ELEKTRİK ŞEBEKELERİNDE VE ENERJİ NAKİL HATLARINDA ALÜMİNYUM VEYA ÇELİK ÇEKİRDEKLİ ALÜMİNYUM İLETKEN KULLANILMASININ,MEMLEKET EKONOMİSİNE VE KULLANICIYA FAYDALARI

UDK : 621.31Ö.1

Elektrik Şebekelerinde ve Enerji Nakil Hatlarında Alüminyum Veya Çelik Çekirdekli Alüminyum İletken Kullanılmasının, Memleket Ekonomisine ve

Kullanıcıya Faydaları

Alüminyum iletken; ilk defa 1895 yılında Ka liforniya'da kullanıldığı zaman hiç kimse bunun sür'atle diğer memleketlere yayılacağını tahmin edememişti. Halen enerji nakli, tekniğindeki iler lemelere parelel olarak 1908 senesinde çelik çe kirdekli alümiminyum iletkenlerin geliştirilmesi, bu yayılmayı bir kat daha arttırmıştır.

Bugün ise diyebillrizki; alüminyum ve çelik alüminyum İletkenler her türlü topoğrafik ve İk lim şartlarında Dünyanın her tarafında diğer iletken cinslerine nazaran tercihen kullanılan bir malzeme haline gelmiştir. Aşağıdaki satırları okuyunca; elektrik şebekelerinde ve enerji na kil hatlarında alüminyum ve çelik alüminyum iletken kullanmayı şaşmaz bir kaide olarak tat bik eden mühendislerin nekadar haklı olduğunu sizde takdir edeceksiniz.

1. ALÜMİNYUMUNDAN İMAL EDİLEN İLETKENLERİN KONDÜKTtVTTESİ YÜK SEKTİR :

Alüminyum ve çelik çekirdekli alüminyum iletkenler asgari safiyeti <#> 99.5 olan alüminyum külçeden imâl edilmektedir. Sert çekilmiş alü minyum telin kondüktivitesi % 61 olup bu 20°C de 0.028264 Ohm mmVmetre'lik bir özgül diren ce tekabül eder.

Bakırın 8.89 gr/cm3 olan özgül ağırlığına karşılık alüminyumun özgül ağırlığının 2.703 gr/ cm» olduğu dikkate alınırsa, iletkenlikleri aynı olan eşdeğer iki hattan alüminyum iletkenli ola nın toplam iletken ağırlığı bakır olanın yarısına eşittir.

2. ALÜMİNYUMUNDAN İMAL EDİLEN İLETKENLERİN MEKANİK MUKAVEMETİ YÜKSEKTİR :

Enerji iletiminde, kondüktlvite kadar önemli olan bir hususta şüphesizki mekanik mukave mettir. Akım taşıma kapasiteleri aynı olan alü minyum ve bakır iletkenlerin kopma yükleri yak laşık olarak birbirine eşittir. Normal yapılı çe lik nüveli alüminyum iletkenlerde ise durum %

Yazan : Raimo PÖYTANIEMI Türkkablo A. O., Umum Müdürü

40 oranındaki bir fazlalıkla çelik alüminyum iletkenin lehinedir. Yüksek kopma gerilmesinin gerektirdiği hallerde ise münasip miktar ve ter tipte çelik tel "kullanmak suretiyle normal mik tarların 5 6 misline çıkılması da herzaman mümkündür. Bu suretle çelik nüveli alüminyum iletkenler bakır iletkenlere nazaran sadece kop ma yükü bakımından avantajlı olmayıp, ayrıca özel şartların gerektirdiği kopma yüklerinin de teminine imkân vermektedir.

3. ALÜMİNYUMDAN İMAL EDİLEN İLETKENLER HAFİFTİR :

Enerji nakil hatlarında tel çekme iğini yapan bir montörün alüminyum veya çelik nüveli alü minyum iletkenlerin lehine olarak bakıra naza ran ileri süreceği en büyük avantaj belki de ağır lığın daha az oluşudur. Gerçekten alüminyumun hafif bir metal olması, bilhassa arızalı arazide; nakliye ve montaj da büyük kolaylık ve ekonomi sağlamaktadır.

4. ALÜMİNYUMDAN İMAL EDİLEN İLETKENLERİN ÖMRÜ UZUNDUR :

ömür bakımından alüminyum ve çelik alü minyum iletkenler iyi bir İmtihan vermişlerdir. Bu tip iletkenler 70 seneye yakın bir süreden beri başarılı olarak Dünyanın her tarafında kul lanılmaktadır. Bu konuda bir misâl olarak 1899 yılında Amerika'daki «Connecticut Electric and Light Company» tarafından işletmeye açılan alü minyum iletkenli hava hattının hâlâ serviste bu lunduğunu hatırlatmak isteriz. En son olarak 1956 yılında bu hattan alman numuneler üzerin de yapılan çeşitli deneyler; iletkenlik, kopma mukavemeti ve kopma uzaması değerlerinin ilk orijinal değerlerini az bir farkla aynen muhafa za ettiğini göstermiştir. Elli yedi senelik işlet me süresi boyunca teşekkül eden oksidasyon ta bakasının ise; pratik bakımdan çapta herhangi bir azalma tevlit etmediği görülmüştür. Deniz havasının hâkim olduğu sahillerle ağır endüstri bölgelerinde bile alüminyum ve çelik alüminyum iletkenlerin ömürlerinin 30 35 seneye ulaştığını tatbikat göstermiştir.

Elektrik Mühendisliği 110

1. EN EKONOMİK ÇÖZÜM TARZLARI HERZAMAN ALÜMİNYtFMDAN MAMtJL İLETKENLERLE ELDE EDİLİR :

Herhangi bir enerji nakil hattı veya dağıtım şebekesinin projesini hazırlayan bir mühendisin çok büyük bir titizlikle üzerinde duracağı konu ların başında hiç şüphesizki; en ekonomik çö züm tarzını bulmak gelmektedir. Çünkü aynı maksadı sağlıyacak bir hattın veya şebekenin daha az para sarfı ile vücuda getirilebilmesi esas gayedir.

Alüminyum ve çelik alüminyum iletkenler bu bakımdan ideal bir malzemedir. Gerçekten aynı ağırlıktaki alüminyum ve çelik alüminyum iletkenle bakıra nazaran 1,4 1,5 misil daha uzun hat yapmak mümkündür. Ayrıca bakır iletken lerin fiatının alüminyum ve çelik alüminyum fi atlanna nazaran çok yüksek olduğunu gözden uzak tutmamak gerekir. Alüminyum İletkenler lehinde tezahür eden bu iki avantajı rakamla ifa de etmek suretiyle gerçek durumu tam olarak belirtmek isteriz. Memleketimiz gartlarında ba kır iletkenler 20 TL/Kg, çelik alüminyum ilet kenler ise 11 TL/Kg bedelle temin edilmektedir. Bu rakamlar bir ton bakır bedeli olan 20.000 TL ile 1.9 ton çelik nüveli alüminyum alınabilece

ğini göstermektedir. Diğer taraftan aynı ağır lıktaki çelik alüminyum iletkenle bakıra naza ran 1.4 misli daha uzun hat yapılabileceğine gö re aynı para ile bakıra nazaran elektrik! ba kımdan eşdeğer olmak şartı ile 1.4 x 1.9 = 2.65 misli daha uzun çelik alüminyum iletken temin etmek imkân dahiline girmektedir.

Genel olarak dağıtım şebekelerinde alümin yum, uzun menzilli enerji nakil hatlannda ise çelik nüveli alüminyum iletken kullanmak şaya nı tavsiyedir. Azami zorlama alüminyum iletken lerde 8 Kg/mm!, çelik alüminyum iletkenlerde ise bütün kesiti homojen olarak düşünmek şar tıyle 13 Kg/mm^'ye alınabilir. Direk hesapları: aynı enerjiyi aynı kayıp ve voltaj düşümü şart larında ileten veya dağıtan alüminyum veya çe lik alüminyum iletkenli tesisteki direk masraf larının bakıra nazaran % 5 10 arasında daha ucuz olduğunu göstermektedir.

Maliyete tesir eden bütün faktörlerin hesaba katılması halinde; enerji nakil hatları ve dağıtım şebekelerinde bakır yerine alüminyum ve çelik alüminyum kullanılması ile ortalama olarak top lam yatırımda % 45 oranında bir tasarruf sağla mak mümkündür.

şekil ; ı — Alüminyum iletken bükme makinast (Türkkablo A.O.). Elektrilr Mühendisliği 110

Tahminlerimize göre Memleketimizde her se ne ortalama olarak 350 km uzunluğunda 33 kV luk, 1800 km 15 kV enerji nakil hattı İle 150 şe beke inşa ve tesis edilmektedir. Ortalama kesit olarak 33 kV'luk hatlarda 3x50 mm* 15 kV'luk hatlarda İse 3x25 mm* bakır kabul edilirse; sene lik İhtiyaçlar aşağıdaki şekilde tespit edilebilir.

Çelik nüvell alüminyum iletken kullanılması halinde; eşdeğer kesit olarak 3x50 mm: için 3/0, AWG 3x25 mm2 için ise «1» AWG nazarı ltlba re alınmıgtır.

A —• a) Bakır kullanılması halindeki İletken masrafları

350 km hat için 3x350x448 '= 470.4 Ton 800 km hat için 3x800x219 = 525.6 Ton

Yekûn 996.0 Ton

Tutan : 996x20000 = 19 920 000 TL.

b) Çelik nüvell alüminyum kullanılması ha lindeki iletken masrafları :

350 km hat İçin 3x350x343 = 360.15 Ton 800 km hat için 3x800x171 = 410.40 »

Yekûn 770.65 ; 771 Tutarı : 771x11000 = 8 481 000 TL.

a ve b nin mukayesesi 33, 15 kV hatlar İçin çelik alüminyum lehinde; 19920 000 TL. — 8 481 000 = 11 439 000 TL. tasarruf sağlandığını gös termektedir.

B) Yıllık ihtiyaç olarak tahmin ettiğimiz 150 elektrik dağıtım şebekesinin herblrinde ortalama olarak 350 adet direk kullanıldığı kabul edilmiş tir, istatistik! değerlere göre beher direk için or talama olarak 25 kg bakır tel kullanıldığından; şebekelerde alüminyum iletken kullanılması halin de lehteki avantajlar dolayısıyle direk başına en fazla 15 kg alüminyum iletken kullanılacağı ka bul edilebilir. Bu duruma göre, a) Bakır kullanılması halinde iletken mas rafları :

150x350x25 = 1 312,5 ton 1312.5x20000 = 26 250 000 TL.

b) Alüminyum iletken kullanılması halindeki İletken masrafları :

150x350x25 = 787.5 Ton 787.5x16.500 = 12.993.750 TL.

A ve Bnin mukayesesi ise şebeke ve enerji nakil hatlarında alüminyum veya çelik nüveli

alüminyum İletken kullanılması halinde beher sene için ortalama olarak 11 439 000 f 13 256 250=24 695 250 TL. tasarruf sağlanacağını gös termektedir. Gerçek tasarruf direk, izolatör mas raflarmdaki cüz'i eksilmeler dolayısiyle yukarıda bulunan miktarında bir miktar fevklndedir.

6) Alüminyum ve Çelik AIüminyum kullanıl ması memlekete döviz sağlar

Yukardakl hesaplar, dağıtım şebekeleri ve enerji nakil hatlarının bakır İletkenle inşa ve te sis edilmesi halinde her sene 2308 ton bakır kul lanılması gerektiğini göstermektedir. Blister ba . kırının en son rakamlara göre Dünya piyasasın daki değeri 1450 Ş/Ton olduğuna göre bu bakı rın İhracı halinde; Memlekete girecek döviz, tu tan,

1450x2308 = 3 346 600 ? dır.

Diğer taraftan aynı İşlerde alüminyum ve çe lik nüveli alüminyum kullanılması halinde dıgar dan ithal edilecek çelik tel ve alüminyum külçe için lüzumlu döviz miktarı,

' 2/3 x 771 x 550 + 1/3 771 x 270 = 352 090 Ş 787.5x550 = 433 125 $

olacaktır.

Toplam 785 215 $

Yukarda bulunan rakamların mukayesesinden elde edilen :

3 346 600 785 215 = 2 561 385 $ lık fark ve alüminyum ve çelik alüminyum iletkenin mem leket ekonomisine kazandıracağı net döviz kazan cını gösterir.

SONUÇ : Alüminyum ve Çellk nüveli alü minyum enerji nakil hatlan ve şebekeleri için memleket ekonomisi ve kullanıcının istifadesi yö nünden ideal bir üetken durumundadır. Diğer memleketlerde uygulandığı gibi memleketimizde de bütün hava hatlarında alüminyum ve çelik alüminyum iletken kullanılması halinde ilk yatı nın masraflarından her yıl ortalama olarak 24 695 250 TL. tasarruf ve aynca 2 561 385 $ net döviz tasarrufu sağlanması mümkün olacaktır, ilk yatırım masraflarından sağlanan tasarrufla her sene yaklaşık olarak 250 köyü daha elektrik lendirmek mümkündür.

Bu itibarla mühendislerimize alüminyum ve çelik nüveli alüminyum iletken kullanmalarını ıs rarla tavsiye ediyoruz.

22'

Elektrik Mühendisliği 110,

şekil . 2 — 1650 Tonluk alüminyum çekme pres ı (Türkkablo AO )

Batı Almanya Malı

HIROLIFT

Asansörleri

Türkiye Mümessili : T Ü M A S KOİ. Ştİ. istanbul Telefon: 44 86 99

izmir

» : 23552 ^

Galata, Tünel Caddesi Kuthan, Kat 3, No : 301 Ankara » : 1128 58 |

Elektrik Mühendisliği ıio