ENERJİ SİSTEMLERİ - ee.tek.firat.edu.tree.tek.firat.edu.tr/sites/ee.tek.firat.edu.tr/files/enerji... · ekonomik bir şekilde enerji iletimi yapılamaz. Bu nedenle daha uzaklara

ENERJİ SİSTEMLERİElektrik enerjisini üreten santraller genellikle tüketim merkezlerinin

çok uzağında kurulur. Bir santralde üretilen elektrik enerjisi yüksek gerilimliiletim hatlarıyla yerleşim birimlerinin veya sanayi bölgelerininyakınına kadar ulaştırılmakta ve ardından buradaki trafo merkezlerindegerilimleri düşürülerek dağıtılmaktadır. Elektrik enerjisinin üretimi kadar,üretilen enerjinin mümkün olduğunca kayıpsız ve güvenli bir şekildeabonelere ve binlerce kullanıcıya iletimi ve dağıtımı da en önemlisüreçlerden biridir.

Bu nedenle iletim ve dağıtım sistemlerindeki hat kayıplarını en azaindirilmesi, elektrik enerjisi sistemlerinin verimli şekilde işletilmesi bütünDünya ’da olduğu gibi ülkemizde de gittikçe önem kazanmaktadır.

İLETİM VE DAĞITIM ŞEBEKELERİ

Elektrik enerjisinin depolanamayan bir enerji türü olmasından dolayı elektrikenerjisinin üretildiği yerden tüketim bölgelerine hemen iletilmesi gerekir.Santrallerde üretilen elektriğin kullanıcıya iletilmesi trafolar, direkler, enerji iletimhatları, izolatörler, kesiciler, ayırıcılar, bobinler, kondansatörler, parafudrlar ve diğerşalt tesisi elemanları aracılığıyla gerçekleştirilir.

Santrallerde üretilen elektrik enerjisinin abonelere ulaştırılması için kullanılan enbasit bir enerji iletim ve dağıtım sistemi Şekil 1 ’de görülmektedir. Santrallerde su,rüzgâr, kömür gibi bir kaynağının enerjisi öncelikle mekanik enerjiye dönüştürülür.Bu ham enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürmek için ise generatörler kullanılır.Generatörlerin ürettikleri gerilim güç transformatörleri yardımıyla yükseltildiktensonra iletim şebekesiyle iş ve yerleşim merkezlerinin veya sanayi bölgelerininyakınındaki dağıtım merkezlerine ulaştırılır. İletim şebekesi, direkler, iletkenler, trafomerkezleri ve benzeri ünitelerden oluşur.

Şekil 1: Elektrik enerjisinin abonelere ulaştırılması.

İletim ve Dağıtım Şebekelerinin Yükümlülükleri

Santrallerde üretilen elektrik enerjisinin tüketicilereulaştırılması amacıyla kullanılan bütün elektrik tesislerineelektrik şebekesi adı verilir.

Elektrik enerjisinin tüketim bölgelerine iletilmesini sağlayanşebekelere iletim şebekesi, bu bölgelerde dağıtımını sağlayanşebekelere de dağıtım şebekesi adı verilir.

Elektrik enerjisinin abonelere ulaştırılması sırasında şebeke yönünden yerinegetirilmesi gereken yükümlülükler şu şekilde sıralanabilir:

• Şebeke elektrik enerjisinin üretiminden tüketimine kadar kesintisiz bir enerjiakışı sağlamalıdır. Özellikle seri imalat yapan fabrikalarda, hastane gibi sağlıkkurumlarında, haberleşme ve iletişim sağlayan tesislerde enerji kesintisinin yolaçtığı zarar ve kayıplar büyük olacaktır.

• Şebekeler güvenilir, sağlam, basit ve anlaşılır olmalıdır. Bu nedenle çok iyiplanlanmalı ve kuruluşları sırasında azami özen gösterilmelidir. Tabiatın yıpratıcıetkilerine karşı dayanıklı, deprem gibi olası bir afet durumunda ise enerji iletimininsürekliliğini sağlayacak kadar güvenilir olmalıdır.

• Şebekelerde oluşan arızalardan aboneler etkilenmemelidir. Özellikle yağışlıhavalarda hatlara yıldırım düşmesi veya bir nedenle hatlarda kısa devre meydanagelmesi durumunda abonelerin kullandıkları cihazlar bundan etkilenerekarızalanabilir. Bu nedenle enerji iletim hatları çeşitli arızalara karşı korunmalıdır.

• Şebeke optimal maliyetle tesis edilmelidir. Zira bu maliyete bağlı olarakdeğişecek olan elektrik enerjisinin ucuz olması bu enerjiyi kullanarak imalatyapan veya hizmet sunan abonelerin girdi maliyetlerini azaltır. Bu durum iseülkemiz fertlerinin satın alma ve sanayicimizin başka ülkelerle rekabetgücünü artırır. Günümüzde artık bir ülkenin gelişmişlik düzeyi kişi başınaelektrik enerjisi tüketimi ile ifade edilmektedir.

• Dağıtım şebekesi hattın başındaki, ortasındaki veya sonundaki abonelerintamamına aynı özellikteki elektrik enerjisi sağlamalıdır. Gerilimin yüksekolması aboneye zarar verebilir. Gerilimin istenen değerden % 10 kadar fazlaolmasının abonedeki cihazların ömrünü azalttığı bilinmektedir. Benzer şekildedüşük gerilimden dolayı da elektrikli aygıtların verimlerinde bir azalmagörülür. Frekanstaki değişmeler asenkron motorların devir sayılarını değiştirirve istenmeyen olaylara neden olur. Frekansın sabit olması ise generatördevrinin sabit tutulması ile gerçekleştirilir. Bunun için şebekelerde gerilimi vefrekans ı sabit tutmaya yarayan çeşitli üniteler bulundurulur.

Dağıtım Şekillerine Göre Elektrik Şebekelerinin Sınıflandırılması

Üretilen enerjiyi abonelere ulaştıran şebekeleri dağıtım şekillerine ve taşıdıklarıgerilimlere göre farklı şekilde sınıflandırmak mümkündür. Yerleşim ve sanayibölgelerindeki cadde, sokak ve yol vb. döşenen elektrik hatlarının birbirineetkilenmesiyle kollar, kolların birbirine eklenmesiyle de dağıtım şebekesimeydana gelir. Teknik yönden daha önce bahsedilen yükümlülüklerinin yerinegetirilebilmesi için şebekeler dağıtım şekillerine göre genel olarak,

• Açık şebekeler,

• Kapalı şebekeler,

olmak üzere iki ana grupta tesis edilirler. Bu iki ana grubun içerisinde dört şebekesistemi ile elektrik enerjisi iletimi ve dağıtımı gerçekleştirilir. Bunlar,

1. Dallı şebeke

2. Halka(Ring) şebeke

3. Ağ (gözlü) şebeke,

4. Enterkonnekte şebeke, şeklinde sıralanabilir.

Açık Şebekeler

Açık şebekelere dallı (dalbudak) veya radyal şebekeler de denir. Çokkullanılan bir şebeke türüdür: Şehir, kasaba, köy gibi yerleşim birimlerindeveya sanayi bölgelerinde enerji beslemesi çoğunlukla tek bir kaynaktanyapılır. Bu yolla oluşturulan şebekenin şekli bir ağacın dallarına benzediğiiçin bu tür şebekeye dallı şebeke denir. Şekil 2 ’de açık şebeke şemasıgörülmektedir.

Açık şebekedeki dağıtım transformatörüne yakın olan kalın kesitli hatlaraana hat adı verilirken transformatörden uzaklaştıkça incelen hatlara dabranşman hatları denir. Şekil 2 ’deki kalın çizgiler ana hatları, ince çizgilerise braşman hatlarını göstermektedir.

• Dallı şebekelerin tesis bedelleri düşüktür.

• Bakımları, işletilmeleri ve şebekedeki olası arızaların tespitinin de kolay olmasından dolayı tercih edilirler.

• Şebekedeki abonelerin sayısının artması nedeniyle hatların akımı taşıyamaması durumunda sadece akımı fazla olan ilgili hattın değiştirilmesi yeterlidir.

• Diğer taraftan bu şebekelerde emniyet azdır. Arıza durumunda çok sayıda abone elektriksiz kalabilir.

• Ayrıca dağıtım hatlarında gerilim eşitliği olmayıp transformatörden uzaklaştıkça gerilim azalır.

Şekil 2: Açık şebeke

Kapalı Şebekeler

Kapalı şebekeler,

1. Ring (halka) şebeke ve

2. Ağ (gözlü) şebeke

olmak üzere iki grupta tesis edilirler.

Ring (halka) şebeke

Bir noktadan çıkan iki enerji nakil hattının bir başka noktada yenidenbirleşmesinden oluşan şebekeye ring (halka) tipi şebeke denir. Ring şebekelerdesistemin enerji beslemesi birden fazla transformatörün birbirine paralel şekildebağlanması yoluyla yapılır. Şekil 3 ’te görüldüğü gibi bu yolla kapalı bir sistemoluşturulur.

Şekil 3: Ring (halka) şebeke

• Ring şebekelerde besleme birden fazla trafo ile yapıldığı için ringiçerisinde bir arıza olması hâlinde; sadece arıza olan kısım devre dışıkalarak çok az sayıda abonenin enerjisiz kalması sağlanır.

• Ring içerisindeki elektrik hatlarının kesitleri her yerde aynıdır. Busebeple tesis maliyeti yüksektir.

• Dallı şebekelere göre daha güvenlidir.

• Şebekedeki abonelerin sayısının artması nedeniyle hatların akımıtaşıyamaması durumunda dallı şebekelerin aksine tüm hatlarındeğiştirilmesi gerekir. Bu işlem ise şebekenin yenilenmesi anlamınageldiğinden oldukça maliyetlidir.

Ağ (gözlü) şebeke

Ağ (gözlü) şebekelerde besleme bir veya birden fazla yerden yapılabilir.Şekil 4 ’te görülen bu şebeke tipinde aboneleri besleyen hatların bir ağgibi oluşturulmasından dolayı çok sayıda göz elde edilir.

Şekil 4: Ağ (gözlü) şebeke

• Ağ şebekelerde, ring şebekeler gibi beslemenin sürekli yapılabildiği,arızanın sadece arıza olan yeri etkilediği bir sistemdir. Arıza olduğundaarızalı kısım sigortalar veya özel koruma elemanları ile devre dışıbırakılır. Diğer kısımların enerjisi kesilmez.

• Bazı ağ şebekelerde besleme bir yerden yapılır. Bu durumda yinekesintisiz enerji verebilir. Fakat trafo arıza yaptığında şebekenintamamı enerjisiz kalır.

• Ağ şebekelerde gerilim düşümü çok azdır.

• Sisteme güçlü alıcılar bağlanabilir.

• Ağ şebekelerin kuruluşları, işletimleri ve bakımları zordur.

• Kısa devre akımı etkisinin büyük olması gibi sakıncalı tarafları davardır.

Kesintisiz ve ekonomik elektrik enerjisi sağlanması açısından bu şebeke çeşitlerine ilaveten iki ya da daha fazla şebeke arasında, bölgeler veya ülkeler arasındaki elektrik şebekeleri arasında bağlantı yapma olanağı sağlayan şebekelere de ihtiyaç duyulmaktadır.

Enterkonnekte Şebeke

Genellikle birbirinden uzak mesafelerde olan, elektrik üretim santralleriyletüketim merkezleri arasındaki iletim, enterkonnekte şebekelerle sağlanır.Üretim santrallerin bir iletim tesisine, buradan da diğer tesislere bağlanarakberaber çalışmalarına enterkonnekte çalışma, bu şebekeye deenterkonnekte şebeke denir. Diğer bir ifadeyle, bir bölgenin veya bir ülkeninelektrik enerjisi talebini kesintisiz bir şekilde karşılamak üzere o ülkeninbütün elektrik santralleri, trafo merkezleri ve tüketicileri arasında kurulmuşolan sisteme enterkonnekte sistem adı verilir. Enterkonnekte sistemde birarıza meydana geldiğinde sadece arızalı bölüm devre dışı bırakılarak enerjialış-verişinin sürekliliği sağlanır.

• Taşımada, iletimde, nakilde kârlılık ve güvenilirliğin artırılmasıamacıyla, özellikle önemli miktarlardaki enerji alışverişi için iki ya dadaha fazla sistem veya şebeke arasında bölgeler arası ya da uluslararası bağlantı olanağı sağlayan elektriksel sistemdir.

• Bu tip şebekelerde, o bölgedeki bütün elektrik üretim ve tüketimaraçları büyük küçük ayrımı yapılmaksızın sisteme dahil edilmektedir.

• Enterkonnekte şebekenin kesintisiz elektrik sağlayabilme, yüksekverim, ekonomik olması gibi avantajları vardır.

• Kısa devre akımlarının yüksek oluşu ve sistemin kararlılığınınsağlanmasının zor oluşu gibi sakıncaları vardır.

Şekil 5: Enterkonnekte şebeke

Genel olarak elektrik enerjisi depolanamayan bir enerji türüdür. Bu nedenleüretildiği anda hemen kullanıcıya ulaştırılması gerekir. Bu ise üretim vetüketimin her an dengede tutulması anlamına gelir. Diğer yandan tüketimmiktarı bölgelere, mevsimlere ve hatta günün saatlerine göre büyükdeğişiklikler gösterebilir.

Enterkonnekte sistemler, tüketimdeki değişimlere karşın üretimi uyarlamayısağlar. Böylece santraller daha ekonomik bir şekilde çalıştırılabilir.

Örneğin, tüketimin maksimum olduğu saatlerde santraller yüksek kapasite ileçalıştırılırken tüketimin nispeten daha düşük olduğu saatlerde üretimkapasitesi düşürülebilir veya bazı santraller devre dışı bırakılabilir. Benzerşekilde yağışın bol olduğu yıllarda hidroelektrik (HES) santraller daha çokçalıştırılarak ithal kaynak kullanan doğalgaz çevrim santrallerinin daha düşükkapasite ile sistemi beslemesi sağlanabilir. Bu nedenle enterkonnekte sistemelektrik enerjisinin üretim kaynağından da ekonomi sağlamaya yardımcı olur.

• Enterkonnekte sistemde bir arıza olduğunda, sadece arıza olan yerinenerjisi kesilir. Diğer kısımlarda enerjinin sürekliliği bozulmaz. Sistemiçerisinde bir bölgede arızalanan santral veya trafolar devre dışıbırakıldığında diğer santral ve trafolar bu bölgeleri beslemeye devam eder.

• Her ülkenin kendi alıcılarını beslediği bir enterkonnekte şebekesi vardır.Bununla birlikte bazı komşu ülkelerin sistemleri birbirine bağlanabilir. Ülkeiçerisinde kendi başına çalışan küçük santraller ve beslenen abonelerolabilir. Bunlar sistemi etkilemez.

• Ülkemizde de bir enterkonnekte şebeke vardır. Bu sistem içinde TEAŞ ’a ,ayrıcalıklı şirketlere, üretim şirketlerine ve otoprodüktörlere ait tamkapasiteyle çalışan 350 kadar elektrik santrali vardır. Bütün bu santrallerenterkonnekte şebeke kapsamında birbirlerine paralel bağlıdır. 40428,5 kmuzunluğundaki enerji nakil hatları ile bu santraller ve yerleşim birimleriarasında bir ağ şeklinde şebeke tesis edilmiştir.

Türkiye’deki enterkonnekte sistem; Bulgaristan, Rusya, Irak, Suriye veGürcistan ülkelerinin şebekelerine bağlıdır. Bu bağlantılardan elektrikalışverişi yapılmaktadır.

TÜRKİYE ELEKTRİK (ENTERKONNEKTE) İLETİM SİSTEMİ

Gerilimlerine Göre Elektrik Şebekelerinin Sınıflandırılması

İletim ve dağıtım şebekeleri, dağıtım şekilleri yanında kullandıklarıgerilim bakımından da sınıflandırılabilir. Bunlar:

• Alçak gerilimli şebekeler (AG şebekeleri)

• Orta gerilimli şebekeler (OG şebekeleri)

• Yüksek gerilimli şebekeler (YG şebekeleri)

• Çok yüksek gerilimli şebekeler (ÇYG şebekeleri)

şeklinde sıralanabilir.

Alçak Gerilim Şebekeleri

Alçak gerilim şebekeleri 1 volt ile 1000 volt (1 kV) arası gerilime sahip olan şebekelerdir. Bu şebekeler dağıtım trafolarından tüketicilere (abonelere) kadar olan elektrik hatlarından oluşur.

Alçak gerilimle yapılan iletimlerde gerilim düşümü ve güç kaybı fazla olduğu için alçak gerilimler iletimden ziyade dağıtım şebekelerinde kullanılır. Ülkemizde alçak gerilim, abonelerde 220 V ve 380 V olarak kullanılıyor.

Orta Gerilim Şebekeleri

Orta gerilim şebekeleri 1000 volt (1 kV) ile 35 000 volt (35 kV) gerilimlerarasındaki şebekelerdir. Bu şebekeler yüksek ve çok yüksek gerilim şebekeleriile alçak gerilim şebekelerinin birbirine bağlanması işleminde kullanılır.Yüksek gerilimlerin direkt olarak abonelere verilmesi izolasyon ve güvenlikaçışından uygun değildir. Bu sebeple yüksek gerilimler uygun değerlereindirilerek orta gerilim şebekelerine bağlanır.

Orta gerilimler şehirlerin girişindeki dağıtım trafolarına bağlanır. Buradanabonelere dağıtılır. Türkiye ’de kullanılan orta gerilim şebekelerinde 10, 15 ve34,5 kV ’luk gerilimler kullanılmaktadır. En yaygın olarak kullanılan gerilimseviyesi 34,5 kV seviyesidir. Buna göre şu genellemeyi yapabiliriz. 10 km ’yekadar olan uzunluklarda 3 ile 10 kV, 20 ile 30 km arasındaki uzunluktakihatlarda 10-20 kV, 30 ile 70 km arasındaki uzaklıklarda 20-35 kV ’lukgerilimler kullanılması uygun olurken 70 km’yi geçen uzunluktaki hatlardayüksek gerilimler kullanılmaktadır.

Yüksek Gerilim Şebekeleri

Yüksek gerilim şebekeleri 35 kV ile 154 kV arasındaki gerilimi kullananşebekelerdir. Elektrik enerjisinin üretildiği santrallerden başlayan vebüyük şehirler ile bölgelerin başlangıcı arasında kullanılan şebekelerdir.

Yüksek gerilim ile enerji dağıtımı yapılmaz. Yüksek gerilimler iletime enuygun gerilimlerdir. Çok uzak mesafelere enerji iletiminde alçakgerilimlerde güç kaybı çok olurken, yüksek gerilimlerde güç kaybı azolduğu için yüksek gerilimler çoğunlukla iletim şebekelerinde kullanılır.Türkiye ’de yaygın olarak l54 kV gerilim seviyesi kullanılır.

Yüksek gerilim şebekelerinde,

• 70-150 Km arasındaki uzaklıklarda 60-100 kV,

• 150-230 km arasındaki uzaklıklarda 100-154 kV ve

• 230 km’den uzun hatlarda çok yüksek gerilimler kullanılır.

Çok Yüksek Gerilim Şebekeleri

Çok yüksek gerilim şebekeleri 154 kV ’un üstündeki gerilimi kullananşebekelerdir. Türkiye ’de çok yüksek gerilim olarak 380 kVkullanılmaktadır. Bazı yabancı ülkelerde 500 ve 750 kV ’a kadargerilimler kullanılmaktadır. Şehirlerarası ve santraller arası bağlantı içinçok yüksek gerilim şebekeleri tesis edilir. Ülkemizde Atatürk Barajı ’ndanİstanbul ’a hatta İzmir ’e kadar uzanan 380 kV gerilimli şebekemevcuttur.

Aşağıdaki şekilde, üretimden tüketime kadar kurulan tüm tesisler içinörnek bir bağlantıyı ve bir kısım temel elemanları göstermektedir.

Şekil. Genel bir şebeke yapısı

TEİAŞ ‘ın bünyesinde; Kurulu gücü, 72.000 MVA ’ya ulaşan

61 adet 380 kV,

450 adet 154 kV,

15 adet 66 kV olmak üzere 526 adet transformatör merkezi ve bumerkezlerden çıkan binlerce, YG/OG fideri ile 46.000 km iletim hattımevcuttur.

Santrallerde elektrik enerjisi üretmek için kullanılan generatörlerin gerilimleriçok yüksek değildir. Generatör çıkısı olarak 10 kV , 14,4 kV ve 15,8 kV gibigerilimler kullanılmaktadır. Bu gerilimler ile 20 ila 30 km ’den uzun hatlardaekonomik bir şekilde enerji iletimi yapılamaz. Bu nedenle daha uzaklaraenerji taşımak için üretilen gerilim, transformatörler yardımı ile yükseltilir veenerji yüksek gerilimlerle iletilir. Böylece hatlarda ısı seklinde kaybolan enerjiazalacağı için iletim sisteminin verimi yükselir. İletim şebeklerinde yüksekgerilimin kullanılmasının gerekliliğini aşağıdaki örnek incelenerek kolaylıklaanlaşılabilir.

Örnek:

173 kW’lık bir güç 10 km uzağa taşınacaktır. İletim hattının faz başına direnci 0.2 ohm/km’dir. Cos =1 alarak hattaki güç kaybını 1 kV, 5 kV ve 10 kV ’luk iletim gerilimleri için hesaplayınız.

Çözüm:

Anma akımının hesabı için P=1,73.U.I.Cos eşitliği, bir fazda meydana gelen ısı (joule) kaybı için de Pk=I2.R eşitliği kullanılacaktır:

• Gerilim Akım Kayıp Güç

• 1 kV I1=(173000/ 1,73.1000.1)=100 A Pk=3.I2.R=3.1002.(0,2.10)=60 kW

• 5 kV I5=(173000/ 1,73.5000.1)=20 A Pk=3.I2.R=3.202.(0,2.10)=2,4 kW

• 10 kV I1=(173000/ 1,73.10000.1)=10 A Pk=3.I2.R=3.102.(0,2.10)= 0,6 kW

Görüldüğü gibi hat kayıplarının en küçük değerde tutulması için, iletimgeriliminin yüksek olması gerekir. Ancak gerilimi çok yüksek tutmanında olumsuz yanları vardır. Yüksek iletim gerilimi;

• yüksek maliyetli güç transformatörleri,

• daha büyük direkleri,

• mekanik dayanımı yüksek iletkenleri,

• yüksek montaj maliyetleri,

gerektirir ve dolayısıyla yüksek maliyetli bir yatırım ortaya çıkar. Bunedenle kayıplar yönünden karşılaştırmaların yapılıp, teknik veekonomik yönden uygulanabilir (optimum) bir çözümün tercih edilmesigerekir.

İletim/Dağıtım Hatlarının Yapısı ve Özellikleri

İletim/dağıtım hatlarının yapısı, (a) Mekaniksel yapı ve (b) Elektriksel yapıolmak üzere iki kısımda incelenir:

a) İletim/dağıtım hatları, elemanlarının fiziksel yapısını ortaya koyan mekanik,termik ve kimyasal özellikleri ile aşağıda belirtilen etkilere dayanabilmeli vefiziksel bozulma göstermeyerek besleme sürekliliğini sağlayabilmelidir:

• Anma ve kısa devre akımlarının oluşturduğu manyetik alan etkilerinedeniyle oluşan kuvvet etkileri ile zorlanırlar.

• Anma ve kısa devre akımlarının ısı etkilerine dayanmak zorundadır.

• Eğer dış ortamlarda atmosferik etkilere açık konumda ise, kendiağırlıklarına ilave olarak rüzgar, kar ve buz yükü gibi ek yüklere ve yıldırım(dış) aşırı gerilimlerinden veya devrelerin açılıp kapanması esnasında oluşaniç aşırı gerilimlerden kaynaklanan elektriksel arkların ısı etkilerine maruzdur.

b) İletim/dağıtım hatlarının elektriksel yapısı ise, elemanların akım vegerilim sınırlamalarına uygun seçimlerini yapmak üzere;

• Hat sonundaki yük değişimlerine bağlı olarak hat başında meydanagelecek olan gerilim ve akım değişimlerinin incelenmesi,

• Akımları taşıyabilecek iletken kesitlerinin ve aşırı gerilimler nedeniyleelektriksel olarak zorlanacak yalıtkanların boyutlandırılması,

• Devrelerin açılıp kapanması veya arızaların (aşırı akım, kısa devre, iç vedış aşırı gerilim) meydana gelmesi sürecinde oluşan geçici olaylarınoluşturacağı problemlerin incelenmesi, gerekli tedbirlerin alınması,

• Hat kayıplarının belirli sınırlar içerisinde tutulabilmesi,

konularında gerçekleştirilecek çalışmaları içerir.

Enerji İletim Hattı Elemanları

Direk:

• Direkler, hatların taşınmasını ve izolasyonunu sağlayan temelelemanlardır. Ağaç, beton ve demirden yapılırlar. Ağaç ve betondirekler AG ve OG hatlarında; demir direkler ise tüm hatlardakullanılır. Özellikle ÇYG ’lerde sadece demir direkler kullanılır. YG veÇYG direkleri civatalı olarak yerinde monte edilir, diğer direkler isekaynaklı olarak yapılırlar. Ayrıca müşterek direk, transformatör direği,aydınlatma direği gibi çeşitli amaçlara uygun tiplerde yapılırlar.

• Direklere gelen düşey yükler; iletken ağırlığı, direğin kendi ağırlığı,izolatör ağırlığı, buz yükü ve montör ağırlığıdır. Direklere gelen yatayyükler ise; iletkenleri çekme (germe) kuvveti, direğe ve iletkenlere etkieden rüzgar kuvvetidir. Direk, bütün bu kuvvetleri karşılayacak tepekuvvetine sahip olmalıdır. Bu konu, direkler bölümünde geniş olarakele alınacaktır.

İletken:

• Elektriksel gücün taşınması için AG hava hatlarında örgülü Al iletken; OG, YG ve ÇYG hatlarında ise örgülü St-Al iletkenler kullanılır. Ayrıca ÇYG hatları demet iletkenli (her bir fazda, paralel bağlı iki veya daha fazla iletkenli) hat şeklinde tesis edilir. İletken kesiti, taşınacak güce göre belirlenir. İletkenlerin direnç, endüktans ve kapasiteleri nedeniyle hatlarda kayıplar oluşur. Bu kayıplar, yönetmeliklerde belirlenen sınırları aşamaz.

• İletkenler, gerilme mukavemetleri dikkate alınarak iki direk arasında çekilir ve bu esnada sehim meydana gelir. Sehimin maksimum değeri, aynı zamanda direk boyunu belirler. İletkenlerin direkler üzerinde çekilmeleri ve ek yerlerinin yapımı (hat montajı) özel bir öneme sahiptir.

İzolatör:

Enerji nakil hatlarını ve baraları, toprağa karşı yalıtan ve mekanik yükleritaşıyan elemanlara izolatör denir.

İzolatörler, elektrik akımına karşı büyük direnç gösteren ve sıcak/soğukhava şartlarına dayanıklı malzemeler olan, porselen ve camdan imaledilirler. Bunlara ilaveten, epoksi reçineli izolatörler ve son zamanlardageliştirilen silikon kompozit izolatörler de yaygın olarak kullanılmayabaşlamıştır. İzolatörlerin, iletkenlere gelebilecek yükleri emniyetli birşekilde taşıyabilmeleri için mekaniksel dayanımlarının da iyi olmasıgerekir.

Atlama Teli (Camper -jumper-):

Durdurucu direklerde, ayırıcı monte edilmiş direklerde ve iletimhatlarına ek hat bağlantısı alınan noktalarda, direk üzerinde enerji nakilhatlarının giriş ve çıkışını birleştiren iletkenlere atlama teli denir.

Bağlantı için genellikle klemens kullanılır. Bu telin bağlantısı, herhangibir mekanik gerilme kuvvetine maruz kalmayacak şekilde yapıldığındangevşek bağ olarak da isimlendirilir. Ana hattın devamını sağladığındanve aynı akımı taşıyacağından, kullanılacak iletken kesiti, birleştireceğihattın kesitiyle aynı olmalıdır.

Koruma Hattı (Toprak Teli):

YG ve ÇYG ’li hatlarda, yıldırımın faz hatlarına doğrudan düşmesini vefaz hatlarında yıldırım aşırı gerilimlerini oluşmasını önlemek amacıylatesis edilirler. Koruma hatları, iletim hattı boyunca direğin en üstkısmında devam eder ve hattın iki ucunda şalt sahalarının üzerinde deçekilerek, şalt sahası topraklamasına irtibatlandırılır.

Yapılan teorik incelemeler, koruma hattının altıda kalan bölgede,koruma açısının α=30o ’lik bölümüne yıldırım düşmeyeceğini; yani bubölgeye düşebilecek yıldırımların, koruma hattı üzerine çekileceğinigöstermiştir. 30o ’den büyük açıların kapsadığı bölgeler korumabölgesinin dışında olup, yıldırım düşme tehlikesine maruzdur. Bu bilgilerışığında tesis edilen hatlarında, yıldırımların sadece koruma hatlarına vedireklere düştüğü, faz hatlarına hiç yıldırım düşmediği görülmüştür.

Koruma hattının faz hattına düşey uzaklığı, tg α =a/h eşitliğindenhesaplanabilir. Burada a, faz iletkeni ile koruma hattı arasındaki yataymesafedir.

α <=30o bölgesinde en iyi koruma sağlanabileceğinden, a ile h arasında

h=a/tg 30o =a/0,577=1,733.a

bağıntısı yazılabilir.

Damper (Titreşim Sönümleyici) ve Görevi:

Enerji nakil hatları çeşitli nedenlerle titreşim yaparlar, Bunlar; ağırkuşların konması ve havalanması anındaki titreşimler, kar ve buzlarınkırılarak dökülmesinden kaynaklanan titreşimler ile rüzgarın nedenolduğu titreşimlerdir.

Bu kuvvet iletkenin yorulmasına dolayısıyla kopmasına sebep olabilir.Aynı titreşim izolatörde ve direklerin cıvatalarında gevşemelere nedenolmaktadır.

Bu titreşimler, iletkenlerin ağırlığından dolayı izolatörlere binen yükü birkaç kat daha artırarak, kopmalarına neden olabilir. İşte bu titreşimlerinetkisini azaltmak için, izolatörlere yakın yere monte edilen elemanlaradamper denir.

Ara tutucu (Spacer):

Demet iletkenlerde, iletkenler birbirlerine Ara Tutucu (Spacer) ilebağlanır. Demet iletkenlerdeki Ara Tutucular, hem faz iletkenlerinin hatboyunca birbirine olan mesafelerinin korunmasını sağlar ve hem dehatlarda oluşan titreşimler önemli derecede engeller. Titreşim oranıdemetin şekline, Ara Tutucuların sayısına ve birbirine olan uzaklığabağlıdır. İletken sayısına göre 2 'li 3 'lü 4 'lü 5 'li ve 6‘ lı olabilir.

Ark Boynuzu/Atlama Aralığı:

OG, YG ve ÇYG ’lerde hava hatlarında oluşan aşırı gerilimlernedeniyle izolatörler üzerinde yüzeysel atlama oluştuğunda,izolatörlerin tahrip olmaması için kullanılır.

Koruma (Korona) Halkası:

Korona olayı, YG ’lerde oluşan yüksek elektrik alanında havanıniyonize olması sonucu meydana gelir. Koruma (korona) halkası, YG veÇYG şalt sahalarında mesnet izolatörler, gerilim transformatörleri,parafudrlar gibi teçhizatın bara bağlantılarında, sivri uçlar civarındakorona olayının meydana gelmesini önler. Ayrıca zincir izolatörlerdedüzgün dağılımlı olmayan potansiyel dağılımını düzenler.

Uyarı Topu (İkaz Küresi):

Yüksek gerilimli E.İ.H. ’nın uçak, helikopter gibi hava taşıtları tarafındangörülebilecek şekilde işaretlenmesi için kullanılan alüminyumdan imaledilmiş kırmızı-beyaz renklerde film kaplı, iki parçalı yaklaşık 4kgağırlığında küredir.