HÖCHSTEADTER KABLOLARI

it u = 2 akc [sin (ket-------- ) coş (kx -

(17 ve (18) eşitliklerinden görülür ki, partikül hızı ile basıncın maksimumları çeyrek dalga boyu ile ayrılmıştır. Basınç ve partikül hızının maksimumu 90° lik zaman fazı ile de(18) ğişır.

Hichsteadter kabloları

Nusret ALPEBÖZ

T. Müh. - 1. E. T. T.

Her iki ucu açık olan bir iletgenli bir kablo alalım. Bunun iletgeni ve kurşun mantosu arasına sinüs şeklinde değişen ve eîfektif değeri V olan bir gerilim tatbik ederek, devreden geçen akımı ve çekilen aktif gücü ölçelim. Şek. l de de görüldüğü üzere ampermetrede okunan I akımı iki bileşenden teşekkül eder. Bunlardan biri kablonun izolasyon direncinin sonlu bir değerde olması dolayısıyla meydana gelen ve ölçülen W aktif güç kaybını meydana getiren, gerilimle ayni fazdaki omik Iw akımı, diğeri ise kablonun kapasitesi dolayısiyle meydana gelen ve gerilime nazaran 90° ileri fazda bulunan kapasitif Ic akımıdır. Kablonun izolasyon direncinde meydana gelen aktif güç kaybı, W = V. Iw = V. I. coş 0 dir. 90-0 açısı 8 ile gösterilecek olursa, S küçük olduğundan büyük bir yaklaşıklıkla, coş 0 = tg S yazılabilir. Ve,

W = V.I.tgS şeklinde ifade edilebilir. Malûm olduğu üzere 5 ya kayıp açısı denir. Ve 5, dolayısıyla tg S ne kadar büyük olursa o kablo veya kondansatörün izolasyon direncinde meydana gelen aktif güç kayıpları o kadar fazla ve ne kadar küçük olursa o kadar azdır. İdeal bir kablo l

U ŞEKiL

:l

E M M. 31-32

veya kondansatörde 5 = 0°, yani 0 = 90° dir. Höchstâdter 1910 da Berlin Elektroteknik Cemiyetinde yüksek gerilim kabloları üzerinde yaptığı araştırmaların neticesi hakkında bir açıklamada bulundu. Höchstadter'in tecrübelerine göre bir iletgenli kablolarda kayıp açısı eğrisi Şek. 2 de görüldüğü gibi geniş bir sahada hemen hemen sabit kaldığı halde, tamamen benzer yapıdaki, yani iletgen kesidi, izolasyon kalınlığı v.s. tamamen ayni olan üç iletgenli bir kabloda gerilimle hemen hemen lineer olarak artmakta ve gittikçe artan büyük değerler almakta idi (Şek. 3) Şek. 2 ve 3 de ai t çaoto o.veso w *s eo »' * görülen benzer yapıdaki bir ve üç iletgenli kablolara ait kayıp açısı eğrileri Höchstâdter'in vermiş olduğu değerlere göre elde edilen eğrilerdir.

Höchstâdter'e göre üç iletgenli kablolarda kayıpların fazlalığının sebebi fazlar arasında doldurma malzemesi olarak kullanılan ve kablo dielektriğinin en zayıf kısmını teşkil eden jüt tabakalarıdır. Dielektrik mukavemetleri emdirilmiş kâğıda nazaran daha az olduğundan ayni yerde emdirilmiş kâğıt tabakaları bulunması haline nazaran toplam alanın daha büyük bir kısmını üzerlerine alırlar, akımın bir kısmını taşırlar ve yapılan dolayısıyla iyonizasyona sebebiyet verirler.

Höchstâdter bunun önüne geçmek için 1913 de patentini aldığı konstrüktif bir şekil buldu. Buna göre üç iletgenli kablolarda izole edilmiş fazların üzeri metal bir şeritle saruV makta ve bu metal zarfların kurşun manto ile iletgen bir şekilde teması temin edilmekte idi. Bu suretle dielektriğin tâli kısımları topraklanmış yani sıfır potansiyelde olan metalize

ı v c f 30 0,0 W çana

ŞEKİL : 3

«OM/

30010 zarfların dıışnda bırakılarak OMOt elektrik! alan sahasından uzaklaştırılmakta ve içlerinde bulunan' boşluklar tesirsiz kalmaktadır. Nitekim hakikaten, bu şekilde izole edilmiş fazların dış kısımlarının fazla-r arasındaki doldurma maddelerine karşı ekranlanmasıyla üç iletgenli kablolaun iyonizasyon noktasını yükseltmeye muvatfak olundu.

Hochstâdter'in patentinden ilk istifade eden Pıttsburgh' daki « S t a n d a r d Underground Cable Company', oldu. Ve metalıze zarflan 0,07 ilâ 0,08 mm. kalınlığında bakır şeritler sarmak suretiyle meydana getirdi. Metal zarflarla kurşun manto arasında iyi bir kontak temini için de metal sentlerle sarılmış her üç fazı aralarındaki doldurma maddeleri ile birlikte müştereken ince bir çelik bant spiralle sardı Avrupa'da ise umumiyetle bizzat Höchstâdter tarafından verilmiş olan bir konstürksıyon şekli kullanılmaktadır Bunda izolasyon kâğıdı üzerine yap;ştırılmış takriben 0,008 mm. kalınlığında delikli alüminyum bantlar kullanılmaktadır. Delikler alüminyum bandın kâğıda iyice yapışarak kâğıttan ayrılmaması ve kaymaması içindir. Metal zarflarla kurşun manto arasında iyi bir kontak temini için de metalize

bakalannın hepsi birden pamuk dokumadan, emdirilmiş bir bantla sanlmaktadır. Bu pamuk dokuma bandın muayyen aralıklarla boyuna liflerinden bazıları ince bakır teldendir. Bu teller metal zarflarla kurşun mantonuri iyi bu şekilde temasını sağlarlar (Şekil 4).

Üç kurşun mantolu kablolarda her faz üzerindeki kurşun manto metalize zarfın vazifesini görürse de, yüksek gerilimlerde (30 KV ve daha yukan) metalize zarflar da munzam olarak kulanılır. Zira kablonun bükülmesi v.s. esnasında kurşun mantonun cüz'î miktarda gevşemesi neticesinde dahi kâğıt izolasyonun üst sathı ile kurcun manto arasında boşluklar teşekkül edebilir. Metalize şeritler ince olup, izilasyon tabakalarının üst sathına iyice temas ederek onları sardığından bu boşlukları devre harici ederek, bu boşluklarda bir potansiyel farkı meydana gelmesine ve dolayısıyla ^iyonizasyona mani olurlar. Şek. 5. de 35 KV luk 3 x 150 mm2 lık bir kablonun bir fazı kurşun mantodan itibaren kademeli olarak açılmak suretiyle gösterilmiştir. Bu numune Salacak ile Sarayburnu arasına yeni döşenmiş olan HEKBZAA tipi deniz kablosundan alınmıştır (35 KV normda olmadığından N *ıarfı hazfedılmıştir Z, Z armatürlü olduğu- »

ŞEKİL : 4 edilmiş fazların ve bunlar arasındaki Jüt ta-

ŞKKİL: 5 nü. AA da çift kat dış salmastran olduğunu göstermektedir).

H - kablolannm buvatlannda da emdirilmiş kâğıtla izole edilen fazların üzeri metal şeritlerle sarılır. Burada metal zarflan meydana getirmek için ince bakır telden dokunmuş bantlar veya 0,05 mm. kalınlığında kalay şeritler kullanılır. Buvat içerisinde metal zarflann kurşun mahfaza ile teması olmadığından, her bir faz üzerine sarılan metal şeritler her iki ucda o faza ait metalize zarflarla üst üste bindinlmelıdir. Sonra da metal sentlerin üzerleri izolasyon tabakasının üst sathına iyice temas ve intibaklarını sağlamak için kalaylanmış ince bakır telle sıkıca sarılır.

E M M. 31 -32