BESLENME GERİLİMLERİ VE İLETİM

UDK: 621.8.037

Besleme Gerilimleri ve İletim

Yazan : E. H. W. BANNEB (• )

Çeviren : Salim ,UZEL Karabük Demir Çellk İşletmeleri

ÖZET :

Volt'un çıkım Danteli pilinin ilk elektro motor kuvvet birimi ' kabul '.edildiği elektro kimyanın ilk günlerine dayanır. Bu tarihsel incelemede yazar e'ektrikl güç temmi'nin ve iletim sistemi gerilimlerinin (teknolojik ola rak ne şekilde artıp değiştiğini ve tyük talep lerinin değişimini inceliyor.

SUMMABY:

The origm of the {volt geos back to 'the early days of electro chemistry, hvhen the jDo niell celi was accepted •as the Jirst basic pınit of electromotiveforce. in this historical account, the author traces how powersupvW and transmissıon system voltages have chan ged and increased !a$ technology and load Ide mands advanced.

İlk pratik laboratuvar elektrik enerji kaynak, lan muhtelif tiplerdeki kuru pillerdi. Bunlardan, sabit ve devamlı bir e.m.k. veren Daniell pili volt biriminin kabul edilmesine önderlik etmişti.

Sonraki gelişmeler, Daniell pilinin 1,1 volt olan hakiki çıkış değerinin, sıcaklığa ve elemanla rındaki yoğunluğa bağlı ^duğunu ve bu çıkış geriliminin birim olarak» kabul edilen voltun de ğerine eşit olmadığını göstermişti.

D.C. motor ve generatörlerinin gelişmesiyle, elektriksel güç devri başlamış ve çalışma stan dardı için daha büyük gerilimlere ihtiyaç duyul muştu. 100 volt başlangıç voltu olarak kabul edilmiş, fakat çok geçmeden hattaki gerilim dü şümü fark edilince bunu karşılamak üzere gene ratörlenn çıkışı 110 V. yapılmıştı.

Herhangi bir koordinasyon düşünülmeden, değişik gerilimli güç istasyonlarından besleme yapıldığından, evvelce üretilen 100 V. ve 200 V. luk devrelerle 110 V. ve 220 V. luk devreler bir leştirilmişti. Aydınlatma ve güç gayeleri için kullanılan 110+110 veya 220 Voltluk 3 hatlı d.c sistemi 220+ 220 veya 440 V. yapılmış, daha sonra da 230 + 230 veya 460 volta dönüştürül müştü.

Bu sistemler; 1904 senesinde İngiliz Mühen dislik standartları, komisyonunca, d.c ve — o tarihlerde yeni kullanılmaya başlanan — a c için yayınlanan 110,220, 440 ve 500 voltluk stan dart raporlarıyle desteklenmişti. Daha sonra da 1915 senesinde yayınlanan diğer bir rapor bu gerilimleri teyit etmişti.

O tarihlerde 115+115 veya 230 voltluk sis temlerde mevcuttu. 110 voltluk beş hatlı bir sis tem de bazı yerlerde kullanılmakla beraber, fabrl (*) Electronics and Power, Nisan 1969 Sayfa 128 129.

kalarda genellikle 110, 220, 230, 440 veya 115, 230, 345 ve 460 volt kullanılıyordu.

Alternatif akımla beslemede ortaya V3 fak törü çıkmış ve bundan dolayı faz nötr arası 220 V. için fazlar arası 380 V., faz nötr arası 230 V. için ise fazlar arası 400 V. olmuştu.

İlk zamanlarda bir türlü sabit bir kullanma gerilimi tegbit edilemiyordu. Bunun sebeblerin den biride ilk imal edilen gazlı ve vakumlu lam baların pratikte istenen gerilim sınırları dahi. linde yapılamamasıydı. Bu lâmbaların çalışma gerilimleri sonradan yapılan deneylerle tesblt ediliyordu Fakat sonraki gelişmeler bu zorluk lan yenmiş ve lambalar istenen gerilim tole ranslarında imal edilebilmişlerdir.

İlk Standartlaşma :

1882 1936 yılları arasında llgiltere'nin elek trik donatım durumu göz önüne alınarak 1937 de elektriksel beslenme şartları tesblt edildi. İşte bu şartlara göre; alçak gerilim normal şart larda 220 voltu geçmeyen ,fakat tesbit edilen esaslar dahilinde yüzde İtibariyle değişebilen ge rilimdi. 230 volt 1930 senesinde Standard haline geldi. Bu her ne kadar üç fazlı 400/230 V. ola rak düşünülmüşsede aslında 3 hatlı 230+230 ve ya 460 voltluk d.c. sistemlere tekabül ediyordu.

Daha sonra telektrlk enerjisinin kullanma sahası arttı ve mevcut şebekeden biraz daha fazla elde edebilmek için 230 volt olan kullanma gerilimi kanunen kabul edilmiş max. 250 V. dahilinde en emniyetli gerilim olan 240 volta yükseltildi. Bir çok kimse tngllterede üç fazlı gistemlerin Standard gerilimini 400/230 V. bil mesine rağmen bu standard 415/240 volttur.

tlgiltere'de 415/240 voltluk besleme yapıl dığı halde bunun haricindeki diğer Avrupa memleketleri Uluslararası1 Elektroteknik Komls yonu'nıın 1966 daki standart gerilimler hakkın

Elektrik Mühendisliği 155

daki tavsiyelerine uyarak, kendilerini 230/220 volta ayarlamışlardır. Fakat yukarıda tavsiye edilen farklı iki gerilim sistemi hiçbir zaman aynı memlekette kullanılmamalıdır. Avrupa'nın bazı kısımlarında çok azda olsa halâ İsrarla tek fazlı 150 V.luk sistemler kullanılmaktadır.

IEC tarafından tavsiye edilen üç fazlı 208/120 voltluk diğer bir sistemde bu gerilimde çalışan özel cihazlarda kullanılır. Bunun gibi 470/277 voltluk üç fazlı sistemlere de müsaade edilir. Fa kat bunlar yalnız endüstri veya çok büyük si teler içindir. Genel dağıtımda kullanılmazlar.

Birleşik Amerika'da alçak gerilimler, büyük Şebekelerden çok ev, büro, gibi yerlerde kulla nılır. Bu sebeble genel dağıtımda 120 volt, 4 10 kW. gibi küçük güçlerde de 240 V. kullanılmak tadır Bu gerilimlerin frekansı 60 Hz. dir. Tev siye edilen bu gerilimlerden gayri 115 voltluk begleme de bazı yerlerde halen bulunmaktadır.

Gerilim terimi 1904 1944 seneleri arasında yürürlükteki fabrikalar kanununda basınç olarak geçmiş, havai hat işlerinde bunun yerine yüksek tansiyon terimi kullanılmıştır.

Tansiyon ve basınç terimleri (lynı anlama geldiğinden bir elektrik terimi olarak yalnız ge rilim terimi tercih edilir. Mekanik ve başka branş larda tansiyon ve basınç terimleri tamamen zıt manaya gelmektedir. Yani vektöriyel olarak tan siyon basıncın tersidir.

Yüksek gerilimler

Şimdiki A.C üretim ve dağıtımındaki geri lim değeri, normal yaşama standardının İstediği gerilim değerinden çok yüksektir. Bu gerilim ler temel gerilim değeri olan 110 voltu 2,3....10 kat sayılarıyla çarparak 3, 3 6, 6 11 22 23 KV hatta 60 kv .ta yükseltmek suretiyle elde edilir. IEC bu değerlerin üstünde İki gerilim grubu daha tavsiye ederki bir memlekette bunlardan sadece bir grubu kullanılmalıdır.

îngilterenin faz arası standart gerilimleri 66, 110,132,150,220,275,330,380 kv. dlr. Fakat bunların hepsi kullanılmaz. Bunların da üzerinde müşterek genel bir gurup daha vardırki bu gu rupta da faz arası gerilimler 500 700 ve 750 kv. tur.

Çok Yüksek Gerilimler

1950 yılından sonra elektriksel güç ihtiyacının artması 132 kv. tun da üstünde bir gerilim ihti yacının icap ettirdi. O zamanlar IEC, max. ge rilim İçin 300 kv, nominal gerilim içinde 275 kv tavsiye ediyordu. Yeni kurulan şebekelerdekt hatlar ve direklerde ilerideki muhtemel değişik likleri kaldırabilmesi için 275 kv. ta göre yapı lıyordu.

1960 dan sonra elektriğin tatbik sahası da hada genigleyince daha yüksek gerUimlere İhtiyaç duyuldu. îngilterede, kısa ımesafelerdeki 132

Elektrik Mühendisi 1J1 135

kv. ve 275 kv. luk devrelerin 400 kv. luk dev relerle birleştirilmesinin kolay ve iyi olabileceği fikri savunuldu. Bazı şebeke hatlarının askı iza latörleri değiştirilerek 275 kv. dan 400 kv. ta yükseltildi. Daha ilerdede bazı değişikliklerle bunların 500 kv. ta yükseltilmesi imkân dahilin dedir. Dünyanın kuru ve sıcak iklime sahip ba zı kısımlarında daha da yüksek gerilimler tat bik olunmaktadır. Meselâ Kanada için bu geri lim 750 kv. tur.

Cer de kullanılan A.C ve D C den D.C. için 600*, 750, 1201 , 1500, 2400* ve 3000 volt değer leri tavsiye edilir. Emniyet düşüncesiyle A.C 25 kv. tun kullanılamayacağı tek fazlı cer sistemle rinde ise 6250 V. kullanılır Bu gerilimlerin fre kansı 50 Hz.dır. 16 2/3 Hz. lik sistemler artık tarihe karışmak üzeredir. İEC devri geçmiş olan bu sigtemlerden sadece 3400 V, 16 2/3 Hz lik sistemi tavsiye eder.

Doğru akını Yüksek gerilimli D C. nin uzak mesafelere ta şınmasında farklj güçteki sistemlerin birleştiril mesi gibi üstünlükleri vardır. Buna misal olarak kısmen tamamlanmış olan, İngiltere ile Fransayı birbirlerine bağlayan Manş kanalındaki iki hatlı bağlantıdır Deniz altında bulunan ve + 100 kv. ile — 100 kv. taşıyan tek çelik nüveli iki hat. tın ortak noktaları topraklanarak 200 kv. elde edilmiştir. Diğer bir sistemde Thames nehri ağ zındaki Kingsnort santralıyla Londranm Kuzey ve Güneyindeki iki nokta arasında inkişaf halin dedir.

Diğer memleketlerdeki, denizi aşan ve dönü şü arzdan yapılan tatbikatlara; İtalya ve Sardun ya adası arasındaki 200 kv. luk bağlantı ile İsveç Danimarka arasındaki 250 kv. luk ve Vancouver adasındaki 260 kv. luk bağlantıları misal olarak verebiliriz. Halen Colombla'dan Los Angeleg'e ve Arizonaya ip 400 kv. luk iki uzun pasiflk hattıda inşa halindedir.

Yugoslavyadan İtalya'ya enerji ihracı için ha zırlanan tasarıya göre enerji nakli 300 kv. luk havai hat ve deniz altı kablolarıyla yapüacaktır. Ruslar, arasında 1500 milden daha fazla uzaklık bulunan Uralları, Sibiryaya 750 kv. luk hatlarla bağlamaya çalışmaktadırlar. Kuzey Amerikada Ohurchill şelâlesinden Labrador'a, Montreal'e ve New Foundland yoluyla New York'a 900 1000 kv.luk yüksek gerilim hatlarının inşaası tasar lanmaktadır. Montreal'e çekilecek hat takriben 2500 km. uzunlukta ve 1000 kv. tur.

Halen Japonya'da eşsiz bir proje mevcuttur. Uzun mesafelerde kullanılan doğru akım yerine iki hatlı, frekansları 50 Hz. ve 60 Hz. olan iki ayrı güç sistemi aynı ara İstasyonda kullanıl maktadır.

Bu gerilimler artık kullanılmamaktadır.