KUVVETLİ AKIM YERALTI KABLOLARINDA ARIZA YERİ TESBİTİ

UDK : 621.311.1: 621. 315. 2 : 621. 317. 7

Kuvvetli Akım Yeraltı Kablolarında Arıza Veri Tesbiti

Yazan : ŞAHİN TOSUNEB Elk. MUh. î. E. T. T.

ÖZET Büyük şehirlerimizde Y G. besleme ve A. G. dağıtım yeraltı şebekeleri hızla gelişmektedir. Meselâ 1967 Yılı başında • Istanbulda 35 ve 10 JdV yeraltı şebekesi uzunluğu 1295363 (m), Alçak genlım yeraltı dağıtım sistemi 1926350 (m), yeraltı şubeleri uzunluğu da 811576 (m) ye erişmiştir.

Büyüyen yeraltı şebekelerinin, işletme sırasında doğacak arızalarınında, en kısa zamanda, az masrafla tesbıt ve onarılması gerekir. Bu iş için bir çok metot geliştirilmiştir. Yazıda işletmede kullanılan en önemli usuller, teoriden ziyade pratiğe uygulanış şekliyle incelenmiştir.

1 — GENEL

Yüksek vo alçak genlım altında enerji dağıtım besleme kablolarında, tesis ve işletme esnasında çegltlı arızalara rastlanır. Bu arıza çeşitleri büyük bir şehirde yapılan istatistik sonunda aşağıda tablo (1) de görüldüğü şekilde tesbit edilmiştir.

T A B L O (1)

ARIZA ÇEŞİTLERİ

% ARIZA MİKTARI

îletgen - îletgen arasında kısa devre

îletgen - Kılıf arasında kısa devre

îletgen kopması

Diğer hata çeşitleri

Arızaları meydana getiren sebepler de tablo (2) de gösterilmiştir.

*

T A B L O (2)

A R I Z A S E B E B İ % ARIZA SAYISI

Yoldan gelen mekaniki darbeler

45.0

Montaj hatası

Kimyasal veya elektrıkl korozyon.

Çok yüksek gerilim darbesi

Fabrikasyon hataları

Bilinmeyen ve diğer sebepler

30.0

Tablo (2) de görüldüğü üzere, bir çok anza çeşidi vardır, bu arızaları tesbit içinde yine muhtelif ölçme metodları mevcuttur. Arızaya en uygun metodu tesbit etmek gerekir. Ayrıca, ölçüde aranılan hassasiyet de, metod seçiminde rol

ElektrlK Mühendisliği 144

oynar Bir diğer husus da, elektrik Kurumunun mali gücüdür, kurum lâzım olan her ölçü cihazını satın alamayabillr. ölçü mühendisine düşen görev, mevcut imkânlar içinde, en süratli ve hassas metodu seçip uygulamaktır.

2—G1R1Ş

Arıza yapan kabloda emniyet tedbirleri alındıktan sonra izolâsyon ölçmeleri yapılır. Faz toprak, faz arası izolâsyon ölçülerinden başka, kablo sonu kısa devre edilerek kopuk muayenesine tabi tutulur. İzolasyon ölçüleri sonunda arızalı kabloda : faz toprak, faz arası İzolasyon hataları veya faz iletgenleri kopma arızaları tesbit edilir. Arızanın cinsinin tesbitini izolasyon ölçüleri ile anlamak mümkündür, fakat hata nerededir? Hata yerinin tesbiti için aşağıda bir çok metod açıklanacaktır. Bu usullerin tatbik edilebilmesi İçin de, hata yerindeki izolasyon direncinin küçük olması icap eder. Fakat bilhassa yüksek gerilim kablolarında genellikle yüksek geçiş dirençli (50 — 100 M çı) arızalara rastlanır. Mevcut ölçü cihazlarıyla hata yerinin tesbit edilebilmesi İçin, arıza yapan kablodaki yüksek hata direncinin düşürülmesi gerekir.

3 — YAKMA CİHAZI

Bu cihaz yüksek hata dirençli kâğıt izolell kabloların, arıza yerindeki hata direncinin, yakılarak düşürülmesini temin eder. Başlangıçta, yakma cihazı vasıtasıyle kabloya yüksek gerilini tatbik edilir. Umumiyetle kademeli ayarla gerilim arttırılarak, arıza yerinde bir akım atlaması meydana getirilir. Hasıl olan ark kâğıt izolasyonu yakarak deler. Hata yerindeki direncin düşmesiyle, aynı yerdeki akım şiddeti artmağa başlar, yakma cihazı zorlanmaktadır, bir mik-

İS

tar karbonlaşma meydana gelmiştir. Cihazda gerilim düşürülerek yüksek akım şiddetinde yakmağa devam edilir. 800° C civarında karbonlaşma olur. Daha yüksek sıcaklıkta buharlaşma meydana gelir. Daha küçük sıcaklıklarda ise, karbonlaşma meydana gatirilemez. Yüksek gerilimde küçük akım şiddetinden, düşük gerilimde yüksek akım şiddetine el kumandasıyla geçilir. Bazı cihazlarda bu işlem otomatik olarak yapılır.

Yakma problemi KİELER HOWAL.DTSWERKE tarafından aşağıdaki (1) numaralı şekilde gösterildiği şekilde çözülmüştür.

Yakma sonunda arıza yerindeki direncin ç.°k küçük olması istenir. İzolasyon ölçmesi yapılarak, meselâ impuls ölçmesi yapılacaksa, yakma sonunda 500 Q altına inıldiği mutlaka tahkik edilmelidir.

4 — KLÂSİK ARIZA YERİ TESBİT METODU

Burada HEİNZELMANİST usulü verilecektir. Kablonun giden iletgenleri arasına paralel olarak galvoııomtre konur. Bağlantı iletgenleri büyük kesitli, rabıtlardakl geçiş dirençleri ise ihmal edilecek kadar küçük olmalıdır. Verilen metod kuvvetli akım kablolarına çok iyi uyar. Hatalı kablo damarına galvanometrj iletgeni direkt irtibatlıdır.

Ra ve Rb kâfi derecede büyütülür. Uı = 0 TJ,

durumda r. =

-r3 olur. Şalter 2 konu-

Çotthrmo kışrm

I i'KkUaZ z [bobini

Sekil-1

^

Yakma cihazı bir primer İkaz bobinine, bir de yüksek gerilim kademeli bobinine sahiptir. Yüksek gerilim bobini kablo ve küıfı arasına bağlanır. Bobinin kademesi değiştirilerek, devre 50 Hertz'de rezonans haline getirilir. Bu durumda bir kaç yüz kVA reaktlf güç üretilir. Alçak; gerilim devresinde giriş gücü 6 — 12 kW mertebesindedir. Kablo kapasitesi tatbik edilen 50 Hertz'llk akımla dolar ve hata direnci Üzerinden deşarj olur.

Rezonans devresi devamlı doldurularak, arıza yerinde yüksek ısı meydana getirilir. Hatalı

izolasyon yanmağa bağlayınca yüksek gerilim

bobininde kademe ayarı yapılarak rezonans hali

devam ettirilir. Daima

m L. =

olmalıdır.

C toplam kapasite olup, kabaca kablo kapasitesinden İbarettir. L yüksek gerilim bobininin ayarlanması ile elde edilen endüktivltedır. Nk reaktlf güç, No aktif güç ve G iyilik derecesi olduğuna göre :

N,.

G=

N

G ortalama 20 civarındadır. Yakmanın sonlarında, cihaz çıkışında alçak gerilim, yüksek akün şiddetine sahiptir. Bu durumda alet bir akım transformatörüdür, yakma akımı" 10 A e kadar çıkar.

munda iken U_, = U, =

ve 3 konumunda Rb2

Şekil . 2

Şekli (2) de metodun şeması da verilmiştir. Yukarıdaki eşitliklerden de faydalanarak, arıza yeri tesbijt edilir. Bu metotda görüldüğü üzere, yardımcı kablolara ihtiyaç vardır. Yardımcı kablolar da umumiyetle yüksek dirence sahiptir. Bu metotla kısa zamanda ölçme yapılamaz, halbuki kuvvetli akım kablo ölçümelerinde, çok 'küçük bir zaman söz konusudur.

ÖRNEK : Bir iletgenli 500 mm= bakır, D 2765 m boyunda bir kablo izolasyon hatası gösteriyor, ölçü neticesinde U2 = 0,423 ve U3 = 0,553 bulunmuştur, tletgen homogen kabul edilmektedir.

U,

0,423

= 2115 m

U3

0,553

Hata direnci yüksek ise yüksek gerilimli doğru akımla ölçme yapılır. Bu durumda ölçü kutusu iyice izole edilir, veya topraklanmış bir kutu içine raptedilir, ölçü personeli yüksek gerilimden mutlaka tecrit edilmiş olmalıdır. Galvonometrede aşırı akım ve gerilime karşı özel

tertiplerle korunur.

aiektrit MunenaisUlJl 144

5 — REZONANS METODU Usulün şeması ve ölçü prensibi aşağıdaki (3)

numaralı şekilde verilmiştir.

rnVı

meti bir kaç ölçü sonunda bulunan değerlerin ortalaması, olarak alınır, ölçünün emin olması için irtibatların çok iyi olması gerekir. Normal olarak kablo baş ve sonundan ölçülür. Bagtald ölçmede Afb ve kablo sonundaki ölçmeden ise Afs bulunur.

Bu durumda : X = •

-1 olurk.i hata

Sekil- 3

f,

Arızalı kablonun giriş empedansı İle tüplü âevre arasında frekansa bağlı olarak meydana gelen gerilim değişimi gözlenir. Eğer kabloda faz toprak kısa devresi veya faz kopukluğu varsa, gerilimin maksimum veya minimum değerleri okunur.

O

ölçüde fazdaki intikal hızı „ =

eşitliğine bağlıdır. C: Igık hızı, „ : üetgen yalıtımının

dlelektrik katsayısı olduğuna göre, arıza yeri

uzaklığı x =

bulunur. Af iki komşu

2 Af

maksimum arasındaki mesafedir. X (km), v (km/s), Af (Hertz) olarak alınır. Yüksek frekanslarda e hızı iletgen formuna bağlı değildir, sabit alınabilir. Aşağıdaki (3) numaralı tabloda e nin çeşitli değerleri verilmiştir. e kıymeti çeşitli kablo türlerinde değişiktir. Kablo izolasyonunun İhtiyarlaması ile dielektrik sabitesi de küçülür.

T A B L, O (S)

Kablo Uzunluğu Cinsi ' (m)

Yapısı

[m/^s]

1 KV 1 KV 1 KV 5 KV 5 KV 30 KV

1 KV

1708,7 1800 1841,5 2054

TO37.6

Eiski kablo

4x95 Cu veya 4X150 Al 4x95 Al ile 4x25 Cu

67 çeşit 1,5 ve 2,5 Sinyal kablosu

171,8 162,00 167,50

169,0 163,0 158,0 160,0

Çeşitli zamanlarda imal edilmiş ve çeşitli tipte kablolar birbirine eklenirken dikkat edilmelidir. Ek'kutuları dahi v'ye tesir eder. Mümkün olduğu kadar hassas ölçme yapmak için, Af kıyyeri faz hızına bağlı olmadan hesaplanmaktadır. Bu eşitlik, sadece tek hata yeri olduğunda doğrudur. Ayrıca bulunan X değeri x = v/2&t kıymeti Ue tahkik edilir.

Hata yerinin tesbitl için, yapılan ölçü sırasında, ölçü lletgenlerinln boyunu da gözönüne almak lâzımdır, ölçü rabıt lletgenleri mümkün olduğu kadar kısa olmalıdır.

ÖRNEK :

Aşağıda açıklandığı şekilde 348,4 m boyundaki ard arda eklenmiş kabloda arıza yeri tesbit edilecektir.

Başlangıç

ucu

1 Ek 3x50 mnV Al

1 Ek

2 Ek 3x95 mm2 Al

2 Ek

3 Ek 3x95 mm3 Al

3 Ek

4 Ek 3x95 mm" Al

4 Ek Nihayet ucu3xl50 mm2 Al

220.7 19.5 32.5 15.2

60.5

848.4 (m)

ölçü Hartmann - Braun marka cihazla yapıldığına göre, frekansı 32 - 10000 kHz arasında değiştirme imkanı vardır. Kablo başında ve sonunda yapılan ölçülerde aşağıdaki değerler tesbit edilmiştir.

Giriş Uca

Nihayet TJcu

I (Kfaz) Afs (Khz) t (Khz) A fs (Khz)

315 7000

280. tsoo

288 2680

Afb ortalama

Afs : ortalama = 1093 Khz

- 31B 4

1093 303,8 + 1093

1090 1110 1130 1070 1050 1070 1090

= 303,8 Khz

=. 273 (m)

Arıza yeri başlangıç noktasından 273 m ilerdedir. Bu durumda v = 166000 Km/s olurki, normal hlr değerdir.

6 — İMPULS ÎLE ÖLÇME METODU Bu metotda radar prensibinden faydalanılmışlar. Arızalı kabloya gönderilen İmpuls'un arıza yerinden yansıması ve yansıyan impuls'un arıza yerine gidig dönüş zamanının tesbiti, dolayıaıyle İmpuls hızı bilindiğine göre, hata yerinin tesbiti usulüdür.

Pratikteki cihazların karakteri icabı hata direnci 500 Q den küçük olmalıdır. 500 Q dan büyük hata dirençlerinde, yakma cihazı vasıtasıyla ölçü için uygun durum sağlanır.

Kablo

_ . G i d e n impuls ....^Refleksıyon

Sekil -u

Şekil (4) de impuls metodunun prensip şeması verilmiştir. Differansiyel bağlantı vasıtasıyle, osllografta geri yansıyan impulslar tesbit edilir, bunun İçin osilograf köprünün çaprazına yerleştirilmiştir. Sadece giriş, görünen empedansı, kablo karakteristik empedansına eşit olduğu takdirde yansıma alınamaz.

Katot ışınlı tüpün düşey plâklarına dönen İşaret, yatay plâklarına da testere dişi zaman gerilimi tatbik edilir. Katot ışınlı tüpün ekranında kablo boydan boya İncelenebilir. Şekil (5) de çeşitli impuls formları şematik açıklanmıştır.

Şekil (6) da cihazın blok şeması verilmiştir. Ekrandaki hatanın orijinden itibaren mesafesi zaman olarak ölçülerek, hata yeri zaman biriminde tesbit ediUr. Gidiş ve dönüş hızı eşit olduğuna göre, arıza yeri :

Burada t ^, v : m//ilf biriminden olarak t arıza yerine gidip dönme zamanını, 1 : kab'o boyunu, t, : 1 boyunda impulsun gidiş dönüş zamanını ifade etmektedir.

Kablo cinsine göre impuls formu değiştirilebilir. Uzun, sönümü kuvvetli kablolarda geniş ve

impuls

JL

jpnlım darbesi

çrriatimması

Şekil -5

yüksek darbeler, kısa iletgenlerde dar impulslar kullanılır, ölçü mühendisi, aletini iyi tanımalıdır, ölçü için en uygun durumu tesbit edebilmelidir.

Kablodaki impuls hızı v olduğuna göre : C

v=

olur. C : ışık hızı (oo 300

İzolasyonun dielektrik katsayısı, aşağıdaki (4) numaralı tabloda muhtelif malzemeler için verilmiştir.

frekans bölücü

surucu

manav r a kısmı

ir ma kpdernçşebek* kısmı

L. °'«U

>£ mpubu relıcışı

çatlal baeğ"lan -•— ti

AOmp

SeUİI-6

İZOLASYON

TABLO 4 £ : 10' HEBTZ'DE ODA SICAKLIĞINDA

Kâğıt Emprenye kâğıt

Polietilen Polivinilklorid (PVC) Polistirol

1,8 3.6

2,3

3,0-4,0

2,5

Elektrik MühendlsUlftl 144

îyi netlte için kablo baş ve sonundan iki defa öçülür. ölçü neticeleri t.

ve ty olduğuna göre,

arıza : x = 1

• mesafesinde bulunur.

t,

Bu durumda „ =

eşitliğinden impuls hızı kontrol edilmel+idir. Impulû hızı sabit

kabul edilebilir, fakat bilhassa yağlı kablolarda,

ısınma ve izolasyon malzemesinin yaşlılığı sebebiyle, ufak değişiklikler meydana gelebilir.

Yansıma cihazlarında 320 j^'e (25 km uzunluk) kadar olan kabloları ölçme imkânı vardır. Genellikle bu cihazlarda 6 seçilebilecek lmpuls bbeassianmdeadğiır,vaçrodkırk. ısEanmkeıssaafeilmerpdeulsda0h,0i5ö^lça ümyeerimte-kân verir. Yine cihazda geri gelen darbeyi enine boyuna büyültüp küçülten, bütün eğriyi aşağıya yukarıya ve sağa sola kaydıran tertipler de alınmıştır. Aşağıda şekil (7) de cihazda ekran üzerinde görülen ışıklı eğrilerin karakteristik numuneleri gösterilmiştir.

Şekil - 7

Burada a : Açık kablo sonunu (Pozitif - yansıma) b : Kısa devre kablo sonunu (negatif - yansıma) c : Normal ek kutusunu (Buat)

d : Alçak empedanslı kablo arızasın;1 e : Kopuk ucu (veya açık ucu) ex ve e2 : Kopuğun diğer yansımalarını (e - ej - ej mesafeleri eşittir) f : Kablo eğriliğini fj : Kısa kablo irtibat* önündeki kablo eğriliğini g : Diğer bir kabloyu veya boru hattının dikine kesme noktasını h : Hata yerinde kurşun kjlıfdaki su tahribatını i : Açak empedanslı kablo arızasını ij i2 : Kısa devrenin fazla yansımalarını (i - ij - 12 arasındaki eşit mesafelerden tanınır. Yansıma arttıkça genlikler küçülür, işareti değişir.

ÖRNEK : L = 1520 m üç fazla kabloda bir damar toprağa kısa devredir, t, = tx + ty = 18,75 „.. bulunmuştur. Arızalı damarda tx = 12,5 ı/ s olduğuna göre X = 1520x12,5/18,75 = 1014 m de arıza vardır. Bu durumda „ »= 2x1520/ 18,75 = 162 m/ ^ olup, noraml bir değerdir.

7 — ENDÜKTÎF VE KAPASÎTÎF ÖLÇÜ METODU:

Kuvvetli akım yer altı kablolarının ölçülmesinde, çok pahalı olan impuls cihazının bulunmadığı hallerde, endüktlf veya kapasitif köprü vasıtasıyle, arıza yeri tesbit edilebilir. Bu durumda şekil (8) de görüleceği üzere kablo bir dört uçlu olarak mütalâa edilir. Burada L : (Henry/ Km), C : (Farad/Km), R (ohm/Km) biriminde alınır. Bu değerler sağlam kabloda teBbit edilir, (ölçü iletgen - iletgen veya iletgen kılıf arasında yapılabilir.)

B

«fa

[R.L.G.C f

ib

ı

m

-y

Şekil-8

Aşağıdaki açıklanan üç durumda, doğru akım ölçmesi yapılır.

a) Kablo sonu açık, kablo başından

: R'

b) Kablo başı açık, kablo sonundan

: R"

c) Kablo sonu kısa devre, kablo başından: R'" R' £ R"! şarüyle

Birinci donun: dalga direnci Zo =

ve

;< 1 İse Zk: ölçülen kabloda hat

sonu kısa devre olduğu zamanki görünen empedana vo R' < R" olduğuna göre :

X =1R'

K R, L,

1 —K

R"

R, R'

kablo üzerindeki hata yeri hesaplanır. Köprüde endüktif ölçü gekü (9) da verilmlgtir.

ikinci dunun:

R' R" o R'"

Şekil (10) da ölçü şeması verilmiştir. Kablonun sonu asık vaziyette ^£ görünen kablo lletgenligl olduğuna göre:

»t

1-

R" K

R'

a

1 —K R, R'"

R, Rn

Sekil-9

Şekil-10

Rn İn yüksek değerlerinde daha İyi netice alınır. Eğer bu dirençler C kondansatörüne seri bağ-

lanırsa: X'

eşitliğinden hata

yeri hesaplanır.

R' = R" = 3o Dulumırsa, doğru netice hesaplanamaz. Bu durumda her İM İletgen birbirinden İzoledir, fakat hata yerine sahiptir. Dolayısiyle yakınlıkla netice alınır.

R' = R/" halinde Rf3 = oo arıza sonra iletgen tam İzole kopuktur veya her İM iletgen birbirine İrtibatlıdır. Rft = 0 a) R'/Zo 1 Bu durumda arıza yeri tesbit edilemez.

b) R'/Zo

L

c) R'/Zo 1

X= ,

K = l-

K

Yaklagık R'/Zo = 1 durumda iyi netice alınamaz. Paralel Rn dirençlerinin yüksek'değerlerinin kullanılmasa İyidir. Bu dirençler Cn'e seri bağlanırsa:

R! Cn X = . olur.

ÖKNEK : 3x16 mm^, 15 kV, 687 m yeraltt kablosu arızalıdır. Doğru akım ölçmesinde

R' = 36,93 O R" -= 41,27 Q, R1" = 12,50 o bulunmuştur. Endüktlvlte ve kapasite değerleri evvelki ölçülerden bilinmektedir.

L = 0,816 mH/Km lletgen/iletgen

C = 0,071 pF/Km lletgen/iletgen Karakteristik empedans:

/0,816xl0-s *J 0,071X10-»

107,2 n

R"XR"' R" ^r R"'

Zo2

n/viK « 1 Olur.

Alternatif akım köprü ölçüsünde iletgen/tletgen kablo sonu kısa devre durumunda : f = 800 Hertz de Rj = 1000 o, R2 = 187,5 ft, Rn = 75,7 j2 (endüktlvlte normal durumda) L.n = mH (Ennormal) bulunur.

0,721 K = 0,526

Elektri* Mubendlslllgl 144

0,721 — 0,526

ve X =

x,

1 — 0,526

nur.

0,262 km bulu-

8 — YÜKSEK GERİLİM DALGASI YARDIMIYLA ARIZA YERİ TESBlT USULÜ

Kablo eklerinde ve nadiren kablo üzerindeki izolasyon hataları, bazen yakılma suretiyle küçük empedanslara dügürülemez. Kağıt hava ve yağ veya plastik malzemeden ibaret izolasyon, yakma sırasında meydana gelen ark söndükten sonra kendi kendine tamir edebilir.

Sonum direnci

göstergesi (lan)

Şekil-11

Bu durumda şeması şekil (11) de verilen metotla anza yeri tesbit edilir. Hatalı kablo, yerinde atlamanın temin edileceği değere yakın doldurulur. Sonra yürüyen dalga şalteri kapatılar, atlama gerilimi toplanır. Yürüyen dalga şalterinin kapanması ile zaman ölçü aleti çalışmağa başlar, yürüyen dalga arızaya erişince, hata üzerinden bir atlama meydana gelir. Geri dönen yürüyen dalga zeman ölçü aletinin şalterini kapatır.

Zaman ölçü aletine bağlanan bir gösterge yardımıyla hata yeri direkt okunur.

Şekil (12) de aynı sistemin kendi kendine boşalan tipi gösterilmiştir. Yürüyen dalga İX mesafesine t zamanında erişince, zaman şalteri devreye girer, dalga 21 - X mesafesini kat ettikten sonra şalter devreden çıkar. Hata yeri girişteki diğer uçtan İtibaren ölçülmüş OIUT.

Şekil-12

Hata yerinin noktası noktasına teabiti İçin arıza yerindeki ark'ın meydana getirdiği manyetik dalgalar, saplı bir bobin, bir amplifikatör ve kulaklık yardımıyla tesblt edilebilir.

9 — ÇEŞİTLİ ARIZA TESBlT ÖRNEKLERİ ölçü hassasiyeti için, ölçü düzlemindeki irtibatlar iyi olmalıdır. KUsik metotlarda galvanometre iletgenleri 2,5 mm2, diğer iletgenler esnek (fleksbü) 50 mm2 kesintinde, kablo ucundaki suni kısa devreler ise 120 mm* bakır halatlar vasıtasıyle yapılmalıdır. Impuls medoduyla ölçmede rabıt iletgenleri mümkün olduğu kadar homogen ve kısa olmalıdır. Her durumda klemens bağlantılarının İyiliğine dikkat edilmelidir. Aşağıda çeşitli arıza durumlarının çözüm sekili verilmiştir.

A —i 10 kV, 3092 m, 3x95 mm' bakır kabloda iki Uetgen arasmda yüksek dirençli arıza vardır.

Anza yakılmış hata 3 Q civanna indirilmiştir. Murray metodu tatbit edilirse, kablo girişinde Ub = 0,294 ve ölçü kontrolundan Ü'b = 0,7061 bulunmuştur. Teorik olarak Ub :+ XTb = 1 olmalıdır. Hata uzaklığı X = 2x3092x294 ,= 1818 m bulunur. Kablo sonundaki ölçmede : U^ = 0,2063 kontrolda : U's = 0,7939, U, + U's =*1, y = 2x3092x0,2063 = 1275,8 m

A = (1818 + 1275,8) — 3092 = 1,8 m

X = 1818 m muhtemelen 1818 metre civarındaki eski bir buattadır.

B — 10 kV, 780 m, 3x50 mm' bakır yeraltı kablosunda bütün damarlar birbirine ve toprağa kısa devredir.

Klasik hata yeri tesblt metotları bu komplike fakat fitabil hatada kullanılamaz. Impuls metodu tatbik edilirse : Kablo başlangıcında, ölçü lletgeninde impuls müddeti 9,55 ^s, hataya kadar olan kabloda 5,34 ^s dolayısıyle tx = 5,34 — 0,55 = 4,79 ^s bulunmuştur. Kablo sonundaki ölçmede tt = 4,96 — 0,55 = 4,41 ^s ölçülmüştür. Neticede t = tx + t = 9,2 Ma buradan

t, • fj

4,79

9,2

406 m

hesanlanır. impuls hızı kontrol edilirse v = 2,78/ 0,2 = 168,5 m/jiS olur.

O — 10 kV, 481 m, 3x150 mm1 Alüminyum kabloda iki Uetgeninin kopuk olduğu tesblt edilmiştir.

İki Uetgen Ue 'kılıf arasındaki kapasite ölçülerek arıza yeri bulunur.

Kopuk iletgenler, R ve S olduğuna göre, kablo başlangıcında yapılan ölçüde R : C = 80o2 nF, S : G' x = 80,6 nF, kablo sonunda.ıse R : C = 100. nF, S : C'y = 100 nF tesb.lt edilmiştir. Sağlam -T fazında ise C, = 182 nF, (Cx + C ) <^ C,, C,; doğru değer olduğuna göre.

Cx X = lx

C,

80,2

= 481 x

= 182 m,

80x6 X' = 481 x = 213 OTL ort,alama 212,5 m

182 olur.

y = y" = 481

= 264 m, X + Y = 476,5 m,

A = (x + y) — 1 = 4,5 m neticede Xor = 212,5

4,5 = 214 m arıza başlangıç ucundan

481 yaklaşık 214 m uzaklıktadır.

D — 35 kV, 3219 m 3x120 mm2 üç kurşun (münferit) kılıflı balar kabloda bir iletgeh toprağa kabaklıdır.

Başlangıç ucundaki impuls metodu ölçüsünde tx = 19,85 jj.s, sağlam fazda tj = 41,16 ^s bulunmuştur.

19,85

X = 3219 x

= 1552,4 m'de bulunur. Bu-

lunan neticenin kontrolü için hız tesbiti yapılır.

= 2x

= 156,4

mal bir değerdir.

bulunur ki nor-

E — 1 kV, 53 m, 3 x 95/50 mmJ bakır kabloda bitr damarla kılıf arasında İzolasyon hatası tesbit edilmiştir.

önce yakma cihazı ile izolasyon 20 kQ'dan 2 fi'a düşürülmüştür. Murray usulü tatbik edildiğine göre, kablo başında U b = 0,3745,' U ' b = 0,6274, Ub 4-TJ'b = 1,0019 arıza yeri X = 2 x 53 x 0,3745 = 39,7 m bulunmuştur.

Kablo sonunda Us = 0,1363, U's = 0,8643, U5'+ U's = 1,0006, y = 2x53x0,1363 = 14,45 m 4 = (99,7 + 14,45) — 53 = +1,15 m, Xor = 39,7 (1 — 1,15/53) ='38,9 m y = 5 3 — 38,9 = 14,1 m. Arıza yaklaşık kablo sonundan 15 m uzaklıktadır.

F — 10 kV, 3 x 3 5 mm2, 1, = 17 m, 3 x 9 ö mmJ, 1, = 66 m bakır kablo bir damar toprağa kısa devre. Murray metodu tatbik edilecektir. Yalnız daha önce iki farklı kesitte kablo kullanıldığından', bir kesiti diğerine irca etmelidir. 17 m,

3 x 3 5 mm! iletgen 17 x

= 46,1 m, 3 x 95 mm*

iletgene uyar. Uzunluk 1 = 46,1 + 66 = 112,1 m

olur. Kablo başında Ub = 0,2343, X = 2 x 112,1 x 0,2343 = 52,5 m, kablo sonunda

Us = 0,2733, y = 2 x 112,1 x 0,2733 = 61,3 m

A = (52,5 61,3) —112,1 = 1,7 m, Xor = 52,5 (1 — 1,7/112,1) = 51,7 m yor = 112,1 —51,7 = 60,40 m kablo sonundan 66 — 60,4 = 5,6 m veya kablo başından 17 + 5,6 = 22,6 m uzakta arıza bulunur Kontrol için impuls metodu tatbik edilirse t x = 0,26 ^s, T, = 0,97 Ms, X = (66 + 17)

0,26 • = 22,2 m. arıza başlangıç ucundan 22,2 0,97 m ilerdedir Bu metotda kesit değişimi hesaba katılmadan' doğru sonuç alınabilir.

' G — 10 kV, 4015 m, 3 x 95 mm1, bakır kablo:"a bir damar toprağa kısa devre Murray usulü tatbik edilıncs, kablo baş-nda Ub = 0,026,

X = 2 x 4015 x 0,026 = 208,8 m, kablo sonunda Us = 0,4742, y = 2x4015 x 0,4742 = 3807,8 m hesaplar mıştır. A = (208,8 + 3708 8 ) — 4015 =1,6 m. Xor = 208,8 m İmpuls metodu tatbik edildiğinde kablo başlangıcında : t, = 2,42 ^s, t, = 49,14 ^s,

2,42

X = 4015 x

= 197,7 m, kontrol iç'n hız he-

hesap edilirse,

2 x 4015

„=

163,4 m/^,s normal b r değerdir.

Arıza başlangıç ucundan 210 m uzaktadır.

H — Bir damarlı 1 x 300 mmJ 110 m, bakır tramvay besleme kablosunda toprağa kısa devre vardır.

Aynı kabloda impuls hızı 164 m/^s civarında olduğuna göre, tx = 0,58 ^s ölçüldüğünden,

X=

x 0,58 = 47,6 m de anza tesbit edilir.

t — 10 kV, 1517 m, 3 x 95 nım>, bakır kablonun bütün damarları kopuktur. Kapasitif metot uygulanırsa, kablo başında : R fazında Cx = 258 nF fazında C'x = 262 nF, T fazından C"x = 258 nF, kablo başında R fazında Cy = 39,8 nF, S fazında C'v = 39,8 nF, T fazında C"y = 39,2 nF ölçülmüştür.

Elektrifc Mühendislliei 144

Cx

= 1517 x

: 1314,3 m

x +cy

258 + 39,8

X' = 1

= 1517x

262 + 39,8

C" + C y

= 1517 x -

258 + 39,2

Aynı kabloya impuls metodu tatbik edilirse,

kablo başında t^ = 15,03 ^,3 kablo sonunda

tt, = 22,1111 ^s, tt, = ttx + ty = 177,14

15.03

X = 1517 x

= 1330,3 m „ =

+t

17.14

u = 177 rn/juS hesap edilmiştir. Anza kablo başından 1337 m uzakta bulunmuştur.

1 (kV) şehir şebekeleri yeraltı kablolarında anza aranması)

Alçak g-erilim tesisleri dallı şebekeler olduklarından arıza aranması çok güçleşir. En uygun olarak İmpuls cihazından faydalanılabilir. Şekil (13) de bir misal şebeke verilmiştir.

Arıza AB 4 ve AB 5 arasında olduğu bilindiğine göre, impuls clhazjyla bu neticenin tahkiki için ölçü iki üetgen veya bir iletgen Ue kablo kılıfı arasında yapılır, ölçüye A ucundan bağlandığına göre HAİ, HA2, HA3 vs. ev İrtibatlarının devre kesenleri açılır. Sonra sırasıyla devre kesenler tasa devre edilir.

Ekran üzerinde kısa devrenin yeri ölçü çubuğu vasıtasıyla işaretlenir. Kısa devre edilen devre kesen tekrar açılır. Sırayla devam edilir. Hatanın arkasındaki ev İrtibatının kısa devresinde (HA 6, HA 7, HA 8 gllbi) Ekran üzerinde impuls kalıntıetı çok az fark edilir veya edilmez.

Hata yeri ayrılma mufu AB 4 de veya ondan İleridedir.

Dağıtım şebekesinin sonunda'yapılan ölçmede HA 9, HA 8, HA 6, ve HA 7 devre kerenlerinin kısa devresinde ekranda fark edilen lmpulalar görülür. HA 5, HA 4, vs.de ekranda işaret değir sikliği görülmez. Arıza AB 5 buatında veya ondan ileridedir. Hatanın yeri AB 4 ile AB 6 arasında olduğu tesblt edilmiştir. împuls cihazı ekranında hata yeri diğer buat ve ev İrtibatları refleksiyonlarından dolayı muhtemelen ayırt edilemez. Bu durumda AB 4 ile AB 5 arasında olduğu tesblt edilmiştir. împuls cihazı ekranında hata yeri diğer buat ve ev irtibatları refleksiyonlarından dolayı muhtemelen ayırt edilemez. Bu durumda AB 4 İle AB 5 arasındaki kablo uzun İse, demonte edilerek, bahsi geçen iki buat arasında impuls clhaziyle net ölçü yapılabilir.

Çeşitli metotlarla hesap edilen anza yerinin arazi. üzerinde tesbit edilebilmeri için, kablo güzelgâhım gösteren föylerin, kablo ferş edilirken hazırlanması gerekir. Genellikle föylerde kablonun ek yerleri arasındaki mesafe ve yolun karakteristik noktalarına olan uzaklıkları işaret edilir.

Yeraltı şebeke tesisi sırasında kablo güzergâh plânı hazarlanmamışsa ölçü neticesinden faydalanmağa imkân yoktur. Bu durumda kablo yeri arama cihazından istifa edilir.

Bu aparat girişine bir arama bobini irtibatlandırümış selektlf bir alçak frekans amplifikatörü, kulaklığı, ayrıca kablo girişine 50 veya 800 Hertzlik bir işaret tatbik eden vericiden İbarettir. Kabloya gönderilen elektrlkl işaretin meydana getirdiği magnetlk alana arama bobini sokulursa, alçak frekans amplifikatörüne bağlı kulaklık vasıtariyle bir ses duyulabilir. Ses şiddetinin yükselip alçalmasından kabloya yaklaşıldığı veya uzaklaşıldığı anlaşılır. Bobin kablo üzerinde ufki olarak hareket ettiği zaman maksimum ton alınır.

Şekil (14) de kablo arama vaziyeti gösterilmiştir. 5 - 6 - 7 konumunda kablo boyunca Uerlenmektedir.

HA6

HAİ • H M HA Dağıtım t.

İAB3

ABI 4B2 (ABA

HA8 HA9 Dağıtım t.

AB7 f

AB6

\

Şekil -13

HA3 HA5 HA2

4 15 B6—^F7-

Sekil -14

Pratikte bir baston ucuna tesbit edilen bobin Ue de arama yapan aistem geliştirilmiştir. Bu durumda kablo İki maksimum ton arasındaki minimumda yatar. Durum geldi (15) de gösterilmiştir.

Aranılan kablo yanında, diğer kablolarda bulunduğu takdirde, güzergah tesbltl çok zorlaşır. Aranılan kabloda kısa devre olan damarlar hat sonunda birbirine bağlanır. Mağneük akı çlzgüeri, artık daire değildir. Şekil (16) Mağneük alan

Şekil (17) de noktası noktasına hata tesbttt için başka bir usul verilmiştir. Hata civarında açılan çukurda yapılan akım yönü ölçülerinde, ölçü cdhazı ibresi sapmadığı vaziyette hata cihazın iki ucu arasmda bulunur. Hatanın sağında galvonametre bir yöne, solunda diğer yöne sapar.

kurşun kılıf

akım yönü

Şekil-15

Sek»)-16

ekseni kablo ekseni üe çakışır. Hat güzergahım çıkartacak olan teknisyen eline arama bastonunu, boynuna bir kayışla asılan amplilikatörünü ve kulaklarına kulaklığı yerleştirir. Aynca amp- » ltlikator üstünde alınan sesin şiddetiyle doğru orantılı sapan bir miliampermetre bulunur.

Bahsedilen ölçü metotlanyle yapılan ölçü neticeleri noktası noktasına hata yerine vermez. Misâl olarak impuls metodunu verelim. Hatası ihmal edilebilecek kadar küçük bir cihazla, ölçme yapsak dahi, ölçülen kablonun zamanla dlelektrtk sabitesi değigmlg, dolayıaıyle İmpuls hızı bilinen değerden kaymış olabilir. Cihazı kullanan personel ekran üzerinde okuma hatası yapabilir. Kaldı ki cihaz da gerilim değişmelerinde çok akaar. Ayrıca ölçü tam doğru olsa dahi, kablo fergt sırasında tanzim edilen föyler hatalı olabilir. Neticede arıza mahallinde bazen 50 - 60 m kanal kazmak gibi zaman ve işçi emeği yönünden hiç de iyi obnıyan yollara baş vurmak zarureti hasıl olur. ölçü mühendisi için İdeal, arızanın noktası noktasına tesbitidlr. 5-10 Km uzunluktaki arızalı bir kabloyu önce açıklanan metotlarla ölçdükten sonra, kablo güzergâhı tesblt cihazı vasıtasıyla mahalli bir arama yapılarak, arıza yerinde maksimum veya ses şiddeti ohndığı noktada mahallen arıza yeri tesbit edilebilir ama bu duiaımda arıza direnci maksimum 1 Q mertebesinde olmalıdır. Buda pratikte yakma dhazlyle dahi olsa çok nadir sağlanabilir.

İM sac koruyucu

Sekil -17

Bu durumda akım şiddeti 0,1 ile 15 A civarında olabilir. Bu metot arıza diren d en çok 100 o civarında olan arızalara tatbik edilebilir. Hata yeri civarında bir çok çukur açmak icap eder, bu da pahalıya mal olur.

Yeraltı besleme ve dağıtım kablolarında pratikte bol kullanılan usul ve cihazlardan bahsedilebilmiştir. Daha pek çok usul ve gerektirdiği aletler planlanabilir, imal edilebilir. Bu hususta ölçü mühendisliği daha son sözünü söylememiştir.

REFERANSLAR

1 — Envin Widl - Fehlerortungen, Ihre Messverfahren in Fernmelde - und Starkstromkabeln, 1962 By Dr. Alfred Hüthlg Verlag GmbH, Heidelberg.

2 — Hütte des Ingenieurs Taschenbuch, IV A Elektrotechnlk teli A. Berlin 1957.

3 — Kleler Howaldtswerke anonim şirketi cihaz İmalâtı bölümü.

T 01/1 arıza yeri tayin cihazının İzahı ve kullanma talimatı.

Nurgök matbaası 1958 tstanbul.

4 — BBC, Kieler Howaldtswerke, Balteau Detektör Dac 6 Katalogları.

Elektrik Vühendlslligl 144