ALÇAK VE ORTA GERİLİM KABLO VE HAVA HATTI ŞEBEKELERİNDE BAKIM GEREKSİNİMLERİNİN AZALTILMASI EĞİLİMİ

P. BAUMANN

Bakım gerektirmeyen elektrik salt aygıtları ve diğer ürün ler tüm dünyanın ilgisini çeken bir konudur. Bu eğilimin nedenlerinden biri, enerji kaynaklarına tüketicilerce mü dahale edilmesine gittikçe daha seyrek izin veriliyor ol masıdır. Öte yandan bakım çalışmaları için gereken sayı da nitelikli uzman yoktur.

Hiç bakım gerektirmeyen aygıtlar ya da bunlardan olu şan sistemler (şebekeler) ideal çözüm olurdu. Ancak bu amaç her zaman gerçekleştirilememektedir, ama bakım gereğini ortadan kaldıran yapım ya da tesis yöntemleri her zaman bulunabilir.

Genellikle en iyi sonuçlar ilgili tüm grupların; tasarımcı lar, yapımcılar ve tesis yapanların hepsinin bu amacı göz önüne.alarak çalışmalarıyla elde edilmektedir.

Bu yazıda, Macaristan'da bu alandaki uygulamalardan ör nekler verilmektedir. Bu örneklerde; kablo ile alçak ve orta gerilim şebekelerinde bakım gereğinin ortadan kal dırılması ya da azaltılması doğrultusunda bugün başarıy la uygulanan teknolojik yöntemler (soğuk döküm vb.) ve aygıtlar (PE Kablolar, beton hava hattı direkleri, alümin yum lamba armatürleri vb.) üzerinde durulmuştur.

KABLO ŞEBEKELERİ

Sentetik malzemelerin kullanımı kablo teknolojisinde ba kım açısından da değişiklikler getirdi. Kablolar ve gar nü türlerinde kullanılan PVC PE XLPE (polivinilklorür, po lietilen, çapraz bağlı polietilen) bugün çok başarılı so nuçlar vermektedir.

PVC yalıtkanlı kablolar alçak gerilim sanayi şebekelerin de (U < 1 kV) kullanılmaktadır. Orta gerilim şebekele rinde (10 20 kV) ise PE, XLPE yalıtkanlı kabloların kul lanımı yaygınlaşmaktadır.

Diğer Avrupa ülkelerinde olduğu gibi, Macaristan'da da bu alandaki hızlı gelişimin önündeki engel basit ve güve nilir kablo garnütürlerinin (pabuç ve başlıklar) yokluğu idi. Bugün bu sorun da çözümlenmiştir ve rayanıklı ve basit kablo garnütürleri dünya pazarında geniş ölçekte üretilmektedir.

1. Alçak Gerilim Kablo Garnütürleri :

Alçak gerilim dağıtım şebekelerinde PVC yalıtkanlı nötr iletkenli kablolar yaygın biçimde kullanılmaktadır. Zaman zaman NAYY türü dört daire dilimi kesitli iletke ni bulunan kablolara da rastlanmaktadır.

Kablo eklerinde suya ve mekanik etkilere dayanıklılık sentetik reçine ile sağlanmaktadır. Poliüretan temelli re çine kullanımı da geliştirilmektedir. Büzülen hortumların kullanımı da yaygındır. Akım taşıyan iletkenlerin bağlan

tısı kaynakla yapılmaktadır. İletken başlıklar kaynak ya da dökümle iletkene tutturulmaktadır.

2. Orta Gerilim Kablo Donanımları :

Macaristan'da 6, 10, 20 kV'luk şebekelerde; 5.8/10 kV ve 11.6/20 kV anma gerilimli ve sırasıyla SZAOkrKVM ve SZAOkrKAtVM simgeleriyle gösterilen üç damarlı kablolar kullanılmaktadır. Damar iletkeni daire kesitlidir ve malzemesi alüminyumdur. Yalıtkan çok katlı bir si perin çevrelediği PE'dir. Bunun dışında alüminyum şerit ten zırh ve korozyonu önleyen PVC dış kalıp bulunmak tadır.

Gerilim yükseldikçe kablo ek yerlerindeki elektriksel zor lama da artmaktadır. Kablo garnütürlerinin tasarımı ve montajında elektrik alan etkilerinin göz önüne alınması alçak gerilim şebekelerindekinden daha önemli olmakta dır. Simetrik alanların kesintiye uğradığı noktalarda, arı zaya neden olabilecek bir alan şiddetinin oluşması engel lenmelidir.

Kullanılan malzeme ve yöntemler, yalıtkan tabakalar ara sında boşlukların oluşmasını önleyecek türden olmalıdır.

Dielektrik alanın denetiminde kullanılan çeşitli yöntem ler vardır.

Kapasitif alan denetiminde, elektrik alan, radyal huniler kullanılarak yüzeyin genişletilmesi yoluyla olur. Bu yön tem frekansa bağlı değildir. Huniler sarımla yapılır, ya da prefabrike huniler kullanılır. Bunlar bir biçimli kütler ha lindedir.

Dirençle alan denetiminde elektrik alanı, şeritler ya da büzülen hortumların sağladığı büyük dirençle düşürülür. Dirençten akan kapasitif akım, direnç boyunca bir geri lim düşümü sağlar. Bu yöntem frekansa bağlıdır. Direnç le alan denetimi çoğunlukla sıcak büzülme yöntemlerin de kullanılır.

Kırılmayla alan denetiminde, iletkeni saran yalıtkanın kinden daha yüksek bir dielektrik katsayısı olan şeritler iletkenin yalıtkanı üzerine sarılır. Elektrik alanı açılmış olan zırhın kenarında kırılır. Bu yöntem, özel bir sarım yönteminde uygulanmaktadır.

Dünya üzerinde, kablo donanımları tesisinde kullanılan temel yöntemler sarım, döküm, soğuk büzülme ya da ha zırlanan kablo başlıklarına frefabrike parçaların giydiril mesidir.

Teknolojide son ilerlemeler plup in kablo donanımlarını da yaratmıştır. Aşağıdaki yöntemler hem başlıklar, hem muflar için kullanılmaktadır.

Sarım

Sarımda, yalıtkan ve alan denetimini oluşturmak üzere kendi kendine yapışan plastik şeritler kullanılmaktadır. Ancak sarım kendi başına yeterli mekanik koruma sağla

madığı için (sıcak büzülme vb.) diğer yöntemlerle yapı lan eklerin muflarında kullanılır.

Döküm

Bilindiği gibi; döküm yönteminin temeli, soğuk durumda işlenebilecek malzemelerin biraraya getirilmesidir. Bile şik katı durumdadır. Döküm teknolojisi üç damarlı kab lolarda ve diğer donanımların yalnızca muflarında kulla nılır. Döküm mekanik korumayı sağlar ve aynı zamanda yalıtkan işlevi görür. Döküm yöntemi eskiden yaygın bi çimde kullanılmaktaysa da bilerek önemini yitirmektedir.

Soğuk Büzülme

Soğuk büzülmede kullanılan araç, üretim sırasında içine spiral biçimli şerit koyularak genişletilmiş ve büzülmesi önlenmiş bir hortumdur. Döşenirken bu spiral çıkarılır ve hortum büzülür. Elastik sınırlar içinde, radyal kuv vetleri izleyen büzülme kuvveti bu işlemde etkin olmak tadır.

Sıcak Büzülme

Sıcak büzülmede kullanılan garnütürler (yalıtkan hortum lar, yarıiletken hortumlar vb.) PE ya da silisyumlu kau çuktan üretilmektedir. Bunların ortak özelliği; ısıl işlem den (ısıtma soğutma) sonra gergin durumda kalmaları dır, bu durumda kablonun ucuna geçirilirler. Montaj sırasında ısıl işlemin etkisiyle ilk biçimlerini alırlar. Ge nellikle hortumların iç yüzeylerinde yapışkan tabakalar bulunur. Isı etkisiyle bu tabaka eriyerek kablonun dış yüzeyine yapışır.

Giydirme

Bu yöntemde yapılan, yalnızca, hazırlanan kablo ucuna prefabrike parçaların giydirilmesidir. Bu parçalar boşluk ların oluşmasını engelleyecek derecede esnektir. Bu yön tem genellikle başlıklara uygulanır, muflar için pek kul lanılmaz.

Söz konusu yöntemler içinde Macaristan'da en çok uy gulanan sıcak büzülme ve sarımdır. Kablo başlıklarında çoğunlukla büzülme, muflarda ise iki yöntem birarada kullanılmaktadır. Sarımla sağlanan yalıtım ve siperi koru mak için, büzülen bir hortumla dış kılıfın sürekliliği sağ lanır.

Kablo hatları işletmeye alınmadan önce MSz 0990/72 no.lu standarda göre deneyden geçirilmektedir. DC geri lim deneyleriyle; yalıtkanlık direnci ölçülmekte ve yalıt kanın elektriksel dayanımı saptanmaktadır. Yani PE ya lıtkanlı kablo hatlarının yalıtkanlık direnci en az 500 Mohmkm olmalıdır. 5.8/10 kV ve 11.6/20 kV anma geri limli kabloların, sırasıyla, 30 kV ve 60 kV deney gerilim lerine 20 dakika süreyle dayanmaları durumunda yalıt kanlık dayanımları yeterli sayılmaktadır.

HAVA HATTI ŞEBEKELERİ

Hava hattı şebekelerinde temel uygulama ve gelişme doğ rultusu; yapısal ve akım taşıyan birimlerde beton ve alü minyumun kullanılmasıdır.

Macaristan'da alçak ve orta gerilim hava hattı şebekeleri nin kayda değer özelliği; tüm ülkede en küçük birimlerde bile özdeşliği sağlayan standart tasarımlara göre yapılmış olmalarıdır.

1. Alçak Gerilim Hava Hattı Şebekeleri : Alçak gerilim (U 400 V) şebekelerinin direkleri beton dandır. Çelik kafes direkler ancak özel durumlarda (yük sek mekanik yük) kullanılır. İletken malzemesi Aluduı ya da ACAL'dır. Bağlantı elemanları vidalı klemenslerdir.

Ayrıca sargı ya da soğuk döküm tipi bağlantılar da kulla nılmaktadır. Tüketici hatları ise PVC yalıtkanlı kablodan hava hattıdır. Genel aydınlatma lamba armatürleri, genillikle, alçak ge rilim hava hattı şebeke direklerine takılıdır. Armatürler direğin kenarına ya da tepesine bağlanabilir ve alümin yum alaşımından yapılmadır. Lamba gövdesi ve diğer metal aksam da alüminyum alaşımdır.

2. Orta Gerilim Hava Hattı Şebekeleri : Macaristan'da orta gerilim şebekeleri, yalnızca 20 kV ha va hattı şebekeleridir. Burada da, belirleyici özellik, be ton destek direklerinin kullanılmasıdır. Kol ve köşelerde çelik yerine genellikle beton direkler kullanılmaktadır.

3. Direk Trafo İstasyonları : Tek ya da çift sütun beton direkler, çelik yapıların ba kım gereği nedeniyle, çelik direklerin yerini almaktadır. Tek direkli (Macaristan'da O TS olarak gösterilir) istas yonlara en çok 400 kVA'lık yağlı trafolar yerleştirilebi lir. Çift sütunlu direk istasyonlarındaki en büyük anma gücü ise 630 kVA'dır. 4. Tesis ve Bakım : Hava hattı şebekelerinde bakım gereğinin azaltılması, te sis niteliğine bağlıdır. Direkler üzerindeki bağlantı ele manları üzerindeki korozyona dayanıklı tabakaların ze delenmemesine özen göstermek gerekir. Direğe bağlanır ken hasar görmezse, akım taşıyan iletkenlerin, yeraltı hatları için gerekli bakıma gereksinimi olmayacaktır.

Dayanıklı ve güvenilir bağlantılar soğuk döküm yönte miyle sağlanmıştır. Burada teknolojik koşullara aynen uymak gereklidir. Bu yöntem için bir tür basınçlı "Cart ridge" kullanılmaktadır. "Cartridge" tel üzerine hidrolik presle altıgen biçimli olarak bastırılmaktadır.

Elektrik Salt Aygıtları :

Macaristan'da, özellikle sanayi uygulamalar için, alçak gerilim dağıtım ve salt olanakları çok yaygındır. Bunla rın ortak özelliği, salt aygıtının, kablo bağlantısının ya pılmasıyla işletmeye hemen alınabilecek biçimde hazır olarak yerleştirilmiş olmasıdır.

Aygıtlar, ya salt aygıtları ile birlikte bulunmakta ya da girip çıkabilen birim ya da gruplar halinde olmaktadır. Birlikte bulunanlar bir tablo üzerine monte edildikten sonra yuvaya yerleştirilmiştir. Girip çıkabilen sistemler de iki çeşittir. Birinci türde, aygıtlar gruplar halinde ka salara monte edilmiştir ve bu kasalar takılıp çıkarılabil mektedir. Diğer çağdaş yöntem özel aygıtlar gerektir , mektedir, burada bozulma eğilimi gösterebilecek bağlan tılar tek tek yerleştirilmektedir.

Her üç yöntemin bakım gerekleri de dahil olmak üzere, yatırım gereçleri ve teknik olanaklar açısından farklılık lar vardır. Maliyet açısından klasik yöntem en uygunu dur. Takılıp çıkarılabilen salt tabloları en pahalısı olmak la birlikte, teknik nitelikleri en yüksek olanıdır.

Bakım gerekleri, ancak endüstriyel olarak imal edilmiş salt aygıtları kullanılarak en aza indirgenebilir. Bu da an cak, alüminyum bara kontakları ve kablolar, uygun tek noloji ve özenli bir çalışma ile imal edildiğinde gerçekle şir.

Alüminyum baralar kullanıldığında, alüminyumun me kanik etkilerden deforme olduğu ve yüzeyinde oluşan oksit tabakasının iyi bir yalıtkan olduğu göz önünde tu tulmalıdır.

Alüminyum ve bakır baraların bağlantılarından da söz et mek gereklidir. Bilindiği gibi, farklı metallerin farklı e lektrokimyasal potansiyelleri vardır; bu nedenle, nemli ortamlarda alüminyum ve bakır baraların bağlantı yüzey lerinde elektrokimyasal korozyon oluşur. Korozyonla oluşan bileşikler, bara bağlantısının geçiş direncini yük seltir.

Korozyonu önlemek için, bağlantı yüzeyleri arasına ka deh biçimli bir plaka yerleştirilir. Bu plaka, temiz birer bakır ve alüminyum plakaların basınç altında birlikte yu varlanmasıyia elde edilir. Alüminyum yüzeye alüminyum, bakır yüzeye de bakır bağlantısı yapılır.

Kasaların birleştirilmesiyle oluşan salt aygıtlarında, ba kım gerektirmeyen sistemlerin iyi örnekleri bulunabilir. Bir örnek Macaristan'da A simgesiyle gösterilen alümin yum kaplamalı sistemdir.

Kasalar ÖAISII2 alaşımından dökülerek yapılır. Korozyo na dayanım özelliğinin yanında, bu kasaların en belirgin özelliği yüksek mekanik dayanıklılık ve küçük ağırlıklı oluşları ile İP 54 koruma düzeyleridir. Sistem üç türden oluşur. Temel modül T in yüzey boyutları "0,5; 1; 2" dir. Taban boyutları ise 270x270'tir.