III. ELBE NEHRİ ATLAMASI

Elbe Nehri Atlaması

Yazan : Hans - Heino MÖLLER

Alman Kuzey - Batı Santralları A. O., Schleswig - Holsteın eyaletini beslemek için kurmayı kararlaştırdığı santralın yerini Elbe nehrinin batısındaki Stadersand mevkiinde seçtikten sonra şimdiye kadarki çift devre 110 kV hat yerine, bu santraldan Rendsburg yakınındaki Audorf'a kadar 220 kV çift devre bir hat çekmeyi uygun mütalâa etmişti. Hamburg şehrini de beslemek için, Hamburg'un şimalinde bir trafo postası da derpiş edilmiştir. Güzergâhı lüzumsuz yere" uzatmamak için daha dar olan yukarı Elbe'nin atlanmasından daha başlangıçta vazgeçilmiş ve böylece ilk defa olarak aşağı Elbe'nin atlanmasına teşebbüs edilmiştir.

SEÇİLEN ÇÖZÜM :

*

İhtimamlı tetkikler neticesinde bilhassa termin bakımından nehir yatağının 220 kV kablo ile geçilmesi varyantından vaz geçilmiştir. Malûm olduğu üzere su içine ferş edilecek 220 kV kabloların imali, ferşi ve işletmesi mevzuunda henüz edinilmiş tecrübe de mevcut değildir. Seçilen hava hattı atlaması, emniyetli ve ekonomiktir.

Gemi nakliyatı makamları, nehir seviyesi 8,5 m. olduğu zaman, tellerin gayri müsavi buz

Çeviren : Mehmet ERDEMİR

Y Müh yükü ile en namüsaıt yüklenmesi halinde geçiş yüksekliğinin 70 m. olmasını şart koşmuşlardır Normal vaziyetteki yükseklik ise 73,5 m. olmaktadır

Şekil : 1 de, tetkik edilen I, II ve III varyantı görülmektedir. III numaralı varyant, her iki sahilin fazla meskûn olmasından dolayı terk edilmiştir I numaralı varyant ise direkler arasının çok fazla açık oluşundan (1400 m.) bırakılmıştır. Ayrıca santralın yanından yapılması düşünülen atlama da yine açıklığın çok geniş olmasından (1500 m ) nazarı itibara alınmamıştır. Gerçi bu takdirde direklerden bin 200 m. ırtifaındakı santral bacası ile kombine edilecekti. Fakat havacılık makamları mümkün mertebe 200 m nin altında kalınmasını tavsiye ettiklerinden bundan da vazgeçildi.

En müsait varyant olarak varyant II seçilmiştir. Buradaki açıklık, 1140 m. dir. Atlamanın şeması Şek 2 de görülmektedir.

Atlama tamamen simetriktir. Taşıyıcı ana direklerin normal seviyeden yüksekliği 195 m. dir. Gergi direğinin de normal seviyeden yüksekliği 50 m. dir. En alttaki tellerin askı noktası 167 m. gayri müsavi buz yükü ile birlikte

ŞMl t.

Şekil 2. (Ölçüler,m)

% 0,1 de (Creeping) nazarı itibara alındıkta tellerin sehımı 93 m. olmaktadır (*).

TELLER :

örgülü iletkenlerin seçilmesi çok derin tetkikleri icap ettirmiştir Şimdiye kadar hariçte ve dahilde yapılmış geniş açıklıklı atlamaların tetkiki, çok kıymetli fikirler vermiştir Çeşitli iletken konstrüksiyonlan aşağıdaki hususlar gözonünde bulundurularak tetkik edilmiştir:

1 — Elektrikı bakımdan (korona) minimum halat çapı (28 mm ).

2 — 40° C çevre üstü sühunetinde devre başına nakledilecek 230 MVA takafca tekabül eden 600 A lık akıma devamlı olarak dayanma.

3 — İletkenlerin Elbe üzerinde şiddetli rüzgârlara maruz kalması muhtemel bulunduğundan rüzgârdan sallanmaya karşı kâfi mukavemet.

4 — Devamlı çekmeye karşı mukavemet sanayi gazlarından gol ve nehirden .

5 — Göl ve nehir havası ile sınaî tesislerden havaya atılan gazlardan doğacak korozyona karşı yüksek mukavemet

Teknik ve ekonomik bakımdan en müsait konstrüksıyon olarak 110/340 mmJ (Çelik/Aldrey = 1/3) iletkeni bulunmuştur. Halatın yapısı, pratikte Çelik - Alüminyum iletkenlerde denenmiş olan DİN 48204 e uygun olarak seçilmiştir. Tablo 1 de halatın en mühim karakteristikleri verilmiştir (*) Plâstik deformasyon

TABLO : 1

İletken

Tel karakteristikleri

tel

Toprak teli

Kesit mm-

110/340

Çelik mm

( 1 x 3,10 j. ~18 x 2,70

Aldrey mm

78 x 2,36

Örgülü iletken çapı mm

28,1

Emniyetli maks. çekme

gerilmesi Kg/mm-

14,3

Devamlı çekme gerilmesi (hesabi, VDE ye

göre) Kg/mm-

38,1

Muayene gerilmesi (hesabi, VDE ye göre)

49,5

Maks Çekme gerilmesi

(— 5° C de buz yuku)

12,1

Every day stress

17,4

125/109 1 x 2,70 18 x 2,70 16 x 3,15

19,8 19,9

53,0

69,7

17,1 15,9

Çelik - Alüminyum halatların emniyet gerilmeleri, büyük açıklıklar için düşük olduğundan bunlar ekonomik değildir. VDE 0210 a göre 110/340 mm- kesıtindekı çelik - alüminyum halatın maksimum emniyet gerilmesi 9 Kg/mm2, Çelik Aldrey'ınki ise 14,3 Kg/mm2 dir. Askı noktasında bu değerler, % 5 e kadar da aşılabilirler.

— 5°C de ve normal buz yükünde (Kuzey Almanya'da anormal buz yükü müşahade edilmemiştir.) hattın en alçak noktasındaki maksimum çekme gerilmesi (Yatay gerilme) 12,1 Kg/mm2 olarak tesbit edilmiştir. Bu halde üst askı noktasındaki gerilme 13 Kg/mm2 dir. Maksimum çekme gerilmesi öyle seçilmiştir ki, imalât yerinin sühuneti + 15 °C kabul edilmek şartiyle Aldrey tabakasının maksimum gerilmesi örme esnasında 9 Kg/mm2 yi geçmesin. Ancak, normal buz yükünün 7,6 misli bir yük, tellen, «daimî çekme gerilmesi» ne kadar germektedir. — 5°C de ve 95 Kg/m2 rüzgâr yükünde askı noktasındaki emniyetli maksimum çekme gerilmesi aşılmadığı gibi üç misli rüzgâr yükü halinde dahi «devamlı çekme gerilmesi» ne de ulaşılamamaktadır.

Hatların askı noktasındaki zorlanması, yıllık ortalama sühunet + 10° C itibariyle «muayene gerilmesi» nin % 17,4 ünü geçmemektedir.

Pratikte tellerin salınımlara karşı dayanıklılığını kıymetlendirmeye yarıyan ve İngilizlerin «Every day stress» tâbir ettikleri bu değer, son zamanlarda dış memleketlerde yapılan atlamalardaki değerlere nazaran (% 20-

% 30) çok uygun bulunmaktadır. Yabancı memleketlerde Çelik - Alüminyumdan mamul örgülü iletkenlerde de yüksek gerilmelere müsaade edildiği malûmdur. Bunun sebebi hemen istisnasız bir şekilde salınım amortisörleri kullanılması ve anlaşılan bunlardan iyi neticeler alınmasıdır. Elbe atlamasında da amortisör kullanılıp kullanılmıyacağı hususu, halen Federal Muayene Lâboratuvarlarında yapılmakta olan salınım tecrübelerinin neticelerine vabestedir Şimdiden tesbit edildiğine göre önce halatlar işletmede bir müddet amortisorsüz olarak kontrol edilecekler ve lüzum görülürse halen tipleri tespit edilmekte olan amortisörler yerlerine takılacaktır. Tel halatların salınım bakımından en tehlikeli yerleri, gergi klemensleri ve giriş kısımlarıdır. Halatlar taşıyıcı ana kulelerde iki gergi klemensinde gerilecek ve çok elemanlı askı izolatörlerine asılacaklardır Bu sebeple izolatörler de çok sert salınım tecrübelerine tâbi tutulmaktadır

Federal muayene lâboratuvarlarında sene başından beri muhtelif sühunet ve gerilmelerde devam eden devamlı ytıklemelere karşı dayanıklıkk tecrübeleri halatlarda çok cüz'î bir plâstik deformasyon olabileceğini göstermektedir. Halen bitirilmiş olan çekme tecrübesi de, halat tipinin seçilmesindeki isabeti göstermiş bulunmaktadır

Şuna da işaret edelim ki Norveç'te Sogne fiyorunun atlanmasında (Çelik halat, 300 mm-, maksimum akım 200 A, açıklık 4850 m.) ve Messina atlamasında (Aralara serpiştirilmiş ve toplam kesiti 95 mm2 olan az miktarda alüminyum tel ile 311 mm? kesitli çelik halat, maksimum akım 400 A, açıklık 3625 m) kullanılan çelik halatlar Elbe üzerinden nakledilmek istenen daimî yük muvacehesinde mevzubahis edilmemiştir.

Kuzey Almanya'da şimdiye kadar 110 kV Çelik - alüminyumlu hava hatlarında korozyona rastlanmamasına rağmen seçilen halat tıpı, korozyona karşı mukavemet bakımından da tecrübelere tâbi tutulmuştur.

İngilizlerin Çelik - Alüminyum tellerde korozyonla ilgili olarak edindikleri tecrübeler, Çelik - Aldrey halatlarda da ayni tedbirleri almak suretiyle korozyona mani olunmasını sağlamaktadır. Bu tedbirler meyanında çelik tellerin dikkatle galvanize edilmesi ve gerek imalât ve gerekse çekilme esnasında greslenmesi zikredilebilir. Halatların işletme esnasında korozyon bakımından kontrollan da derpiş edilmiş bulunmaktadır. Yine Çelik - Aldrey olan toprak hatları, gerilmeye maruz bulunmadıklarından İngilizlerin tecrübelerine göre, daha az korozyona uğramaktadırlar.

Elektnkî bakımdan halatlarda 0,3 Ohm/Km kadar bir direnç kabul edilmiştir. İki adet toprak hattı yıldırım isabetlerine karşı kâfi bir koruma temin etmektedir. Toprak telinin seçilmesinde de muhtelif tipler üzerinde durulmuş, neticede Çelik - Aldrey de karar kılınmıştır. En müsait kesit olarak 109/125 (109 mm- çelik) mm2 bulunmuş olup çekme gerilmesi (Yatay gerilme) 17,1 Kg/mm2 (emniyetli çekme gerilmesi: 19,9 Kg/mm2) verildikte iletken halatlara hemen hemen paralel olarak çekilmektedirler.

DİREKLER :

ilgili yerli ve yabancı nizamnamelerin tetkikinden ve müşavir mühendisle muayene mühendisinin de fikri alındıktan sonra hususî nizamlar koymak icap etmiştir. Bunlardan basıları şunlardır :

1 — VDE nizamlarında muhtelif yükseklıklerdekı direkler, izolatörler ve konsollar için verilen rüzgâr yüklen şok tesirlerini önlemek için % 20 artırılmıştır.

Münich Yüksek Mühendis okulunun yaptığı tecrübeler, yüklerin % 20 artırılmasının kâfi olduğunu göstermiştir.

Taşıyıcı ana kulelerin bu deneylerde kullanılan serbest salımın müddetlen (şelf - osciilation time) yaklaşık olarak 2 saniye hesaplanmıştır. Münich Yüksek Mühendis Okulunun hesaplannda şu kabuller yapılmıştır :

— Rüzgârın baz hızı

: 29 m/s

— Rüzgârın maksimum hızı

: 45 m/s

— Maksimum hıza çıkarken ki ivme : 7,8 m/s2

— Tepe rüzgârının peryodu : 2,5-3 dakika.

2 — VDE nın direklere ait rüzgâr basıncı faktörleri O. Flachsbart'ın raporlanna göre artmlmıştır. Derpiş edilen direk konstrüksıyonu için c = 4,84, direğin üst kısmı (40 m. lık kısmı) için c = 3,2 alınmıştır.

3 — Tel istikametinde traversler üzerine gelen rüzgâr yükü, bütün rüzgâr istikametleri için rüzgâr yükü olarak kabul edilmiştir.

Yapılan tetkikler sonunda direkler için ince cıdarlı St 52.3 ve St 37.2 profillerinin kullanılması uygun bulunmuştur. (Şek. 3)

Direk genişliği 28,5 m dir. Direk tepesinin tespiti için tel saknımlan ile ilgili model tecrübeleri yapılmış ve yerli ve yabancı geniş açıklıklı direklerle mukayese edilmiştir. Direkler, tel istikametine nazaran diyagonal vaziyette dikilmiştir. Bu şekilde, ekonomik faydalar yanında estetik bir görünüş de elde edilmektedir Her kulede bix bakım asansörü mev-

Mlf cuttur. Bu asansörle direk kolayca kontrol edilir. Bundan başka her direkte bir merdiven de vardır. Havacılık emniyeti bakımından gündüz için kırmızı - beyaz renge boyanmış, gece için mania ve tehlike işaretleri derpiş edilmiştir. Ayrıca toprak telleri üzerinde markalama küreleri vardır.

Gergi direkleri atlama kısmı istikametine dikey olarak konmuştur.

TEMELLER :

Temel kuvvetleri olarak: tel istikametinde — 450 t tazyik kuvveti, + 300 t çekme kuvveti, tel istikametine dik yönde ise —550 t tazyik, + 4001 çekme kuvveti ve bütün istikametlerde de 501 yatay kuvvet hesaplanmıştır.

Temel sondajları derin temellere ihtiyaç göstermiştir Muhtelif mukayese hesaplarından sonra müşavir mühendisle birlikte Peiner sisteminde kazık temel seçilmiştir. Lühesand'da 41 ve Buhnenfeld'de 57 adet kazık çakılmıştır. Bunlar çelik kazıklar olup PSp 605 tipidir ve uzunlukları 29 m. ye kadar çıkmaktadır Her köşe için ayrı bir temel mevcuttur. Temelin üst kısmı normal seviyeye nazaran 6,0 kotundadır. Münferit temeller aralarında bir ızgara kirişle bağlanmıştır. Temel, bu vaziyeti ile buz yükünden doğacak darbeleri emniyetle karşüıyabilecektır

Mahallî duruma uygun olarak iki sahildeki buz yükü farklı seçilmiştir. Lühesand tara-, fında her köşe için herhangi bir istikamette 50 tonluk bir buz yükü darbesi alınmıştır. Muhtelif kısımların eb'atlandınlmasında 50 tonluk darbe yükü 2,5 x 0,5 m2 lik bir alana dağıtılmıştır. Buhnefeld tarafında ise darbe yükü olarak her köşe için 100 ton alınmıştır Bu kısımda kazık bloku yine Peiner kazıklan ile ve kaynak suretiyle ayrıca takviye edilmiştir.

Tesis işletmeye alındıktan sonra montaj hakkında ayrıca malûmat verilecektir.

TABLO : 2

ALÜMİNYUM ALDREY ÇELİK - AL TELLERE AİT BAZI KARAKTERİSTİKLER (Behrens, Lux ve Nefzger'in Alüminyumfreileitungen Adlı kitabından mütercimin ilâvesi)

Çelik - Al Çelik Aid.

Alüminyum Aldrey

1/3

1/6

Özgül ağırlık kg/cm3 1° C için uzama Elâstisite modülü kg/mm2 Devamlı çekme gerilmesi kg/mmJ Muayene gerilmesi (tel) kg/mm2

Emniyetli maks. çekme gerilmesi kg/mm2 Minimum emniyetli kesit mm2 Uzama hududu (% 0,2 kalıcı uzama) kg/mm2 Elâstisite hududu (%0,01 kalıcı uzama)

2,7.10-3 2,3.10-=

5600 12

17-18

8 25 15

2,7.10-3 2.3.10-5.

6000 24 30

12 25 28 17

4.10-3 1,7 10-»

3.45.10-3 1,87 10-5

70-120 çelik 120 çelik

17-18 Al 30 aldrey

12,5

E M M. 37-38