Yüksek Gerilim Hatlarının Özellikleri

Havai hatlar tüm gerilim seviyelerinde ve onlarca yıl boyunca işletmede kalarak güvenilirliğini ispat etmiş yapılardır. Oldukça olgunlaşmış bir tekniktir. Havai hatları standartlarda şöyle tanımlanırlar; 

"Havai hat, elektrik enerjisinin yer sathında iletimi için taşıyıcı destek noktaları ve hat bölümlerinden oluşan bir tesis bütünüdür. 

Taşıyıcı noktaları direkleri, bu direklerin temellerini ve topraklamalarını içerir. İletim hattı yerin üzerinde çekilmiş havai hat iletkeni ve her birisi için ayrı ayrı aksesuarlarıyla birlikte izolatörlerden mürekkeptir. 

Bu yapıların görünüşleri herkes tarafından iyi bilinir. Şekil 1, üç gerilim seviyesinde çift devre çoklu iletim hattını göstermektedir. 

Çok letkenli Çift Devreli İletim Direğinin Yapısı 

İletken kabloları veya demetleri, izolatörlerin yardımıyla direk traverslerine asılırlar. Direğin kendisi toprak gerilim seviyesinde bulunmaktadır. Hava, iletkenlerin kendi aralarında, iletkenler ile direk ve toprak arasında ayrıca yalıtım görevi görür. 

Direk yükseklikleri 110 kV seviyesinde 33 metreden , 380 kV'da 50 m'ye kadar çıkabilir. Travers genişlikleri de bu yükseklikler için yine yaklaşık olarak 15 m ila 45 m arasında değişir. 

Şekil 1 havai iletim hattı direklerinin çok fazla ilave harcamaya gerek kalmadan, ısı kayıplarını havaya kolaylıkla aktarabilen çok sayıda alternatif akım devresini aynı anda taşıyabilme üstünlüğünü gözler önüne sermektedir. 

İzolatörler teçhizatlarıyla birlikte hat iletkeni üzerinde yayılan aşırı gerilimlere uluslararası normlarda belirtilen değerler boyunca dayanabilmekte ve bu değerleri aşan gerilimleri de izolatör yüzeyinde meydana gelen arklarla sınırlandırabilmektedirler. En yüksek iletken sıcaklığında meydana gelen azami iletken sehimi yer ile iletken arasında izin verilen en düşük mesafeye göre belirlenir. 

Plastik malzeme yalıtımlı yüksek gerilim kablolarının geçtiğimiz otuz yıl süresince geliştirilerek işletmeye alınması sonucunda 550 kilovolta kadar işletme gerilimlerinde çalışabilen ve yüksek güvenilirliğe sahip olan çapraz bağlı polietilen kablo (PE-X )’ lar iletim hatlarında sıklıkla kullanım bulmaktadır. 

 220 kV’luk kablo sisteminin tek bir damarı için elektrisel alan 22 mm’lik bir et kalınlığı ile ekranlanmaktadır. 110 kV sistemlerde bu değer 15 ila 18 mm , 380 kV sistemlerde ise 25 ila 28 mm dolaylarındadır. Bakır iletken akımın iletken içerisinde sıkışması olayı (deri ya da yakınlık etkisi ) ‘nın baskılanması için 800 mm2 kesit alanından itibaren çok damarlı trapezoidal kesitli iletken olarak düzenlenirler. Polietilen dış yalıtkan mantonun altında uzunlamasına kaynaklanmış bir alüminyum folyo sayesinde dışarıdan su veya nemin elektriksel yalıtım kısmına girmesi engellenmiş olur. 

Bu tip kablolar günümüzde iletken kesit (bakır ya da alüminyum) büyüklüğü 2500 mm2 yi bulan 380 kV da 500 metre 110 ve 220 kV da 1000 metreyi bulan uzunluklarda ve tek iletkenli kablo şeklinde kullanılabilirler. Tasarımı sayesinde geçiş bölgesindeki elektriksel alanı sınırlayan bağlantı muflarıyla tek parça halindeki bu iletkenlerin birleştirilmesi işlemi, günümüzde önceden hazırlanmış olan ve kolay takılıp sökülebilir yapısıyla daha önceleri kullanılan eski tekniklere kıyasla daha üstün özellikte olan silikon yapı elemanları sayesinde daha hızlı ve güvenli bir şekilde monte edilirler. Şekil 2 ‘ ü inceleyiniz. 

Geçmeli Mufla  Kabloların Birleştirilmesi 

Kablonun sonlandırmasında yüksek geriliminden kaynaklı alanların etkisini azaltma görevini , dış etkenlere karşı porselen ya da alaşım izolatör içerisinde muhafaza edilen, hazır ve kolaylıkla sökülüp takılma özelliğine sahip (slip-on) elektriksel alan kontrol elemanları üstlenirler. Şekil 3 ü inceleyiniz.

Kablo Sonlandırılmasında Kolay Sökülüp Takılabilir Özellikteki (Slip-On ) Alan Kontrol Elemanın Kullanılmasını Gösterir. 

 Kablo yalıtımları ile aksesuarları her gerilim seviyesinde (sürekli durumda ya da darbe durumlarında farketmeksizin) iletim hattı ile aynı dayanıma sahip olmalarına imkan verecek şekilde tesis edilirler. Tasarım sırasında hat iletkeninin kesiti seçilirken mekanik ve elektriksel olarak maruz kalacağı en yüksek ve en düşük yük ve bulunulan yerin termik yani ısıl özelliklerini göz önünde bulundurulur.