ALÇAK GERİLİMLİ ŞEBEKELERİNDE YERALTI KABLOLARININ KULLANILMASI

UDK: 621.315.2

Alçak Gerilimli Şebekelerde Yeraltı Kablolarının Kullanılması

Yazan: Kari BOCK

Çeviren: Zeki TURGAY Y. Müh. Etibank

Bugün, bir şehrin alçak gerilimli dağıtım Şebekesinin yeraltı kabloları ile vücuda getiril mesi gayet tabiî görülmektedir. Yeraltı kablo larından teşekkül eden bir şebekenin, hava hatları üe vücuda getirilmiş olan bir şebekeye nazaran çok daha az arızaya mâruz bulunduğu münakaşa götürmez bir hakikattir. Bu sebeple , yeraltı kablolu bir şebekenin bakım masrafları daha düşük olduğu gibi, aboneleri tarafından vâki olacak şikâyetlerde daha azdır. Diğer ta raftan alüminyum zarfı nötr olarak kullanılan yeraltı kablolarının , ferşi sırasında ve bağlan tılarında ortaya» çıkabilecek bazı mahzurların bertaraf edilmesinden sonra bu alüminyum zarflı • kablolar da, husule getirdikleri ekonomi dolayısiyle kullanılmakta ve memnuniyet veri ci neticeler alınmaktadır. \

Alçak gerilimli köy arazisi dağıtım şebeke leri ile köy arazisi enerji iletim hatlarında hava hatları kullanılması bize gayet tabiî görünmek tedir. Ancak, yeraltı kablolarının köy arazisi dağıtım şebekeleri için rantabl olmadığı s şek linde bugüne kadar mevcut olan umumî kanaat bundan böyle yeni tip kabloların ve hususile alüminyum zarflı kabloların sağladığı ucuzluk muvacehesinde artık jüstifiye edilememekte dir (*). Bu kablolar teknik bakımdan şehir şe bekelerinde kullanılmaları halindeki avantajla rın aynini haizdirler. Hattâ, uzun dağıtım hat larının muayene ve kontrolünün, şehir şebe kelerinin kontrol ve muayenelerinden çok daah fazla masraf icabettirmesi bakımından, büyük bir işletme emniyeti sağlamakta olan kablola rın şehirlerden ziyade şehir harici arazide kul lanılmasının şayanı tavsiye olduğunun iddiası temayülü bile mevcuttur. Makul bir hesap ya pılabilirse, teknik faydaları dışında yeraltı kab lolarının bir miktar ekonomi sağladığı dahî gö rülebilir. Gerçekten ekonomik randımanı tayin eden âmiller içinde yıllık bakım masrafları ile yatırımın yıllık masrafları, ilk tesis bedelinden daha önemli bir rol oynamaktadır (2).

Teknik Faydalar :

Bir yeraltı kablosunun haiz bulunduğu tek • nik üstünlükleri göz önüne almaksızın, ekseriya yapıldığı gibi alüminyum ıletkenlı bir hava hat

Revue Siemens'ln Ağustos 1961 sayısından çev rilmiştir.

tının bakır iletkenli bir yeraltı kablosu ile mu kayese etmeye kalkışılması bir hata olur. Bir yeraltı kablosunun taşıma kapasitesi, yüksek endüktanslı bir hava hattının taşıma kapasite sinden % 30 ilâ 60 daha fazladır. Bu suretle, 380/220 Voltluk ve güç katsayısı 0,8 olan bir şebekede kullanılan 70 m/m2 lık alüminyum iletkenli bir yeraltı kablosu, gerilim düşümünü % 3'ten yukarı çıkarmaksızın 8550 kWm taşıya bilir. Halbuki ayni 70 m/m2 kesitli alüminyum iletkenlerden teşekkül eden bir hava hattının taşıma kapasitesi 6400 kWm nın üstüne çıka maz (Şekil 1). Şu hale göre hava hattı 12,8 kW lık bir gücü 500 metre mesaye taşıyabildiği halde yeraltı kablosu 17,1 lık bir gücü yani takriben % 33 fazlasını aynı mesafeye taşunayı sağlamaktadır. Şayet 70 m/m2 kesitli bakır iletkenler kullanılırsa taşıma kapasitesi oranı 16, 8/26,7 olacak, yani yeraltı kablosu sayesinde taşıma kapasitesi % 59 nisbetinde artırılmış bu lunacaktır. Bu duruma göre, tatbikatta rastla nan bir çok ahvalde, bir hava hattı ile elde olu nan neticenin aynini, daha küçük kesitli bir yer altı kablosu ile temin etmenin mümkün olacağı anlaşılır.

J5 50

55 llctkan kevtı

Şekil 1 — U = 380 V Cos 0 = 0,8

U = % 3 için yeraltı kabloları ile hava hatlarının mukayesesi

Meskûn mahallerin gözlü dağıtım şebekele rinin yeraltı kabloları ile vücuda getirilmesi çok kolay olup bu cihet yeraltı kablolarının sağladığı

faydalardan biri olarak kabul edilir (3). Gözlü şebekelerin hava hatları ile yapılması halinde, bu şebekelerin düğüm noktalarında bulunması gere ken koruyucu cihazların yerleştirilmesi ancak nadiren mümkün olduğundan, Veya bu maksat için düğüm noktalarında yeraltı kablolu şebeke lerde olduğu gibi ayrıca kablolar ve dağıtım • kutuları kullanılması gerektiğinden "gözlü şebe kelerin hava hatları ile vücuda getirilmesinden sarfınazar etmek yerinde olur. Kaldıkı hava hatları ile kurulan bir gözlü şebekenin düğüm noktaları için yapılacak bu munzam masraflar mezkûr şebekenin tesis maliyetini o derece artı rır ki, bu gibi şebekelerin hava hatları ile yapıl ması başka mucip sebeplerin vücuduna ihtiyaç gösterir: meselâ zeminin kaya olması veya yol profili üzerine kablo döşenmesinde vâki olabi lecek müşküller gibi.

j Ancak aralarındaki iletim mesafesi oldukça fazla olacak şekilde dağılmış olan aboneleri bes leyen bir şebeke için, yukarıda sözü edilen avan taj artık bahis konusu olamaz. Gerçekten bugün, mahallî şebekeden veya en yakın köyden yüzler ce metre mesafede bulunan çiftliklere de cere yan verilmektedir ki bunların bağlantı hattı me selesi ile bugün eskisinden daha fazla karşılaşıl maktadır. Köy ve arazî abonelerinin, vaktiyle hiç te rantabl olmayan* küçük aboneler olarak telâk ki edilmelerine mukabil bugün bunların elektrik sarfiyatı önemli nisbetlerde artmakta olduğun dan, birbirinden uzak bulunan çiftliklerin şebeke ile branşmanı konusu, üzerine eğilmeyi icap et tiren bir mesele olmuştur. İşçi kifayetsizliği do layısiyle çiftliklere elektrikle tahrik edilen ma kinelerin büyük mikyasta girmesini temin mak sadiyle bu çiftliklerin elektrifiye edilmesi icap etmektedir. Diğer taraftan köy ve çiftliklerdeki yüksek hayat standardı dolayısiyle bunlara veri len elektriğin kalitesinin de iyi olması gerekiyor. Her yerden uzak bulunan köy ve çiftlik bölgele rinde televizyon alıcıları git gide daha fazla kul lanılacağından buralara verilecek elektriğin sa bit gerilimli olması gerekmektedir.

tik tesis bedeli ve yıllık masraflar:

Yeraltı kablolarının teknik avantajları üzerin de herhangi bir şüphe bulunmadığına göre bu kabloların kullanılmasına tesir edecek yegâne âmil, konunun ekonomik veçhesinden ibarettir. Kaldı ki, teknik faydalar nazarı itibara alınmasa bile, yeraltı kablolarının sadece ekonomik ba kımdan da hava hatlarına nazaran üstün olduğu ispat edilebilir Yeraltı kablosunun her hâl ve kârda ekonomik bakımdan hava hattına faik ol duğunu ispat için, ayni kesiti haiz hava hattı ile, yeraltı kablosundan yapılan düz bir enerji nakil hattının tesis masraflarını mukayese edeceğiz.

Köy ve çiftliklerden geçen bir enerji iletim hattı ancak bir hava hattı olabilir. Biz bu .etütte aralarındaki açıklık 50 metre olan ağaç direkler

üzerindeki deve boynu mesnetlere tesbit edilmiş izolatörler üzerinden çekilen üç fazlı ve fazların kesitinde nötr iletgenli bir hava hattını nazarı itibara alacağız. Mukayese 1 Km. lik bir hat için yapılırsa, 4 x 50 mm2 lik alüminyum iletkenli bir yeraltı kablosu tesisinin bedelinin, (nihayet buatları, döşeme malzemesi ve ekleme masrafları dahil, ancak, hafriyat ve imlâ masrafları hariç), yine 4 x 50 mm2 kesitte alüminyum iletkenli işler haldeki hava hattı tesisinin bilcümle koru ma tertibatı, topraklama .ve montaj masrafları dahil yekûn bedelinin % 90'ından ibaret olduğu görülür. Şu hale göre yeraltı kablosu tesis be deli kanal hafriyatı ve_ imlâ masrafları hariç, hava hattı tesis bedelinden daha ucuzdur. An cak, meskûn olmayan arazide yapılacak bu top rak işlerinin, kaldırım taşı veya asfalt örtülü meskûn yerler sokaklarında yapılacak toprak işlerinden çok daha ucuza mâl olacağı muhak kaktır. Kanal hafriyatı, kablonun kum tabaka sı ile (ve gerekli ahvâlde ayrıca bir taş taba kası ile) örtülmesi ve kanalın doldurulması ile ilgili masraflar yekûnunun, kablo tesis masrafı nın % 45'ine baliğ olduğunun kabulü, ile, yeraltı kablosu tesis bedelinin hava hattı tesis bedelin den % 30 daha pahalı olacağı neticesine varılır.

işte bu tesis bedeli farkı yüzünden elektrik da ğıtımı ile iştigal eden bir çok müesseseler yeral tı kablosunu tercih etmekten çekinmektedir. Hal buki nazarı itibara aldığımız halin en gayrı mü sait hâl olduğunu, hususiyle yeraltı kablosunun bakır iletkenli olması, hava hattının düz olmayıp dirsekler çevirmesi ve buna mukabil yeraltı kab losunun en kısa yoldan düz bir istikamette döşe nebileceği göz önüne getirilirse, yeraltı kablosu nun hava hattı ile kolayca mukayese edilebilece ği bir çok hallerin mevcut olabileceği anlaşılır. Kaldı ki, tesisatın rantabilitesıni tayin eden fak tör, ilk tesis bedelinden ziyade yıllık masraflar, yani yatırılan paranın malî külfetleri ile tesisin amortismanı ve bakım masraflarının yıllık tuta rıdır. Bir yeraltı kablosunun ömrü, hava hattı nınkinden çok daha uzun olup bu cihet yeraltı kablosunun sağladığı ilk ekonomik faydadır.

Adedi misalimizi ilerletmek üzere hava hat tının ömrünü 30 yıl olarak (ağaç direkli hava hatlarının ömürleri bunun epiyice dûnunda ol makla beraber), yeraltı kablosunun ömrünü ise 50 yıl olarak kabul edelim. Malî külfet olarak % 5 faiz nazarı itibara alalım ve amortismanı da tesisin çalışma süresinin tamamına göre hesap lıyalım. Buna nazaran, hava hattının tesis be deli % 100 olarak kabul edilip buna nisbet edil mek suretiyle hava hattının yıllık mecmu ser maye masrafları yekûnu olarak % 6,5, yeraltı kablosu için ise % 7,2 bulunur.

Bakım masraflarına gelince, bu hususta eli mizde kat'î ve üniform rakamlar bulunmamakla

beraber, bütün ügililer hava hatlarının tamir ve bakım masraflarının, yeraltı kablosununkinin üç ilâ dört misli daha pahalı .olduğunda müttefik tirler (yeraltı kablolarının sağladığı' ikinci eko nomik fayda). Bu misalimizde hava hatlarının yıllık bakım masraflarının, ilk tesis bedelinin % 6'sı, yeraltı kablosununki ise bunun dörtte bi ri olarak kabul edilmiştir (4). Bu suretle, otuz yıldan ibaret olan kullanma müddeti boyunca hava hattının sermaye ve bakım masrafları tu tan, % 375'e baliğ olmaktadır. Halbuki aynı süre için yeraltı kablolarının masrafları tutarı

•/« 300

«00.

Bak

300 tik U$IS

ZOc

«O

UO 30.

Şekil 2 — Yeraltı kabloları ile ,hava hatlarının yıllık masraflarının mukayesesi

sadece % 259'dan ibaret kalmaktadır. Yeraltı kablosunun kendi ömrü olan elli yıl için ise bu masrafların tutarı % 431 dir. Şekil 2, kablonun üstünlüğünü açıkça göstermektedir. Yeraltı kab losunun ilk tesis bedeli hava hattınınkinin iki misli olursa ancak o zaman yıllık masraflar eşit olmaktadır.

Yeraltı kablolarının bu ekonomik üstünlüğü yanında, tamir ve bakım işçiliğine daha az ih tiyaç göstermesi ve hususiyle bu nevi işçilik sı kıntısı olan müesseselere bu bakımdan kolaylık sağlaması gibi diğer bazı faydalarını da unut mamalıdır.

L iteratür:

(1) Bock, K. • Mahalli dağıtma şebekeleri için ekonomik kablolar ETZ B9 (1957), sahife 106 ' ilâ 108 (2) Mölllnger, U Köy ve arazî dağıtım şebeke leri İçin alçak gerilimli kablolar Elektrizı taetswlrtschaft 59 (1960), özel nüsha Kablo, sahife 14 İlâ 17.

(3) Bock, K. Alçak gerilimli mahallî şebekelerin spesifik masrafları Siemens Zeıtschrift 02 (1958), sahife 242 ila 247' (4) Hameister, G . Enerji iletim ve aağıtırmn daki ekonomik çözümün elde edilebilmesi İçin gerilim, _ şebeke şeması ve işletme vasıtalarının seçilmesi Elektrizltaetswirtschaft 57 (1958), sahife 598 ilâ 604

U D K : 669 : 669.018

HASSAS KONTAKLARDA KULLANILAN METAL ve ALIŞIMLAR

Hassas, kontak metal ve alaşımları elektrik endüstrisinde; kontaktörlerde, rölelerde, hassas potansiyometrelerde, telefon ve santral kontak elemanlarında, termostatlarda, termik sigortalar da ve buna benzer pek çok cihazda geniş bir tatbikat sahası bulmuştur

Bu kısa etüdde, bunların fiziksel, kimyasal ve elektriksel özelliklerinden kısaca bahsedilip kul lanma sahaları incelenmiştir.

Kontak metal ve alaşımlarım 4 ana gruba ayırabiliriz:

1 — Platin ve alaşımları, 2 — Palladium ve alaşımları, 3 '•— Gümüş ve alaşımları,

Sungur ALTI NBAŞ

Y. Müh.

4 — Metallojik toz tekniğine göre hazırlan mış metal ve metal oksitleri ihtiva eden karı şımlar.

Bu grupları sıra ile gözden geçirelim

1 — PLATİN VE ALAŞIMLARI :

a) Platin: Saf platinin, kontak mevzuunda geniş tatbikatının olmasının başlıca iki mühim sebebi vardır. Birincisi erime noktasının (1769°C) yüksekliği dolayısıyla ark erozyonuna yüksek bir direnç göstermesi, diğeri ise korozyona muka vim oluşudur. Platinin elekjrikı direncinin yük sek olmasına rağmen kontak direnci düşüktür ve' kontağın ömrü boyunca da düşük bir değerde kalır. Bu ise kontağı, kontak yüzeyi kirlenme

E M.M. 66