E U d = [ ] A d. C ε



Benzer belgeler
1. BÖLÜM ELEKTROSTATİK. Yazar: Dr. Tayfun Demirtürk E-posta:

11. SINIF SORU BANKASI

ERHAN EYOL EVK 2015 / SAKARYA

ÖRNEKTİR. Uyarı! ertansinansahin.com A) 1 2 B) 2 3. İletkenlik

Makine Mühendisliği İçin Elektrik-Elektronik Bilgisi. Ders Notu-4 Kondansatörler ve Bobinler

TEST 20-1 KONU KONDANSATÖRLER. Çözümlerİ ÇÖZÜMLERİ. 1. C = e 0 d. 2. q = C.V dır. C = e 0 d. 3. Araya yalıtkan bir madde koymak C yi artırır.

ELEKTROLİZ YÖNTEMİYLE HİDROJEN GAZI ELDESİ

MOTOR GENERATÖR. jx L

Bölüm 2 YAPI BİLEŞENLERİNDE ISI VE BUHAR GEÇİŞİ

TEMEL ELEKTRONİK. Kondansatör, DC akımı geçirmeyip, AC akımı geçiren devre elemanıdır.

11. SINIF SORU BANKASI. 2. ÜNİTE: ELEKTRİK VE MANYETİZMA 3. Konu DÜZGÜN ELEKTRİK ALAN VE SIĞA TEST ÇÖZÜMLERİ

11. SINIF KONU ANLATIMLI. 2. ÜNİTE: ELEKTRİK VE MANYETİZMA 3. Konu DÜZGÜN ELEKTRİKSEL ALAN VE SIĞA ETKİNLİK VE TEST ÇÖZÜMLERİ

Kapasitans (Sığa) Paralel-Plaka Kondansatör, Örnek. Paralel-Plaka Kondansatör. Kondansatör uygulamaları Kamera flaşı BÖLÜM 26 SIĞA VE DİELEKTRİKLER

Ünite. Optik. 1. Gölgeler 2. Düzlem Ayna 3. Küresel Ayna 4. Işığın Kırılması 5. Mercekler 6. Renkler

Ünite. Optik. 1. Gölgeler 2. Düzlem Ayna 3. Küresel Ayna 4. Işığın Kırılması 5. Mercekler 6. Renkler

DO RU AKIM VE KONDANSATÖRLER

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

Adnan GÖRÜR Duran dalga 1 / 21 DURAN DALGA

YÜKSEK GERİLİM TESİSLERİNDE KULLANILAN YALITKAN YAĞLARIN DELİNME DAYANIMI ANALİZİ

Tork ve Denge. Test 1 in Çözümleri

TEST 1 ÇÖZÜMLER SIĞAÇLAR

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

ALTERNATİF AKIMDA ANİ VE ORTALAMA GÜÇ

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ LABORATUARI

DC Motor ve Parçaları

ANKARA ÜNİVERSİTESİ GAMA MESLEK YÜKSEKOKULU ELEKTRİK VE ENERJİ BÖLÜMÜ ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI TEKNOLOJİSİ ELEKTRİK MAKİNALARI 6.

MEKANİK TESİSATTA EKONOMİK YALITIM KALINLIĞI

Elektrik Makinaları I SENKRON MAKİNALAR

YÜKSEK GERİLİM ENERJİ NAKİL HATLARI

A noktasında ki cisim uzaklaşırken de elektriksel kuvvetler iş yapacaktır.

MEV KOLEJİ ÖZEL ANKARA OKULLARI 10. SINIF FİZİK DERSİ YAZ TATİLİ EV ÇALIŞMASI

TEMEL ELEKTROT SİSTEMLERİ Silindirsel Elektrot Sistemi

YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ BÖLÜM 7 DİELEKTRİK KAYIPLARI VE

CLMD Alçak gerilim güç kondansatörleri Güç faktörü düzeltmede güvenilirlik

Doğru Akım Makinalarının Yapısı

BORULARDAKİ ISI KAYIPLARI VE YALITIM ÖRNEKLERİ

Uçlarındaki gerilim U volt ve içinden t saniye süresince Q coulomb luk elektrik yükü geçen bir alıcıda görülen iş:

Elektriksel Alan ve Potansiyel. Test 1 in Çözümleri. Şekle göre E bileşke elektriksel alan açıortay doğrultusunda hareket ettiğine göre E 1. dir.

SIĞA VE DİELEKTRİKLER

KAZAN VE DİĞER ELEMANLARIN HESABI VE SEÇİMİ

BARA SİSTEMLERİ HAKKINDA GENEL BİLGİLER

ANKARA ÜNİVERSİTESİ GAMA MESLEK YÜKSEKOKULU ELEKTRİK VE ENERJİ BÖLÜMÜ ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI TEKNOLOJİSİ

11. SINIF KONU ANLATIMLI. 2. ÜNİTE: ELEKTRİK VE MANYETİZMA 1. Konu ELEKTRİKSEL KUVVET VE ELEKTRİK ALANI ETKİNLİK VE TEST ÇÖZÜMLERİ


KORONA KAYIPLARI Korona Nedir?

7veya. Tasarım ve teknik deyimler. Teknik bilgiler Supaplar n Supap gaydları (kılavuzları) n Supap bagaları. türkçe

MEKATRONİĞİN TEMELLERİ TEMEL ELEKTRONİK KAVRAMLARI

BRİNELL SERTLİK YÖNTEMİ

MODERN ENERJİ DEPOLAMA SİSTEMLERİ VE KULLANİM ALANLARİ

4. ÜNİTE ALTERNATİF AKIMDA GÜÇ

Elektrik Devre Temelleri 11

ÖLÇÜ TRANSFORMATÖRLERİ

Alternatif Akım Devreleri

POTALAR DEMİR DIŞI DÖKÜMHANE UYGULAMALARI İÇİN. Enerji Verimliliği. Uzun Ömür. Hızlı Ergitme. Müşteriye Özel Şekiller ve Boyutlar.

Teknik Not / Technical Note KONUT SEKTÖRÜ İÇİN LİNYİT KÖMÜRÜ TÜKETİCİ FAZLASI

Katkılı Tabakalar Arasındaki Uzaklığa Bağlı Olarak Çift

Adı-Soyadı : Numarası : Bölümü : Grubu : A / B / C İmza : Numarası : 1 Adı : Elektrik Alan Çizgileri Amacı (Kendi Cümlelerinizle ifade ediniz) (5p)

Ders 2- Temel Elektriksel Büyüklükler

F AKIM DEVRELER A. DEVRE ELEMANLARI VE TEMEL DEVRELER

Her hakkı SONDEX A/S ye aittir. Sondex Plakalı Isı Değiştiriciler Gıda ve Hijyenik Uygulamalar

Elektrostatik Elektrik Alan Elektrik Akı Kondansatör. Kaynak : Serway-Beichner Bölüm 23, 24, 26

GÜÇ ELEKTRONİĞİNİN ENDÜSTRİYEL UYGULAMALARI 1

STOK KONTROL YÖNETİMİ

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ LABORATUARI

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri BÖLÜM KONDANSATÖRLER

güç Atörleri Ans çak gerilim Al kond

ASENKRON (İNDÜKSİYON)

Sensörler Öğr. Gör. Erhan CEMÜNAL Thomas Alva Edison

HAFTA SAAT KAZANIM ÖĞRENME YÖNTEMLERİ ARAÇ-GEREÇLER KONU DEĞERLENDİRME

MKM 308 Makina Dinamiği

<<<< Geri ELEKTRİK AKIMI

YAZILI SINAV SORU ÖRNEKLERİ FİZİK

ELEKTRİK AKIMI Elektrik Akım Şiddeti Bir İletkenin Direnci

BORULARDA ISI KAYBI VE YALITIMI

DERS 10. Kapalı Türev, Değişim Oranları

HARMONİK FİLTRE REAKTÖRLERİ

10. ÜNİTE ENERJİ İLETİM VE DAĞITIM ŞEBEKELERİ

BÖLÜM 2. FOTOVOLTAİK GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMLERİ (PV)

Hareket halindeki elektrik yüklerinin oluşturduğu bir sistem düşünelim. Belirli bir bölgede net bir yük akışı olduğunda, akımın mevcut olduğu

ŞÖNT - ENDÜKTİF YÜK REAKTÖRLERİ

ÇATI MAKASINA GELEN YÜKLER

STAD. Balans vanası ENGINEERING ADVANTAGE

ALTERNATİF AKIMIN TEMEL ESASLARI

AET 113 DOĞRU AKIMI DEVRE ANALİZİ 1. HAFTA

14. ÜNİTE GERİLİM DÜŞÜMÜ

1. Güç Elektroniğinin Kapsamı ve Uygulamaları. 5. AC-DC Dönüştürücüler / Doğrultucular. 6. AC-AC Dönüştürücüler / AC Kıyıcılar

BAZI KAYNAK PARAMETRELERİNİN SIÇRAMA KAYIPLARINA ETKİSİ

12. DC KÖPRÜLERİ ve UYGULAMALARI

TRANSMİSYON CIVATALARI

ASENKRON MOTOR ASENKRON (İNDÜKSİYON) MOTOR. Genel

. KENDİNE BENZERLİK VE FRAKTAL BOYUT

11. SINIF SORU BANKASI. 2. ÜNİTE: ELEKTRİK VE MANYETİZMA 1. Konu ELEKTRİKSEL KUVVET VE ELEKTRİK ALAN TEST ÇÖZÜMLERİ

Işık teorileri. Test 1 in Çözümleri

ÜNİTE 5 KLASİK SORU VE CEVAPLARI (TEMEL ELEKTRONİK) Transformatörün tanımını yapınız. Alternatif akımın frekansını değiştirmeden, gerilimini

VİDA DİŞİNİN VERİMİ. M. Belevi ve C. Koçhan

Dr. Fatih AY. Tel: ayfatih@nigde.edu.tr

ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ DERS 01

Elektrik Devre Temelleri 11

Isı ile emk elde etmek

OTOMOBİL CAMI ÜRETİMİNDEKİ OTOKLAV ÇEVRİM SÜRESİNİN KISALTILMASI ÜZERİNE TEORİK VE UYGULAMALI BİR ÇALIŞMA

Transkript:

TİMAK-Tasarım İmalat Analiz Kongresi 6-8 Nisan 006 - BALIKESİR ŞÖNT KAPASİTÖR BANKLARININ TEKNİK ÖZELLİKLERİNİN MEKANİK SİSTEMLERİN HAREKET KONTROLÜNE ETKİSİ Hakan Çıtak 1, Yavuz Ege, Mustafa Göktepe 3 1 BAÜ Balıkesir Meslek Yüksek Okulu, Balıkesir, Türkiye hcitak@balikesir.eu.tr BAÜ Necatibey Eğitim Fakültesi, Fizik Eğitimi Bölümü, Balıkesir, Türkiye yege@balikesir.eu.tr 3 BAÜ Fen-Eebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, Balıkesir, Türkiye goktepe@balikesir.eu.tr Özet Şehir şebekesine aynı hattı kullanan kullanıcı sayısı artıkça kullanıcıların şebekeen çebilecekleri akım miktarı azalmaktaır. Kullanıcı başına akımın üşmesi, şebekeye bağlı tüm mekanik sistemlerin hareketini engellemekte ve hızını üşürmekteir. Kullanıcı başına üşen akımı şönt kapasitör banklarıyla yükseltmek ve sistemlerin üzgün çalışmasını sağlamak mümkünür. Fakat akımın yükselme miktarı şönt kapasitör banklarının teknik özellikleriyle bire bir ilişkiliir. Bu biliri kapsamına şönt kapasitör banklarının teknik özellikleri ayrıntılı olarak anlatılacak ve mekanik sistemlerin hareketine etkisi tartışılacaktır. Anahtar Terimler: Şönt Kapasitör Bankları, Mekanik Sistem, Akım Abstract Operating current ecreases with increasing number of the electricity users on the local electricity network. The eacresing of operating current for per electricity user on the local network is prouce problems in all electromechanic systems. It is possible to fin out a reliable solition for this power loss by using parallel capacitor systems. Capability of the parallel capacitor systems are irectly relete with it is technical specifications. In this paper, the technical spsecifications of the parallel capacitor systems will be iscusse. Key Wors: Parallel Capacitor, Mechanics System, Current 1. GİRİŞ Enterkonnekte elektrik şebekelerinin ekonomik ve verimli bir şekile işletilmesi için alınacak en önemli tebirleren biri reaktif şönt kapasitör banklarının kullanımıır. Şebekeler geliştikçe ve yükleme seviyeleri yükselikçe bu sorun aha a belirgin olarak karşımıza çıkmaktaır. Bu neenle, sistemin reaktif şönt kapasitör ihtiyacının tesbitine, teknik parametrelerin yanısıra, sistem işletmesinin ekonomi ve verimliliğini ilgileniren iari kararlar ve 499

tercihler e söz konusuur. Elektrik şebekelerine kullanılan şönt kapasitörler birer reaktif güç üreteciirler. Kapasitörler genaratörlere ilaveten, yükün ihtiyacı olan reaktif gücü üretirler. Teorik olarak aktif ve reaktif güç talebini genaratör ile karşılamak mümkünür. Ancak sistemin işletilmesi sırasına, yaratacağı teknik sorunlar ve ekonomik neenleren bu mümkün eğilir. Bu neenle şebekelere şönt kapasitör uygulaması en uygun çözümür. Elektrik şebekelerine kullanılan şönt kapasitör banklarını oluşturan kapasitör üniteleri, seri ve paralel bağlanarak aha yüksek gerilimlere ve güçlere ulaşılabilir. Kapasitör imalat teknolojisine son yıllara büyük gelişmeler olmuştur. Bugün ielektrik olarak kağıt izolasyon yerine yüzeyi pürüzlü polypropylen film kullanılmaktaır. Kapasitör elektrotları olarak ise alüminyum folyo tercih eilmekteir. Bu gelişmelere paralel olarak, PCB (Polychlorierte Biphenyle) türüneki kapasitör yağlarının yerini e non-pcb türüneki, yani oğaa keniliğinen kolaylıkla yok olabilen yağlar almıştır. Üretim teknolojisineki bu gelişmeler sayesine kapasitörün aktif kayıpları 3 Watt / KVAR seviyesinen 0,15 Watt /KVAR mertebelerine üşmüştür. Bu kayıplar konansatörlerin normal çalışma sıcaklığına etken bir faktör olup çok önemliir[6]. Türkiye gibi kalkınmakta olan ülkelere tüketim artışının karşılanması için her yıl mevcut sistemin %15 'i oranına yeni enerji kaynaklarına ihtiyaç varır [1]. Bu teorik bir ifaeir, pratikte başta ekonomik sebepleren olayı bu rakama ulaşmak imkansızır. Bununla birlikte mümkün oluğu kaar yeni santrallerin yapımıa programlar ahiline olmakla beraber, yukarıaki teknolojik gelişmelerin ürünü olan günümüz şönt kapasitör banklarının kullanılması, enerji ekonomisi açısınan aşırı boyutlara varan reaktif enerji artışını karşılamak için zorunlu olarak alınan tebirlerin başına gelmekteir. Bu sayee elektrik enerjisi sistemlerine; kayıpların üşürülmesi ile ilave elektrik enerjisi kazanılması, genaratörlerin aha yüksek Cosϕ ile çalışması, yük baralarınaki gerilimlerin yükseltilmesi ve sistem kapasitelerinin geri kazanılması gibi arzu eilen ekonomik tebirlerin gerçekleşmesi temin eilir. Kapasitörlerin bakım sorunlarının olmayışı ve meyana gelen işletme problemlerinin tecrübeler neticesine o zaman halleilme yoluna giilmesi, iğer reaktif güç üreteçleri açısınan şönt kapasitör banklarına büyük ekonomik avantajlar sağlar. Bu biliri kapsamına şönt kapasitör banklarının teknik özellikleri ayrıntılı olarak anlatılarak, mekanik sistemlerin hareketine etkisi tartışılmıştır.. ALTERNATİF AKIMDAKİ KONDANSATÖRLER.1 Kapasite Kapasite, iletkenleren ve izole maeleren oluşan bir sistemin elektriksel yükü C Fara kapasitesi, alınan U Volt potansiyel farkına oranıır ve, alabilme yeteneğinin bir ifaesiir. Tanıma göre iletkenin [ ] q [ Coulomb] yükünün [ ] C q U = [ ] Fara (1) ifaesiyle tanımlanabilir. Bu özelliğin korunması için imal eilen cihaza ise konansatör enir. Plakalı konansatör enilen ve Şekil 1 e görülen konansatörün kapasitesi için aha genel olan, ε A C rε o bağıntısı kullanılır. Bu ifae e, : Bağıl ielektrik katsayısını ε ε r 0 = [ ] : Vakumun ielektrik katsayısını ( F / m ) Fara () 500

göstermekteir. A : Elektrotların yüzeyini ( m ) : Elektrotlar arası mesafeyi ( m ) Şekil 1. Bir konansatör elemanı [4]. Reaktif güç Bir işletme konansatörünün ana görevi reaktif güç meyana getirmektir. Alternatif akım ve gerilim altınaki kayıpsız bir C kapasiteli konansatöreki reaktif güç, Q= U. I = U. ω. C= I ω. C [ VAR ] (3) ir. Bir konansatöreki elektrot levhalar arasınaki elektrik alan şietini, levhalar arasınaki potansiyel fark ve uzaklık ile ifae eecek olursak, E U = [ µm] 9 yazabiliriz. Dielektrik katsayıları için ε εoεr [ εo 10 /36π F/m] olursa bağıntı () e kapasite, V (4) = kısaltması yazılacak A C ε = [ ] Fara (5) halini alır. Bütün bu bağıntılar yarımıyla yukarıa yazılan konansatör gücünün hangi yapısal büyüklüklere bağlı oluğunu görmek için, bağıntısı yazılabilir []..3 Kayıp Faktörü Q U ω. ε A = [ ] VAR (6) Konansatör kayıpları, konansatörün tükettiği aktif güçtür. Elektrot kenarlarının urumu (kısmi eşarj yoğunluğu), elektrot ve izolasyon sisteminin cinsi, izolasyon sisteminin sıcaklığı gibi büyüklükler kayıp faktörünü belirler. Bu büyüklükler konansatöre bulunan gerilim 501

ile konansatör akımı arasına 90 en aha küçük kayıp açısı δ 'i oluşturur(şekil ). Konansatöreki kayıp güç için, reaktif güç için ise, P= UICos.. = UISin.. ϕ δ [ ] Q= U. I. Sin = U. I. Cos ϕ δ [ ] Watt (7) VAR (8) yazabiliriz.kayıp açısı tanjantı, konansatör kayıplarının konansatör reaktif gücüne bölümüür ve, ifaesiyle tanımlanabilir. tan P Q δ= [ ] W/VAR (9) a) b) Şekil. Konansatör kayıplarının seri ve paralel bağlı irençle ifaesi[7] a-) Seri bağlı irenç ile b-) Paralel bağlı irenç ile Küçük frekans eğerleri için geçerli basitleştirilmiş şekillere konansatör kayıpları, kayıpsız bir konansatör ile paralel veya seri bir irenç göz önüne alınarak incelenir.buna göre kayıp açısı tanjantı seri bağlı irençe, Paralel bağlı irençe ise, bağıntılarıyla bulunabilir [3]. Ur I.r tanδ = = = r. ω.c (10) Uc 1 I ω.c U IR tan R 1 δ= = = IC U. ω. C R. ω. C 3. KONDANSATÖRLERİN FİZİKSEL YAPILARI 3.1 Katı İzolasyon Maeleri a-)kağıt : Kağıt gerek emprenye eilerek stabilite kazanabilmesi, gerekse yüksek ielektrik sabitesi neeniyle küçümsenmeyecek bir yalıtkanır. Ancak kayıplarının yüksek, elinme geriliminin üşük olması kağıt için büyük bir ezavantaj teşkil eer. Ekseriyetle yoğunluğu 1.5 gr/cm 3 ielektrik katsayısı 6,5 olan kağıt kullanılmakla beraber kullanılan iğer kağıt malzemeler aşağıa Çizelge 1 e verilmiştir [3]. (11) 50

Çizelge 1. Dielektrik Olarak Kullanılan Kağıt Malzemelerin Özellikleri Saten Dereceleri M D C B A S Yoğunluk gr/cm 3 0,8 0,9 1,0 1,1 1, 1,3 Hacim içineki % Lif oranı 53 60 67 73 80 87 Konansatörlere izolasyon malzemelerinin artan yoğunluğu ile elinme gerilimi ve kayıp faktörü yükselir. Bu neenle iki büyüklük arasına bir optimuma varmak için kullanılan yalıtım amaçlı kağıtlar 5 ila 30µm kalınlıkta imal eilirler. Yukarıaki sebeplerin yanına, büyük hacimsel özellik taşımaları ve yüksek nemlilik artışı neeniyle kağıt, bir izole sıvıyla birlikte vakum altına kurutularak ve emprenye eilikten sonra uygun bir ielektrik olarak kullanılabilir [3]. b-)yapay film : Yapay maeler hirokarbon temeli üstüne pres ve öküm işleminen geçtikten sonra işlenebilir film haline gelirler. Dielektrik katsayısı emprenye eilmiş kağıtan ε aha büyük elektrik aha azır. Fakat yüksek gerilim eğerlerine ayanma üstünlükleri [.E ] alan şietlerine kullanılmasına müsae eer. Yüksek izolasyon irenci, üşük ielektrik kayıp faktörüne sahip olmaları, ayrıca rutubete karşı bir irenç arzetmesi neeniyle günümüz konansatör teknolojisine sıkça kullanılan bir malzemeir. Dielektrik katsayısını kuvvetlenirmek için emprenyeli kağıtla birlikte kullanılabilirler. Polystyrol, Polypropylen ticari isimleriyle kullanılmaktaırlar. Yapay filmler 30µm kalınlığa kaar işlenebilirler [3]. 3. Sıvı İzolasyon Maeleri Emprenye etme vasıtasıyla boşlukların sıvı izoleli maelerle olurulması sonucuna giilmeliir. Çünkü sıvı izolasyon maelerinin ielektrik katsayıları, gazlı izolasyon malzemelerin ielektrik katsayılarınan aha yüksektir. a-)maensel yağlar : Karışıma kullanılan aromatik (Benzol ve Naftalin türevi) ve alifatik (Parafin) hirokarbonlarır. Maensel yağlar polar olmayan sıvılar olarak küçük ielektrik katsayısına ve üşük kayıplara sahiptirler. Maensel yağlar iyi eskime sabitliği ve büyük gaz emme özelliği ile kullanılır.böylelikle kısmi eşarjlara oluşan hirojen emilebilir. Dezavantajı ise yanma özelliğiir [3]. Maensel yağların elektrot-ielektrik konfigürasyonun ayrılmaz bir parçasını teşkil etmesi ve homojen olarak elektrotlar arasına tüm boşlukları olurması (vakum ve emprenye) urumuna kısmi eşarjların başlaığı ve bittiği gerilim seviyeleri yükselir, kenar elektrostatik alan şietleri azalır. Katı ielektrik malzemenin elinme gerilimi seviyesie artar. Ayrıca ısı artışına azaltıcı yöne tesir eer []. b-)askarele : Difenilin klorlanması vasıtasıyla ele eilen sentetik yağlarır. [Genellikle PCB (Polychlorierte Biphenyl) olarak kullanılır. ] Büyük ielektrik katsayısına [ ε r = 5 6 ] sahip olması sebebiyle kağıt izolelerin emprenye olması için özellikle uygunur. Konansatörler için az klorlu ifenilin (Di ve Tri klorifenilin) kullanılır. Kimyasal ayanıklılığı ve yanmaz oluşu neeniyle iyi bir eskime sabitesine ulaşır. Büyük ielektrik katsayıları neeniyle askarele emprenye eilmiş konansatörler, maeni yağ emprenye eilmiş konansatörleren aha yüksek alan şietine ayanabilirler. Fakat yüksek sıcaklıklara artan iyon hareketi neeniyle askarele emprenyeli konansatörlerin kayıp faktörü artar. Bu izole mae piyasaa; Clophen, Pyralen, Aroclar ticari isimleriyle kullanılır [3]. 503

3.3 Elektrotlar a-) Metal yaprak elektrotlar : Elektrot materyali olarak ençok alüminyum yapraklar kullanılır ve alüminyum folyo olarak anılır. Yaprak kalınlıkları akım yüküne göre 5 ila 0 µm arasına eğişir. b-) Buharlanmış elektrotlar : Yüksek vakum altına, buhar halineki alüminyumun (veya çinko) soğutulmuş olan izolasyon malzemelerinin üzerine yoğunlaştırılmasıyla ele eilir. Noktasal elinmeler esnasına meyana gelen kıvılcım, çevreeki metale buharlaştırma oluşturarak yalıtımı yenien sağlar(şekil 3). Keni kenini yenileyen konansatörün kapasitesi, kayıp faktörü ve izolasyon irenç eğerleri eğişir [4,5]. a b c Şekil 3. Keni kenini iyileştiren ielektrik sisteminin meyana gelişi a-) Özürlü izolasyon b-) Delinme c-) Keni kenini iyileştirme 3.4 Dielektrik Cinsleri Alüminyum folyo ve buharlanmış elektrotlu konansatörlere ait bazı ielektrik uygulamaları Şekil 4 e verilmiştir [3-5]. Şekil 4. Çeşitli ielektrik uygulamaları a-) Kağıt maensel yağ ielektriği : Bu ielektrik yapıya uygun izayn Şekil 4a ve 'e görülmekteir. Birer yüzeyleri buhar kaplanmış C veya A saten erecesineki kağıt, maensel yağ ile emprenye eilir (Şekil 4). Keni kenini yenileyen bu tip ielektrike, ielektrik katsayısı kağıt kalınlıklarına göre 3,3'en 4,8'e kaar eğişebilir. En az 1 en çok 3 kat kağıtan oluşan bu tip ielektrik malzeme 15 V/µm 'ye kaar ayanabilir. Şekil 4a a görülen aynı tip alüminyum folyolu ielektrik izaynı içine aynı şeyler söylenebilir [3]. b-) Kağıt - askarele ielektriği : Daha güçlü konansatör ele etmek için kullanılan bu ielektrik yapı Şekil 4a a görülmekteir. Dielektrik yapı askarele emprenyeli A saten erecesineki kağıtan ila 4 kat olmak üzere oluşturulur. Yüksek gerilim eğerleri için 4 ila 6 kata kaar M ve C saten erecesine kağıtlar kullanılabilir. Alışıla gelmiş işletme sıcaklıkları için ielektrik katsayısı 5,3-6 arasınaır. Düşük sıcaklıklara ielektrik katsayısı azalır ve kayıp faktörü artar. Elektrik alan şieti 0 V/µm kaarır [3]. c-) Maensel yağ emprenyeli polypropylen film : Dielektrik yapısı Şekil 4f e görülmekteir.her iki yanı metalize eilmiş (buharlanmış) kağıın görevi polypropylen filmin her yerine maensel yağı işlemektir. Keni kenini onaran özelliğinen olayı, 6-10µm'ye kaar kalınlıkta bir ilektrik tabakası yeterli olur. Dielektrik sayısı, kaarır. Dielektrike polar olmayan maeler neeniyle kayıpları azır. İşletmeeki alan şieti 65 V/µm ir [3]. 504

-) Polypropylen - kağıt ielektriği : Alüminyum yapraklı konansatörlere, polypropylen filmin emprenyesi için bir tabaka kağıt fitil olarak kullanılır. Şekil 4b eki ielektrik yapıa emprenye malzeme askareleir. İzole maelerinin ielektrik katsayıları [kağıt ve askarele e ε r =6, polypropylen e ε r =, ] sonuç olarak ölçüsüz bir ağılıma sahip olurlar. Polypropylenin küçük olan ielektrik katsayısı [ ε r ] neeniyle maruz kalığı elektrik alan şieti aha büyüktür. Dielektrik yapıaki kalın bölüm a ile gösterilip, askarele emprenyeli kağıt için kullanılan büyüklüklerin inisi, polyproplen için kullanılan büyüklüklerin inisi 1 alınırsa ortalama alan şieti, E = E ve karışımın ielektrik katsayısı, ε ε 1 [ a [ 1 ] 1 ] 1 + εr olarak bulunur. Sonuç kayıp faktörü ise, a. tanδ = = a. ε1. ε [ ε1 ε] + ε [ ε1.tanδ-ε.tanδ1] a. [ ε1 ε] + ε + ε. tanδ1 [ V/ µm] (1) olur. Keni kenini yenileyen konansatörlere ielektrik yapı Şekil 4e ye göre üzenlenir. Ortalama alan şieti 40 V/µm ir. Aynı ielektik yapı askarele yerine, maensel yağ emprenyeli olarak a üzenlenebilir [3]. (13) (14) 4. KONSTRÜKSİYON YAPI 4.1 Bobin Cinsleri a-)yuvarlak Bobin: Enerji tekniğine ihtiyaç uyulan gerekli konansatör kapasitelerini ele etmek için, izolasyon yapı malzemeleri ile elektrotlaran oluşan bir konansatör bobini sarılır. Makara üzerine yuvarlak bir bobin Şekil 5a a görülmekteir. Bobin sargı mekiğinen çıkarılınca hassas olmayan bir yapı elementiir. Yuvarlak bobinin kapasitesi ise, Bu bağıntıa, b r 1,r, E ε.b. π. C= [ r r ] 1 E.[ + ] :Dielektriğin etkili genişliğini (m) :Bobin iç ve ış yarı çapını (m) :Dielektrik ve elektrot kalınlığını (m) göstermekteir[3]. [Fara] (15) Şekil 5. Konansatör bobinleri 505

b-)düz Bobin: Bu bobin makarasız sarılır. Böylece bobin, mekiğinen çıkarılınca kolayca üz hale gelir(şekil 5b). Bu özelliğinen olayı biren fazla bobin yan yana veya üst üste konarak kolayca banajlanabilir. Düz bobin ar bir göve formu içine yerleştirilebilir. Böylece yapı içerisine gereksiz boşluklar minimuma iner. Emprenye işlemine kullanılan izole sıvının miktarı a azalır. Şekil 5b e aktif bobin genişliği b,elektrot uzunluğu l ve ielektrik kalınlığı ile gösterilirse üz bobinin kapasitesi eşitlik (16) a veriliği gibi hesaplanır [3]. C ε.. bl. = [Fara] (16) 5. BOBİN GRUPLARININ HAZNEYE YERLEŞTİRİLMESİ 5.1 Bobin Gruplarının Oluşturulması Yüksek gerilim konansatörlerine bobinler, önce paralel gruplar oluşturacak şekile bağlanır. Daha sonra bu paralel gruplar birbiriyle bağlanarak seri grupları oluştururlar. Böylece istenen güç ve kapasite eğerleri ele eilebilir.üç fazlı konansatörlere ise, üç bobin grubunun üçgen veya yılız bağlanmasıyla istenen güç ve gerilim büyüklükleri ele eilebilir. 5. Bobinlerin Göveye Karşı İzolesi Bütün gerilim taşıyan bölümler kağıt veya presbant ile kapatılır. Çıplak tel ve iletkenler ise izole bir hortuman geçirilir. Yüksek gerilim konansatörlerinin bobin paketleri e ayanıklı kağıt veya presbant ile çevrilir. Bununla beraber göve izolesinin artan kalınlığı ile ahili ısı irenci e orantılı olarak artar. Dayanma gerilimineki artış ise izolenin artan kalınlığına rağmen aha azır [3]. 5.3 Göve Formu Yuvarlak bobinleren oluşan küçük konansatörler beyaz saçtan veya alüminyuman silinirik göve formuna sahiptirler(şekil 6a). Büyük güçlü konansatörler ise ört köşe göve formuna, çelik saçtan 1- mm kalınlıkta imal eilirler. Bu göve formuna yuvarlak bobin kullanmaktan kaçınılır. Genellikle bobin sütunları yan yana veya üst üste iziliği için üz bobin kullanmanın avantajı aha fazlaır. Dört köşe göve formuna üz bobin kullanmakla bobin paketleri ile göve arasına gereksiz boş yer kalmayacak ve aha ar bir hazne ile bobin paketleri muhafaza eilecektir (Şekil 6b). Bunun yanına aha az emprenye sıvı kullanılmasıyla ekonomik e olacaktır. Konansatörün ahili ısı irenci ise böylece fazla büyümez. Her sıcaklık eğişimine ört köşe göve formunun yüzeyleri ile sıvı izole maesi e genleşir veya küçülür. Bu neenle konansatörler izole sıvı ile tam olarak olurulur. Aynı zamana vakum eilerek ış ortamla teması kesilir[6]. Şekil 6. Konansatörlere konstrüksiyon yapı ve bobin türleri a)yuvarlak bobinli küçük konansatörler, b)düz bobinli güçlü konansatörler. 506

6. SONUÇ Konansatör imalatına amaç en küçük hacime en büyük kapasiteyi ele etmektir. Bunun için görülüğü gibi saece bir yapısal büyüklük ile kapasiteyi istenen eğere üretmek mümkün eğilir. Konansatör kapasitesinin bağlı oluğu yapısal büyüklükler inceleniğine bağıl ielektrik katsayısının artışı konansatör kapasitesini artırırken konansatör kayıplarını a artırığı görülmekteir. Kapasite için elektrot yüzeylerini büyütmenin hacimle ilgili problemlere sebep oluğu a bilinmekteir. Sonuç olarak saece bir yapısal büyüklük ile kapasiteyi istenen eğerlere üretmenin mümkün olamayacağı aşikarır. En küçük hacime en büyük kapasiteye ulaşmanın yolu bütün yapısal büyüklükler arasınaki optimal noktayı bulmaktan geçer. Bu a eğişik ielektrik yapıları, eğişik elektrot tercihlerini ve çeşitli tip sarım üzenlemelerini beraberine getirir. Öyleyse konansatör imalatı esnasına seçilen izolasyon malzemesinin olukça önemli bir parametre oluğu açıkça görülmekteir. Bu urum olayısıyla yüksek ielektrik sabiteli, üşük kayıp faktörlü, yüksek elinme gerilimli ve rutubete karşı irençli izolasyon malzemelerini ön plana çıkarmaktaır. Konansatörlere izolasyon malzemelerinin artan yoğunluğu ile elinme geriliminin ve kayıp faktörünün yükselmesi yine iki büyüklük arasına bir optimuma varmayı gerektirmesi malzeme seçiminin ne kaar zor oluğuna bir örnektir. Sonuç olarak; belirleyici unsur olan ielektrik yapı için tek bir izolasyon ve elektrot üzeninin tavsiye eilemeyeceği açıkça görülmekteir. Doğru seçim için çalışma gerilimi, çalışma ve ortam sıcaklığı, uygun ebatlar ve imalat teknikleri gibi birçok parametrenin ikkate alınması gerekir. Amaç ihtiyaca uygun kapasiteyi bütün bu parametreleri ikkate alarak en ucuza imal etmektir. Anlatılan bu teknik özellikleren mekanik bir sistemin torkunu artırmak için seçilecek konansatöre, Dielektrik yapı için gerekli katı izolasyon malzemelerinen polypropylen ve sıvı izolasyon malzemelerinen e askarele; Elektrotlaran,kenini yenileyebilme özelliğinen olayı buharlanmış elektrotlar; En uygun ielektrik yapı için e askarele emprenyeli polypropylen film üzeni; Konstrüksiyon yapı için ise üz bobin uygulaması ile ört köşe göve formu; olması tavsiye eilmekteir. 7. KAYNAKÇA [1] ÇAKIR, H., KÜÇÜK, S., PEKİNER, F. O. : '' Enerji Dağıtım Sistemlerine Şönt Kapasitör Kullanılmasının Şebeke Gerilimi Üzerineki Etkileri '', Ülkemizin Kalkınmasına Mühenisliğin Rolü, Yılız Üniversitesi Yayınları, İstanbul, (1989) [] Elektrik Mühenisleri Oası : '' Reaktif Güç Kompanzasyonu Seminer Notları '', İstanbul, (1983). [3] POLLMEIER, F. J., '' Konansatoren '', Hütte Elektrische Energietechnik, Ban, Berlin Heielberg New York, (1978). [4] BO STENERHAG, L., WIRSEN, E., " Ein Schlüsselwort Für Arbeitskonensatoren '', Asea Zeitschrift, (Mart 1984). [5] NADİR,H., Güç Konansatörlerinin Tarihsel Gelişimi, İller Bankası Müürlüğü Enerji Dairesi Başkanlığı, Ankara, (1989) [6] UYAR, N., Orta Gerilim Güç Konansatörleri İmalat Teknolojisi ve Sanayi Tesislerine Uygulamaları, Etitaş, İzmir, (199) [7] ÇITAK, H., Şönt Kapasitör Banklarının Enerji İletim Hatları Üzerine Etkileri,Yüksek Lisans Tezi, İstanbul, (1995) 507