TEMEL ELEKTROT SİSTEMLERİ Silindirsel Elektrot Sistemi

Benzer belgeler
TEMEL ELEKTROT SİSTEMLERİ Eş Merkezli Küresel Elektrot Sistemi

olduğundan A ve B sabitleri sınır koşullarından

SİLİNDİRİK ELEKTROT SİSTEMLERİ

YRD.DOÇ. DR. CABBAR VEYSEL BAYSAL ELEKTRIK & ELEKTRO NIK Y Ü K. M Ü H.

SİSTEMİ YRD.DOÇ. DR. CABBAR VEYSEL BAYSAL ELEKTRIK & ELEKTRONIK YÜK. MÜH.

KORONA KAYIPLARI Korona Nedir?

YÜKSEK GERİLİM ENERJİ NAKİL HATLARI

Karadeniz Teknik Üniversitesi. Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü

2.5. İletkenlerde R, L, C Hesabı İletim Hatlarında Direnç (R) İletim hatlarında gerilim düşümüne ve güç kaybına sebebiyet veren direncin doğru

YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİNİN UYGULAMA ALANLARI

EMAT ÇALIŞMA SORULARI

Statik Manyetik Alan

PAMUKKALE KABLO KATALOG

ELEKTRİK DAĞITIM SİSTEMİ ELEMANLARI-3 AG VE OG YERALTI KABLOLARI

Adı ve Soyadı : Nisan 2011 No :... Bölümü :... MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ARA SINAV SORULARI

EGE ÜNİVERSİTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ EMO İZMİR ŞUBESİ İÇİN

Gazlarda, Sıvılarda ve Katılarda Delinme ve Boşalma

YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ

Kompozit Malzemeler ve Mekaniği. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Kompozit Malzemeler ve Mekaniği. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

DİELEKTRİKLER 5.1 ELEKTRİK ALANI İÇİNDEKİ YALITKAN ATOMUNUN DAVRANIŞI

DENEY 4. KONDANSATÖRLERİN SERİ VE PARALEL BAĞLANMASI. 1) Seri ve paralel bağlı kondansatör gruplarının eşdeğer sığasının belirlenmesi.

YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ BÖLÜM 7 DİELEKTRİK KAYIPLARI VE

HES HACILAR ELEKTRİK SANAYİ VE TİCARET A.Ş.

DENEYİN AMACI Akım uygulanan dairesel iletken bir telin manyetik alanı ölçülerek Biot-Savart kanunu

14. SİNÜSOİDAL AKIMDA DİRENÇ, KAPASİTE, İNDÜKTANS VE ORTAK İNDÜKTANSIN ÖLÇÜLMESİ

HİDROLİK. Yrd. Doç. Dr. Fatih TOSUNOĞLU

SIĞA VE DİELEKTRİKLER

Statik Manyetik Alan

Öğr.Gör.Alkan AKSOY. Hazırlayan: Öğr.Gör. Alkan AKSOY -Sürmene

Sığa ve Dielektrik. Bölüm 25

Güven veren teknoloji

MAT 101, MATEMATİK I, FİNAL SINAVI 08 ARALIK (10+10 p.) 2. (15 p.) 3. (7+8 p.) 4. (15+10 p.) 5. (15+10 p.) TOPLAM

KONDANSATÖRLER Farad(F)

DAĞITIM ŞEBEKELERİNDE GERİLİM DÜŞÜMÜ HESABI Genel Tanımlar Doğru Akımda Enerji Dağıtımı

Bölüm 8: Borularda sürtünmeli Akış

052XZ1-F (NHXMH) 300/500 V

KARARLI HAL ISI İLETİMİ. Dr. Hülya ÇAKMAK Gıda Mühendisliği Bölümü

DENEY FÖYÜ 1: Direnç Ölçme ve Devre Kurulması

KRİTİK YALITIM YARIÇAPI ve KANATLI YÜZEYLERDEN ISI TRANSFERİ İLE İLGİLİ ÖRNEK PROBLEMLER

Elektrik ve Magnetizma

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Jeodezi

Harita Projeksiyonları

MAK 210 SAYISAL ANALİZ

ENERJİ DAĞITIMI-I. Dersin Kredisi

KATI CİSİMLERİN BAĞIL İVME ANALİZİ:

ELEKTRİKSEL POTANSİYEL

fonksiyonu için in aralığındaki bütün değerleri için sürekli olsun. in bu aralıktaki olsun. Fonksiyonda meydana gelen artma miktarı

Fizik 102-Fizik II /II

T.C RECEP TAYYİP ERDOĞAN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE LABORATUVARI 1 DERSİ TERMAL İLETKENLİK DENEYİ DENEY FÖYÜ

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ISI LABORATUVARI ISI İLETİM KATSAYISININ TESPİTİ DENEY FÖYÜ

Hava Hattı İletkenlerine Gelen Ek Yükler

NYY-J, NYY-O, VDE, PVC elektrik kablosu, HD 603 / VDE 'e uygun, doğrudan gömme ve bina tesisatı için, muhtelif uygulamalarda sabit tesisat

BÖLÜM 1: TEMEL KAVRAMLAR

Bölüm 24 Gauss Yasası

Makine Mühendisliği Bölümü Isı Transferi Ara Sınav Soruları. Notlar ve tablolar kapalıdır. Sorular eşit puanlıdır. Süre 90 dakikadır.

Bu bölümde Coulomb yasasının bir sonucu olarak ortaya çıkan Gauss yasasının kullanılmasıyla simetrili yük dağılımlarının elektrik alanlarının çok

ENERJİ DAĞITIMI. Doç. Dr. Erdal IRMAK. 0 (312) Erdal Irmak. G.Ü. Teknoloji Fak. Elektrik Elektronik Müh.

Genel Olarak Bir Yüzeyin Diğer Bir Yüzeye Projeksiyonu

TEDAŞ-MLZ(GES)/ (TASLAK) TÜRKİYE ELEKTRİK DAĞITIM A.Ş. GENEL MÜDÜRLÜĞÜ FOTOVOLTAİK SİSTEMLER İÇİN DC ELEKTRİK KABLOLARI TEKNİK ŞARTNAMESİ

YXV 2XY (N)2XY. 90 c 250 c. Uygulanabilir Standartlar Applicable Standards

= ε s = 0,003*( ,3979)/185,3979 = 6,2234*10-3

MAK104 TEKNİK FİZİK UYGULAMALAR

BAHAR YARIYILI FİZİK 2 DERSİ. Yrd. Doç. Dr. Hakan YAKUT. Fizik Bölümü

İlk olarak karakteristik uzunluğu bulalım. Yatay bir plaka için karakteristik uzunluk, levha alanının çevresine oranıdır.

YÜKSEK GERİLİM KABLOLARINDA GİRDAP AKIMI KAYIPLARININ SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ İLE İNCELENMESİ

1. Hafta Uygulama Soruları

Çukurova Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği

AC YÜKSEK GERİLİMLERİN ÜRETİLMESİ

İnşaat Mühendisliği Bölümü Uygulama VIII ÇÖZÜMLER

EEM211 ELEKTRİK DEVRELERİ-I

ADIYAMAN ÜNİVERSİTESİ

İletken Düzlemler Üstüne Yerleştirilmiş Antenler

ELEKTROMANYETİK DALGA TEORİSİ DERS - 5

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FİZİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

2 = t V A = t

ÜRÜN BİLGİSİ N2XH. Norm referansları / Onaylar HD 604/VDE Sabit kurulum için 0,6/1 kv'lık nominal voltajlı halojensiz güç kablosu

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 9A GERİNİM ÖLÇER KULLANARAK GERİLİM ANALİZİ YAPILMASI

Elektrik Müh. Temelleri

EĞRİSEL HAREKET : Silindirik Bileşenler

Gerçekte yükler yayılı olup, tekil yük problemlerin çözümünü kolaylaştıran bir idealleştirmedir.

DENEY FÖYÜ 1: Direnç Ölçme ve Devre Kurulma

14. ÜNİTE GERİLİM DÜŞÜMÜ

Raychem. Uygulama Talimatı EPP /11-TR

2014/2 MÜHENDİSLİK BÖLÜMLERİ FİZİK 2 UYGULAMA 4

EK 1 ENTERKONNEKTE ŞEBEKEDE KULLANILACAK İNDİRİCİ GÜÇ TRANSFORMATÖRLERİNİN KARAKTERİSTİKLERİ

BÖLÜM 5 KISA DEVRE HESAPLARI

8. ALTERNATİF AKIM VE SERİ RLC DEVRESİ

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Elektrik Akımı, Direnç ve Ohm Yasası

KISA DEVRE HESAPLAMALARI

Alternatif Akım Devreleri

5. Elektriksel Büyüklüklerin Ölçülebilen Değerleri

STATIK VE MUKAVEMET 4. Ağırlık Merkezi. Yrd. Doç. Dr. NURHAYAT DEĞİRMENCİ

Kompozit Malzemeler ve Mekaniği. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş


Elektromanyetik Dalga Teorisi

MAK 210 SAYISAL ANALİZ

Transkript:

Aralarında yalıtkan madde (dielektrik) bulunan silindir biçimli eş eksenli yada kaçık eksenli, iç içe yada karşılıklı, paralel ve çapraz elektrotlar silindirsel elektrot sistemlerini oluştururlar. Yüksek gerilim havai hatları, Bir veya çok damarlı kablolar Geçit izolatörleri YXC8VZ2V-R 26/45-47kV Yapısı 1.Çok telli bakır iletken 2.İç yarı iletken 3.XLPE izole 4.Dış yarı iletken 5.Yarı iletken bant 6.Bakır ekran 7.Dolgu 8.Ara kılıf 9.Galvanizli yuvarlak çelik tel 10.Galvanizli çelik bant 11.PVC dış kılıf Geçit izolatörü Havai Hat İletkeni EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 1

Yarıçapları ve ve elektrotlarına uygulanan gerilimi U olan ve l uzunluğuna sahip eş merkezli silindirsel elektrot sisteminde V potansiyeli yalnız r 'ye bağlı olarak değiştiğinden, silindirsel koordinat sisteminde, Laplace denklemi d 2 V + 1 dv = 0 d r dr Denklemin çözümü V = A + B ln r olduğundan A ve B integral sabitleri sınır koşullarından r = için V = V 1 = U r = için V = V 2 = 0 Silindirsel Elektrot Sistemi A = U B = U elde edilir. Denklemde yerine konularak Potansiyel V = U r = U ( ln r) E = dv/dr bağıntısından Alan şiddeti E = U 1 r EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 2

Elektrik yüklerinden yola çıkılarak elektrik alanı ve potansiyel şu şekilde de hesaplanabilir. yarıçaplı silindiri kuşatan r yarıçaplı ( r ) silindir yüzeyinde, silindirsel simetriden dolayı, D deplasmanı her noktada aynı olduğundan, D ds = Q denklemi D. 2πr. l = Q şeklini alır. D = ε E olduğu bilindiğine göre D = Q 2πr.l yerine konularak Elektrik alanı E = Q 2πεl 1 r U gerilimi U = r1 E dr (Elektrik alanın integrali gerilimi verir.) Silindirsel Elektrot Sistemi U = Q dr 2πεl r U = Q 2πεl ifadesinden Q 2πεl yerine U konularak Elektrik alanı E = U 1 r EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 3

Potansiyel ifadesi V = E dr + K denkleminden elde edilir. V = U ln r + K K integral sabiti sınır koşulundan elde edilir: r = için V = V 2 = 0 olduğundan, K = U Potansiyel olur. V = U r = U ( ln r) r = için elektrik alanın maksimum değeri E = E max = U r = için elektrik alanın minimum değeri E = E min = U.. EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 4

Ortalama elektrik alanı, elektrotlara uygulanan gerilimin elektrotlar arası açıklığa oranı ile bulunur ve E ort ile gösterilir. Ortalama elektrik alanı E ort = U = r ort = U r ort. Şekillerde E = f r eğrisi, E max, E min ve E ort değerleri ve V = f(r) eğrisi gösterilmiştir. EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 5

Sistemin Kapasitesi Sistemin kapasitesi C = Q/U bağıntısından hesaplanır. Sistemin kapasitesi C = Q U = 2πε.l Burada,, ve l (m) ve ε = ε 0. ε r de ε 0 = 8, 854. 10 12 F/m cinsinden yerine konursa, C (F) cinsinden bulunur. EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 6

Bazı Tanımlar Gerçek açıklık: a = Eşdeğer açıklık: α = U E max =. V = f r eğrisinin r ye göre türevi alınıp r = için teğet altı hesaplanırsa eşdeğer açıklığa eşit olduğu görülür. tanθ = dv dr r=r1 = NP =. = α U. = U NP EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 7

Geometrik karakteristik: p = +a q = şeklinde tanımlanırlar. Eş merkezli silindirik elektrot sisteminde a = olduğundan p geometrik karakteristiği q karakteristiğine eşit olur. p ve q geometrik karakteristikleri p = +( ) Faydalanma faktörü: = = q μ = α a = E ort E max denklemiyle tanımlanır. μ = α a =.ln r2 = ln p p 1 EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 8

Örnek: Delinme bakımından en iyi düzene sahip eş merkezli silindirik elektrot sistemine (tek damarlı kablo) uygulanan gerilim U = 300kV tur. İç silindir (iletken) yarıçapı = 1cm olduğuna göre, a) Delinme dayanımı bakımdan en elverişli düzenin geometrik karakteristiğini çıkararak, dış silindir yarıçapını bulunuz. b) Delinme olmaması için kullanılacak yalıtkanın delinme dayanımını hesaplayınız. c) Yalıtkanın delinme geriliminin E d = 60kV/cm olması durumunda sisteme uygulanabilecek en büyük gerilimi bulunuz. a) Maksimum elektrik alanı E = E max = U de max = 0.U d. 2 1 = 0 = 1 p d = = e = 2, 718 koşulundan r = 1 e Dış silindir yarıçapı = 0. denkleminden en uygun düzen için = e = 2, 718 En elverişli düzen için gerekli dış ve iç yarıçap oranları elde edilir. Bu durumda; = e =. e = 1. 2, 718 = 2, 718cm EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 9

b) Maksimum elektrik alanı E max delinme dayanımına E d eşit yada büyük olduğunda boşalma olayı meydana geleceğinden, delinme olayı olmaması için yalıtkanın delinme alan şiddeti maksimum elektrik alanı şiddetinden büyük olmalıdır. E max = U.. ifadesi E d = U d E d = 300kV/cm E d = 300 1.ln 2,718 1 = 300 1.1 = 300kV/cm Bu durumda yalıtkanın delinme dayanımı en az E d = 300kV/cm olmalıdır. c) Delinme dayanımı E d = 60kV/cm olan yalıtkan kullanılması durumunda uygulanabilecek maksimum gerilim E d = U d. U d = E d.. = 60. 1. ln 2,718 1 U d = 60kV EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 10

Örnek: Fazlar arası gerilimi 220kV olan 3 fazlı topraklanmış bir kablolu enerji iletim sisteminde bir damarlı kablonun boyutları hesaplanacaktır. Enerji kaybına göre gereken kablo kesiti 350mm 2 dir. Kabloda ana yalıtkan malzeme olarak kullanılacak yağ emdirilmiş kağıt malzemenin delinme dayanımı Ed = 80kV/cm dir. Bu kabloyu en elverişli düzene göre boyutlandırınız. Bir faza ait kablo gerilimi bulunarak delinme gerilim olarak bu değer alınır. Delinme gerilimi U d = 220kV 3 = 127kV Delinme bakımından en elverişli düzende E d = U d. = = = e = 2, 718 olacağından denkleminde yerine koyularak işlem yapılırsa iletkenin yarıçapı (iç silindirin yarıçapı) U d E d.ln e formülünden 127kV 80kV/cm = 1, 588cm olarak elde edilir. Boru iletkenli kablo EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 11

Elde edilen yarıçap değerine göre iletkenin kesiti q e = π.d2 4 = π.31,762 4 = 792, 229mm 2 q e = 792, 229mm 2 > 350mm 2 olduğundan gereken kablo kesitinin üstünde bir değer olduğundan iletkenin boru şeklinde yapmak daha ekonomik olacaktır. İletken yarıçapı en elverişli düzen için gereken çapta tutularak elektrik alan şiddeti en az değere indirilir. İletken borunun iç çapı (r iç ) 792, 229 = 350 + π.d iç 2 4 2 π.d iç 4 = 442, 229 d iç = 23, 729mm Kablo dış yarıçapı r iç = 11, 865mm = e. = 2, 718. 11, 865 = 32, 249mm Boru iletkenli kablo EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 12

Örnek: Ekonomik bakımdan en uygun geometrik karakteristiğe sahip (p e = 2, 21) iletken kesiti 0mm 2 olan bir kabloda kullanılan yalıtkanın delinme dayanımı E d = 140kV/cm ve bağıl dielektrik sabiti ε r = 8 olduğuna göre kabloya uygulanabilecek maksimum gerilimi ve kablonun birim uzunluğunun kapasitesini hesaplayınız. ε 0 = 8, 854. 10 12 F/m olarak alınız. İletken kesitinden dış çap bulunur. S = π. 2 = S π = 0 π = q ifadesinden E max = E d = = 6, 91mm = 0, 691cm = p. = 2, 21. 0, 691 = 1, 527cm U d. ifadesinden delinme gerilimi U d = E d.. = 140. 0, 691. ln2, 2 U d = 76, 275kV Kablonun kapasitesi C = Q = 2πε.l U olduğundan kablonun birim uzunluğunun kapasitesi C = 2πε l = 2π.8.8,854.10 12 = 564, 457. 10 12 F = 564, 457pF ln2,2 EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 13

Örnek: En elverişli düzene göre boyutlandırılmış eş eksenli silindirsel elektrot sisteminde uygulanan gerilim U = 450kV, U mak = U d = 600kV, havanın delinme elektrik alan şiddeti E dhava = 30kV/cm dir. Bu sistemde sabit tutulmak koşuluyla ön boşalmanın ve tam boşalmaların meydana geleceği iç yarı çapları ( ve r 1 ) hesaplayınız. Bu yarıçapları ve boşalma bölgelerini sisteme ilişkin delinme eğrisi üzerinde gösteriniz. Her iki yarıçapa ilişkin iterasyon başlangıç değerlerini 7,5 ve 36 değerlerini alınız. Elektrik Alan Şiddeti E mak = U. Elektrik alan şiddeti denkleminde gerilim olarak delinme gerilim kullanılırsa Delinme alan şiddeti E d = U d. Delinme bakımından en elverişli düzende E d = U d.ln e 30 = 600 = 20cm = e = 2, 718 EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 14

Delinme bakımından en elverişli düzende = e = 2, 718 ifadesinden 20 = 2, 718 = 54, 36cm sabit olarak alınır. = 54, 36cm sabit alınarak ve değerleri hesaplanır. E mak = U..ln 54,36 30 = 450 = ln 54,36 denkleminde iterasyon uygulayarak değeri bulunur. 7, 5 = ln 54,36 7,5 7, 61 = 7, 639 = ln 54,36 7,61 ln 54,36 7,639 Birinci kök olarak = 7, 573 7, 573 = EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ ln 54,36 7,573 = 7, 629 7, 629 = = 7, 644 7, 644 = ln 54,36 7,629 ln 54,36 7,644 = 7, 646cm olarak bulunur. = 7, 61 = 7, 639 = 7, 646

İkinci kökü bulmak için denklem farklı şeklide düzenlenirse. ln 54,36 = = ln 54,36 r e 1 = 54,36 = 54,36 denkleminde iterasyon uygulayarak r 1 değeri bulunur. e 36 = 54,36 e 36 35, 836 = 54,36 = 35, 836 e 35,836 35, 768 = 54,36 e 35, 74 = 54,36 e 35,768 35,74 35, 728 = 54,36 e 35,728 İkinci kök olarak = 35, 768 = 35, 74 = 35, 728 = 35, 723 35, 723 = 54,36 = 35, 72cm olarak bulunur. EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 16 e 35,723 = 35, 72cm

TEMEL ELEKTROT SİSTEMLERİ Tabakalı Eş Eksenli Silindirsel Elektrot Sistemi Tabakalı Eş Eksenli Silindirsel Elektrot Sistemi Elektrot yarıçapları,, ve R ve dielektrik katsayıları ε 1, ε 2, ε n olan n tabakalı eş eksenli bir silindirsel sistemdeki tabakalardaki elektrik alanlarının değişimi ve maksimum ve minimum elektrik alanları için seri düzende tabakalı bir sisteme ait yük eşitliğinden ve kapasite ifadelerinden gerilim hesaplanabilir. Q 1 = Q 2 = = Q C 1. U 1 = C 2. U 2 = = C. U i inci tabakanın gerilimi ve kapasitesi Seri düzende eşdeğer kapasite Eşdeğer kapasite U i = C.U C i 1 C i = 2πε i.l ln r i+1 r i C = 1 C 1 + 1 C 2 + + 1 C n C = C = 2πl A 2πl n lnr i+1 r i i ε i A = i n lnr i+1 r i EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 17 ε i olarak kısaca yazılabilir.

TEMEL ELEKTROT SİSTEMLERİ Tabakalı Eş Eksenli Silindirsel Elektrot Sistemi Her tabakadaki dielektrik malzemelerin dieletrik sabiti ε i cinsinden A, A = 1. A olarak kabul edilirse A n = lnri+1 r i ε i 0 ε ri olarak yazılır. C i. U i = C. U U i = C.U C i = 2π.ε 0.l A.U 2π.ε r1.ε 0.l ln r i+1 r i i inci tabakadaki gerilim U i = lnri+1 r i. U ε ri A Her bir tabakadaki maksimum ve minimum elektrik alanı E i max = U i r i.ln r i+1 r i E i min = U i r i+1.ln r i+1 r i EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 18

TEMEL ELEKTROT SİSTEMLERİ Tabakalı Silindirsel Elektrot Sistemi Örnek: Üç tabakalı silindirsel elektrot sisteminde U = 22kV, = 2cm, = 2, 4cm, r 3 = 2, 6cm, R = 3, 2cm, ε r1 = 2, 2 (Yağ), ε r2 = 4 (Sert Kağıt, paravana) olmak üzere tabakalardaki maksimum elektrik alanlarını ve tabakalara düşen gerilimleri hesaplayınız. Seri düzende tabakalı bir sisteme ait yük eşitliğinden ve kapasite ifadelerinden gerilim hesaplanabilir. C 1 = 2πε 1.l Q 1 = Q 2 = Q 3 = Q C 1. U 1 = C 2. U 2 = C 3. U 3 = C. U C 2 = 2πε 2.l ln r 3 Seri düzende eşdeğer kapasite C 3 = 2πε 1.l ln R r 3 1 C = 1 C 1 + 1 C 2 + 1 C 3 1 C = 1 2πl ( 1 ε 1 + 1 ε 2 ln r 3 + 1 ε 1 ln R r 3 ) EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 19

TEMEL ELEKTROT SİSTEMLERİ Tabakalı Silindirsel Elektrot Sistemi C = 2πl 2πl 1.+ 1.ln r = 3+ 1.ln R 1..R + 1.ln r 3 ε 1 ε 2 ε 1 r 3 ε 1.r 3 ε 2 A = 1 ε 1..R.r 3 + 1 ε 2. ln r 3 olarak yazılırsa, Eşdeğer kapasite C = 2πl A olarak kısaca yazılabilir. A = 1 ε 0. A olarak kabul edilirse A = 1 ε r1.r.r 3 + 1 ε r2 ln r 3 A = 1.R + 1 ln r 3 = 1 2,4.3,2 ln + 1 2,6 ln ε r1.r 3 ε r2 2,2 2.2,6 4 2,4 A = 0, 197 EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 20

TEMEL ELEKTROT SİSTEMLERİ Tabakalı Silindirsel Elektrot Sistemi I. Tabaka için C 1. U 1 = C. U U 1 = C.U C 1 = 2π.ε 0.l A.U 2π.ε r1.ε 0.l = r1 ε r1. U A = ln 2,4 2. 22 2,2 0,197 = 9, 255kV II. Tabaka için C 2. U 2 = C. U U 2 = C.U C 2 III. Tabaka için = ln r 3 C 3. U 3 = C. U U 3 = C.U C 3 ε r2. U A = ln = ln R r 3 ε r1. U A = ln 2,6 2,2 4 3,2 2,6. 22 0,197. 22 2,2 0,197 = 2, 235kV = 10, 54kV EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 21

TEMEL ELEKTROT SİSTEMLERİ Tabakalı Silindirsel Elektrot Sistemi Her bir tabakadaki maksimum elektrik alanı E 1max = E 2max = E 3max = U 1. = 9,255 r 2.ln 2,4 1 2 U 2.ln r 3 = 2,235 r 2,4.ln 2,6 2 2,4 U 3 = 10,54 r 3.ln R 2,6.ln 3,2 r 3 2,6 = 25, 381kV/cm = 11, 634kV/cm = 19, 523kV/cm EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 22

KAYNAKLAR Prof.Dr. Muzaffer Özkaya, Yüksek Gerilim Tekniği Cilt 1 ve Cilt 2, Birsen Yayınevi Özcan KALENDERLİ, Celal KOCATEPE, Oktay ARIKAN; Çözümlü Problemlerle Yüksek Gerilim Tekniği Cilt 1, Birsen Yayınevi, 20 Yrd.Doç.Dr. C.V. BAYSAL Yüksek Gerilim Tekniği Ders Notları EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 23