ELKTRİK AMAÇLI ALUMİNYUM KULLANIMI

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "ELKTRİK AMAÇLI ALUMİNYUM KULLANIMI"

Canan Jamaković
6 yıl önce
İzleme sayısı:

1 ELKTRİK AMAÇLI ALUMİNYUM KULLANIMI 1

2 ELKTRİK AMAÇLI ALUMİNYUM KULLANIMI 2

3 Elektrik ışığı ilk kez halka tanıtıldığında insanlar gaz lambasına o kadar alışkındı ki, Edison Company talimat ve güvenceleri içeren levhalar koymak zorunda kalmıştı 3

4 4

5 5

6 6

7 YALITKAN/İLETKEN MALZEMELER 7

8 8

9 ALUMİNYUMUN ELEKTRİK AMAÇLI KULLANIMI 9

10 ALUMİNYUMUN ELEKTRİK AMAÇLI KULLANIMI 10

11 ELEKTRİK AMAÇLI ALUMİNYUM ve ALAŞIMLARI Son yıllarda elektrik enerjisi iletiminde aluminyum, kullanma tekniklerinin geliştirilmesi, hafiflik ve maliyet avantajları ile diğer metallere karşı büyük bir üstünlük sağlamış bulunmaktadır. Ülkemizde ise bu alanda alüminyumun kullanımına 1952 yılından itibaren başlanmıştır. 11

12 6XXX SERİSİ ALAŞIMLARI Son yıllarda elektrik enerjisi iletiminde aluminyum, kullanma tekniklerinin geliştirilmesi, hafiflik ve maliyet avantajları ile diğer metallere karşı büyük bir üstünlük sağlamış bulunmaktadır. Ülkemizde ise bu alanda alüminyumun kullanımına 1952 yılından itibaren başlanmıştır. 12

Türkiye de hava hattı elektrik enerjisi naklinde çıplak iletken

13 Çıplak iletkenler ile yapılan yüksek ve alçak gerilim hatlarında elektrik iletimi tamamen alüminyum üzerinden nakledilmektedir. Türkiye de hava hattı elektrik enerjisi naklinde çıplak iletken tipleri olarak ACSR ve AAC ki bunlar sırasıyla çelik özlü ve tam alüminyumdur. 13

14 6XXX SERİSİ ALAŞIMLARI Türkiye deki hatların tamamı bu iki cins iletkenden oluşmuş olup bu iletkenlerin alüminyumları %99.7 saflıkta EC sınıfı malzemelerdir. 14

malzemelerinin özelliklerine bağlı olarak alçak orta ve

15 Alüminyum şekillendirildikten sonra hem PE, PVC ve hemde XLPE ile sorunsuz olarak izole edilebildiğinden izolasyon malzemelerinin özelliklerine bağlı olarak alçak orta ve yüksek gerilim enerji kablosu olarak yaygın kullanım sahası bulmuştur 15

16 6XXX SERİSİ ALAŞIMLARI Yer altı ve yer üstü enerji kabloları kullanım alanında maalesef ülkemiz anlaşılamayan bir sebeple hala ağırlıklı olarak bakır iletkenli kabloları kullanmaktadır. Bir başka ifadeyle alüminyumun çıplak havai hatların yapımlarındaki kullanım oranları izoleli kablolar imalatlarında gerçekleşmemiştir 16

17 6XXX SERİSİ ALAŞIMLARI İzoleli alüminyum enerji kabloları, hafiflik, kolay montaj, birim metal ağırlığı, mükemmel elektrik iletkenliği, düşük metal fiatları vb. diğer özellikleri nedeni ile etkileyici ekonomik ve teknik özelliklere sahiptir. 17

18 6XXX SERİSİ ALAŞIMLARI Elektrik enerjisi çıplak iletim hatlarında, içinde toplam %2 den daha az uygun alaşım elementi konulan saf alüminyum yine uygun ısıl işlemler sonucu 6101-T6 formuna getirildiğinde elektrik iletiminde iletken olarak kullanılabilir 18

19 6XXX SERİSİ ALAŞIMLARI Bu malzemenin iletkenlik değeri saf alüminyuma göre % 61.0 IACS (International Annealed Copper Standart) değerinden % 57.0 IACS değerine düşerken, buna karşın akma mukavemeti 170 N/mm2 artarak 250 N/mm2 ye çıkmaktadır 19

20 6XXX SERİSİ ALAŞIMLARI Tablo 1. Elektrik alanında kullanılan alüminyum ve alaşımlarının bileşimi. Element EC-Al AA5005 AA6201 AA6101 Cu 0,01 0,20 0,10 0,10 Fe 0,15-0,20 0,70 0,50 0,50 Si 0,07 0,40 0,50-0,90 0,30-0,70 Mn 0,005 0,20 0,03 0,03 Zn 0,02 0,25 0,10 0,10 Mg 0,005 0,50-1,1 0,60-0,90 0,35-0,80 Cr 0,005 0,10 0,03 0,03 B - - 0,06 - Ti 0, Diğer 0,003 0,15 0,10 0,10 EC-Al: (99.7%Al) AA6101: 1.51 (98.49%Al

21 AAC: Tam Alüminyum İletkenler (All Aluminium Conductors) Özellikle alçak gerilim dağıtım şebekelerinde kullanılır. 21

22 Bazı metal ve alaşımların oda sıcaklığındaki elektriksel iletkenliği 22

23 Elektrik direncinin sıcaklık ve deformasyon etkisiyle değişimi 23

24 6XXX SERİSİ ALAŞIMLARI ACSR: Çelik Özlü Alüminyum İletkenler (Aluminium Conductor Steel Reinforced) Bu iletkenler genellikle orta ve yüksek gerilim hatlarında kullanılır. Merkezinde çelik öz ile takviye edilmiş bu iletkenler mm2 bakıra eşdeğerdedir. 24

25 6XXX SERİSİ ALAŞIMLARI AAAC: Tam Alüminyum Alaşımlı İletkenler (All Aluminium Alloy Conductors) İletkeni meydana getiren bütün alüminyum teller 6101 alaşımından yapılmıştır 25

26 6XXX SERİSİ ALAŞIMLARI AAAC için tipik üretim kademeleri; 1. Ergiyik metal 2. Döküm/Hadde ile rod eldesi 3. Çözeltiye alma ısıl işlemi 4. Çekme 5. Düşük sıcaklık işlemi 6. Örgü/Büküm, şeklindedir. 26

27 6XXX SERİSİ ALAŞIMLARI ACAR: Alüminyum Alaşım Özlü İletkenler (Aluminium Conductor Alloy Reinforced) İletken özünde ve diğer tabakalarında mekanik dayanımı arttırmak üzere alüminyum alaşımından imal edilen tellerle takviye edilmiştir 27

28 6XXX SERİSİ ALAŞIMLARIN ISIL İŞLEMİ Numune alma çalışmaları ; 1. döküm 2. homojenize olmamış ve kendi halinde soğumaya bırakılmış billetlerin 510 C de ekstrude edilmesi mm çapındaki rod (filmaşin) üretimi 4. T-6 ısıl işlemi uygulanması 1. döküm 2. billetleri homojenize etme ve su ile soğutulma C de ekstrude eteme mm çapında rod (filmaşin) üretimi 5. T-6 ısıl işlemi uygulanması 28

29 6XXX SERİSİ ALAŞIMLARI Billet mikroyapısı (X500, Keller ile dağlanmış. Mg 2 Si çökeltilerinin, tane sınırları boyunca sıralandığı görülmektedir) 29

30 6XXX SERİSİ ALAŞIMLARI Rod mikroyapısı (X500, Keller ile dağlanmış. Yeniden ısıtma ve ekstruzyon işleminin etkisiyle Mg 2 Si in, mikroyapıda ince partiküller şeklinde dağıldığı görülmektedir). 30

31 6XXX SERİSİ ALAŞIMLARI 510 C de T-6 ısıl işleme tabi tutulmuş homojenize olmamış yavaş soğutulmuş AA-6101 alaşımı ile 510 C de T-6 ısıl işleme tabi tutulmuş homojenize hızlı soğutulmuş AA-6101 alaşımının çekme mukavemetinin değişik ektrüzyon oranlarında karşılaştırması 31

32 6XXX SERİSİ ALAŞIMLARI 510 C de T-6 ısıl işleme tabi tutulmuş homojenize olmamış yavaş soğutulmuş AA-6101 alaşımı ile 510 C de T-6 ısıl işleme tabi tutulmuş homojenize hızlı soğutulmuş 32 AA-6101 alaşımının sertlik değerlerinin değişik ektrüzyon oranlarında karşılaştırması

33 Al 75, Cu 25 (%) 33

34 Al 75, Cu 25 (%) SEM 34

35 Al 67, Cu 33 (%) Ötektik alaşım-sem 35

36 Al 64, Cu 36 (%) Işık mikroskobu 36

37 Al 95, Cu 5 (%) Işık mikroskobu 37

38 Al 96, Cu 4 (%) Işık mikroskobu (çökelme sertleşmesi uygulanmış) 38

39 Al 88, Si 12 Işık mikroskobu Ötektik alaşım 39

40 Al 88, Si 12, Na 0.02 Işık mikroskobu Ötektik alaşım (modifiye edilmiş mikroyapı) 40

41 41 Al, Si 10-13, Cu 0.1, Fe 0.6, Mn 0.5, Mg 0.1 alaşımının tipik mikroyapı örnekleri. a) modifiye edilmemiş, b) Na ile modifiye edilmiş

42 % 18.4 Si içeren Al-Si alaşımının yavaş katılaşması esnasında oluşmuş plaka L, yıldız F ve eş eksenli P büyük birincil silisyum morfolojileri. (a)dağlanmamış yapıyı gösteren optik fotoğraf (b)dağlanmış (keller reaktifi ile) mikroyapıyı gösteren optik fotoğraf (c)aşırı dağlanmış (Al fazı çözündürülmüş) birincil silisyumları gösteren SEM fotoğrafı 42

43 Al-20Si-Mg-Ni, Weck ile dağlanmış 43

44 6XXX SERİSİ ALAŞIMLARI AA-6063alaşımı karanlık alan görüntüsü. Tane sınırlarında Mg2Si intermetaliği 44

45 AA-6063 alaşımı, ışık mikroskop 45

Benzer belgeler

HAVAİ HAT İLETKENLERİ VE HAT SABİTELERİ

HAVAİ HAT İLETKENLERİ VE HAT SABİTELERİ Yüksek gerilim hava hatlarında kullanılan iletkenlerin hem enerji taşıması hem de mekanik yönden uygun olarak seçilmesi gerekir. İletkenlerin gerekli esnekliği sağlamak,