2-HAVAİ HAT TESİSLERİ 2.1 Elektrik Enerjisinin Havai Hat İle İletilmesi Kuvvetli akım enerji iletimini sağlayan mesnet noktaları, direkler ve bunların temelleri, yer üstünde çekilmiş iletkenler, iletken donanımları, izolatörler, izolatör bağlantı elemanları ve topraklamalardan oluşan tesislerin tamamını kapsayan kısma, havai hatlar denir. Yüksek gerilim hava hatlarında kullanılan iletkenlerin hem enerji taşıması hem de mekanik yönden uygun olarak seçilmesi gerekir. İletkenlerin gerekli esnekliği sağlamak, askı ve gergi noktalarında oluşan titreşimler sebebiyle kopmasını önlemek amacıyla spiral şekilde örgülü olarak yapılır. Spiral şeklinde örgülü yapılmış iletkenlerde her bir damarın yüzeyinde meydana gelen kir ve oksit tabakaları sebebiyle akım, damardan damara değil de spiral örgünün içinde akar. Bu bakımdan örgülü iletkenlerin direnç ve endüktansları, dolayısıyla endüktif reaktansları aynı kesit ve cinsteki örgülü olmayan iletkenlere göre daha büyüktür. Endüktans artışını azaltmak için katlardaki damarlar birbirlerini izleyen katlarda ters yönde konsantrik olarak yapılır. Seçilecek iletkenin tipi tespit edilirken elektrik enerjisinin taşınmasında elektriksel etkilerin olduğu gibi mekaniksel yapısı da dikkate alınmalıdır. Mekaniksel yapı izolatörlere ve direklere etki edeceğinden elektriksel değerlerle birlikte göz önünde bulundurulmalıdır. İletken seçiminde en çok enerji kaybı, optimal maliyet, gerilim düşümü, ısınma durumu ve korona kaybı dikkate alınmalıdır. Ayrıca iletim hatlarının geçtiği güzergâhlarda buz yükleri de dikkate alınmak zorundadır. Ülkemizde beş buz yükü bölgesi olduğu unutulmamalıdır. Hava hatlarında kullanılan iletkenler, masif tel yani içi dolu som tel ile masif ör- gülü bakır veya alüminyum tellerden yapılır. Masif telden yapılan iletkenler bir cins malzemeden ve içi dolu bir tek tel hâlinde 10 mm² kesite kadar imal edilir. Bazı özel durumlar için 16 mm²lik olanları da yapılmaktadır. Masif örgülü iletkenler ise aynı veya aynı cins metalden imal edilir. İnce tellerin spiral şekilde örülmesiyle meydana getirilen çıplak iletkenlerdir. Örgülü iletkenler büyük kesitlerde montaj kolaylığı, esnek oluşu, kangal hâline getirilebilmeleri ve taşınma kolaylığı sebebiyle tercih edilir. 2.1.1 Havai hatların çekilmesinde dikkat edilecek hususlar: Hattın toprağa en yakın noktası en az 6 m, işlek yerlerde, yol ve kavşaklarda 7 m alınmalıdır İki hat arası mesafe en az 35 cm olmalıdır.. 2.1.2 Havai Hattın Avantaj ve Dezavantajları Havai hat sistemlerinin yer altı sistemlerine göre avantajları • Yer altı kablosu ile iletime göre maliyeti daha ucuzdur, dolayısıyla daha ekonomiktir. • Arıza yerinin tespiti ve onarımı daha pratiktir. • İlave elemanları kullanarak tesisin kapasitesini artırmak her zaman mümkündür. • Bakır iletkenlere göre daha hafif olduklarından direk mekanik hesabı daha azdır. • Köprü, nehir, vadi, demir yolu ve su geçişleri daha kolaydır. Havai hat sistemlerinin yer altı sistemlerine göre Dezavantajları • Çevre ve doğa şartlarından etkilenir. • Arızalar doğa şartları müsait değilse hemen yapılamaz. • Ömürleri uzun değildir (30-40 yıl). • Ormanlık alanlardan geçişlerinde yangınlara sebebiyet verebilir. 2.2 Havai Hat iletkenlerinin Yapılarına Göre Çeşitleri ve Özellikleri Elektrik enerjisinin taşınması ve dağıtılmasında genel olarak Bakır iletken, Tam alüminyum iletken (AAC - ALL ALUMINIUM CONDUCTORS) Çelik özlü alüminyum iletken ( AcSR - ALUMINIUM CONDUCTORS STEEL REINFORCED) Çelik alüminyum ( St. Al - Steel Alumınıum ) iletkenler kullanılır Öğr.Gör. Nevzat SOLMAZ 20 ALAPLI MESLEK YÜKSEKOKULU 2.2.1. Bakır İletkenler Mekanik mukavemetin ve elektriksel geçirgenliğin yüksek oluşu nedeniyle tercih edilir. Kopmaya karşı dayanıklı olması için soğuk haddeden geçirilmesi gereklidir. Bakırın pahalı ve özgül ağırlığının fazla oluşundan dolayı bugün hava hatlarında yerini daha ucuz ve hafif olan alüminyum iletkenlere bırakmıştır. Resim 2.1 Bakır örgülü iletkenler Tablo 2.1: Bakır iletkenlerin yapı, mekanik ve elektriksel özellikleri Tel Çapları ve Sayıları Çap Adet (mm) İletken Anma 20 0 C Kopma Akım Taşıma Anma Birim ’de DC Kapasitesi kuvveti Çapı Ağırlığı (*) (A) Direnci (kN) (kg/km) (mm) (Ω/km) 3,96 4,018 1,89 87 70 10 9,57 7 1,32 1,14 144 115 15,88 7 1,70 5,10 6,590 16 0,733 224 151 7 2,12 6,36 10,136 25 24,70 0,527 311 174 34,34 7 2,50 7,50 14,093 35 0,366 348 234 7 3,00 9,00 19,406 50 49,45 0,376 440 231 19 1,80 9,00 19,426 50 48,32 611 282 67,03 19 2,12 10,60 26,640 0,271 70 0,195 849 357 19 2,50 12,50 37,045 95 93,21 1065 411 116,93 19 2,80 14,00 44,410 0,155 120 0,125 1332 477 37 2,24 15,68 56,656 150 145,73 1659 544 181,52 37 2,50 17,50 70,738 0,1005 185 0,0762 2204 641 61 2,24 20,16 90,299 240 240,26 2745 747 299,26 61 2,50 22,50 112,473 0,0612 300 (*) Ortam sıcaklığı 40 0C ve iletkenin sıcaklığı 80 0C , rüzgar hızı sıfır, güneş etkisi yok, frekans 50Hz. Anma Kesiti (mm2) Gerçek Kesit (mm2) 2.2.2. Alüminyum İletkenler (AAC) Alüminyum, yeryüzünde oksijen ve silisyumdan sonra en çok bulunan üçüncü elementtir. Günümüzde enerji nakil hatları alüminyumdan yapılmaktadır. Pek çok ülkede alüminyumun iletim ve dağıtım sistemlerinin tüm elemanları için bakırın yerine ana iletken malzemesi olarak kabul edilmesinde pek çok neden bulunmaktadır. Alüminyum bakıra göre çok hafiftir, alüminyumun yoğunluğu, yaklaşık olarak bakırın % 30’u kadardır. Özellikle hava hattı direk yapılarında hafiflik çok önemlidir çünkü ağır iletkenler, ağır direk yapılarına ihtiyaç gösterir. Ayrıca, alüminyum iletkenlerin taşınması, işlenmesi ve montajı, ağır bakır iletkenlere göre daha kolaydır. Alüminyumun hafifliği, ağır bakır iletkenlere göre birçok avantaj sağlamaktadır. Buna ilave olarak, alüminyum iletkenlerin taşınması, işlenmesi ve montajı, ağır bakır iletkenlere göre daha kolaydır. AAC olarak da tanımlanan bu tür iletkenler, %99,7 elektrolitik olarak arıtılmış alüminyum külçelerden üretilmektedir. Alüminyum iletkenler, genel olarak yerleşim alanlarında, kısa direk aralıklı alçak gerilim enerji dağıtım hatlarında kullanılmaktadır. Bu tür iletkenler, ayrıca denizcilik sektöründe de yüksek korozyon direncine sahip olmalarından dolayı kullanılabilmektedirler. Diğer yandan, bakırın gerilme dayanımı 350-450 MN/m2 olmasına rağmen, alüminyumun gerilme dayanımı ise 154-200 MN/m2 ’dir. Görüldüğü gibi bakıra göre ucuz ve hafif olmasına rağmen, alüminyumun mekanik dayanımı Öğr.Gör. Nevzat SOLMAZ 21 ALAPLI MESLEK YÜKSEKOKULU daha küçüktür. Alüminyumun dayanıklılığını artırmak için demir, silisyum, bakır, çinko gibi maddeler katılır. Alüminyumun bakıra göre iletkenliği küçük olup yaklaşık 0,6 katı kadardır. Bu nedenle, bakır iletkenle aynı akımı taşıması için, alüminyum iletkenin daha büyük bir kesite sahip olması gerekir. Resim 2.2 Çeşitli çap ve kesitte alüminyum iletkenler Tablo 2.2: Tam Alüminyum iletkenlerin yapı, mekanik ve elektriksel özellikleri. Tel Çapları İletkenin Toplam ve Sayıları Kesit Anma Adı (mm2) Adet Çap İletken Anma Çapı (mm) Eşdeğer Bakır Kesiti (mm2) Kopma Yükü (kg) 20 0 C ’de DC Direnci (Ω/km) Anma Birim Ağırlığı (kg/km) Akım Taşıma Kapasitesi (*) (A) ROSE LILY PANSY POPPY ASTER PHLOX OXLIP 5,88 6,61 8,33 9,36 10,51 11,80 13,25 13,30 16,78 26,57 33,73 42,32 53,52 67,50 403 495 725 888 1115 1369 1732 1,354 1,074 0,6752 0,5351 0,4245 0,3366 0,2671 58 73 116 146 184 232 294 110 125 165 193 225 262 306 (mm) 21,14 26,66 42,37 53,49 67,45 84,99 107,3 7 7 7 7 7 7 7 1,96 2,20 2,78 3,12 3,50 3,93 4,42 (*) Ortam sıcaklığı 40 0C ve iletkenin sıcaklığı 80 0C , rüzgar hızı sıfır, güneş etkisi yok, frekans 50Hz. 2.2.3. Tam Alüminyum Alaşımlı İletkenler (AAAC): Bu iletkenler, yüksek mekanik dirence sahip ve AAC ve ACSR iletkene nazaran çok daha fazla korozyon direncine sahip olduğundan, enerji nakil ve dağıtım hatlarda kullanılmaktadır. Ağırlık ve gergi oranı yüksek olduğundan, diğer iletken tiplerine nazaran tercih edilirler. Alüminyumun yapısına çinko, nikel, silisyum ve demir katılarak oluşturulan alaşımlarla, öz iletkenliği % 2-3 oranında azaltılabilir. Bakır, gümüş veya magnezyum katılarak oluşturulan alüminyum alaşımları ile de öz iletkenliği % 5-10 oranında artırılabilir. AAAC iletkenler aynı çaptaki ACSR iletkenlerine göre daha iyi korozyon direncine ve daha yüksek elektrik iletkenliğine sahiptir. Resim2.2 ’ de görülen bu türdeki iletkenlerin yapılarına göre mekanik ve elektriksel özellikleri Tablo 2.2’de verilmiştir 2.2.4. Çelik Özlü Alüminyum İletkenler(ACSR , St – Al ) Alüminyum iletkenlerin orta kısmına çelik damarlı teller yerleştirilmiş ve gerilme dayanımının artması sağlanmıştır. Yani alüminyumun iletkenliğinden çelik telinde mukavemetinden yararlanılmıştır. Bu iletkenler Kanada normuna göre imal edilmişlerdir. Bugün için memleketimizde OG’li iletim ve dağıtım hatlarında çoğunlukla “SWALLOW”, “RAVEN” ve “PIGEON” türleri tercih edilir. Çelik alüminyum iletkenlerin “SWALLOW”dan “PARTRIDGE”ye kadar olanları yedi damarlıdır. Bu damarlardan ortada olanı çelik, bunun etrafında olan diğer altı katı da alüminyumdur. Örgülü iletkenlerde katmanlar birbirine zıt yönde sarılmıştır. Bunun nedeni burulmalarda tellerin açılması ve zıt yönde oluşan manyetik alan birbirini yok eder. Öğr.Gör. Nevzat SOLMAZ 22 ALAPLI MESLEK YÜKSEKOKULU Kanada Standardı Anma Adı SWALLOW SPARROW ROBINONE RAVEN PIGEON PARTRIDGE OSTRICH HAWK DRAKE CONDOR RAIL CARDINAL PHEASANT Kesit A1/S1A (Al/Ç) mm² 27/4 34/6 45/7 54/9 85/14 135/22 152/25 242/39 403/65 402/52 483/34 485/63 645/82 AWG Toplam veya İletken cir.mils mm² 3 31,14 2 39,19 88 220 52,15 1/0 62,44 3/0 99,3 266 800 156,86 300 000 176,9 477 000 280,84 795 000 468 795 000 454,48 954 000 517 954 000 547,34 1 272 000 726,79 Anma Kopma Yükü kg + 20 0 C DC Direnci Ohm/km Anma Birim Ağırlığı kg/km 1038 1290 1650 1969 2995 5113 5755 8798 14165 13003 11864 15589 19767 1,0742 0,8543 0,641 0,5362 0,3366 0,214 0,1897 0,1194 0,0715 0,0718 0,0599 0,0597 0,0449 107,8 135,7 179,3 216,2 343,9 543,8 612,9 972,8 1621,9 1519,7 1600,2 1829,8 2423,5 Akım Taşıma Kapasitesi 40 0C 25 0C 20 0C 120 140 175 195 275 345 410 540 760 760 860 860 1000 160 180 200 230 300 460 490 670 900 900 1010 1010 1160 180 200 230 280 360 510 540 740 1020 1020 1100 1090 1300 Tablo 2.3 Çelik Özlü Alüminyum iletkenlerin yapı, mekanik ve elektriksel özellikleri. Orta ve yüksek gerilim iletim hatlarında kullanılan çıplak çelik özlü alüminyum iletkenler, Türk Standardı TS-IEc 1089’a uygun olarak 15...750 mm² kesitleri arasında üretilmektedir. İstek üzerine cSA, ASTM, DIN, BS, SFS, NF gibi diğer ülke standartlarına uygun üretim yapılmaktadır. Genel olarak iletkenler, standart ağaç makaralar üzerinde teslim edilir. Şekil 2.1 Çelik özlü alüminyum iletken ve perspektif görünüşleri 2.3. İletkenlerin İmal Ediliş Şekline Göre Sınıflandırılması İletkenler, som (içi dolu), örgülü ve demet olmak üzere üç türlüdür. Som (içi dolu) iletkenler: Bu tür iletkenler, yalnız bir cins malzemeden ve içi dolu tek bir tel halinde olmak üzere 10 mm2 kesite kadar imal edilmektedirler. Som iletkenler iç tesisatta kullanılır. Örgülü iletkenler: Havai hat iletkenleri örgülü olarak yapılırlar. Örgülü iletkenlerde teller ortak eksen etrafında bir veya birkaç katman oluşturacak biçimde sarmal olarak sarılır. Çok katmanlı örgülü iletkenlerde komşu katmanlar, dış katmanın sarılma yönü sağ yönde olacak şekilde birbirine zıt yönde sarılır. Örgülü iletkenlerde, çapları eşit olan ortada bir tel ve bu telin çevresindeki her bir katmanda bir önceki katmandakinden 6 fazla olmak üzere teller bulunur. Buna göre; •1 telli (som) iletken, •1+6=7 telli, bir katmanlı, •1+6+12=19 telli, iki katmanlı, •1+6+12+18=37 telli, üç katmanlı •1+6+12+18+24=61 telli, dört katmanlı örgülü iletkenler imal edilir. Öğr.Gör. Nevzat SOLMAZ 23 ALAPLI MESLEK YÜKSEKOKULU Çelik özlü alüminyum iletkenlerde ise, ortasında çapları eşit olan 1 telli veya 7 ve 19 telli örgülü galvanizli çelik teller, bunların çevresindeki her bir katmanda bir önceki katmandakinden 6 fazla olmak üzere, çapları eşit olan alüminyum teller bulunur. Örneğin, •18 Al/7 St: 6+12=18 Al ve 1+6= 7 St, •26 Al/7 St: 10+16=26 Al ve 1+6= 7 St, •42 Al/7 St: 8+14+20=42 Al ve 1+6= 7 St, •54 Al/19 St: 12+18+24=54 Al ve 1+6+12= 19 St tellidir. Çelik özlü alüminyum iletkenlerde direnç hesaplanırken çelik özün iletkenliği dikkate alınmaz ve yalnızca alüminyum iletkenin kesiti göz önüne alınır. Havai hatlarda kullanılan her kesitteki alüminyum iletkenlerle, kesiti 16 mm2’den büyük olan bakır iletkenler örgülü olarak yapılırlar. Yüksek gerilim hatlarında yalnızca örgülü iletkenler kullanılır. Havai hatlarda kullanılan örgülü iletkenlerin kesitleri, bakır iletkenler için 16 mm2 , alüminyum iletkenler için 21 mm2 ve çelik özlü alüminyum iletkenler için 21/4 mm2 den küçük olamaz. Alçak gerilim hatlarda kesiti 10 mm2 olan som veya örgülü bakır iletkenler kullanılabilir. Çeşitli çap ve kesitte alüminyum ve çelik özlü alüminyum iletkenlerin damar ve örgü yapısı Şekil 2.2’ de verilmiştir. Şekil 2.2 : Çeşitli çap ve kesitte alüminyum ve çelik özlü alüminyum iletkenler. Demet iletkenler: Havai hatlarda gerilim büyüdükçe ve iletken çapı küçüldükçe elektrik alan şiddeti büyüyeceğinden, korona olayı yaşanır. 220 kV ’un üzerindeki gerilimlerde korona olayı önem kazandığından, önceleri iletken çapını büyütmek amacı ile içi boş iletkenler kullanılmıştır. Daha sonra, her faz için bir yerine, çoklu demet iletken kullanılarak iletkenin çapının büyültülmesi yoluna gidilmiştir. Demet iletkenleri oluşturan bileşen iletkenler genellikle, merkezleri arasında 400 mm açıklık bulunacak şekilde ara tutucularla (spacer) birbirlerine bağlanır. Demet iletken kullanıldığında, hattın endüktif reaktansı azalacağından, hatta meydana gelen reaktif güç kayıplarında bir azalma gözlenecektir. Şekil 2.3’de ikili ve üçlü demet iletken örnekleri verilmiştir, inceleyiniz. Şekil 2.3: İkili ve üçlü demet iletkenler. Öğr.Gör. Nevzat SOLMAZ 24 ALAPLI MESLEK YÜKSEKOKULU 2.4. Gerilim Değerlerine Göre Çeşitleri ve Özellikleri 2.4.1. Alçak Gerilim İletkenleri AG ( 1000 Volt ) Alçak gerilim elektrik eneıjisinin yerleşim yerlerinde abonelere dağıtılması ve sokak aydınlatılması için kullanılan iletkenlerdir. Kopmaya karşı dayanıklı ve elektriksel geçirgenliğinin iyi olması sebebiyle bakır örgülü iletkenler kullanılırdı. Ancak bakır örgülü iletkenlerin pahalı ve ağır olmaları sebebiyle vazgeçilmiştir. Bunun yerine ekonomik ve hafif olmaları nedeniyle yerini şehir içlerinde alpek kablolar, şehir dışlarında ise alüminyum örgülü iletkenler kullanılır. ROSE, LILY, IRIS, PANSY, PAPPY, ASTER, PHLOX ve OXLIp sembolü ile verilen iletkenler alçak gerilimde kullanılan iletkenlerdir. Bu isimler İngilizce çiçek adlarıdır. Askı telli, demet biçimli, alüminyum iletkenli hava hattı kabloları (AER) 1960’dan beri tüm dünyada alçak ve orta gerilimde, 1971 yılından itibaren de ülkemizde kullanılmaktadır. Bunun tercih edilmesinin nedenleri güvenli, emniyetli ve ekonomik olmasıdır. Resim 2.3 Alpek kablo ( Yalıtılmış alüminyum iletken) AG’de çıplak veya izoleli tam alüminyum, çıplak veya örgülü bakır; OG’de örgülü bakır veya alüminyum iletkenler; YG’de ise mekaniki dayanıklılığı arttırmak için çelik özlü alüminyum iletkenler kullanılır. 2.4.2. Orta Gerilim İletkenleri (1 KV- 35 KV) 1-35 kV arasında kullanılan çelik özlü iletkenlerdir. Köy ve kasaba hatları ile şehir içindeki dağıtım hatlarında kullanılır. Swallow, raven, pigeon, partride ve hawk tipi iletkenler orta gerilimde kullanılır. Vadi ve nehir atlamalarındaki çok geniş aralıklarda bazen YG iletkenleri kullanılabilir. 2.4.3. Yüksek Gerilim İletkenleri (36 kV – 154 kV Arası) 154 KV iletim hatları, standart 468 mm2 795 MCM Drake, 546 mm2 954 MCM cardinal ve 726 mm2 1272 MCM pheasant olan çelik takviyeli (ACSR) alüminyum iletken ve tek veya çift devre direkleri kullanılarak tesis edilir. 154 kV hatlarda genellikle her fazda bir iletken bulunur. Çok yüksek talep bölgelerinde iletim hatlarının taşıma kapasitesini artırmak için 154 kV ikili demet cardinal iletkenli çift devre stratejik kısa hatlar tesis edilir. Havai hatların güzergâhının temin edilemediği yoğun yerleşim bölgelerinde standart olarak 154 kV, 630 mm2 veya 1000 mm2 kesitli XLpE bakır iletkenli yer altı kablosu tesis edilir. Tablo 1.3: 154 KV İletim hatlarında kullanılan iletkenlerin tipleri ve kapasiteleri TİP Toplam İletken Alanı (mm2) Akım Yazlık Taşıma Kapasite Kapasitesi (MVA) (A)*** Bahar/ Sonbahar Kapasite (MVA) Termik Kapasite (MVA) MCM Hawk Drake Cardinal 281 468,4 547 477 795 954 496 683 765 110 153 171 180 250 280 132 182 204 2B Cardinal 2×547 2×954 2×765 342 560 408 Pheasant 726 1272 925 206 336 247 Öğr.Gör. Nevzat SOLMAZ 25 ALAPLI MESLEK YÜKSEKOKULU 154 kV iletim sisteminde enerji akışlarının planlanmasında kullanılan iletken termik kapasiteleri ve sınırları ile yer altı güç kablolarının tipleri ve kapasiteleri İletkenlerin sıcaklıkları, hava sıcaklıkları, rüzgar hızı dikkate alınır. 2.4.4. Çok Yüksek Gerilim İletkenleri (154 kV’tan Yukarısı) 380 kV iletim hatları, standart 954 MCM CARDİNAL (546 mm2) ve 1272 MCM PHEASANT (726 mm2) kesitli, her bir fazda iki veya üçlü demet hâlinde çelik takviyeli (ACSR) alüminyum iletkenler kullanılarak tesis edilir. Uygun iklim ve hat profili/mekanik yüklenme şartlarına göre tasarlanan standart tek devre direkler üzerinde yukarıda tanımlanan iletken karakteristikli 380 kV hatlar kullanılır. Yoğun yerleşim bölgeleri gibi istisnai durumlarda tek bir direk üzerinde birden fazla devre kullanılabilir. Havai hatların güzergâhının temin edilemediği yoğun yerleşim bölgelerinde standart olarak 380 kV 2000 mm2 kesitli XLPE bakır iletkenli yer altı kablosu tesis edilir. 380 kV iletim sisteminde enerji akışlarının planlanmasında kullanılan iletken termik kapasiteleri düzenlenmiştir. Tablo 1.5: 380 KV İletim hatlarında kullanılan iletkenlerin tipleri ve kapasiteleri 2B, Rail Toplam İletken Alanı (mm2) 2×517 2B, Cardinal 3B, Cardinal 3B, Pheasant 2×547 3×547 3×726 TİP MCM 2×954 Akım Taşıma Kapasitesi (A)*** 2×755 2×954 2×765 3×954 3×765 3×1272 3×925 832 Bahar/ Sonbahar Kapasite (MVA)** 1360 845 1268 1524 1360 2070 2480 Yazlık Kapasite (MVA)* Termik Kapasite (MVA)*** 995 1005 1510 1825 *: İletken Sıcaklığı: 80 oC, Hava Sıcaklığı: 40 oC, Rüzgâr Hızı: 0,1 m/s ** : İletken Sıcaklığı: 80 oC, Hava Sıcaklığı: 25 oC, Rüzgâr Hızı: 0,5 m/s *** : İletken Sıcaklığı: 80 oC, Hava Sıcaklığı: 40 oC, Rüzgâr Hızı: 0,25 m/s 2B ve 3B, sırasıyla ikili ve üçlü iletken demetlerini temsil eder. 2.5. İletken Seçiminde dikkat Edilmesi Gereken Kriterler Enerji nakil hatlarında (ENH) ve dağıtım hatlarında kullanılan iletkenlerin görevlerini iyi bir şekilde yerine getirebilmesi için bazı özelliklere sahip olması gerekir. Havai hatlarda meydana gelecek kayıpları azaltmak ve hattın emniyetli bir biçimde çalışmasını temin etmek için, kullanılacak iletkenler, belirli kriterler göz önüne alınarak seçilmelidir. Eğer iletkenlerin sahip oldukları kriterler önceden bilinirse gerilimin büyüklüğüne ve hattın özelliğine göre iletkenlerin seçilmesi daha iyi olur. Bu duruma göre iletkenlerin seçilmesinde dikkat edilmesi gereken kriterler şunlardır: 2.5.1. İletkenlik Elektrik enerjisinin iletim ve dağıtımında en çok bakır ve alüminyumdan yapılan iletkenler kullanılır. İletkenlik veya geçirgenlik, kullanılan metalin cinsine göre değişir. Gümüş çok iyi iletken olmasına rağmen pahalı olması sebebi ile tercih edilmez. Bakır iletken de alüminyum iletkene göre daha iyi iletken olmasına rağmen ağır ve pahalı oluşundan dolayı seçilmez. Galvanizlenmiş çelik tel ile tam alümin-yum veya alüminyum alaşımı olan aldrey iletkenler hava hatlarında çok kullanılır. İki ayrı metalden yapılan iletkenini kullanışlı olmasının nedeni çelik tel ile alüminyum tel arasında hiçbir kimyevi bağıntının olmaması ile sağlanır. Çelik tel sadece dayanım bakımından önemlidir. Esas iletkenlik görevini Alüminyum tel yerine getirir. Öğr.Gör. Nevzat SOLMAZ 26 ALAPLI MESLEK YÜKSEKOKULU 2.5.2. Korona ’ya Karşı dayanıklılık Hava hatlarında uygulanan gerilime bağlı olarak özellikle nemli havalarda iletkenin etrafında mor renkli bir ışık demeti görülür. Eğer iletkenin etrafında bir zedelenme varsa ve iletkenin etrafındaki bu ışıklı silindirler birbirine temas edecek olursa iletken yüzeyinde delinmeler olur. Dolayısıyla bu durum iletken yüzeyinin iyonize olarak aşınmasına sebep olur. Hava hatlarında kullanılan iletkenlerin korona olayının bu olumsuz etkisine karşı dayanıklı ve yüzeyinin düzgün olmasına dikkat edilmelidir. 2.5.3.Çap Yüksek gerilimli hava hatlarında örgülü alüminyum veya çelik örgülü alüminyum iletkenler kullanılır. Alüminyum iletkenler bakır iletkenlere göre daha iletkenliği daha az olduğundan çapları daha fazla olur. İletken çapı üzerinde buz ve rüzgâr yükü etkili olduğundan, iletkenlerin seçilmesinde bu durum göz önüne alınmalıdır. 2.5.4. Özgül Ağırlık Hava hatlarında kullanılan iletkenlerin özgül ağırlıkları az olursa direğe gelen çekme kuvveti de az olur. Bu sebeple hava hatlarında kullanılan iletkenlerin özgül ağırlığının küçük olması istenir. Özgül ağırlığının küçük olmasıyla direk ve hava hattı donanım malzemelerinde ekonomi sağlanır. 2.5.5. Sehim (Fleş) Yüksek gerilim enerji nakil hatlarında direkler arasına çekilen bir enerji nakil iletkeni kendi ağırlığı nedeni ile sarkar. Gerilmiş olan iletken uçlarının bağlı olduğu iki izolâtör arasındaki var sayılan doğru çizgi ile iletkenin en çok sarktığı yer arasındaki uzaklığa fleş denir. Hava hattı iletkenleri durdurucu direkler arasına iletkenin cer (çekme ve gerilme) kuvveti, ağırlığı, rüzgar yükü, buz yükü, iklim şartları ve direkler arası uzaklık dikkate alınarak çekilir. Sehim hava hattı direklerinin geçeceği yerin arazi şekli ve iklim koşullarına göre ayrılmış, bölgelerin durumlarına göre hazırlanmış olan cetvellerden veya formüllerden hesap edilir. Şekil 2.4 a) Aynı seviyedeki iki direk arasındaki iletkenin sehimi b) Seviye (kot) farkı olan iki direk arasındaki iletkenin sehimi Şekil 2.5 Taşıyıcı, durdurucu direkler ve iletken sehimi Sehim hesabı; iki durdurucu arasındaki ortalama menzile (aralık) göre yapılır. Tesis yapılırken iki direk arasında yapılan ölçme yeterlidir. Bileşik kaplardaki sıvılar gibi bütün aralıklarda istenilen sehim değeri gerçekleşir. Öğr.Gör. Nevzat SOLMAZ 27 ALAPLI MESLEK YÜKSEKOKULU 2.5.6.Mekanik dayanıklılık Enerji nakil hatlarında kullanılan iletkenlerin mekanik dayanımlarının önce- den bilinmesi önemlidir. Hava hatlarında kullanılan iletkenler dış tesirlerin etkisinde kalırlar. Rüzgâr, buz, kar, sıcak ve soğuk havanın etkisinde bulunan iletkenler tüm bu olumsuz şartlara dayanıklı olmalıdır. İletkenlerin mekaniksel olarak dayanıklılığı örgülü alüminyum tellerin iç kısmında ve orta yerde bulunan galvanizli çelik tellerle sağlanır. Eğer iletkenin mekaniksel dayanımı az olursa dış tesirlerin etkisiyle kopa- bilir. Kopan iletken başka bir hat üzerine düşebilir. Bütün bu durumların önlenmesi için mekanik kopma dayanıklılığının yüksek olması gereklidir. 2.5.7. Isıya Karşı dayanıklılık Yüksek gerilim hava hatlarında örgülü çelik alüminyum iletkenler çok kullanılır. Bilindiği gibi üzerinden akım geçen bir iletken ısınır. İletken yaz aylarında havanın sıcaklığı dolayısıyla da ısınır. İletkenin bu ısı artışı sonucu boyu uzar ve sarkma olur. Havanın sıcaklığından dolayı ısı artışı neticesi iletkendeki sarkma sehim hesaplarında dikkate alınmalıdır. Alüminyum iletkenler havadaki hafif bir rüzgârla bile soğuyabilir. Ancak rüzgâr olmadığı ve hava sıcaklığı fazla olduğu zaman iletkendeki uzama çok fazla olur. Bu sebeple alüminyum iletkenin sıcaklıkla orantılı olarak uzama katsayısının önceden bilinmesinde fayda vardır. Öğr.Gör. Nevzat SOLMAZ 28 ALAPLI MESLEK YÜKSEKOKULU
© Copyright 2024 Paperzz