Bilimleri Enstitüsü Dergisi
6.Cilt, 2.Sayı (Temmuz 2002)
Orta Gerilim Yer Altı Kablolarında Derinlitin Alom ve
SAU Fen
Gerilim Taşıma Kapasitesine Etkisi
A.T. Ergüzel
ORTA GERİLİM YER ALTI KABLOLARlNDA DERİNLİGİN AKIMVE
GERİLİM TAŞIMA KAP ASİTESiNE ETKİSİ
Alper Turan Ergüzel
••
Ozet
-
Bu
çalışmada
kablolarında
orta
derinliğin
etkisi
kablolarındaki
kayıpları
incelenmiştir.
yalıtkan
farkına
Yer
altı
I.GiRiş
ortamın
Elektrik eneiJısı insanlarm hayatiarım kolaylaştırmada
ısıl
kullamlan birçok cihazın çalıştınlmasında rol oynar.
direncine bağlı olduğu açıklanmıştır. Akım taşıma
kapasitesinde
büyüklük
ısıl
direnci
toprağın
ısıl
etkileyen
direnci
Bilgisayar
Eğitimi Bölümü, Adapazarı
kısımlardaki
ve
kablonun
altı
direnci, iletken
kayıpları, iletken
kayıplar, joule
yer
Elektronik
gerilim taşıma
akım ve
kapasitesine
sıcaklığı
geriJim
A. T. Ergüzel, SA. Ü Teknik Eğitim Fakültesi,
en
olduğu
Elektrik enerjisi havai hat ve günümüzde de artık hızla
önemli
yaygınlaşarak
anlatılmış,
yer
altı
kablo
sağlanmaktadu .Yer altı
bağlı olduğu tespit edilmiştir.
nazaran fıziki emniyet problemleıinin daha az olmas1
Anahtar Kelimeler-Yer altı kabloları, Toprağın ısıl
In
-
medium
this
voltage
current
study
the
investigated.
effects
Losses
cables
capacity
the
in
depth
of
coductor
cable
has
depend
on
been
underground
cables,
temperature,
and
been
the
environment
presented
deviation
thermal
have
that
been
the
of
yapılması
yakın
of
explained.
It
elektriksel olarak bağlayan,
Kablolar
significant
alçak
gerilim
üzere üç
ana
alçak gerilim,
carth. It is determinded that this depends on the
ve üzeri yüksek gerilimdir.
(sand,
clay
ete.)
and
the
rate
Words
-
Underground
cables,
1
kV-
grupta
34,5
gerilim
yüksek
gerilim
incelenir. 1 kV'a
kV arası orta gerilim,
1
kadar
34,5
kY' luk kablo hatlarında
40-50 cm 10 kV'luk kablo hatlarında 60-70 cm 20
- 30 kV'luk kablo hatlarında kanal deıinlikleri 80 100 cm olmalıdır. Kabloların karayolu geçişlerinde
ortalama derinlik 100 - 120 cm olması gerekmektedir
of
humidity.
Key
elektriğe karşı yalıtılmış
orta
transmission capacity is the thermal resistance of
so il
kaçım lrnaz
bir veya birden çok damardan oluşan araçtır[l].
o lmak
of
gelecekte
yer altı
Kablo, elektrik eneıjisini ileten ve iki cihazı birbirine
criteria effecting thermal resistance in the current
type
tamamen
darlığı
11. YERALTl KABLOLARI
the
resistance
most
iletiminin
yer
the
on
has
the
oluşacak
hatlara
olacaktır.
of
which are insulation losses, joule losses, conductor
resistance,
sonucunda
enerji
kablolarıyla
underground
transmission
nüfus
sebepleriyle
direnci, Akın1 taşıma kapasitesi
Abstract
artan
havai
ile
bu toprağın cinsine, (kum, kil, vb.) ve nem oranına
hızla
kablolannın
şebekesi
Thernıal
resistance of earth, Current transmission capacity.
(2].
7
Orta Gerilim Yer Altı Kablolannda Derinliğin Ak1m
SAU Fen Bilinlleri Enstitüsü Dergisi
Gerilim Taşıma Kapasitesine Etkisi
6.Ci1t, 2.Sayı (Temmuz 2002)
'Yatak
A. T. Erglizel
olması
Faktör
dolgu malzemesi
ve
veya kum.
1.0
plaka (Kablodan min 1 O cm
Kablolar
0.90
(fS)
kum veya elenmiş toprak.
Kablonun üzerı yalak biçimli
işlemi
0.85
(fS)
vaziyette (veya kablo boru
içinde}, aradaki boşluk hava lle
güzergahlar
en
kablo
üst
üzerine
kısma da
güzergahların
oluşmasına
olan
tali
olan başka
�--
tesislerin
iluna]
bunlara
güzergahlar
daha
güzergahlan,
cadde,
en
işletmesi
60 cnı --�
Ikaz bandı
BO cm
yanlış
sırasında
Kablo
mecbur
düşük
ve
cadde,
yola
bölgeye
Çünkü
edilmelidir.
yer altı
enerji
yol
Seçilen
sokakların
kalınroadıkça
gidilecek
hatlardan
güzergahlannın,
zamanda hat güzergahlarının kısa
yoldan
durumunda
kasitti
uygun
kum
iletkenlerden
branşmanı
gerekir.
yol
bandı
Dolgu malzemesı
ilişkisi
ya da
kesitli
hat
geçmesi
meydanlardan
olup
büyük
yönünden
ikaz
çalışanlarına (telefon,
kazılan
yakından
tesisin
karşılık
dağıtımı
tuğla
sııasında yapılan işlerin,
küçük
gelmiştir. Ana
meydana
kırmızı
kımnzı
kesintilere uğraması kaçınılmazdır.
Ana
az
kablosunun olduğu bilgisini verecektir. (Şeki12.)[4]
(f7)
doğrultusunda
arızalarla
o
olduğunca
DÖŞENMESi
KABLOLARlN
neticesinde,
mümkün
hava gazı, su kanallan çalışanları) o bölgede yeraltı
Şekil I. Yeraltt kablolannın çeşitli döşeme şeki11eri
uygulama
ve
konulmalıdır. Bu uygulamalar o bölgede daha sonra
0.80
içine döşenmiş, boşluk hava ile dolu
en
yapılırken
çalışacak
Yüksek yoğunluklu ve kalın etli,
kaynakla e.kll, polletilen borular
Yapılacak
kopmasına
gerilip
sırasında
döşenme
konulmalı
dolu
vardır.
dolayı
sebep olacaktır. Döşenme yapıldıktan soma kapatma
Kablo etrafı tamamen kapatılmış
doğabilecek
zeminden
ek kullanılmalıdır. Çünkü her ek yeri yeni kayıp lara
yarım büz lle kapatılmış.
işletmede
şekilde
patlanıasına neden olacaktu.[2]
Yatak ve dolgu maJzemesl gevşek
toprak kanallara döşenmesi
kablonun
durumunda
Bu
döşenmelidir.
yumuşak
taktirde
toprak
olması
zemin
biçimde
dalgalı
çöken
yOkse�e yerleştirilmiş)
Kabloların seçilen
yumuşak
döşenmediği
(14)
Koruma kap�ı tuQia veya beton
ya da
kablolar
tokmaklanmış, elenmış toprak
III.
ve
Şekil 2. Yer altı kablolarının standart döşenn-ıe derinlik ölçüleri
ve
kablo
kaldırımlan
inilmez.
IV. AKIM TAŞIMA
Aynı
olmasına, en kısa
ulaşılmasına
kablo
dikkat
sisten11eri
taşıma
Akım
büyük iletken
havai
olduğundan
kapasitesi
kablolarda
sıcaklığıyla
ortam
KAPASİTESi
ve
ısı
ulaşılacak
en
yayılınunda
etkili
belirlenir.
Kabul
durumuyla
hatlara göre daha pahalı sistemlerdir.
edilemez
Doğal gaz, telefon kabloları, kanalizasyon büzleri, su
sıcaklık farklan kabioda yıpranmaya yol açar. Bundan
boruları
gibi
üzerindeki
yalan
yer altı
diğer
sistemlere
en
az
geçeceği
dikkat
kablo
geçirilmesi
50 cm
açıktan
güzergahtan
mesafe
kablolarırun
edilmeli,
dolayı
yol
bu
olmasına dikkat
şekillerinde(şekil
boru
yer altı
içinden
1.)
kablolarının
kablolann
geçirilmesi
sadece
durumundaki
yapılıyorsa
döşenmesi
faktörleri göıi.ilmekte,
kabloların
etrafı
tamanıen
kapatılması
özellikle
polietilen
borularta
kapatılması
durumunda
durumunda
akım
taşıma
döşenmesi
esnasında
kablo
önem taşımaktadır. Zeminin yeni doldurulmuş
aşırı
hesapları
katılırlar.
Alıcak
kadar
olan
dielektrik
kağıt
ömürlü
için
ve
metal
kayıplar
güvenilir
akımla
koruyuculardaki
dielektrik
yahtkanlı
iletken
alternatif
kayıplarda
U0 1 U
=
kablolarda
bir
kesiti çok
kablo
iyi
33,5/6
ihmal
sistemi
seçilmeli
ki, hem sürekli hemde kısa devre halinde iletkenin
taşıyabileceği maksimum akım değeri yük akımından
kapasitesi
zemını
kapasitesi
ısınırlar. İletim
yahtkanlardaki
gerçekleştirmek
büyük olsun.
arttırılınaya çahşılmıştır[3].
Kablo
taşuna
kayıplarına
ve
edilir. Uzun
taşıma
jole
kayıplar
kV'a
kablo ya da
akım
sistemleri
kablo
duvanna en az 70 cm açıktan döşenmelidir.
şekilde
akım
ve
ısılan
iletken
İletkenlerde meydana gelen joule kayıpları nedeniyle
edilmelidir.Bunun yanında orta gerilim kabloları bina
Yukarıdaki
kablolarda
yüksek
dikkatle yapılmalıdır.
eğer
gerekiyorsa
değerdeki
büyük
.
zernın
8
Orta Gerilim Yer Altı Kablolarında Derinliğin Akım ve
SAU Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi
Gerilim Taşıma Kapasitesine Etkisi
6.Ci1t, 2.Sayı (Temmuz 2002)
A.T. Ergüzel
Toprağın sürekli yükten dolayı kuruması veya toprak
Kablolarda sıcaklık yükselmesi ve buna paralel olarak
da
akım
taşıma
kullanılan
kapasitesi
cinsinin elverişsiz olması kablo civarında bitki olması
malzemelerin
su
karakteristiklerine ve işletme şartlarına bağlıdu.[ 5]
tüketimini
Genel
olarak
durumunda
DERİNLİK
taşıma
akım
kablolarda
iletken direnci, joule kayıpları,
toprağın
kurumasma
sebep olur. Bu etkenler toprağın ısı) direncinde aıtışa
sebebiyet
V.
arttıracağından
inecektir.
kapasitesi
verir
akım
ve
Bununla
yük
taşıma
akımımn
sabit
kalması
asfalt,
kaldınm
kapasitesi %75
beraber
zeminin
kadar
lere
taşıyla kaplı olması ülkemizde özellikle yaz aylannda
yalıtkan kısımlardaki
aşırı
kayıplar,iletken ve ortam sıcaklığı farkına bağlıdır.[5]
su
kaybını
önlediği
için
büz içine döşenen kablolarda
havanın
ilave
V.ı Kabloların ı sıl eşdeğer devresi
ısıl
girmesi,
dirence
toprağın
ve
iyi
faydalıdır.Boru
boru
veya
veya büz
sıkıştınlmaması
da
dolayıs1yla
akım
içine
da
taşıma
kapasitesinde azalmaya neden olacaktır [8].
Üzerinden akım geçen iletken ısınır. Ve istemediğimiz
kayıplara yol açar. Isı kablo yüzeyine kondüksiyonla
yayılır
ve
eğer
kondüksiyon
kablo
ve
açık
radyasyonla
havada
ise
dış
iletilir.Sürekli
ortama
VI. SONUÇLAR
rejimde
Isıl
kablodan dış ortama ileti]en ısı, kablocia üretilen tüm
arasındaki
yaklaşık
fark
olarak
kayıplaıla doğru orantılıdır[6].
etkileyen
en
önemli
büyüklük
toprağın
özgül ısıl direncidir. Bu direnç toprağın cinsine (kil,
kayıplann toplamına eşittir. İlrtken sıcaklığı ile ortam
sıcaklığı
direnci
kum
toplam
ne
kadar
artacağından
toprağın
gibi)
ve
bağlıdır.Derinlere
miktarı
azalacaktır.
V.II Ortamın ısıl direnci
doğru
Dolayısıyla
nemli
inildikçe
akım
olduğuna
toprağın
özgül
taşıma
ısıl
topraktaki nem miktarı etkilemektedir.
Havai hat ve yer altı kablolannda ortam sıcaklığıyla
nem
direnci
kapasitesini
birlikte ortanun direnci de etkide bulunur. Çok küçük
çaplı kablolarda havanın ısıl direncinin toprağın ısıl
direncinden
tespit
olduğu
çaplı
küçük
çaplı
çapının
yer altı
büyük
çaplı
olarak
havai
daha
artmasıyla
toprağınkinden
kablolarda
da
alam
havada
düşük
akım
(2]
olmaktadır.
ısıl
hızlıdu.
[ 1]
taşıma
kablolarının
havanın
daha
deneylerle
olarak
kablotann
kapasitelerinden
Kablo
yapılan
sonucu
Bunun
küçük
kapasiteleri
azalma
büyük
edilnıiştir.
bulunan
taşıma
çok
KAYNAKLAR
direncindeki
[3]
[4]
Dolayısıyla
havanın
ısıl
direnci
akım
taşıma
toprağınkinden daha küçük hale gelir, bunun sonucu
kapasiteleri
kablolarm
hatlardaki
yer
altı
kablolannın
kapasitelerinden daha yüksek
değerlere
akım
enerji
kablo çapına,
ve
toprağın
direnç
kablonun
özgül
derin1ik
artmasıyla
iletiminde
ve
ısıl
artmakta
toprağın
taşıma
[5]
ulaşırlar[5].
zeminden
ısıl
toprağın
kablo
ısıl
[6]
direnci,
olan yüksekliğine
direncine
özgül
Isıl
[7]
artmasıyla
[8]
bağlıdır.
ısıl
çapının
direncinin
azalmaktadır.Burada derinlik etkisi küçüktür.
Nedeni
Alçak ve orta gerilim kablolarında derinliğin 70 120 cm arasında olduğu ortam sıcaklıklarının 20°C,
akım
taşuna
ise
1°C m 1 W
kapasitesi
faktörlerine gerek duyulmamaktadır.
için
Merkezi, Ocak 1993
Demirer Kablo Kataloğu DK- 6190
Elektrik Dağıtım Şebekeleri
Eneıji Kablolan
Montaj Uygulama Usul ve Esastan, TEDAŞ
Müdürlüğü, Mart 2002
Dağlar, H.( 1991 )Yer altı Kablolannın Akım
Taşıma Kapasitesi, Yüksek Lisans Tezi, İTÜ Fen
Bilimleri Enstitüsü, İstanbul
Heinlıold, L. , Power Cables and Their
Application, Siemens, 1979
Heinhold, L. , Power Cables and Their
Application, Part I, Thirt Edition, Siemens, 1990
Weedy, B.M. , Prediction of Return Currents and
Losses in Underwater Single-Core Armoured
Systems Research, Vol.IO, No.l , January 1986
direnç azalmaktadır [7].
direncinin
Elektrik Teknolojileri Geliştirme ve Eğitim
AC Cables with Large Spacings, Electric Power
derinliklerine
inildikçe
nem
oranının
toprağın
artnıakta olmasından ortam sıcaklığı dolayısıyla özgül
ısıl
özgül
durumlarda
Çmar, M.,Yeraltı kabloları, TEAŞ Soma
Türkiye Elektrik Dağıtım A.Ş. Genel
V.III Toprağın ısıl direnci
Yeraltından
TSE Türk Standartlan Entitüsü Ankara, 1989
olduğu
düzeltme
9
Download

ORTA GERİLİM YER ALTI KABLOLARlNDA DERİNLİĞİN AKIM VE