirler. Ancak kesicilerin aksine parafudrların muhtelif elemanlarının işletme gözüyle yıpranma kontrolünü yapmak çok zordur. Bir parafudrun ömrü yalnız aşırı deşarjların şekil ve büyüklüğü ve bunların sayı ve tabiatı ile ilgili olmayıp, atmosferik deşarj olduğu zaman şebeke karakteristikleriyle de ilgilidir. Bunun gibi manevra aşırı gerilimleri ve yük değişmeleri de parafudrun ömrüne tesir eder. Rutubet parafudrlarda olumsuz bir tesir yarattığından sızdırmazlığın çok iyi olması gerekir.