Elektrik Mühendisliği · Sayı 41-42 · Haziran-Temmuz 1960

ELEKTRİK CER SİSTEMLERİNİN DOĞUŞ TATBİKATI VE BUGÜNKÜ DURUMU

Haşim Saltık

Elektrik makinaları, güç elektroniği ve elektrikli ulaşım Teknik / bilimsel makale

Yıl
1960
Sayfa
14
Okuma süresi
18 dk
Görüntülenme
0

Konu

Elektrik makinaları, güç elektroniği ve elektrikli ulaşım

İlgili: Bilim, teknoloji ve meslek tarihi

Anahtar kelimeler

  • elektrikli cer
  • lokomotif
  • monofaze akım
  • ignitron redresör
  • demiryolu elektrifikasyonu
  • SNCF

Özet

Elektrikli demiryolu (cer) sistemlerinin 1879'dan itibaren dünyadaki tarihsel gelişimi ile doğru akım, üç fazlı ve monofaze 50 Hz sistemlerin teknik özellikleri; Fransız, Alman ve İsviçre demiryollarında kullanılan lokomotif modelleri örneklerle karşılaştırmalı olarak sunulmaktadır.

Tam metin

Metin PDF'ten otomatik çıkarılmıştır; tablo, şekil ve formüller eksik ya da hatalı olabilir. Özgün dizgi için PDF'e bakın.

Elektrikli Cer Sistemlerinin Doğuşu Tatbikatı ve bugünkü durumu

Elektrikli Cer sisteminin doğuşu :

İlk elektrikli demiryolu 31/Mayıs/1879 da Berlin Sanayi Sergisinde görüldü Bura daki lokomotif Siemens yapısı 3 beygirlik doğru akım seri motor ile teçhiz edilmişti ve 20 kişiyi 12 km/saatlık bir süratle taşıyabi liyordu. Bundan iki sene sonra ayni firma nın imalâtı olan ilk tramvaylar Paris Bey nelmilel Elektrik Sergisinde 500 m. lik bir parkurda servis yaptılar.

Haşini SALTIK

Y Müh T C D D

Kısa zamanda Avrupa'daki bu gelişmeler derhal Amerika'ya geçmiş ve orada geniş üatbıkat sahası bulmuştur. 1894 te Avrupa'da 300 km. hk tramvay yolu olmasına rağmen Amerika'da 1200 km. lik yol yapılmıştır. Şe Air içi tramvaylarını banliyö tramvayları ta £ibetmiştir

1900 senesi civarında 3 fazla beslenen kremayerli dağ trenleri yapılmış ve bu su retle alternatif akım elektrikli cerre girmiş.

tır. Birkaç sene sonra buharlı lokomotifler le cernn zor olduğu yerlere 3 fazlı elektrikli cer girmiştir.

Monofaze akımlı cer bu asrın başında pek gözükmez. Fakat 1903 1906 seneleri zar fında Oerlıkon Firmasının monofaze kollek törlü seri motor üzerinde hummalı çalışma ları göze çarpar. 50 periyotla yapılan tecrü beleri 25 ve 16 2/3 periyotla yapılan tecrü beler takip eder.

1907 senesinde Oerlikon, Siemens ve ABG'nin gayretlen ile 16 2/3 ve 25 periyottu monofaze cer Avrupada kurulmuş ve Ameri ka'da geniş tatbikat sahası bulmuştur. 1910 1916 senelerinde elektrikli cer sistemlerinden bahsetmek imkânları mevcuttur :

— İtalya'nın şimalinde trifaze sistem,

— Almanya ve İsviçre'de 15000 V. 16 2/3 periyottu sistem,

— Amerika'da 11000 V 25 periyottu mo nofaze sistem,

— Yine Amerika'da 600 ve 3000 V. luk doğru akım sistemleri gözükür

1920 senesinde Fransa'da demiryolu elek trifikasyonu için 1500 V. doğru akımda karar kılındı. 1925'le 1950 seneleri arasında doğru akımk cer, dünyanın pek çok memleketlerin de tatbikat sahası buldu ve hattındaki müş külâttan dolayı İtalya da üç fazlı sistemi bı rakıp 3000 V. doğru akımlı elektrifikasyonu kabul etti. Ayni devre zarfında 16 2/3 peri yottu sistem İsviçre, Atoıanya, İsveç ve Nor veç'te tatbik edildi. Her ne kadar cer motoru

bu sistemde müşküller arzetmişse de 1930 dan sonra ihtiyaca cevap veren motorlar yapmak kabil olmuştur.

50 periyottu monofaze sisteme gelince : İlk tecrübeler 1904 te Oerlikon Firması tara fından yapıldı 1932 de Macaristan'da 190 km. lik bir hat 25 kv. 50 periyot olarak inşa edildi. 1934 1937 arasında Almanya'da Hol lental tecrübe hattında 50 Hz. lik direkt mo torlu ilk lokomotif servise kondu. Buradaki tecrübeleri müteakip 1948 de Fransa'da 25 kv. 50 Hz. lik Aıx les Baines Annecy La Ro che Sur Foron tecrübe hattına doğru akım konvertıssorlü ve direkt motorlu lokomotifler sipariş edildi. Doğru akım motorunun yüksek kalitesinden istifade etmek fikri hattaki al ternatif gerilimi lokomotifte doğru akıma çevirme düşüncesini yarattı. Haddizatında bu fikir yeni değildi. Daha evvelce bu mak satla imal edilen redresorler elektrikli cer maksatları için geliştirilememiş ve terkedil mişti. Ancak daha sonra yapılan araştırma lar redresorlerın geliştirilmesine yardım et miş, bilhassa elektro şimi gayeleri için geliş tirilen ignitron redresorleri yüksek verim ve çerde aranan mekanik sağlamlığı da elde ederek ilk defa Amerika'da cerre tatbik edil mişlerdir. 6000 Beygirlik ignıtron lokomotifle yapılan başarılı tecrübeleri müteakip New York New Haven hattına 100 adet ıgnıtronlu otomotris ve 10 adet ignitronlu lokomotif si pariş edilmiştir

Avrupa'da ignıtron lokomotiflerini ilk defa Fransız demiryolları servise koydu. Bir taraftan hattı 25 kv. 50 Hz. yapıp diğer ta

Transsiberien hattı için Fransız endüstrisine sipariş edilen 6000 beygir, 138 ton CC tipi 25 kV 50 Hz. ignitronlu lokomotiflerden ilki olan TOI tecrübelerde.

raftan doğru akım cer motorunun üstün vas fından istifade ile bugünün modern lokomo tifleri meydana getirilmiştir

Halihazırda yapılmakta olan 25 kv. 50 Hz. lık lokomotifler tamamen ignitronlarla teçhiz edilmektedirler. 1958 senesi sonunda 958 otomotris ve lokomotiften 628'i ignitronlu olarak imâl edilmişlerdir

Elektrikli çerde araştırmalar devam et mekte olup ignitronlardan daha az yer kap

frekans değiştiricilere ihtiyaç kalmadan di rekt cereyan almak ye dolayısiyle tesisleri daha ucuza maletmektir. Ayrıca 25 Kv 50 Hz. lik hatlarda çalışan ıgnıtron redresorlü lokomotiflerde çok daha iyi aderans değer leri elde edilmiş olup ağır yükleri demare et mede mezkûr ignitron lokomotiflerin doğru akınılı lokomotiflere nazaran bariz üstünlü ğü vardır. (D.C. lokomotifler de yol verme dirençlerinin doğru akım motor karakteris

Dj Çruelautor

J l^P

Z r 9057 >ain prensip şeması

layan, daha fazla randımanlı ve fakat daha pahalı olan kuru redresörler elektrikli cerre t'irmıştır.

Germanyum redresörlerle yapılan tecrü belerden sonra daha fazla sıcaklığa dayanan silisyum redresorler elektrikli çerde tecrübe edilmektedirler. SNCF'ın BB 30003 lokomoti fi 1000 er Kw. lık 4 grup silisyum redresörü ılp teçhiz edilmiş olup Z 9057 otomotrısı de mezkûr redresörlerle teçhiz edilmektedir.

Elektrifikasyon sabit masraflarını daha da azaltmak düşüncesi monofaze ve 50 perı yotlu cerrin inkişafını sağlamıştır. Esas gaye .jehır şebekelerini besleyen enterkonnekte enerji nakil hatlarından, doğru akım veya

• ıklerını demarajda fazlaca j_ ırdıkları; ig nitron lokomotiflerde yol verme direncinin bulunmayışı dolayısiyle karakteristiğin daha dik oluşu; seri bağlı motorlarda bir dingilin kayması halinde derhal patinaja erişilmesi, ısnitron t lokomotiflerde motorların paralel bağlı olması ve kaymanın patinaja kolayca varamayışı v.s.).

Monofaze 50 periodlu sistemin inkişafı

Monofaze 50 periyottu ilk lokomotifin yapıldığı 1904 ten bugüne kadar olan inkişaf ları, daha doğrusu lokomotifleri esas karak lenstıkleriyle görelim :

ilk monofaze akımlı 50 Hz. lik lo komotifi. Rotatif monokontinü konventisörlü

İSVİÇRE FEDERAL DEMİRYOLLARI (CFF)

Lokomotif BB No. I

Seebach Wettington tecrübe hattı Yol açıklığı : 1435 mm

Akım sistemi ; Monofaze 50 Hz. 15 Kv. Lokomotif adedi : I Servise konulduğu sene : 1904 Toplam ağırlık : 48 ton Motor adedi : 2 Birim saatlik güç : 330 KW/450 Ch 36 Km. de Azami sür'at : 60 km/h Birim saatlik cer kuvveti : 3400 kg. Dernarajdaki cer kuvveti : 6000 kg. Elektrikli fren : Yok.

%c 55 lik rampalarda marşandiz ve yolcu trenleri için ızgara kumandalı redresörle mücehhez lokomotif

Lokomotif BoBo No. E244.01 HöIIental hattı Yol açıklığı : 1435 mm. Akım sistemi ; Monofaze 50 Hz. 20 Kv. Lokomotif adedi : \ Servise konduğu sene : 1936 Toplam ağırlık ; 85 ton Motor adedi : 4 Birim saatlik güç : 2000 KW/2720ch 66 km. de Azamî sür'at : 85 km/h Birim saatlik cer kuvveti : 11120 kg Demarajdaki cer kuvveti : 24.000 kg. Elektrikli fren.: Reostatik

%c 55 lik rampalarda marşandiz ve yolcu trenleri için HT (Yüksek gerilim) kumandalı redresörlerle mücehhez lokomotif

Lokomotif BoBo No. E244.ll HöIIental hattı Yol açıklığı : 1435 mm. Akım sistemi : Monofaze 50 Hz. 20 kv. Lokomotif adedi ; 1 Servise konduğu sene : 1936 Toplam ağırlık : 85 ton Motor adedi : 4 Birim saatlik güç : 2400 KW/3260 ch 71 km. Azami sür'at : 85 km/h Birim saatlik cer kuvveti : 24000 kg Elektrikli fren : Reostatik.

Monofaze kollektorlu 50 Hz. Iik seri motorla mücehhez ilk lokomotif

Alman Demiryolları (DB)

Lokomotif BoBo E244.ll Höllental hattı Yol açıklığı : 1435 mm. Ak:m sistemi: monofaze 50 Hz. 20 kv. Lokomotif adedi : 1 Servise konduğu sene : 1936 Toplam ağırlığı : 85 ton Motor adedi : 4 kollektörlü monofaze seri motor Birim saat'ik güç : 2056 KW/2790 70 km. de Azamî sür'at : 85 km/h Birim saatlik cer kuvveti : 10800 kg . Demarajdaki cer kuvveti : 20000 kg. Elektrikli fren ; Reostatlk

50 Hz. Iik dünyanın en kuvvetli lokomotifi. Bu lokomotif doğru akimlı 1500 v. luk bir rotatif konvertissörle düşük güçte çalışabil mektedir.

Lokomotif CoCo No. 20.001 ve 25001 25007 Aix les bains Annecy Laroche sur foron hattı Yol açıklığı : 1435 mm. Akım sistemi : Monofaze 50 Hz. 25 kv. Lokomotif adedi: 8 Servise konduğu sene : 1950 1956 Toplam ağırlık : 140 ton Motor adedi : 6 monofaze kollektörlü motor Birim saatlik güç : 3150 KW/4300 eh 65 km. de Azami sürat : 100 km/h Birim saatlik cer kuvveti : 17400 kg Demarajdaki cer kuvveti : 29000 kg. Elektrikli fren : Reküperasyonlu

%o 55 Iik rampada yolcu ve marşandiz servisi için koltektörlü monofaze tandem motorları île mücehhez lokomotif

E M. M. 41 42

Lokomotif BoBo No. E244JZ2 Höllental hattı Yol açıklığı ; 1435 mm. Akan sistemi : Monofaze 50 Hz. 20 kv. Lokomotif adedi : 1 Servise konduğu sene : 1950 Toplam ağırlık : 84 ton Motor adedi : 4 Birim .saatlik güç : 2600 KW/3550 eh 75 km. de Azami sür'at: 85 km/h

Birim saatlik cer kuvveti : 12720 kg. Demarajdaki cer kuvveti : 26000 kg. Elektrikli fren : Reostatik

6 adet monofaze seri çift motörle mücehhez lokomotif. Bir doğru akım konvertissörü ile bu lokomotif 1500 v doğru akımla düşük güçte çalışabilir.

FRANSIZ MİLLÎ DEMİRYOLLARI ŞİRKETİ (SNOF)

Lokomotif CoCo No. 20002 Aix les bains Annecy hattı Yol açıklığı : 1435 mim. Akım sistemi : monofaze 50 Hz. 25 KV. Servise konduğu sene : 1951 Toplam ağırlık : 118 ton Motor adedi ; 6 Lokomotif adedi ; 1 Birim saatlik gü; 2980 KW/4050 eh 61 Km./ de Azamî sür'at ; 100 km Birim saatlik cer kuvveti 17500 kg. Demarajdaki cer kuvveti 29000 kg. Elektrikli fren : Yok.

Redresörlü lokomotif

FRANSIZ MİLLİ DEMİRYOLLARI ŞİRKETİ (SNCF)

Lokomotif : BoBo No: 10001 Aix les Bains ANNECY hattı Yol açıklığı : 1435 mm. Akım sistemi : monofaze 50 Hz. 25 KV. Lokomotif adedi : 1 Servise konduğu sene : 1951 Toplam ağırlık : 79 ton Motor adedi : 4 Birim saatlik güç : 2060 KW/2800 eh 58,5 km. de Azami sür'at I 100 Km/h Birini saatlik cer kuvveti : 12800 kg. Demarajdaki cer kuvveti : 20000 kg. Elektrikli fren : Yok.

Çok ağır kömür trenlerinin nakil için nıono kontinu rotatif konvertissörlü lokomotif

ALMAN DEMİRYOLLARI Lokomotif : BoBo Yol açıklığı : 1435 mm. Akım sistemi : Monofaze 50 Hz. 6 KV. Lokomotif adedi : 2x28 Servise konduğu sene : 1954 1955 İki lokomotiften mürettep bir ünitenin ağır lığı : 2x120 ton 2 lokomotiflik ünitedeki motor adedi : 2x4 İki lokomotiflik bir ünitenin birim saatlik gücü : 2x1760/2x2400 eh 26 km. de Azamî sür'at : 70 km/h Bir ünitenin birim saatlik cer kuvveti :

2x21400 kg. Bir ünitenin demarajdaki cer kuvveti :

2x40000 kg. Elektrikli fren : Yok.

Yolcu ve marşandiz trenleri için ignitron redresörlü lokomotif

Lokomotif : BoBo No: 12001 12148 Valenciennes Thionville hattı Yol açıldığı : 1435 mm. Akım sistemi ; monofaze 50 Hz. 25 KV. Lokomotif adedi : 148 Servise konulduğu sene : 1954 1955 Toplam ağırlık : 84 ton Motor adedi : 4 Birim saatlik güç : 2640 KW/3600 eh 54 km de Azamî sür'at : 120 km/h Birim saatlik cer kuvveti : 18000 kg. Demarajdaki cer kuvveti : 22000 kg Elektrikli fren : Yok.

Lokomotif : BoBo No: 13001 13053 Valenciennes Thlonville hattı Yol açıklığı : 1435 mm. Akım sistemi : monofaze 50 Hz 25 KV Lokomotif adedi : 53 Servise konduğu sene : 1954 1955

Toplam ağırlık : 84 ton Motor adedi : 4 koilektörlü seri motor Birim saatlik güç ; 2160 KW/2930 eh km. de Azamî sür'at : 105/120 km/h Birim saatlik cer kuvveti : 13500 kg. Demarajdaki cer kuvveti : 23000 kg. Elektrikli fren : Yok.

53 60

Yolcu ve marşandiz servisi için direkt motorlu (50 Hz. lik) lokomotif E M M 41 42

FRANSIZ MİLLÎ DEMİRYOLLARI ŞİRKETİ (SNCF) .

Lokomotif : CoCo No: 14101 14202 Valenciennes Thionville hattı Yol açıklığı ; 1435 mm. Akım sistemi : monofaze 50 Hz. 25 KV Lokomotif adedi : 102 Servise konulduğu sene : 1954 1955

Toplam ağırlık : 120 ton Motor adedi : 6 Birim saatlik güç : 1840 KW/2500 eh 28 km, de Azamî sür'at ; 60 km/h Birim saatlik cer kuvveti : 23100 kg. DemarajdaJd cer kuvveti ; 40000 kg. Elektrikli fren I Rekuperasyonlu

Çok ağır marşandiz trenlerinin römorku İçin rotatif monokontinü konvertissörlu lokomotif

Yük ve yolcu servisi için direkt motorlu lokomotif

TÜRKİYE CUMHURİYETİ DEVLET DEMİR YOLLARI (TCDD.)

Lokomotif : BoBo No: 4001 4003 Sirkeci Halkalı hattı Yol açıklığı : 1435 mm. Akım sistemi : monofaze 50 Hz. 25 KV. Lokomotif adedi : 3 Servise konulduğu sene : 1955 Toplam ağırlık : 80 ton Motor adedi : 4 kollektörhi seri motor Birim saatlik güç : 1680 KW/2280 eh. 60 km/de. Azamî sür'at : 90 km/h. Birim saatlik cer kuvveti : 10300 kg. Demarajdaki cer kuvveti : 20000 kg. Elektrikli fren : Yok.

E. M M 41 42

İşrnitronlu yüksek sür'at lokomotifi

Lokomotif BB 16500 16655 Paris Lille Paris Strazbourg Bale Yol açıklığı ; 1435 mm. Akım sistemi : Monofaze 50 Hz. 25 KV. Lokomotif adedi : 155

FRANSIZ MİLLİ DEMİRYOLLARI ŞİRKETİ (SNOF)

Lokomotif : BoBo 16001 16051 Paris Lüle Paris Strazbourg Bale Yol açıklığı : 1435 mm. Akım sistemi : monofaze 50 Hz. 25 KV. Lokomotif adedi : 51 Servise konulduğu sene : 1956 Motor adedi : 4 Birim saatlik güç : 5280 eh 83 km. de Azam! sür'at : 160 km/h Birim saatlik cer kuvveti : 16700 kg. DemarajdaJd cer kuvveti : 32200 kg. Elektrikli fren : Yok.

Servise konulduğu sene i 1958 1959 1960 Motor adedi : 2 Birim saatlik güç : 3600 eh. 80/47 km. de Azamî sür'at : 150 km/h Birim saatlik cer kuvveti: 20000/11750 kg. DemarajdaJd cer kuvveti : 32500/19000 kg. Elektrikli fren ; Yok.

Yolcu ve marşandiz için ignltronlu lokomotif

Yolcu ve marşandiz trenleri İçin Ignltron lokomotifleri

U.R.S.S. DEMİRYOLLARI

Lokomotif OTOI 30 OTPOI 10 ONOI 10 Mariinsk Taichjet hattı Yol açıklığı : 1524 mm. Akam sistemi : Monofaze 50 Hz. 25 KV. Lokomotif adedi : 50 Servise konduğu sene : 1959 1960 Motor adedi : 6 , Birim saatlik güç : 6300 eh . Azamî sür'at : 100/160 km/h. Birim saatlik cer kuvveti : 36000/36000/21000 Demarajdaki cer kuvveti : 52000/52000/33000 Elektrikli fren : 10 adedi reküperasyonlu

UESS'nin Fransız yapısı CC lokomotifleri

Bu suretle monofaze 50 periyottu siste min lokomotiflerini gördükten sonra bu sis temin en sonuncusu olan ve ilk defa rekü perasyonlu yapılmış bulunan URSS'nin CC tipi lokomotiflerini ana hatları ile kısaca görelim :

Sovyet Rusya'da 130 Km. 25 kv. 50 Hz. lik Ojerele Paveletz tecrübe hattında alınan iyi neticeleri müteakip Transsiberian hattı üze rinde Mariinsk Taichjet bölümünün 803 km. elektrifikıye edilmesi karara bağlandı. Fransız Demiryollarının monofaze 50 Hz. de kazanmış olduğu tecrübeler nazarı itibare alınarak 50 adet CC ağır lokomotifi Fransız Demiryolu endüstrisine sipariş edildi.

Bu lokomotiflerin Rusya iklimine uygun olarak +40 C° ile —50 C° arasında çalışması da şart koşuldu. Bunların mekanik aksamı Aüsthom, elektrik aksamı da S W tarafından etüt edildi ve neticede Alsthom M. T. E. (SFAC JEUMONT SW) grubuna sipariş edildi. Bu lokomotiflerin daimî rejimdeki gücü 5500 beygirdir. Mekanik .bakımdan CC 7100 elektrikî bakımdan ise BB 12000 ve 16000 İlerden istifade ile meydana getirilmiş lerdir. Sipariş edilen 50 adet ignitron loko motifte üç seri vardır :

— 10 adet yüksek sür'atli yolcu lokomo tifi, 160 km/h sür'atli,

— 30 adet marşandiz lokomotifi, azam! sür'ati 100 km/h, bunlar çift lokomotif ola rak da çalışabilirler, •

— 10 adet reküperasyonlu lokomotif.

Yüksek sürat lokomotifleri 123 ton, mar şandiz lokomotifleri ilâve ağırlığı ile 138 ton olup bu sonuncunun demaraj kuvveti 52 tondur.

Pantograf Faiveley imalâtı olup küçük hacimli AM tipidir, disjonktör ve seksiyo nerler CEM .yapısı olup klâsik tiptedir. Trans formatör Jeumont tarafından imal edil mekte ve zırhlı tiptir. Saç kalitesi hipersil dir. Transformatör gerilimleri 80 illâ 1060 V. arasında olup primer güç 6000 KVA dır.

Gradüatör «saat tipi» tâbir edilen daire vî tipte ve CEM imalâtıdır.

Cer motorları ALSTHOM tarafından etüt edilmiş olup tipi TAO 645 tir. Alsthom ve Jeumont tarafından imal edilmektedir. 1080 A 750 V. luk olup ondüle akımlı seri motor dur. Bu değer 736 Kw. yani 1000 beygire te kabül eder. Motor 6 kutuplu ve kompanzas yonsuzdur. Endüktif şöntleme mertebesi \%

52 dir. H sınıfına izole edilmiş olup bu sa yede ağırlığı 33000 kg. a kadar indirilebil miştir. Her motor için 3,9 m H lik ve 430 kg. lık klâsik tipte düzeltme şelfleri vardır.

İgnitronlara gelince: Bunlar FT tipidir ler, yani BB 16000 lerdekinin aynidirler,, 750 KAV takatinde olup muhtemelen 800 V. 900 KW daimî rejimde çalışabilecek kapasitede dirler Bu değer lokomotifte 7350 beygirlik bir güce tekabül eder. Cer motorlarının ısın ma sınırları ve aderansm müsaadesi nisbe tinde yukardaki güç istifadeli olabilecektir.

İgnitronlann esas müşkülâtı çok soğuk havada çalışmalarını temin idi. Bu ise yapı lan tecrübelerle müsbet olarak tespit edil miştir.

Reküperasyonlu çalışmaya gelince: îg nıtronlann ondülör çalışmaları başlı başına ayrı bir mevzu teşkil eder. Reküperasyonlu yapmaktan esas maksat çok uzun inişlerde sabo iktisadını temindir. İgnitronlann ondü lör olarak çalışmaları da yapılan tecrübeler .le tahakkuk etmiştir. Bu suretle reküperas yonla elektrikî frenleme temin edilecektir.

CC'Ierin tecrübeleri ve cer İmkânları

Normal yola 1435 Tnım uydurulmuş dingillerle yapılan tecrübeden sonra bu lo komotifler Rusya'ya gönderilmekte ve orada Rus yollarına uygun dingiller monte edilip rodajı yapıldıktan sonra Transsiberian hat tına servise verilmektedirler.

803 km. lik hattın ilk 316 km. sini teşkili eden Mariinsk Taichjet hattında %o 10luk 25 km. uzunlukta rampalar mevcuttur. %o 10 luk rampada 60 km/saat hızla birim saatlik rejimde tek lokomotifle 2350 ton çift loko motifle %<> 11,7 lik rampada 70 km/saatle 3000 ton çekilebilecektir. Bu değer cer kan casının mukavemet sınırıdır. %o 11,7 lik ram pa ve inişleri bulunan bu 316 km. lik hatta ortalama sürat 70 km/saat olacaktır. Loko motifin demaraj esnasında cer kuvveti 65 tona kadar çıkabilecektir. Bu değer daimî rejimin 1,8 katıdır. Yolcu trenlerini çekecek olan lokomotiflerde ise 100 km/h lik süratte 16 tonluk bir cer kuvveti olacaktır.

Ağırlık ile güç arasındaki irtibat mar şandiz lokomotiflerinde (ilâve ağırlıklı) 29 kw/ton, yolcularda ise 33 kw/tondur. •

Yukarıda zikrettiğimiz hat için ayni tip CC lokomotiflerinin daimî rejimde 8500 bey gir takatinde olanları URSS de etüt edilmek te olup N 80 numarası taşımaktadırlar. Hat tâ BB + BB şeklinde daimî rejimde 12000 bey

gırlık lokomotifler de etüt halinde olup ıg nitron veya silisyum redresörlü olarak imal edilebileceklerdir. Bu sonuncu makinalar doğru akım 3000 V. luk N 8 Rus lokomotifle rinin mekanik yapısının aynini haiz olacak lardır.

50 Hz. de ayni lokomotifte % 110 daha fazla ilâve güç % 44 daha fazla cer kuvveti ve ayni zamanda 100 km/saatlik sürat 120 km/saate çıkabilecektir. Bütün bunlara rağ men lokomotif ağırlığı ayni kalacaktır. Muh telif tip CC ağır lokomotiflerin kuvvet sürat karakteristiklerinin mukayesesi aşağıdaki şekilde gösterilmiştir

programlarının realizasyonunu çok kolaylaş tırmaktadırlar.

Hangi hatlar elektriflye' edilmelidir :

Bmncı Cihan Harbine kadar demiryolu elektrifikasyonundaki düşünce bambaşka idi. Bühassa buharlı lokomotiflerle cerrin müşkül olduğu yerlerde hatlar elektrifiye ediliyor ve bunun için de hususi santrallar kuruluyordu. Bugün ise görüş tamamen değişmiştir. Elektri fikasyonda ekonomik rantabilite zihniyeti doğmuştur ve işletme ekonomisi hakimdir. Buharlı işletmeye nazaran elektriklinin kuru luş masrafları mevcuttur. İşletme masrafları her ikisinde de mevcut olup enerji konsomas yonu makine personeli ve bakım elektrikli oerde büyük bir avantaj arzeder. Elektrifikas yonun tesis masrafları ve avantajları trafiğe bağlıdır. Eğer bir hatta trafik muayyen bir seviyeyi aşarsa «rantabilite seviyesi» elektri fikasyon ekonomiktir. Bunu basit olarak İzah edelim

Şekilde görüldüğü gibi (yatırım masraf ları + isletme masrafları) nı trafiğin fonksi yonu olarak çizersek elektrikli için E doğru sunu buluruz. Bunun ordinatı şekilde de gö rüldüğü gibi ilk yatırımlardan dolayı büyük tür. Ayni şeyi buharlı için çizersek B doğrusu bulunur. İlik yatırımların azlığından dolayı ordinat sıfır noktasına yakıncadır.

Bu iki doğrunun kesişme noktası rantabi lite sınırını verir trafik birimi olarak yılda beher km. için ton olarak sarfedilen kömür esas alınır. Rantabilite sının 1500 V. doğru akımda, şekilde görüldüğü gibi 450 tondur. O halde 450 t/km senenin üzerinde kömür har

70 ' no <so Muhtelif ağır CC lokomotiflerin daimî re jimde kuvvet sürat karakteristiklerinin mukayesesi (A) CC URSS Fransız yapısı 50 Hz 138t 100 km/sa (B) CC E 50 DB Alman Demiryolları 16 2/3 Hz 125 t. 100 Km/sa (C) CC N 60 URSS 50 Hz 138t 110 km/sa (D) CC URSS Fransız yapısı

50 Hz 126t 160 km/sa (E) CC Ae 6/6 CFF 16 2/3Hz 120t 125 km/sa (F) CC N O URSS 50 Hz 132t 75 km/sa

25 Kv. 50 Hz. lik sistemin bu bariz üstün lüğü bu sistemin çok genç olmasına rağmen bir hakikattir. Burada da görülüyor ki ignit ronla mücehhez lokomotifler müşkül cer

\V>0 590

Ton

•itOO

TrafîÇİ"

o!a.raL

Ütme matrahları •+ ilk fahrim) umumi masraf

Buharlı ile elrkirkl! 'f/r> raniabll'h s/mu

,, oÇLs' SO^'i eli Lt,'tı

,

.

cayan hatlarda elektrifikasyon yapmak hem de 1500 V. doğru akım ekonomik olacaktır Mezkûr grafik 25 kv. 50 Hz. Ik hatlar için çizilirse E' bulunur. Sekiden de görüleceği gi bi bu son sistemde sarfiyat 300 350 t/km se neye kadar düşmekte ve dolayısıyle trafiği daha az olan hatlan elektrifiye etmek rantabl olmaktadır. O halde sarfiyatı 300 350 t/km seneyi geçen hatlan elektrifiye etmek gerek tiği neticesi çıkacaktır.

Elektrifikasyonun bazı avantajları :

1000 TKBR (ton km bürüt römorke) için bir buharlı lokomotif 45 kg. kömür harcan maktadır. Üstelik bu iyi kaliteli kömürdür. Bir elektrikli lokomotif ise 1000 TKBR için takri ben 25 kWh sarfeder (Bu değer 25 kv. 50 Hz. lik sistemde marşandiz trenleri için Il^h/ TKB ye kadar düşmüştür.) 25 kWh'i elde et mek için sarfedılen kömürü hesapedelim: 25 x 860 = 21500 Kcal Kullanılan kömürün iyi kaliteli olduğunu söylemiştik. Bunun ısı de ğerini 5500 Kcal/kg. kabul edıersek yukanda ki 25 kWh takriben 4 kg. kömüre tekabül eder. Bu gün 250.000 KW. lık santral gruplarında randıman % 40 tır. Genel santral randıman larını % 33 kabul edersek 25 kWh'i elde et mek için 4 x 100/33 = 12 kg. kömürü santrala teslim etmek gerekir. O halde elektrikle yapı lan hatta her 1000 TKBR için 45 12 = 33 kg. kömür iktisat ediliyor demektir.

Demiryollannın elektrifiye olması üe ge niş ölçüde kömür iktisat edileceği yukanda görüldü. Demiryolu işletmesi için çok pahalı olan ve aynı zamanda ağır sanayiin büyük ihtiyacı bulunan kömürü artık buharlı loko motiflerde kullanmanın zamanı geçmiş olup buharlı lokomotif imal eden memleketler atölyelerini dizelli veya elektrikli lokomotif imal edecek şekilde değiştirmektedirler. Bu suretle iktisat edilen kömür ya endüstride kullanılmakta veya ihraç edilmektedir .Misal olarak Paris Lılle ve civarı hattının (399 km) elektrifiye edilmesi ile yılık kömür ekonomi sinin 300.000 ton olduğunu zikredebiliriz.

Elektrik santrallannın günün her saatin de tam yükte çahşamıyacaklan aşikârdır. Bil hassa santralların az yüklü olöuklan zaman larda müstehlik aramak kWh fiatına tesir et mek demektir. Bu ise hem müstehlik ve hem de santral için bir avantajdır. Müstehlik böy le saatlerde daha ucuza enerji satın alabil mekte santral ise generatörlerini yüklü çalış tırmakla fazla enerji satmakla daha kârlı olmaktadır. Bu hususu memleketimiz için na zan itibara alırsak.:

Etibankın Kuzeybatı Anadolu santrallan nı daha ekonomik çalıştırmak ve dolayısife

kWh fıatını indirmek için bu santrallara bil hassa düşük yükle çalıştıklan saatlerde iyi müstehlikler aramak mecburiyeti vardır. O bölge Demiryollarının eüıektrifiye olması ile en iyi müstehlik ortaya çıkmış olacaktır.

Demiryollan ise kârlı çalışabilmek için elektrifikasyon gibi işletme enerjisi memleket dahilinden temin edilen ucuz işletmeli cer sis temleri seçmek zorundadır.

Neticede mezkûr hattın elektrifiye edil mesiyle, büyük emek ve gayretlerle kurulan santralılar daha ucuza enerji verme imkânı nı elde edeceği gibi ucuz işletmenin neticesi olarak Demiryollanda yük ve yolcu fiyatlan nı indirme imkânlarını bulacak vıe kazanç çift taraflı olacaktır.

Bütün dünyada demiryollarının ıslah ve modernizasyon politikası rantatoiiite sınırlan dahilinde kalan yerleri elektrifiye etmek, mezkûr sınır haricinde kaJlan yerlerde ise di zelizasyona gitmek şeklindedir. Eğer elektrik enerjisi mevcut ise elektrifikasyonun büyük problemi halledilmiş demektir.

Elektrikli çerde işletme masraflarının di ğer sistemlere nazaran daha az olduğu zikre dilmişti. Son on seneye göre bu avantaj ener jide % 50, personelde % 50 60 bakımda ise % 70 80 elektrikli lehinedir.

Trafik bakımından işba haline gelmiş hatlarda elektrifikasyon yüksek sürat temin ederek hat kapasitesini artıracaktır. Bir çok memleketlerde en süratli trenlerin ortalama sürati 60 km. yi aşmamakta, ekspresler orta • lama 40 50 km. ile seyretmektedirler. Görü lüyorki hat çok düşük sürat yüzünden ^rla işgal edilmekte ve dölayısile fazla tren sev ketmek imkânlan azalmaktadır. Misal olarak Fransada en süratli elektrikli trenlerin orta lama süratinin 126 km. olduğu ye elektrikli lokomotiflerle cerredilen ekspreslerin hiç bi rinin ortalama süratinin 100 110 km. den aşağı düşmediği zikredilebilir.

Elektrifikasyonla trafik artmaktadır. Bu tesir banliyö trenlerinde kendini daha fazla hissettirmektedir. Banliyöde ucuza oturmak imkânı sürati ve rahat bir vasıta bulunduk tan sonra halkı buralara akına zorlamakta dır. Bu hususa misal olarak Sirkeci Halkalı banliyösünün buharlı ve elektrikli işletmeler deki yolcu trafik artma durumu gösterilebilir. (1956 senesi bir j eçiş devresi olduğu için tra fik artışı kati rakamlarla ifade edilmemiştir.)

Buharlı işletmelerde yıllık yolcu trafik ar tışının 1 1,5 milyon olmasına rağmen elek triklide bu değer yılda 6 milyona çıkmıştır.

ttmıryotu

*>es/eme noktalan

Bu ise trafik artış temposunun buharlıya na zaran elektriklide en az 3 4 defa daha fazla olduğunu gösterir.

Bugünkü durum :

Hâl böyle iken dünyada mevcut elektrikli demiryollarına bir göz atmak yerinde olacak tır 1898 yılında dünyadaki elektrikli demir yollarının uzunluğu 2259 km. idi. Bugün ise, bu miktar 74827 km. ye yükselmiş olup bunun 46934 km. si Avrupadadır.

Avrupa memleketlerindeki demiryolları nın ve elektrifıkiye olmuş hatların uzunluğu ve akım sistemleri aşağıdaki cetvelde gösteril miştir.

Bir çok memleketlerde demiryollarının elektrifikasyonu için hummalı çalışmalara gi rişilmiştir.

Fransada 6642 km. lik elektrikli hattm 10.000 Km. ye çıkarılmasına çalışılmaktadır. Bu suretle 40 000 km. lık hattın % 25'ı elek tnfiye edilmiş olacaktır. Bu ise trafiğin % 80 ini temsil edecektir. 1200 km lik hat hali in şadadır.

İngilterede 1900 km. lik hattın 25 kv. 50 Hz. le elektrifiye edilmesi kararlaştırılmıştır. Ayrıca 600 km. lik hat bu rakama dahil değil dir.

Avrupada EleKtrifiye edilmiş demiryolları ve akım sistemleri

Hat Uzunlu.

0/

/o Nisbeti 15 Kv. ve daha az 3 Kv. Toplam 16 2 / 3 Hz.

I

25 Hz. Toplam 50 Hz Müşterek Toplam Tirfaze a Iter natif akırn Difer yo

Uzunlu k

D O J \ r u A k ı m Monofaze Alternatif akım

u

MEMLEKETLER

^ *»

LU X

Belçika Danimarka B. Almanya D. Almanya Fransa Y unanistan İngiltere İtalya • Y ugoslavya Lüksenburg Hollanda Norveç Avusturya Polonya Portekiz İsveç

İsviçre

İspanya Çekoslovakya Macaristan

«716 1993 •29,7

15 853

4509 60 1,3 60 —

36480 3960 10,8

16121 545 3,4 3S7

44962 6642 14.8 4786 —

.2665 18 0,7

18 _

32135 2133 6,6 2034 —

22041 .9034 40,9

17 5909

11735 183 1,6

— 178

392 128 32,6

3223 1625 50,5 •1625 —

4494 1626 36,2

6615 2007 30,3

26997 647 2,4

93 554

3589 173 4,8

15945 7306 45,9 127

2904' 2217

56,0 42,4

14' 10951

17758 2711 15,3 1512 1152

13446 569 •4,2 110 459

8350 416 5,0 146

868 —

60 —

80 3230

357 188

478* >8 18 __

2034 —

5926 —

19 —

1625 —

— 1602

— 1674

647 —

2C —

127 7179

2890' 1080'

2664 —

569 —

146 —

— 1125

— 3230 56 3266 — 594'

— 188 — 188 — —

58 1451 1509

—. _

7 340' —_

70 70 — 29

— 1273 1835

5—

5— —

— 109 109

—. —

24 1626

— 1626

92 1766 — 1766 — 241'

— 147 147

— 7179 — 7179

42' —

— 270 270

Türkiye (Avrupa (kısmı

340 28 8,2

Toplam uzunluk URSS Avrupası) hariç)

1 Devlet Y olları 2 Hususi Y ollar

46934 308340

%100

12115 9124 21239 17915 116 18031 2131 20162 1369 4164

15,2 25,8% 19% 44,8% 44,8% 0,3% 38,7% 4,6% 43,3% 2,9% 9,0%

Portekızde 147 km. lik çift hat işletmeye açılmıştır.

Almanyada bütün ana hatların elektrifiye edilmesi plânlaştınlmakta olup 1850 km. lik hat elektrifiye edilmektedir.

Rusya 104 km. lik 25 kv. 50 periyottuk tecrübe hattında aldığı müsbet neticeleri mü teakip Transsıberian hattı üzerinde 803 km. lik bir kısmı elektrifiye etmektedir. Ve Fran sız endüstrisine 50 adet CC tipi 63000 beygir takatinde ignitronlu lokomotifler ısmarlamış tır.

Hindıstanda halen'1500 km. lik hat 25 kv. 50 periyottuk sistemle elektrifiye edilmekte

dir 100 adet ıgnıtron lokomotifi Avrupa ve Japon endüstrisine ısmarlanmış olup İkinci bir 100 lokomotifin de sipariş karan alınmış tır.

Bizdeki mevcut elektrikli hat yukanda da görüldüğü gibi 28 km. dir. Proje halinde elekt rifiye edilecek hat ise Haydarpaşa Ankara Zonguldak, Irmak Yerköy hattıdır. (1200 km.) Etibank 154 kv. luk enerji nakil hattını yaparken mezkûr hattın elektrifiye edileceği ni nazarı itibara alarak 154 kv. luk hat güzer gâhında değişiklikler yapmış ve mevcut mu havvüe merkezlerinin bir çoğunda demiryolu elektrifikasyonu için çıkışlar dahi koymuş tur.

KM M 41 42