Elektrik Mühendisliği · Sayı 4 · Mart 1957

UZAK MESAFE TELEFON KABLOLARININ EKONOMİK OLARAK PÜPİNLENMESİ

M. Benice

Haberleşme, telekomünikasyon ve yayıncılık Teknik / bilimsel makale

Yıl
1957
Sayfa
4
Okuma süresi
8 dk
Görüntülenme
0

Konu

Haberleşme, telekomünikasyon ve yayıncılık

İlgili: Yüksek gerilim, koruma ve ölçme

Anahtar kelimeler

  • püpinleme
  • telefon kablosu
  • zayıflama
  • yük bobini
  • empedans
  • iletken çapı

Özet

Uzak mesafe telefon kablolarının ekonomik olarak püpinlenmesi (yük bobinleriyle donatılması) konusunda, hat empedansı, iletken çapı ve kesim frekansı gibi parametrelerin optimum seçimiyle en düşük maliyetli yükleme sisteminin nasıl tayin edileceğini gösteren matematiksel bir analiz sunulmaktadır.

Tam metin

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

Uzak mesafe Telefon Kablolarının Ekonomik

Olarak Püpinlenmesi (*)

Püpinlenmemış bir kablonun zayıflaması :

b

(1)

o—

N/.

dir. Burada

Po — '

' km

b, İm/m çapındaki iletkenin 1 Km. sinin zayıf

laması, x ise m/m cinsinden çaptır. Kablonun

çapına bağlı olarak değışsn fiyat bileşkeni ise :

Ko = qx2 şeklinde alınabilir. Burada q, kab

lonun döşsnme tarzına ve günlük fiyat seviyesi

ne bağlı bir sabittir. Kablonun 1 km. sinin per

başına fiyatı:

(2) K. = a v2 = a ( — •>

frank olur. ') Buradan görülüyor ki verilmiş bir uzunluk taki püpinsız hatların maliyeti, zayıflama dsğe rinın karesi ile ters orantılıdır. Transmisyon tat bikatından bilindiği gibi, babın'e yüklenmiş bir hattın zayıflaması şöyledir :

Frcst

0,05

O.ı

Şekil 1 Yüklenmiş ve yüklenmemiş hatlar için

BN/km zayıflamanın fonksiyonu olarak H

Z—yüklenmiş hattın empedansı (olun)

Frank/per km cinsinden fiyatlar

x0—yüklenmemiş bir hat için iletken çapı (mm)

XV—yüklenmiş bir hat için

» » (» )

(3) (*)

X3

2Z

=

T82 km

N/k*

Yazan : Dr. Ing. YNGVEBAPP Çeviren : Y. Müh. Macit BENİCE (PTT.)

x = İletken çapı (mm), ro — 1 m/m çapındaki iletkenin 1 km. si nin bukl direnci (ohm),

rp = Bir püpm boıbininin direnci (ohm),

İp = Fiipın bobinin mesafesi (km),

Z =s Püp.n enmış hatLin empeüansı (ohm),

a = Hattın kaçak direnç katsayısı (mho),

fo = Hattın kesim frekansı (c/s),

c — Hattm kapasitesi Mf/Km.

O halde bobinle yüklenmiş bir hattın km. si

başına fiyatı :

(5)

K = q 2Z"/3' + _ / _

dir. Bu formül de :

— — aZ (6) 2ZI

Cp = Beher bobinin fiyatıdır. (5) No. lu denklemden görülüyor ki verilmiş bir uzunlukta, püpılenme mesafosı ve empedansı sabit olan, püpilenm.ş bir hattın maliyeti, zayıf lama değerlerinin teısı ılo lineer olarak değişmek tedir. Bundan da anlaşılıyor ki, püpinlenmemiş hatlann fiyatlar zayflama aza dıkça püpiulenmiş hat fiyatlarının er geç üstüne çıkacaklar.

Bilindiği gibi yükleme az

veya fazla ağır yapılabilir.

Fazla ağır yüklemede hat em

pedansı daha büyük, yük bobi

ni mesafesi ve kesim frekansı

ise daha küçük olacaktır. (3j

No. lu denklemden görülüyor

ki büyük değerde empedans

daha küçük zayıflama temin

etmektedir. Bu sebepten ağır

yükleme iletken çapını ve kab

0,ıs " lo fiyatlarını küçültecek, fakat

püpın bobini sayısını ve pü

pinleme rıyatlarını arttıracakt r. Şimdi şu soru yu sormuk yerinde olacaktır : Verilmiş bir uzun luğu ve zayıflaması olan bir hattm kablo ve püpmleme fiyatlarını en düşük yapan lizol yükleme nedir? Bu ilgiye değer soru, x çapının devamlı olarak değiştiğini, verilmiş uzunluğun İp püpin mesafesine tam olarak bölündüğünü, fo kesim frekansının da verilmiş bir değeri ol duğunu farzetmekle cevaplandırılabilir. Buna göre sözü edilen toplam fiyat K Frc/ yaa şöy le yazılabilir :

C (7) K = q X 2 + _ J — = q X 2 f q2 Z

(8)

qz = _ ° P _

108 0 "

(S) No. lu denkleme göre x'i Z ve Bi em sinden ifado edersek netice şu olur :

Buradan da en düşük fiyatı veren hat em ped ansının

(10) Z = \ I u 2/3'qz

olacağa bulunabilir

Buna alt en ekonomik bobin mesafeli şu olacaktır :

1 — 103 P

1(1 20'"

ve bilmen kaidelere göre, buna ait Lp endüktansı da :

bobin

(12)

P=

olmalıdır

En ekonomik fiyatlar için iletken çapı

(13) 2/?'q

Netice olarak en ekonomik fiyat şudur : ___

(14)

Frc/ Pcr km

Bu netice, şüphesiz takribi limitler içinde, zayıflamanın her hangi bir değeri için doğru dur ve (14) No. lu ifade aynı zamanda şu il giye değer mânayı haizdir : En ekonomik top lam fiyat, zayıflama değ erinin tersinin kare kö kü ile takriben orantılıdır. Şekil 1 dt>, misal o larak, en ekonomik fiyat K, iletken çapı xp ve hat empedansı Z, yukardaki formüle göre he saplanmış püpınll bir hattın zayıflamasının fonksiyonu şeklinde verilmiştir. Mukayese için K fiyatı ve aynı hattın püpinlenmemlş haline tekabül eden xo iletken çapı da gösterilmiştir. Bu şekilden görülüyor ki, püpinlemenin doğru olacağı bir sınır dahilinde kullanılacak kaide, kabule şayan zayıflama azaldığı zaman yükle menin artması ıcabettiğidır.

Bu neticeler, söylendiği gibi, basitleştırlci bazı faraziyelerle elde edildiğinden, her ne ka dar izah etmek ve bir yo^ göstermek bakımından değerli iseler de, yalnız takribi doğruluktadırlar. Diğer taraftan problemi, takribi faraziyeler ol maksızın kolayca halletmek de mümkündür, öy le ki, bütün teknik şartlar hesaba katılmış olsun. Böylece problem aşağıdaki tarzda ortaya kona bilir :

Lkm uzunluğu olan muayyen bir güzergâh üzerindeki zayıflama B neper/km'i aşmamak şar

ir M. M.

tlyle kullanılacak iletkenin x çapını ve bu du rumda, aşağıdaki teknik şartlan yerine getirir ken, kabloların, püpin bobinlerinin ve püpln kaplarının toplam fiyatlarını mümkün olduğu kadar düşük yapmak için nasıl bir yükleme sis temi kullanılacağım (meselâ İp, Z, fo ve Lp) tâyin edelim

1 — fo kesim frekansı, âdi telefon devrele ri tçm umumiyetle 3000 4000 c/s den az olmama lıdır. Radyo telefon devreleri için bu miktar 2 veya 3 misli daha büyük olmalıdır.

2 — Z empadansı, aşağıdaki muayyen sa bit değerleri geçmemelidir :

Hafif yükleme için Ağır » t

800 1000 ohm 2000 2400 »

3 — Asgari ve muayyen miktarda eşit u zunlukta püpm aralıkları kullanılmalı.

Farzedelim ki muayyen bir iletken çapı x, ve hat uzun'.uğu L in bobin mesafesi l'p ye tam olarak bölümü, hiç bir zaman B neper/km yi geçmıyecck bir zayıflama vermiş olsun

(15)

x2 x

• Y,

ile orantılı olan fiyatları verir.

fiyatları, görü'üyor ki, l'p nin en büyük değeri için, zayıflama şartına sâdık kalmakta devam ederek, en düşük olacaktır. Ayrıca farzedelim ki x: > x, olan diğer bir iletken çapı da zayıf lama şartını sağlasın. Buna tekabül eden l"p > l'p) en uygun bobin mesafesi de,

(16)

ile orantılı olan

I"

da A, yalnız hattın kapasitesine C MF/km bağlı olan bir sabittir.

(15) ve (16) dan görülüyor ki, değerleri x, ve l'p olan en ağır yükleme

tercih edilecektir. Bundan dolayı bu eşitsizlik, en ekonomik püpinleme hesabı için kâfi bir te mel teşkil eder. Bunu ve bundan çıkacak neti ce ile ağır yükleme mi yoksa hafif yükleme mi yapılacağını tâyin ederek, meselâ, çeşitli tipte Jonksiyon devreleri arasında fiyat mukayeseleri yapılır. Probleme girebilecek, tek ve aynı şebe ke grubu dahilindeki devreler için çeşitli tipler şunlardır :

1 Yüklenmemiş 3 telli devreler, 2 DC Sinyal verme için röle cihazlı 2 telli yüklenmemiş devreler, 3 Hafif yüklenmiş 3 telli devreler, 4 DC smyal verme için röle cıhazh 2 telli hafif yüklenmiş devreler,

5 DC sinyal verme için röle cihazlı 2 telli ağır yüklenmiş devreler veya AC sinyal verme için fantom devrelerin de kullanılması halinde 2 telli ağır yüklenmiş devreler

Şayet amplifikatörlü devrelerle kuranpar tör frekanslı devreler ele alınırsa özel bir yol takip etmek zarureti vardır. Yukarıdaki tipler den birinin seçilmesi, çeşitli tertiplerin nisbî fi yatlarından başka, santrallar arasındaki mesafe ye ve arzu edilen zayiflamay.ı da bağlıdır.

Böylece, on ekonomik ve' uygun yükleme ile buna ait iletken çapını tayın etmek meselesi hal ledilmiş olmaktadır, yalnız g criye, Z empedans değerine ve fo kesim frekansına göre teknik şartları yerine getiren çözümü tâyin etmek ka lıyor.

(4) denkleminden :

(18)

1. V 5

ıo«

—A

şartını yerine getiren hattın kapasitesine C MF/ km bağlı olan bir sabittir.

(3) denkleminde gördük ki Z nm artmasıy le zayıflama azalmaktadır. Bu sebepten 7, müm kün olduğu kadar büyük seçilmelidir. Fakat, dediğimiz gibi, Z nin büyüklüğıi .sınırlanmışta ve teknik şarta bağlı olarak, ağır veya hafif yükleme için 35^1 ayrı olmak üzere, tesbıt edil m'ş muayyen bir değeri geçmemesi lâzımdır. Avnı zamanda, yine dediğimiz gibi, fo kesim fre kansı daima muayyen bir minimum değeri geç melidir. Bobin mesafesine ait :

(19)

.• fn m i n

şartını yeri ne getiren venlmiş muayyen bir değer için Z em pedansı, maksimum değerin altında alınması lâ zımdır. Diğer taraftan :

Diğer taraftan, (20) şartı tatbik ediirrae :

A (23)

max ' p vo (1) denkleminden : 22,5

•^ max

6 Z max '

f24)

+2w

mas

Yukandakı İfadelerden anlaşılıyor ki Z, fo vır Bp. venlmiş bir iletken cnpı için, yük bobini mesafesi İp nm fonksiyonu olarak ifade edilebi lirler.

Yük bobinlerinin on<*üktansı Lp, bilmen foımülc göre :

(25)

L

olup bu da I nm fonksiyonu olarak ifade edile

bilir.

Yük bobmı mesafesi lp o surette seçilme lidir ki, hat uzunluğu bu değere kesirsiz olarak bölünebilsin. Bu sebepten, İp için alınabilecek diğerler her hal için hesaplanmalıdır. Bu değer ler bilinir bilinmez, bunlaı ı tekabül eden Z, fo ve LP îıcsaplanabıliı ve keza Bp gibi iletken î.ıpı da bulunur.

Bu yol gösterici düşüncelerle yapılan yuka rıdaki hesaplan, günümüzde karşılaşılan durum larda, en uygun ve ekonomik püpınlemeyı tâyin etmek için bu yardımcı olarak kullanmak elve rişlidir. Şekil (2) bu yazıdaki hesap tarzına gö re çizilmiş bir diya^Tamı misal olarak vermek tedir.

(•) Bu yazı, (Ericsson Technics No 49 1950 de) İsveçli Dr. İng. YNGVE RAPP'm orijinal bir etüdünden aynen çevrilmiştir.

1) Para birimi frank alınmıştır.

(20)

KOKTEYL PABTtMÎZ

şartıyle fo fre kansının, tesbit edilmiş minimum değerin üstü ne çıkması lâzımdır.

(19) şartı sağlanırsa şu ifadeyi elde ederiz :

(21)

Z=t

(11

. P)

—

fo

min

Buradan (1) denklemine göre eğer r o = ohm, rp==l2 olun ve a—10'6 mho alınırsa su elde edilir:

Odamızın tertip ettiği Kokteyl Parti, 21 Mart 1957 Perşembe günü, 19 Mayıs Stadyomun daki Ankara Tenis Kulübü salonlarında verilmiş tir.

Yüz kişiyi mütecaviz davetlinin iştirak etti ği toplantı, saat 18 den 21 e kadar gayet samimî bir hava içinde cereyan etti. Bu arada beş mi safire birer küçük hediye vermek suretiyle çok hoşa giden bir sürpriz yapıldı. Ayrıca, bir kuar tet, onbeş dakika kadar, kıymetli parçalardan müteşekkil bir program takdim etti.

omin

Odamızın, azalarımızı birbirlerine tanıtmak

A f o m i n gayesiyle tertip ettiği toplantılar bundan böyle,

muhtelif vesilelerle devam edecektir. Arkadaş

lanmızın, bu gayretlerimizde bize müzahir ola

caklarını ümit etmekteyiz.

Şekil 2 En uygun ve ekonomik yüklemeyi ta yin etmek İçin diyagram

B—Şart koşulan zayıflama N'km a#—Yüklenmemiş devirde iletken çapı (nun) xp = Hafif yüklenmiş devrede iletken çapı anp—Ağır yüklenmiş devredo iletken çapı (mm) İp, lpp = yük bobini mesafesi (Km) Z=Yüklü devrenin empedartsı {Hafif yük

lü devre için tnax, 1000 ohm, ağır yüklü

devre için m u . 3400 ohm)

fo=Kesim fickansı (nünunum 3000 c/*) ^p=Yük bobininin endüktansı (mH)

dironei 12 ohm

Hat direnci rx =

ohra'km

X2 Kaçak direnç [katsayısı a=:lmikromho

HABERLER

•jç Kuruluşundan bu seneye kadaı uç devre müddetle, Odamızın Reisliğini yapmış olan Yuk Mühendis Emin İPLÎKÇÎ, Etıbank Umum Mü dürlüğü makamına vekaleten tâyin edilmiştir.

Bugüne kadar daima idare mekanizmasında ehemmiyetli mevkiler işgal etmiş olan Emin İplikçi, 1320 senesinde İzmir'de doğmuştur Mü hendislik tahsilini Fransa'da Grenoble Elektrik Fakültesinde yapmıştır. Memlekete avdetinde, 5 yıl serbest olarak şehir elektrik tesisleri kont^ rolörlüğü, iç tesisat taahhütleri ve şehir şebeke projeleri mevzuunda çalışmış, bUâhara Nafıa Vekaleti Şirket ve Müesseseler Reisliğinde, An kara Elektrik Gaz Otobüs işletmesi Müdür lüğünde buJunmuştm . Bir müddet Maden Tetkik ve Arama Enstitüsü Genel Direktörlüğünü de ruhte ettikten aonra, 18 Mart 195* tarihinden beri de Petrol Daireni Reisliğini yapmaktadır.

16 Mart 1957 den itibaren Etıbank Umum Müdürlüğü vazifesini yüklenmiş bulunan Y. Müh. Emin tplıkçı'ye bu vazifesinde de muvaf fakiyetler dileriz.

+ Zonguldak D.P. Milletvekili ve Odamız azası Y. Mühendis Sabih Duralı, Millet Vekilliğinden istifa etmiş ve Etıbank Umum Müdür Yardım cılığı'na getirilmiştir

1909 da Selânikte doğmuş bulunan Sabih Duralı, Elektrik MuhendisLğı tahsilini Alman yada Staattiche Akndemic Chcmnitz dü yapmıştır.

Yurda döndükten sonra, 1943 den itıbcren Eskişehir Tayyare Fabrikasında ve Zonguldak Maden işletmesinde ça işmiş, 1939 ria ÇaLala Jzı kömür havzasında enerji santrali arın da vazife görmüş ve Müessese Müdürlüğü vazifesini derun te»etmiştu. Bilâhare 1954 senesinde Demokrat Partiden Zonguldık Milletvekili seçilmiştir.

Y. Müh. Sabih Dutalı'nın uhdesinde Umum Müdür Yardımcı! ğından başka Kuzey Batı Ana dolu Enerji Müessesesi Müdürlüğü de bulunmak tadır. Meslekdaşımıza yeni vazifelerinde başarılar dileriz

E.UM. 4