MÜHENDİSLİK DÜNYASI

uygulamalar

1. GÎRÎŞ

Stokholm Arlanda Havaalanı'nın inşa halinde olan yeni terminal binasında, 20 uçağa aynı anda hizmet sağlayabilecek nitelikte, merkezi kaynaklı 400 Hz'lik sa bit bir güç sistemi kurulmakta dır.

Bu yeni kuruluşla, dikkatler bir kez daha uçakların yerüstü güç gereksinmelerini bu biçim de karşılamaları konusunda top lanmaktadır. Benzer sistemler daha önce Eastern Havayolları tarafından Miami'de, TWA tara fından Kansas City'de, Continen tal Havayolları tarafından Los Angeles'de, Kanada Havayolları tarafından Toronto, Montreal ve Van Counver'de ve Braniff Inter national tarafından Dallas/Forth Worth Havaalanı'nda gerçekleş tirilmişti.

Terminal hizmetlerinin maliye tinin günden güne artması kar şısında daha birçok havaalanı nın, sabit 400 Hz dağıtım sis teminin getirdiği maliyet artı rımından (tasarrufundan) yarar lanmak istemesi doğaldır.

yem stokholm havaalanı

4oo hz sabit göç sistemi çevıren :

tarhan atabay

2. NEDEN MERKEZÎ SÎSTEM ?

Elektrik gücü için standart al ternatif akım frekansı (60 Hz olan ABD dışında) genellikle 50 Hz'dir, ancak jet uçakları alanında bazı gerekli nedenler le standart alternatif akım fre kansı 400 Hz dir. Bu nedenlerin başlıcaları daha yüksek frekans ta çalıştırılmak üzere yapılan motorların (transformatörlerin), rölelerin ve diğer elektrik ay gıtlarının önemli oranda daha küçük boyutlarda ve daha hafif olmasıdır. Havacılıkta hacimden ve ağırlıktan yapılan bu artı rım doğrudan doğruya taşınan yük kapasitesine ve uçuş menzi line eklenmektedir. Bu kazanç özellikle, havalandırma, kabin aydınlatması, yemek hazırlama gibi elektrik enerjisi kullanan ve yolcunun rahatını sağlayan sistemlerin ön plana çıktığı ticari havacılıkta daha da önem kazanmaktadır.

Tarhan Atabay, Elk.Yük.Müh., SMM (Aircraft Engineering, Ağustos 1975, Londra)

Öte yandan yerüstü ve uçak güç sistemi frekanslarının böyle faik lı olması, havaalanları, havayol ları ve bakım kuruluşları için sürekli sorunlar yaratmıştır. Uçaklar yerdeyken ve motorları çalışmazken, özellikle yolcu rahatlığı ile ilgili bazı elek trik sistemlerinin çalışmaya devam etmesi gerekmektedir.

Modern jet uçakları 400 Hz yar dımcı güç birimi (APU) ile do nanmış olduğu halde bu birimin yerde kullanılması gürültüyü ve kirlenmeyi artırmaktadır. Ayrıca yardımcı güç biriminin bakımı ve yakıt tüketiminin önemli maliyet konusu olması yanında, örneğin havaalanının olağanüstü sıcak olması ve yardımcı güç birimi nin havalandırma sistemini bes lemede yetersiz kalması gibi gö rece küçük güç kapasitelerinden doğabilecek sorunlar da söz ko nusudur.

Bu nedenle bugün bütün dünyada yaygın olan uygulama bütün ter minal yükleme kapılarında, di zel tahrikli, hareketli 400 Hz üreteçler (generatörler) bulun durmaktır.

Oysa ki, dizel üreteçler yine gürültüleri ve egzos gazları ile çevreyi kirletmektedirler. Ayrıca bunların bakımları da ciddi bir sorun olmaktadır. Da hası bu hareketli aygıtlar, yük leme rampası üzerinde taşınmak için personel ve çekici başka bir araç gerektirmektedir.

Bütün bunlar maliyeti artırdığı gibi, rampada bir trafik yoğun luğu ve uçak çevresinde yağ le keli ve egzos gazlı bir ortam yaratmaktadır.

Sonuç olarak, genellikle hare ketli bir hizmet yerine sabit bir hizmet tercih edildiğinde en makul çözüm, merkezi bir 400 Hz güç kaynağının kurulması ve 400 Hz gücün uçak yükleme kapılarına dağıtılmasıdır. Bu şekilde bütün uçaklara düzgün ve güvenilir güç iletilmekte; bakım sorunları azalmakta, uçak çevresindeki gürültü ve kirlen me yok edilmekte ve uçak varış ve kalkış işlemleri bir yada iki yer kablosunun bağlanmasına indirgenmektedir. Ek bir üstün lük olarak merkezi sistem yükle ri birleştirerek, giriş gücünde azami ekonomi sağlamakta ve çok sayıda dizel üreteçlerin toplam gücüne kıyasla daha küçük güçte bir motor üreteç grubu yeterli olmaktadır.

3. DAĞITIM ŞEBEKESİ

Merkezi sistemin avantajları bu kadar belirgin ve elektrik ener jisi dağıtımında genellikle uy gulanan yöntemken neden havaa lanları, bütün dezavantajları ve yüksek maliyetine karşın şim diye dek tek üreteç birimleri kullanageldiler ve halen kullan maktadırlar? 400 Hz enerji üre timinde ve özellikle dağıtımın da karşılaşılan teknik sorunlar pek çok havaalanında merkezi güç sistemi tekniğinin uygulan masını önlemiştir.

50 Hz dağıtımda bütünüyle önem senmeyen tepkin (reaktif) etki ler, 400 Hz ve yüksek frekans larda büyük önem kazanmaktadır. Karşılıklı endüktif etkilemeyle 400 Hz kablolardan yayılan güç yakındaki iletken malzemede ge rilim düşümüne neden olan endük tif akımlar ve fuko akımları ya ratır.

Birçok kez havayolları, uçak imalatçıları ve/yada havaalanı yönetimleri merkezi sistem kur mayı denediler ancak, tek kay nak birkaç uçak ile yüklendi ğinde ciddi dengesiz yüklenme ile karşılaştılar.

20 kadar büyük çapta sabit sis tem kurmuş ve son olarak İsveç Havacılık tdaresi tarafından Arlanda sistemini kurmak üzere seçilmiş olan Teledyne Inet Firması dengesizlikten yada ay nı üreteçten beslenen herhangi bir uçağın oluşturduğu yükleme den bağımsız olarak, her bir hattaki tepkin gerilim düşümü nü yok eden bir özel katı hal hat düşüş kompensatörü geliştir miştir.

Bu hat düşüş kompensatörleri ile 115/200 V, 400 Hz merkezi kaynak etiket gücü içinde kalmak kay dıyla ±% 2 düzenlemeyle (regü lasyonla) istenen sayıda uçağa güç sağlayabilmektedir. Jet uçakları için izin verilebilir gerilim düzenleme sınırları kü çük farklılıklar göstermekle birlikte bütün büyük gövdeli Amerikan uçaklarında izin veri lebilir düzenleme sınırı ±% 2,6 yada daha fazladır.

Eski nesil dar gövdeli uçaklar da normal düzenleme sınırı ±% 3 dür. US Mil Amerikan Askeri Standardı Std 704 A ve İngiliz Standardı 24 100 Bölüm III geri limin % 2,5 içinde denetlenmesi

gereğini belirtmektedir.

Edilgin hat düşüş kompensatörü, diğer bütün hatlardan bağımsız olarak her bir yük hattına bağ lanır ve aynı kaynaktan besle nen diğer yüklerle herhangi bir iletişimi yok ederek yalnızca kendi yük kablosu üzerindeki düşüşleri giderir.

Hat düşüş kompensatörü (HDK), 400 Hz güç kablosuna bağlandı ğında, kabloyu güç kaynağına, önemli bir dizi tepkin yük de ğil de ihmal edilebilir yalın bir dizi direnç gibi gösteren, tepkin öğelerin bulunduğu bir devreden oluşur. Kompensatör kablo üzerinde tesis bakımından uygun olabilecek herhangi bir yere konabilir.

HDK kablo uzunluğuna göre ayar landıktan sonra katı hal birimi hiçbir müdahaleyi gerektirmez. Aygıt kısa devre korumasını da içermektedir.

HDK sisteminin iki önemli avan tajı şunlardır:

1. Geçici gerilim düzenlemesi: Devrenin niteliği nedeniyle, kompensatörün geçici tepkesi yarı çevrimden daha kısadır ve dolayısıyla üreteç düzen leyicisininki kadardır. Di ğer sistemlerde geçici tepke 1 3 saniye dolaylarında yada daha kötüdür.

2. Dengesiz yükler: Diğer tip düzenleyicilerin üç fazdaki ortalama düşüşe göre düzelt me yapmalarına karşı burada, herbir hat ayrı ayrı kompan se edildiğinden, HDK dağıtım sistemindeki yük dengesizlik lerinden doğan gerilim denge sizliğini en düşük düzeyde tutar. Böylece herbir fazda ki yük akımının eşit olmadı ğı durumlarda, diğer sistem lerde olanaksız olmasına karşın, belirtilen gerilim düzenlemesi sağlanmaktadır.

Merkezi güç kaynağı tekniği uy gulaması, bu özel aygıtın başa rıyla geliştirilmesiyle olanak lı olmuştur.

Merkezi üreteçten uçağa olan uzaklık 150 m'yi aştığında da ğıtım kablo s undaki gerilim 575 V'a ayarlanır. 600 m'yi aşan uzunluklarda gerilim 1000 V'a yükseltilir. Bu geri lim herbir uçak park yeri yada bakım istasyonundaki transfor matörlerle yine 115/200 V'a in dirilir.

İkişer adet 313 kV(A motor üreteç gruplarım içeren makine daireleri

4. ARLANDA HAVAALANI TESÎSÎ

Şekil Arlanda uluslararası ter minal binasını göstermektedir, îki makine dairesi T22 ve T23 de ikişer adet düşey milli 313 kVA motor üreteç grubu bu lunmaktadır. Motor üreteç grup l a r ı 380 V, 50 Hz şebekeden beslenmekte ve 975 V, 400 Hz_ çıkış vermektedir. Çıkış geri limi standart 1000 V kablo kul lanımını olanaklı kılacak bi çimde b e l i r l i bir emniyet mik t a r ı kadar 1000 V'un altındadır. Herbir makine dairesinde iki motor üreteç grubu birlikte bir 400 Hz baraya bağlıdır. Gruplar yük altında otomatik paralel çalışma ve otomatik yük bölüşü mü için donatılmıştır. Herbir makine dairesi barası, makine daireleri arasındaki bir i r t i bat barası ile birbirine bağlı olarak, terminal binasının her bir "finger"i çevresindeki çe ş i t l i yük noktalarını dolaşan ring barayı beslemektedir.

Bu yük noktalarında uçağa 115/200 V,400 Hz güç sağlayan indirici transformatör ve hat düşüş kompansatör kabinleri bulunmaktadır. Dağıtım kablo ları ve HDK sistemi, bir makine dairesi i l e çapraz "finger"de en uzak uçak konumu arasında 800 m yi bulan uzaklık üzerin den besleme yapılabilir biçim de tasarımlanmıştır. Dört mo tor üreteç grubu, iki e.yrı ma kine dairesinde bulunmalarına

karşın, güç gereksinmesi gerek tirdiğinde otomatik olarak dev reye girecek biçimde, bir sis tem bütününün bölümlerini oluş turur.

Ana birimdeki (örneğin T22 ma kine dairesi) yük tam yükün % 70'ine ulaştığında, T23 maki ne dairesindeki ikinci motor üreteç grubu devreye girer ve yükü bölüşür. Daha fazla yük lenme durumunda T22 makine dai resindeki üçüncü grup sırayla devreye girer. Dört motor üre teç grubundan herhangi b i r i ana birim olarak seçilebilir; ikin ci birim daima diğer makine dairesindeki bir grup olmakta dır. Yük azaldığında, hizmet gören bir uçağa güç kesintisi yapmadan birimler yine sırayla devre dışı e d i l i r l e r . Güç tale binin yeni bir birimin devreye girmesini gerektiren miktarın etrafında oynaması durumunda, güvenlik devreleri birimlerin sık sık devreye girip çıkmasını önler: bir motor üreteç grubu devreye girdiğinde en az bir saat devrede kalır.

5. KABLO BAĞLANTILARI

Gücü uçağa iletmek için çeşit li yöntemler kullanılabilir. İstendiğinde dağıtım sistemi beton zeminli pistin irtibat çukurlarında sonlandırılabilir.

Kısa, yandan yükleyici yolcu köprülerinin kullanıldığı Ar landa Havaalanı'nda uçak fiş

bağlantısını yapmak çok kolay dır. Teleskopik yolcu köprüle rinin kullanıldığı havaalanla rı ise uçak kablo irtibat soru nuna bir başka yaklaşımı gerek tirir.

"Skyflex" sistemi, örnek olarak, standart yolcu köprüsünün her bir bölümüne tutturulmuş iç içe girebilir kablo kılıflarını içe rir. Teledyne inet tarafından imal edilmiş olan "skyflex" kab lo, bir bağlantı kablosu ve boş luk alma düzeni ile sonlanır. Motorlu bir makara düzeni kab lonun boşluğunu alarak bir koru ma bölmesinde toplar ve böylece kablo dış etkilere karşı korun muş olur. Kullanmak için indi rildiğinde standart çelik kab lo, bağlantı kablosunu yer dü zeyine kadar indirir ve böylece uçağa fiş bağlantısı kolayca yapılır. Kablo boşluk alma dü zeni yolcu köprüsü ucu ile (ge niş gövdeli uçaklar dahil) uçak fişi arasındaki en büyük uzak lıkları karşılayabilecek durum dadır.

Bu denenmiş yöntemle yer perso nelinin uçağa güç irtibatını yapması yada çözmesi birkaç sa niyelik iştir.

6. ÖZEL TASARIMLI SİSTEMLER

400 Hz merkezi güç dağıtım sis temi bir bütün olarak düşünül melidir. Emniyetli ve güvenilir bir hizmet elde etmek için, mo tor üreteç grubları, dağıtım şebekesi ve uçak bağlantı düze neği karşılıklı uyumlu olarak tasarımlanmalıdır. Bu nedenle pekçok 400 Hz yer düzeneği ima latçısı tüm sistem tasarımlama ve tesis etme sorumluluğunu birlikte yüklenmeyi yeğler; ay rıntılı proje geliştirilir ve tesis uzman mühendisler deneti minde yapılır (50 Hz li sistem lerde çok küçük etkiler yapan bazı alışkanlıklar ve yuvarla malar 400 Hz sistemlerde sürek li sorun kaynağı olabilir).

Her havaalanının kendine özgü fiziksel düzenlemesi ve işlet me koşulları olduğundan herbir sistem için özel tasarımlama gereklidir. Fakat bu yaklaşımın yüklediği mali külfet, arızasız işleyen ve gelecekteki gerek sinmeleri karşılayacak biçimde genişletilebilen bir sistemle kısa sürede karşılanır.

haberler

BİRİNCİ ULUSAL Bİ Lİ Şİ M KONGRESİ

Türkiye Bilişim Derneği tara fından düzenlenen Birinci U lusal Bilişim Kongresi, 18 20 Ekim 1976 tarihlerinde Anka ra'da yapılacak.

Birinci Ulusal Bilişim Kong resi Düzenleme Kurulu'ndan edinilen bilgiye göre, kongre yeri, programı ve b i l d i r i ö zetlerini içeren ayrıntılı bir kitapçık, 1 Ekim'de i l g i l i lere gönderilecek.

Y ENİ Y AY IMLANAN TÜRK STANDARTLARI

TS 2098

TS 2100

TS 2115

TS 2126 TS 2138 TS 2156 TS 2186

Elektronik Aygıtlar ve Bileşenlerine Uygula nacak Çevre Koşullarına Dayanıklılık Temel Deney Yöntemleri Deney Fda: Geniş Bantlı Rasgele Titreşim Yüksek Tekrarlanabilirlik Düzeyi Elektronik Aygıtlar ve Bileşenlerine Uygula nacak Çevre Koşullarına Dayanıklılık Temel Deney Yöntemleri Deney Fdc: Geniş Bantlı Rasgele Titreşim Düşük Tekrarlanabilirlik Düzeyi Elektronik Aygıtlar ve Bileşenlerine Uygula nacak Çevre Koşullarına Dayanıklılık Temel Deney Yöntemleri Deney U: Çıkış Uçları ve Tutturma Düzenleri İçin Mekanik Dayanıklılık Testleri Elektronik Aygıtlar Güvenlik Koşulları (Şehir Elektrik Şebekesinden Beslenen ve Su Damlaması ve Su Sıçramasına Karşı Korunmuş Elektronik ve İlgili Aygıtlar İçin) Elektrik Teknolojisinde Kullanılan Harf Simgeler : Kısım 1. Genel Elektronik Aygıtlar ve Bileşenlerine Uygu lanacak Çevre Koşullarına Dayanıklılık Temel Deney Yöntemleri Deney B: Kuru Sıcaklık Elektronik ölçme Donatımlarının tşlevsel Çalışma Niteliklerinin Tanımlanması

12 TL

5 TL 8 TL 14 TL 8 TL

TS 2152

TS 2169 TS 2196 TS 2198 TS 2238

TS 2258 TS 2267 TS 2343

TS 2361

Elektrik Teknolojisinde Kullanılan Harf Simgeler: Uziletişim (Telekomünikasyon) ve Elektronik Yeraltında Kullanılan Çelik Boruların Korozyondan Korunma Kuralları 35 mm lik Mikrofilm Okuma Aygıtının Başlıca özelikleri Mikrokopi Okuma Ekranı Işığının ölçülmesi Elektronik Aygıtlar ve Bileşenlerine Uygulanacak Çevre Koşullarına Dayanıklılık Temel Deney Yöntemleri Sıcaklık Nem (Bileşik Dönemli) Deneyi Alçak Frekans Kabloları PVC Yalıtkan Kılıflarının Standart Renkleri Ses Sistemi Aygıtları Mikrofonlar Hava Kirliliği Ölçme Metotları Havadaki Kükürt Bileşiklerinin Kurşun Dioksit Metodu ile Tayini Hava Kirliliği Ölçme Metotları Havada Süspansiyon Durumunda Bulunan Maddeler Miktarının Tayini

16 TL

6 TL 3 TL 3 TL 5 TL

2 TL 12 TL