Yrd.Doç. Dr. Süleyman ADAK; Güç Kabloları ve Kesit Seçimi

Yrd.Doç. Dr. Süleyman ADAK
Elektrik Yüksek Mühendisi
Mardin Artuklu Üniversitesi Meslek Yüksekokulunda Öğretim Üyesi
suleymanadak@Yahoo.com
ÖZGEÇMİŞ
1960 Mardin’de doğdu
1985- İstanbul Teknik Üniversitesinden mezun oldu.
1986-1988 Yıldız Teknik Üniversitesinden Yüksek Mühendis Unvanını aldı
1988-1990 Keban İşletme Grup Müdürlüğünde, İşletme Mühendisi olarak çalıştı.
1991-1992 Mardin Bayındırlık ve İskan Müdürlüğünde, kontrol Mühendisi olarak çalıştı.
1998-2003 Yıldız Teknik Üniversitesi’nden Doktor Unvanını Aldı
2005- Dicle Üniversitesinden Yrd. Doç. unvanını aldı
1992- Devam ediyor- Mardin Artuklu Üniversitesi Meslek Yüksekokulunda Öğretim Üyesi olarak görev yapmaktadır.
GÜÇ KABLOLARI VE KESİT SECİMİ
1. GİRİŞ
Çoğrafi zorluklar, iklim koşulları, güvenlik, strateji, estetik ve elektromanyetik uyumluluk gibi pek çok gerekçe yeraltı kablolarının kullanımı kaçınılmaz kılmaktadır. Enerji iletim ve dağıtım şebekelerinde çeşitli türden iletkenler kullanılmaktadır. Bu iletkenler hava hattı veya yer altı kabloları olarak gruplandırılmaktadır. Hava hattı iletkenleri genellikle izolesizdir. Kalabalık yerleşim bölgelerindeki artan elektrik enerjisi ihtiyacının karşılanması, elektrik enerjisinin iletimi ve dağıtımını sağlamak için yeraltı kablolar çok yaygın olarak kullanılmaktadır.
Yer altı kablo güzergahları kaplamasız yerlerde işaretli beton kazıklarla, kaplamalı yerlerde oyulmuş işaretlerle belirtilmelidir. şöyle ki güzergahı görünmeyen kablolar (mesela hendek içindekiler), kablo güzergahı ve niteliği anlaşılacak şekilde işaretlenmelidir. Bu çerçevede düz güzergah maksimum 100 m’de bir, ek ve branşman yerleri dönüş noktaları vb. yanılgıyı önleyecek şekilde işaretlenmelidir. Bu işaretler yerine göre beton kazık, pirinç veya döküm levha yada kaldırım kaplamasında oyulmak suretiyle yapılmalıdır.
Kablo kullanılacağı yerdeki mekanik koşullar göz önünde bulundurularak seçilmelidir. Mekanik zorlanma olan yerlerde, buna dayanıklı kablo cinsleri seçilmelidir. Kablo tesisleri bulunan kuruluşlar, bunların yerlerini tam olarak işaretleyerek bu kabloların geçiş güzergahlarını gösteren planlar hazırlanmalıdır.
2. GÜÇ KABLOLARININ SINIFLANDIRILMASI
Elektrik enerjisinin iletimi ve dağıtımında kablolar çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Elektrik enerjisinin iletim ve dağıtımında kullanılan kablolarda, iletkenleri birbirinden izole eden hem de dış ortama karşı koruyan çeşitli yalıtkan kimyasal bileşimler kullanılmaktadır. Bu yalıtkan bileşimler, PE(Polietilen, PVC(Polivinil Klorür) ve XLPE(Çapraz bağlı polietilen) gibi sentetik karışımlardan oluşan yalıtkanlardır. Güç Kablolar değişik esaslara göre sınıflandırılırlar.
İşletme gerilimlerine göre kablolar:
• Alçak gerilim kabloları (1 KV Kadar.)
• Orta gerilim kabloları (1KV – 35kv)
• Yüksek gerilim kabloları(380 KV kadar) olarak sınıflandırılabilir.
Kablo ve iletkenlerin anma gerilimleri Uo/U şeklinde belirtilmektedir. Uo; Faz iletkeni ile toprak veya konsantrik iletkenler, ekran, zırh ya da metal kılıf gibi topraklama elemanları arasındaki gerilimdir. U; İki faz iletkeni arasındaki gerilimdir. Kablo ve iletkenlerin anma gerilimleri uluslararası standart ve norm kurumlarınca Uo/U=0,6/1 -1,8/3- 3,6/6 -6/10 -8,7/15 -12/20 -20,3/35 KV ve daha yukarı değerlerde standartlaştırılmıştır.
Kullanılan yalıtkan sentetik bileşimlere göre kablolar:
• Kağıt izolasyonlu kablolar
• PVC (Polivinilklorid ) kablolar
• PE (Polietilen) kablolar
• XLPE(Çapraz bağlı polietilen) kablolar olarak gruplandırılabilir.
Günümüzde termoplastik yalıtkanlı kablolar kullanılmaktadır. Termoplastik yalıtkanlar PVC ve polietilen (PE)’dir. Saf PVC çok sert ve kırılgan olup ısı karşısında kararsız yapı gösterir. Soğukta darbelere karşı hassas bir malzemedir. PVC içine yumuşatıcı yağlar, stabilizatörler ve dolgu maddeleri karıştırılarak kablo yalıtkanı olarak kullanılır hâle getirilir. Böylece esnek olması sağlanır ve kırılganlığı giderilir. Kablonun soğuk ortamlarda kullanılması mümkün olur. Kalsit ve kaolin gibi dolgu malzemeleri PVC’ye işlenirlik ve sıcağa dayanım özelliği kazandırır.
Polietilen, saf olarak kullanılabilen karbon ve hidrojen bileşiği parafin sınıfında bir malzemedir. Bazı tekniklerle işlenerek değişik özellikte polietilen yalıtkanlar elde edilir. Yüksek basınç tekniği ile alçak yoğunluk polietileni (LDPE), alçak basınç tekniği ile yüksek yoğunluk polietileni (HDPE) yoğun molekül dokusu nedeniyle su geçirmezlik ve mekanik sağlamlık özelliğine sahip olup YG kablolarında kullanılır. Liflere benzeyen polietilen molekül zincirleri özel metodlarla birbirine bağlanarak XLPE yalıtkanı elde edilir.
Protodur yalıtkanı, Alçak ve orta gerilim kablolarında kullanılan polivinil-klorid (PVC) bazlı özel bir termoplastik yalıtkan maddedir. Termoplastik yalıtkanlar, belirli bir sıcaklık aralığında tekrarlanabilir olarak soğuma ile sertleşen ve ısınma ile yumuşayan, yumuşadığında dış etki olmaksızın şekil değiştirmeyen ve yalıtkanlık özelliğini koruyan plastiklerdir.
Protothen-x yalıtkanı, Yüksek yalıtım özelliğine sahip saf polietilenin çeşitli yöntemler uygulanarak çapraz bağlanmasıyla elde edilen mekanik özellikleri geliştirilmiş termoset yalıtkan malzemelerdir. Termoset yalıtkanlar yüksek sıcaklıklarda erimez ve deforme olmaz.
Protolon(EPR) yalıtkanı, Etilen-propilen dien monomer kauçuk (EPDM)’tan imal edilmiş ozona, oksijene, havaya ve ışığa dayanıklı düşük sıcaklıklarda esnekliğini koruyan, sıcaklıkla şekil değiştirmeyen yüksek yalıtım özelliği gösteren çapraz bağlı elastomer tip yalıtkandır. Alçak ve orta gerilimlerde kullanılan bu yalıtkanlar koronadan etkilenmez.
Protofirm yalıtkanı, Kloropren bazlı bir elastomer yalıtkandır. Kablolarda dış kılıf olarak kullanılan bu yalıtkan yüksek mekanik ve elektriksel değerlere sahiptir. Protofirm, ozona kimyevi ve mekanik etkilere, yağ ve aleve karşı dayanıklı yumuşak bir yalıtkan malzemedir.
İletken yapıldıkları malzemeye göre:
• Bakır iletkenli kablolar
• Alüminyum iletkenli kablolar şeklinde sınıflandırılabilir. Kablolarda kullanılan bakır ve alüminyum iletkenleri,
• TS:Türk standartları,
• IEC: International electrotechnical commission (Uluslar arası elektroteknik komisyonu),
• VDE: Alman standartları,
• BS: British standards (İngiliz standartları)
Standartları tarafından belirtilen esaslara göre tek telli, çok telli, ince çok telli, çok telli sıkıştırılmış dairesel ve çok telli sıkıştırılmış sektör (damar iletkeni kesidi daire kesmesi biçimli olan kablo) formunda imal edilir. Bakır iletkenler olarak som elektrolitik (sert) bakır tel 1-4 mm çapları arasında TS-2 standardına göre üretilmektedir. Tavlanmış elektrolitik bakır teller (yumuşak) 0,15-4 mm çapları arasında TS-18 standartlarına göre üretilir. Kablo üretiminde kullanılacak olan iletkenler (örgülü) 0,5-630 mm² kesit aralığında TS- 6570 ve IEC 60228 standartlarına göre üretilir.
Üzerinden taşıtları seçtiği güzergahta seçilen kablolar zırhı olmalı, eğimli yerlerde ve ek kutularının yakınında, çeki kuvvetini taşıyan kelepçelerle tutturulmalıdır. Toprağa doğrudan gömülü kabloların yönetmenliklerin gösterdiği koşullara göre döşenmesi . Çelik zırhsız kabloların yeraltında beton kanallar, beton büzler veya beton muhafaza içine alınmış PVC borular içinde kullanılması tavsiye edilir. Kablolar döşendikleri yerlerdeki kimyasal etkilere, su, rutubet ve hava koşulları ile öteki çevre etkilerine dayanacak tipte seçilmelidir.
Yer altı kablo bağlantılarının çok dikkatli, emniyet ve iş güvenliği tedbirlerine uyularak yapılması gerekir. Bağlantıların yanlış yapılmasından dolayı tesislerde istenmeyen sakıncalar oluşabilir. Yer altı kablo bağlantılarının yapımında dikkat edilecek hususlar:
• Yüksek gerilim kablo bağlantılarında mutlaka kablo başlığı kullanılmalıdır.
• Kablo başlıkları uygun şekilde direk üzerine veya bağlantı yerlerine tutturulmalıdır.
• Alçak gerilim haricî kablo bağlantılarında kablo başlığı kullanılmalıdır.
• Kablo uçlarına uygun pabuçlar yöntemine göre takılmalıdır.
• Kabloların pabuçlarla bağlantılarında gevşek irtibat olmamasına özen gösterilmelidir.
Özellikle yüksek gerilim kablolarının, havai hatlara bağlantı noktalarında parafudurlar
3. ENERJİ KABLOLARININ TANIMI
Kabloların gruplandırılmasında bazı ortak tanımlar kullanılmaktadır. Bu tanımlamalar TSE (Türk Standartları Enstitüsü) ile VDE (Alman Standartları) göre gruplandırılmaktadır. Kablolarda kullanılan bazı temel kavramlar aşağıda verildiği gibidir.
2.1 Kablo: Elektrik enerjisini ileten, elektriğe karşı yalıtılmış bir veya birden fazla damardan oluşmuş bir mamuldür. Bir veya birden fazla damardan oluşur.
2.2 Damar: Kablonun yalıtılmış her bir iletkenidir. İletken kısım ile bunu çevreleyen yalıtkandan oluşur. Kablonun yalıtılmış her iletkenine verilen isimdir.
2.3 İletken: Elektrik enerjisini iletmeye yarayan yalıtılmamış tel veya tel demetidir.
2.4 Kılıf: İletkeni yalıtmaya yarayan mekanik etkilerden korumak amacı ile kullanılır. İletkeni damarı veya damarları içine alan bir gömlektir.
2.5 Yalıtkan Kılıf: Çıplak iletkenlerini yalıtan ilk kılıftır. Bu kılıfta kullanılan malzemenin cinsine bağlı olarak kablo, PVC izolasyonlu, kağıt izolasyonlu, lastik izolasyonlu olarak adlandırılır.
2.6 Ortak Kılıf: Çok damarlı kablolarda damarları kaplayan yalıtıcı ve doldurucu kılıftır. Damar demetine istenilen çevre biçimini vermeye yarayan kılıftır. Yalıtkan kılıfın üstüne gelen ikinci bir kılıftır.
2.7 Koruyucu Dış Kılıf: Çok damarlı kablolarda kabloya silindir biçimi vermek amacı ile dolgu malzemesinden yapılan ortak kılıftır. Kabloyu dış etkilere karşı korur.
2.8 Ekran: Yüksek gerilime karşı korumak veya enerji kablolarının haberleşme tesislerine etkisini azaltmak amacı ile kullanılan metal sargıdır. Genellikle her damar üzerine helisel şekilde sarılan bakır şeritlerden oluşur.
2.9 Konsantrik İletken: Bir damarlı kabloda yalıtkan kılıfın, çok damarlı kabloda ortak kılıfın üzerine gelen bakır telden yapılmış sargıdır. Bu sargı nötr iletkeni olarak kullanılır.
2.10 Zırh: Kabloyu mekaniki etkilerden koruyan yuvarlak tel veya yassı metal şeritlerden yapılmış örgü veya sargı. Ortak kılıf üzerine sarılır.
2.11 Termoplastik Yalıtkan: Polyvinylchlorid (PVC), polyethylen (PE) gibi ısıtılarak şekillendirilen ve zamanla ilk sertliği değişmeyen polimer (plastik) maddelerdir.
2.12 Lastik Yalıtkan: Sentetik veya doğal kauçuğa veya bunların karışımına bazı katkı maddeleri katılması ile elde edilen hamurun vulkanize edilmiş durumudur.
Kablolarda bir takım sembol ve harfler kullanılmaktadır. Bunları Tablo 2.1’de verilmiştir.
TSE 212 VDE 0271 Anlamı
YN Ağır işletme şartlarına dayanıklı, sabit tesislerde kullanılan kablo.
A A İletken malzemesinin alüminyum olduğunu gösterir. Harf yoksa kablo bakır iletkenlidir.
V Y Yalıtkan kılıfı PVC maddesinden yapıldığını gösterir.
V Y Koruyucu dış kılıfın PVC maddesinden yapıldığını gösterir.
M C Konsantrik iletken anlamına gelir.
MH E Her damar üzerine ekran sarıldığı anlamına gelir.
Ş F Zırh anlamına gelir.
O R Zırh yuvarlak kesitlidir.
ÇÇ Gb Zırh kesitinin dikdörtgen olduğunu gösterir.Galvanizli çelik şerit.
S Sper anlamına gelir.
SE Her bir damarda ayrı, ayrı bulunan bakır şeritin oluşturduğu ekran.
Kablolarda kullanılan harf ve sembolerin açıklanması:
• YVV (TS) – NYY(VDE): Y(N)- tipi enerji kablosu, V(Y)-PVC bazında termo plastik yalıtkan, V(Y)- PVC bazında termo plastik dış kılıf, anma gerilimi 0,6/1 kV.TS 212 ve VDE 0276’ya göre üretimi yapılmıştır.
• YE3V(TS) – 2XY(VDE): Y- tipi enerji kablosu, E3(2X) çapraz bağlı polietilen,V(Y)- PVC bazında termo plastik yalıtkan, XLPE kılıf,anma gerilimi 0,6/1 kV.TS 212 ve VDE 0276’ya göre üretimi yapılmıştır.
• YE3SV(TS) –N2XSY(VDE): Y(N)- tipi enerji kablosu, E3(2X) çapraz bağlı polietilen, S(S)- siper, V(Y)- PVC bazında termo plastik, XLPE kılıf, anma gerilimi 5,8/10 kV. TS 212 ve VDE 0276’ya göre üretimi yapılmıştır.
• YE3SV(TS)–2XSY(VDE): Y- tipi enerji kablosu, E3(2X) çapraz bağlı polietilen, S(S) siper, V(Y)- PVC bazında termo plastik, XLPE kılıf, anma gerilimi 20,3/35 kV. TS 2742’ye göre üretimi yapılmış. Parantez içindeki harfler VDE sembollerini göstermektedir.
Özellikle tek damarlı kablolarda kablo tutturma parçaları, kısa devrenin neden olacağı kuvvetlere dayanacak boyutta seçilmeli ve aralarında yeterli açıklık olmalıdır. Çok damarlı kablolar, damarların birbirleri üzerine sarılması ortak kılıf ve bantların kullanılması konsantrik iletken zırh veya plastik kılıflar ve toprağın sağladığı dayanım ile kısa devrede oluşan kuvvetlere dayanırlar.
4. GÜÇ KABLOLARINDA GERLİMDÜŞÜMÜ HESABI
Bir iletken veya enerji iletim sistemi yapılandırılmasında gerilim düşümünün hesabı oldukça önemli bir faktördür. Üç fazlı bir sistemde enerjiyi belli bir uzaklığa iletmek için kullanılan iletkenler gerilim düşümü ve güç kaybı oluşturur. Kullanılan şebeke çeşidine göre uygun görülen gerilim düşümü yüzdesinin belirli bir değerin üstünde olmaması gerekir. İletken kesitlerinin izin verilen gerilim düşümünden daha fazla bir gerilim düşümüne sebep olmaması istenir. Ayrıca iletken kesiti gereğinden fazla kalınlıkta tespit edilirse ekonomik olmaz. Bu sebeple elektrik enerjisi iletim ve dağıtım şebekelerinde kullanılan iletkenlerin kesitleri, izin verilen gerilim düşümü yüzdelerine uygun kalınlıkta hesap edilmelidir.
Elektrik enerjisi iletim ve dağıtımında kullanılan iletkenlerin aşağıda belirtilen gerilim düşümü değerinden daha fazla olmaması istenir. Bu gerilim düşümü değerleri şunlardır:
a) Alçak gerilimli dağıtım şebeke ve hatlarında % 5’ten daha fazla gerilim düşümüne müsaade edilmez. Kendi transformatörü bulunan tesislerde, transformatörlerin AG çıkışından itibaren gerilim düşümü bakımından en kritik durumdaki tüketiciye kadar olan toplam gerilim düşümü aydınlatma tesislerinde % 6,5 motor yüklerinde % 8’i aşmamalıdır. Ring olması hâlinde yüksek gerilim için yukarıdaki açıklamalar aynen geçerlidir.
b) Orta gerilimli şebeke ve hatlarında % 10’dan daha fazla gerilim düşümü olmamalıdır. Gerilim düşümü, indirici trafo merkezlerinin sekonderinden itibaren yüksek gerilim dağıtım şebekelerinde % 7’yi aşmamalıdır. Ancak ring şebekeler için ayrıca arıza hâllerinde ringin tek taraflı beslenmesi durumu için gerilim düşümü tahkikleri yapılmalıdır. Bu durumda gerilim düşümü % 10’u aşmamalıdır.
1) Gerilim düşümü, yapı bağlantı kutusu ile tüketim araçları arasında: Aydınlatma ve priz devreleri için % l,5’i,
2) Motor devreler için % 3 ‘ü geçmemelidir.
3) Yapının ya da yapı kümesinin beslenmesi için bir transformatör kullanılmışsa, bu transformatörü çıkış uçları ile yapı bağlantı kutusu arasındaki gerilim düşümü % 5’i geçmemelidir.
Aktif güç belli olduğunda normal koşullarda kablodan çekilebilecek akı değeri, (1) Burada I Amper olarak akımı, U, fazlar arası gerilim, Cos , güç katsayısını göstermektedir. Bu bağlamda kablo iletken kesiti, (2) Formulünden bulunur. Burada S,kablo iletken kesiti mm2 , L hattın boyu m olarak, K, iletkenlik katsayısını. Bakır için 56 ( ) 2alüminyum için 35 ( ) olarak alınır. e bağıl gerilim düşümünü, U işletme gerilimini göstermektedir.
Kablo kesitleri, yük akımına bağlı olarak çeşitli kablo tiplerine, döşeme durumlarına ve ortam koşullarına göre standartlarda belirtilen yada yapımcılar tarafından bildirilen yükleme durumlarına göre belirlenir. Kabloların gerilim düşümü hesaplanırken omik dirençten başka endüktif reaktansta göz önüne alınmalıdır. Alçak gerilim tesislerinde gerilim düşümü %5’i aşmayacak şekilde iletken kesiti belirlenmelidir.
Yer altı kablolarının akım taşıma kapasiteleri bulundukları ortamın ısı iletme özelliği ile sıkı sıkıya bağlıdır. Kablonun döşendiği yerdeki ısı iletme özelliğinin bilinmesi gereklidir.Uzun tesislerde gerilim düşümü ve enerji kaybı, genellikle kötü şartlı olarak karşımıza çıkar. Bu nedenle uzun tesislerde,gerilim düşümü veya enerji kaybına göre tespit edilir. Gerekirse ısınma yönünden de kontrol edilir.
Teorik olarak iletkenler akkor hala gelene kadar akım taşıma kabiliyetine sahiptirler. Ancak pratikte 75 C üstündeki sıcaklıklarda bakır tavlanmaya uğramakta mekanik dayanımını kaybetmektedir. Kablolarda yalıtım malzemesinin zarar görmemesi için kablo iletkeninin taşıyabileceği akım değerine göre kesitinin belirlenmesi gerekmektedir. 20 C aşan sıcaklıklarda redüksiyon katsayılarının dikkate alınması gerekmektedir.
20 C dereceden küçük sıcaklıklarda kablo nominal akımının üstünde bir akım ile yüklenebilir. 20 C dereceden büyük sıcaklıklarda kablo nominal akımının altında akım değerleri ile yüklenmelidir. Bu durumlar için çizelgelerden faydalanılmalıdır. Kablolar işletme koşullarına uygun tipte seçilmesine dikkat edilmelidir seçilmelidir.
Kablolar duruma göre toprak içine, kablo kanallarına yada duvarlara tutturulan delikli tavalara veya merdiven raflara döşenmelidir. Deliksiz yapılmış tavalarla kablo döşenmesi tavsiye edilmez. Toprak içine yerleştirilen kabloların altında ve üstünde yaklaşık 10 cm kalınlıkta elenmiş kum bulunmalıdır.
Kablonun üzerindeki kumun üzerine ve aynı kanala döşenen Alcak gerilim ve yüksek gerilim kabloları arasına tüm kablo boyunca dolu tuğla veya en az 6 cm kalınlıkta beton plaka veya plastik vb. malzemelerden yapılmış koruyucu elemanlar yerleştirilmelidir. Böylece çukuru açan işçilerin kazma darbelerinden kablo korunmalı yada kablo bulunduğu önceden anlaşılmalıdır. Bu koruyucunun yaklaşık 30 cm üzerine ise en az 10 cm genişliğinde polietilenden yapılmış uyarı şeridi konulmalıdır.
Avrupa ve dünyada meydana gelen çok sayida yangında görüldügü gibi, yangının yayilmasına katkılarından dolayı, kablolar genelde potansiyel bir tehlike kaynagıdır. Bundan dolayı tek damarlı ve demet halindeki kablolar alev iletmetestine tabi tutulmalıdr.
Alev İletmeme Testi ( IEC 60332-1 / IEC 60332-3 / VDE 0472 PART 804-B /C )
Standartlarına göre yapılır. Kablolarda kullanılan malzemeler zor alev alır, ateşin yayılması oldukça yavaş olmalıdır.
5. SAYISAL UYGULAMA
Bir güç transformatöründen, 170 m uzakta bulunan 3 fazlı, 50 KW , cos =0,8 geri endüktif yüklü alıcılar için enerji iletilecektir. Bu hat bakır yer altı kablolu olarak seçilecektir. Normal şartlar altında e= % 5 gerilim düşümüne izin verilmektedir. Alıcılar U= 380 V ile çalışmaktadır. Çekilecek kablo kesitini bulunuz.
ÇÖZÜM:
(1) denkleminden hattan çekilebilecek akım değeri,
(A) Olarak bulunur. Kablo kesit değeri (2) denkleminden, 3*25+16 NYY Olarak seçilir.
6. SONUÇLR VE ÖNERİLER
Kablo elektrik enerjisini ileten elektriksel olarak yalıtılmış bir veya daha fazla damardan oluşmuş bir mamuldür. Güç kabloları ile grilim düşümünün incelendiği bu çalışmada elde edilen sonuç ve öneriler şu şekilde sıralanabilir:
• Kablolar döşenecekleri yerlerin özelliklerine uygun tipte seçilmelidir. İnsanların yoğun bulunduğu, tüm yapılar, yüksek katlı binalar, hastaneler, tüneller, tiyatrolar, okullar, alış-veriş merkezleri gibi yerlerde yangın anında az duman çıkaran, halojensiz özellikli kablolar tercih edilmelidir.
• Kısa devre durumunda 1sn süre içinde kablo iletkeninin sıcaklık değeri 150 C değerini aşmamalıdır.Kısa devrede hasarların önlenmesi için tek damarlı kablolar zemine sıkı bir şekilde tespit edilmelidir. Çok damarlı kablolar, damarların birbirleri üzerine sarılması ortak kılıf ve bantların kullanılması konsantrik iletken zırh veya plastik kılıflar ve toprağın sağladığı dayanım ile kısa devrede oluşan kuvvetlere dayanırlar.
• Büyük güçlerin, büyük kesitli bir kablo yerine, eşit kesitli ve birden fazla kablo ile taşınması daha ekonomiktir. Bu durum işletme emniyeti bakımından da daha güvenlidir. Büyük kesitli bir kablo kullanıldığında kablodaki bir arıza durumunda enerjinin tümü kesilir. Birden fazla kablo ile enerji taşındığında kabloların birkaçında arıza olsa dahi enerjinin tümü kesilmez. Enerjinin sürekliliği acısından bu durum önemlidir.
•Soğutma acısından birden fazla kablo ile enerjinin taşınması, tek bir kablo ile enerjinin taşınmasına göre daha avantajlıdır. Isınma, kablonun akım taşıma limitlerine bir sınırlama getirmektedir. Sıcaklık değeri, kablo yalıtkanını oluşturan maddenin yalıtma özelliğinin bozulmaya başlandığı sıcaklık değerinin üstüne çıkmamalıdır. Açık havada döşenen kablolar olabildiğince güneş ışınlarının etkilerinden korunmalıdır.
•Kablo ve çevresini yangın tehlikesinden korumak ve yangının yayılmasını önlemek için kablolar yanıcı maddeler üzerine döşenmemelidir. Kabloların varsa jüt tabakaları soyulmalıdır. Döşeme sırasında kabloyu çekmek için bütün iletkenler bir araya getirilip çekme klemensi ile birbirine bağlanmalıdır. En büyük çekme gerilmesi bakır iletkenler için 5 kg/mm2, alüminyum iletkenler için 3 kg/mm2 ,yi geçmemelidir. Yapı girişlerinde kablolar boru içine alınmalı, kablo ile boru arasındaki boşluk elastik silikon yada benzeri bir madde ile doldurulmalıdır. Bu amaçla çimento kullanılmamalıdır.
•Bir enerji kablosu ile başka bir enerji kablosu yada kumanda kablosu arasındaki en küçük açıklık 7 cm’ den az olmamak koşulu ile kablo çapı kadar olmalıdır. Kumanda kabloları arasında açıklık gerekmez. Kabloların koruyucu kılıfları yada yalıtkanları bulundukları yerlerde zorlanmamalı ve zedelenmemelidir. Kablolar gerektiğinde koruyucu büz yada borular içine alınmalıdır.
•Kablolar kullanılacakları şebekelerde oluşacak kısa devre akımlarına dayanmalıdır. Kabloların kısa devre dayanıklılığı hesapla gösterilmelidir. Kısa devre durumunda 1sn süre içinde kablo iletkeninin sıcaklık değeri 150 C değerini aşmamalıdır. Kısa devrede hasarların önlenmesi için tek damarlı kablolar zemine sıkı bir şekilde tespit edilmelidir.
•Kablolar kısa devrelere karşı termik manyetik şalterlerle korunmalıdır. Kablonun aşırı ısınması ve gereksiz açmaları önlemek için, sigorta akımı kablonun taşıyacağı akımdan küçük olmalıdır.
•Alçak ve orta gerilimli kısa hatlarda hattın kapasitesi ihmal edilmekte, hattın direnci ile endüktansı dikkate alınmaktadır. Kablo kanala döşenirken ilerde zemin değişimleri dikkate alınarak “S” şeklinde döşenmelidir. Alçak gerilim ile orta gerilim kabloları aynı kanal içine döşendiğinde araya tuğlalar konmalıdır. Üst üste döşenirse alçak gerilim kablosu üste gelecek şekilde döşenmelidir. Bu durumda da araya tuğlalar döşenmelidir.
•Isınmaya göre kesitin tespit edilmesi yeraltı kablolu tesislerde önemlidir. Daha çok kısa uzaklık ile akım değeri büyük olan tesislerde önem taşır. Endüstride ısıl işlemlerle hammadde üreten tesislerde özel olarak dikkate alınması gereken bir durumdur. Bir enerji kablosu ile telekomünikasyon, demiryolu, otoyol vb. ile ilgili kabloların birbirlerine yaklaşmaları yada birbirlerini kesmeleri durumunda aralarındaki açıklık en az 30 cm. olmalıdır. Bu açıklık daha küçük olduğunda kablolar yanmayan gereçlerden yapılan levha, yarım büz yada borularla korunmalıdır.
•Alçak gerilim şebekeleri, yeraltı kablolu veya havai hat veya bunların karışımından oluşur. Alçak gerilim şebekesi yeraltı kablolu ise mekanik dayanım için kontrole gerek duyulmaz. Yer altı kablolarında kullanılan plastik ve kağıt yalıtkan, mekanik zorlanmalara karşı çelik bandaj (zırh) ile korunmuştur.
•Mekanik darbelerin oluşabileceği durumlarda çelik borular kullanılmalıdır. Çelik borular nerede kullanılırsa kullanılsın üç faz aynı borudan geçirilmelidir. Tek damar olması durumunda anti manyetik malzeme kullanılmalıdır. Yüksek Gerilim kablolarına dahilde ve hariçte kablo başlığı yapılacaktır. Kablo başlıkları, kabloya su, nem girmesini önleyecek şekilde olmalıdır.
•Kablolar, bir binanin toplam maliyetinde yüzde 0.5`den daha az bir maliyete sahiptir. Ancak, kamu güvenliginin saglanmasinda, hayati öneme sahip altyapinin korunmasinda, kisa sürede insanlarin tahliye edilmesi ve yanginla mücadelede önemli bir fonksiyona sahiptirler.
KAYNAKLAR
1. Cıgre; (1992), “The Thermal Behavior of Overhead Conductors”, CIGRE WG12, ELECTRA No.144.
2. Dalkılıç, T., Akay, S.K. ve Avinç, A., (2004), İletim Kablolarında Dielektrik Kayıp Faktörü, S.D. Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi,Vol:8,sayı:2, İsparta.
3.
4. Flatabo N., (1972), Transient heat conduction problems in power cables solved by the finite element method, IEEE PES Summer Meeting, San Francisco July 9–14.
5. Hürer, A., (1990), Elektrik Tesisat Bilgisi, Çilt II, Mesleki ve Teknik Öğretim Kitapları, İstanbul.
6. Heinhold, Editor.,(1990), Power Cables and Their Applications (Third Edition ed.), Siemens Aktiengeselschaft, Elangen .
7. http://www.megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf/Yeralt%C4%B1%20Enerji%20Hatlar%C4%B1.pdf.
8. IEEE; (1993), “IEEE Standard for Calculating the Current-Temperature Relationship of Bare Overhead Conductors”, IEEE Standard 738-1993.IEC Standart 287, 1982.
9. IEC Standart 853-1-2, 1989.
10. Kocatepe, C., Uzunoğlu, M., Yumurtacı, R. Ve Arıkan, O.(2003), Elektrik Tesislerinde Harmonikler, Birsen Yayınevi, İstanbul.
11. Peşint, A. M.A, (1977), Enerjinin Üretimi, İletimi ve Dağıtımı. Yüksek Teknik Öğretmen Okulu, Ankara.
12. Arifoğlu U.,(2009)., Güç Sistemlerinin Bilgisayar Destekli Analizi, Alfa yayıncılık, İstabul.
13. Uçku, K., (1974).Elektrikle Enerji Dağıtımı ve Projesi. Birinci Kısım. Ankara.