Elektrik Arkı Kazası

Yeraltı kablolarının enerjisini keserken (15 kv gerilim seviyesi) bir takım güvenlik önlemleri almak gerekliydi. Ne yazık ki bu önlemleri almamak bir teknikerin kazaya uğramasına neden oldu. 

Şimdi kendisinden bahsedeceğimiz ve elektrikli tren hatlarında görev yapan  teknikerimizin, havai hattın toprak hattına geçiş noktalarında besleme hatlarından her ikisini de topraklaması gerekirdi. 

Bir tren hattını besleyen enerji hattını taşıyan ve yeraltı kablosunun yerden yükselerek üzerine alındığı, kablo bağlantı kutusunda sonlandığı ve havai hat olarak devam ettiği taşıyıcı direk üzerinde bir topraklama yapılması her zaman öngörülür. Topraklama klemensleri havai hattın üzerine monte edilmelidir. 

Teknikerimiz, sahada sorumlu kişiden sözlü olarak besleme hattını ayırma görevini almıştır. Arkadaşı ile berabar direğe tırmanırlar. 

Güvenlik kemeri takıp en yakın canlı iletkene 1,5 metre mesafe kuralına uyarak topraklama işlemlerine hazırlık için işe koyulurlar. Direk tarafında kalan topraklama klemenslerini iletkenlerin üzerinde sabitleyip besleme yani yeraltı kablosu tarafındaki klemensleri topraklama çubuğunun üzerine taktıktan sonra topraklama çubuğunu kademe kademe (teleskopik yapıdadır) uzattılar. 

Teknikerler direkten hemen inmemeliydiler , çünkü havai iletkenlere topraklama tertibatını monte etmeden yeraltı kablosunun iletkenlerini tek fazlı bir yüksek gerilim test cihazı ile gerilimin varlığı noktasında kontrol etmeleri gerekmekteydi. 

Elektrikli Tren Hatlarınıın Şalt Manevralarında Güvenlik Her Zaman Çok Önemlidir. 

Topraklama iletkeninin üzerine takılı olduğu teleskopik topraklama çubuğunu uzattıkları sırada kaza meydana geldi. Teknikerlerden bir tanesi, daha önceden enerjisinin kesildiği bildirilmiş olan yeraltı kablosunun yükselerek direk üzerinde bittiği noktadaki klemens noktasının tehlike arz eden sınır bölgesi içerisine girmiş bulundu ve tam 15 kV gerilimin meydana getirdiği arktan etkilendi. Ark, büyük bir şans eseri sadece teknikerin gözleinde keratokonjunktivite neden oldu. Bu bahsedilen gözün kornea tabakasında bir tür güneş yanığı diyebileceğimiz bir problemdir. Asıl etken aşırı yüksek Ultraviyole ışığa maruz kalınmasıdır. 

Güneş yanıklarında olduğu gibi kazaya uğrayan tekniker ancak birkaç saat sonra ağrılardan şikayet etmeye başladı. Tıbbi müdahale olmaksızın, böyle bir kaza sonucunda retina tabakasında iltihap neticesinde meydana gelecek lekelerin kalıcı olması ve görme yetisini bozma ihtimali vardır. Tekniker kaza sonucunda beş gün boyunca iş göremez hale gelmiştir. 

İş sahasında Kazaları Önleme: 

• Tesisteki bir bölgenin gerilim altında olmadığı bildirilmesi durumunda bundan emin olunulmadığı takdirde o bölgeyi kesinlikle gerilim altında olarak düşünmek gerekir. Dikkatli olma zorunluluğu vardır. 
• Kritik aşamada, tekniker gerekli mesafe kurallarına uymalıdır. Yukarıdaki örnekte 15 kV gerilim seviyesi için en yakın canlı metal kısım için yaklaşık 1,5 metre mesafe her zaman bırakılmalıdır. Kazaya uğrayan teknikerimiz bu örnekte direk üzerindeki yeraltı kablosunun bittiği noktadaki klemens noktasında bu tehlikeli sınırın içerisinde kalmıştır. 
• Teknikerler yüksek gerilim sahasında (1 kV üzerindeki gerilimlerde ) mümkün olduğu ölçüde hat açmanın yazılı olarak doğrulanmış olduğu durumlarda işe koyulmalıdır. Ayrıca direktifi veren ile alan arasındaki konuşma dili tümüyle şalt işlemlerinin mesleki dili olmalıdır. 
• Şalt durumunun bildirilmesi ile ilgili olarak yazılı bir dökümantasyon oluşturulmalı ve şalt işlemini yapacak personelin bilgileri ile işleme ait tüm teknik detaylar verilmelidir.

Dubai'de Kumda Güneş Enerjisini Depolayarak Elektriğe Dönüştürme Projesi

Bugün sizlere çok ilgimi çeken bir projeden bahsetmek istiyorum. Birleşik Arap Emirliklerinin en gözdeleri arasındaki Dubai  son zamanlarda Güneş enerjisine çok ciddi yatırım yapmakta. Çok yakın bir gelecekte her eve kendi enerjisini üretme olanağının kazandırılması için ciddi efor harcanıyor.  Şu anda hedef 2030 yılına dek tüm enerji ihtiyacının, evet tüm enerji diyorum, % 25 ini güneş enerjisinden karşılamak. Emirlik şu anda dünyanın en büyük termal güneş santralini kurmaya devam ediyor. Bu santralin gücü 5000 MW gibi bir güce tekabül ediyor.  Bu rakam Fas'ta bulunan santralinkinden daha büyük. Çok farklı bir konsepte oturtulan " Kumda Enerji  Depolama" projesi  ise bir hayli iddialı ve isterseniz bu proje   hakkında biraz bilgi vereyim sizlere. 

Bir çölde yalınayak koşmak zorunda kalmamışsınızdır umarım. Kumun ciddi bir enerji depolama kapasitesi olabileceğini tahmin etmek güç değil. "Kumda Enerji  Depolama " projesinde  temel mantık, güneş ışığının yoğunlaştırılması ile ısıtılan kumun sıcaklığını 1000 C dereceye çıkarmak ve bu sıcaklığı daha sonra klasik enerji üretiminde iş görecek buhar üretmede kullanmak.  Evet mantık basit ama bunu nasıl yapmayı planlıyorlar? Biraz da ona bakalım şimdi: 

Kumda Enerji Depolama Sistemi 

Güneş enerjisini güneş tarlasındaki aynalardan alarak bir kum saatine benzeyen bir yapı üzerindeki ayna ile düşey doğrultuda soğuk kum depolarının arasındaki boşluktan geçirilen odaklanmış güneş ışınları kum taneciklerini 1000 dereceye kadar ısıtmakta ve çok sıcak hale gelen kum sıcak kum deposunda enerjisini vereceği bir su sistemiyle eşanjör mantığıyla temasa geçmektedir. Yukarıdaki güç bloğu olarak verilen kısım klasik bir buhar santralidir.  Isısını veren kum konveyör  sistemi ile üst kısımdaki sıcak kum tankına veren çürük kum (burada biraz benzetme yapmanın kimseye zararı olmaz sanırım)  bu işlem öncesinde ön ısıtıcı ile ısıtılmaktadır. Araştırmacılar bu projeyi geliştirirken kumun hem ucuz hem de çok yüksek sıcaklıklara ulaşabildiğinden , 560 dereceyi geçemeyen tuz yerine bu maddeyi tercih etmişler. Depolama sayesinde Emirliğin enerji güvenliğinde ciddi mesafeler alınacağı kesin gibi görünüyor. Dubai belki de bir petrol emirliğinden güneş enerjisi emirliğine doğru evriliyor.  Aşağıdaki görselde şu anda Dubai de test aşamasında yapımı devam eden sistemin gerçek görüntüsünü paylaşıyorum. Kum saatine benzer yapıya dikkat ediniz. 

Dubai'de Kumda Güneş Enerjisini Depolayarak Enerjide Süreklilik ve Verimlilik Sağlanacak.

Lazer Işınımı Nasıl Elde Edilir?

Lazer üretiminde kullanılan klasik sistemlerde ark lambaları ile üretilen ışık,  yakut çubuklarda belli bir dalga boyunda ve kazanç ile güçlendirilerek oluşturulmaktadır. Günümüzde artık daha çok kullanılan lazer diyotlarda ışığın salınımı p ve n katkılı bölgeler arasındaki geçiş (jonksiyon) boyunca gerçekleşen elektron ve delik rekombinasyonları vasıtası ile meydana gelir. Işığın üretimi farklılık gösterse de üretilen ışın demetinin belli bir yoğunluk ve doğrultu kazandırılarak dış ortama verilmesi hemen hemen aynıdır. 

Lazer Nasıl Çalışır?  Basitçe Yapısı

  Yapı elemanlarının uç yüzeyleri bir tarafta tam çıkış tarafında kısmen (% 95 ) yansıtıcı  yani ayna benzeri özelliktedir ve bu sayede içerisinde duran bir ışık dalgasının oluşabildiği optik bir rezonatör görevi görürler. Klasik sistemlerde ışık kaynağı (alttaki şekilde ark lambası)  tarafından oluşturulan ışığın güçlendirilmesi işini gören bir kazanç ortamına ihtiyaç vardır. Bu örneğin sentetik yakut kristali ile sağlanabilir. Bir pompalama gerçekleşirse, uyarılmış emisyon , baskın ışınım sürecine geçiş yapabilir. Lazer diyot bundan sonraki aşamada ışıma yapabilir hale gelir. 

Lazer diyotlarda (çiplerde ) pompalama işlemi, elektriksel pompalar ile olur, geçiş yönündeki bir doğru akım elektron ve deliklerin sürekli olarak itilmesi görevini üstlenerek Lazer çalışmanın başlamasını sağlar. Bu doğru akım Lazer eşiği veya eşik akımı Ith olarak da tanımlanır.

Güneş Pillerinin Wafer, Hücre ve Modül Olarak Üretiminde İmalat Aşamaları

Tipik bir silisyum güneş pili hücresi yani fotovoltaik hücre, yüzeye yakın ve ışıkla aktif hale geçen bir p/n geçişine, kontakparmaklarına sahip bir omik kontak şeridi, tüm yüzeye yayılan arkakontak ve ön kısımda yansımayı engelleyen bir tabakaya sahiptir. 

Güneş Pilinin Yapısı

Böyle bir güneş pilinin üretilmesinde ya monokristalin ya da polikristalin malzemeler kullanılır. Polikristalin silisyum genellikle döküm tekniğiyle elde edilirken monokristalinler Czocharlski çekme yöntemi ile üretilir. 

Polikristalin bloklar da çekme yöntemi ile elde edilmiş tekkristaller (monokristaller )de diskler şeklinde dilimlenirler. Polikristalin malzeme çoğunlukla kare şeklinde , monokristalinler ise daire şeklinde diskler olarak çalışılır. Polikristalin malzemelerin yaklaşık olarak kare gibi üretilen dilimlerinin köşeleri güneş pili modüllerinin panel üzerinde daha sık şekilde dizilebilmesini sağlamak için bu şekilde üretilir. 

Yüksek Saflıkta Silikon Külçe

Güneş panellerinin üretimi kabaca dört kısma indirgenebilir:

• Kuvars kumundan , kömürle (karbonla) indirgeme ve ham silisyumun silisyumkloroforma dönüştürülerek saflaştırılması yoluyla saf silisyum üretimi.
• Poli-silisyumun, distilasyonu ve Hidrojen ortamında saf olarak elde edilmesi
• Bu noktadan sonra mono veya polikristalin blokların dilimlenerek yongalar haline getirilmesi
• Solar pillerin yani hücrelerin imalatı
• Solar hücrelerden modüllerin imalatı

Mobil Şebekelerdeki Modülasyon Tekniklerinin İlerleyişi Üzerine.

Geçtiğimiz yıllar boyunca, cep telefonlarımız güç bakımından etkin sayısal modülasyon tabanlı sistemlerden bandgenişliğini önceleyen sayısal modülasyon tekniklerine geçiş yaptı biz farketmeden. Bunun arkasında yatan temel sebep artık yeni akıllı cep telefonlarımızın genişband uygulamalarının gerektirdiği yüksek aktarım hızlarına ulaşabilmekti. Enerji ya da güç bakımından verimli / etkin modülasyon tekniği verinin en düşük güç seviyesinde aktarımını sağlar. Örnek olarak çok uzak olmayan bir tarihte kullandığımız GSM/GPRS şebekeleri bu tekniği kullanan sistemlere iyi bir örnek teşkil eder. Bu şebekelerde kullanılan modülasyon tekniği İkili yani binary sinyal GMSK dir. Bandgenişliği bakımından etkin modülasyon tekniğinde sınırlı spektrum band genişliğinde GMSK tekniğine kıyasla daha yüksek hızlarda veri aktarımı gerçekleşir. 3G şebekelerinin ilk fazlarında bandgenişliği etkin modülasyon tekniğinden faydalanılmıştır. 16’lı Karesel Genlik Modülasyonu (16QAM) en son , yüksek hızlı downlink veri paket erişimine sahip (HSPDA ) W-CDMA hava arayüzünde bile kullanılmıştır. 

İletişimde Kullanılan Teknikler ve Donanımlar Yıllar Geçtikçe Karmaşıklaşıyor

16QAM cep telefonlarının veriyi daha çok indirebilmesi için downlink tarafında kullanılır. Bandgenişliği bakımından etkin modülasyon tekniği , 3G mobil telefon servislerinin değişik varyasyonları da dahil olmak üzere kullanıcının daha yüksek bir veri transfer hızına sahip olmasını, daha güvenlikli bir iletişimi, daha yüksek bir hizmet kalitesini (QoS) ve iletişim sisteminin daha hızlı şekilde hizmete girmesini sağlar. Yüksek seviyeli , yani yüksek küme katsayısına sahip olan modülasyon tekniklerinde (8PSK, 16QAM vs gibi) GMSK gibi düşük katsayılı olanlara göre daha büyük miktarda veri taşıma kapasitesi söz konusudur. Buna karşılık radyo ve DSP devrelerinde daha karmaşık ve pahalı donanımlara ihtiyaç duyulur. Alternatif olarak yine daha karmaşık alıcı ve vericilerle daha düşük band genişliklerinde yayın yapmak da tercih edilebilir. Özetle iletim tekniğinde gitgide daha etkin sistemler daha karmaşık donanımlar ve yüksek maliyetler getirmektedir. Bu karmaşık donanımın içerisinde ilk akla gelenler: daha iyi bir DSP, daha hızlı işleyen sinyal işleme algoritmaları, yüksek lineerliğe sahip RF güç amplifikatörleri ve daha yüksek hassasiyetteki güç dedektörleri vs..

Pillerin Ömrünü 8 Katına Kadar Çıkaracak İncecik Bir Kılıf Görünümündeki Elektronik Trafo : Batteriser

Bir elektronik trafo yardımıyla pillerin elektrik enerjisini tutma kapasitelerinin tamamından faydalanmak mümkün. Batterisers’in mucidi, bunu çok cüz’i bir meblağ karşılığında gerçekleştirmeyi vaad ediyor. Bugün için fazladan faydalanma sözü verilen enerjinin tüm pil kapasitesine oranı % 20 mertebelerinde. 

Bob Roohparvar icadının tanınıtımında iki adet kullanımış kalem pili alarak boştaki gerilimlerini ölçüyor. O an için , ilk başlangıç değeri olan 1,5 volt yerine 1,3 volt değeri okunuyor ölçüm cihazından. Roohparvar pilleri alıp, Bluetooth özellikli bir klavyenin batarya kısmına takıyor. Hazır bulunan herkes klavyenin çalışmadığını, pillerin boş olduğuna şahit oluyor. 

Batteriser  Elektronik Trafo Yardımıyla Pillerin Ömürleri 8 Katına Kadar Çıkabilecek 

Sonra, pilleri çıkartıp, onları incecik bir kılıfı andıran ve aslında boş olsa da içerisinde kısmen enerji barındıran pilleri canlandırmaya yarayan Batterisers’lara geçiriyor. Başarılı bir sonuç ortaya çıkıyor. Klavye artık üzerinde yeni piller varmışçasına çalışıyor. Klavyenin bağlı olduğu Apple marka bilgisayar göstergesiyle pillerin % 100 dolu olduğunu bildiriyor. 

Şimdi işin sırrından bahsedebiliriz. İncecik kılıf,yani nam-ı diğer Batteriser aslında bir elektronik trafo. Bu cihazın asli görevi pilin çıkış gerilimi 1,5 voltun altına düşse bile onu 1,5 voltta sabit tutmak. Roohparvar bu değerin 0,6 volt’a kadar düşebileceğini söylüyor. Böylece pillerin ömürleri uygun koşullarda sekiz katına kadar uzatılabiliyor. Bu sonbaharda Batterisers piyasaya sunulacak. Dörtlü paketin fiyatı yaklaşık 10 $ civarında olması bekleniyor. Elektronik trafo tekrar tekrar kullanılabilir özellikte. 

Batteriser Dörtlü Paketlerde ve Yaklaşık 10  $ Fiyatla Satılacak

Kulağa biraz gerçek dışı gibi gelen şey bilimsel olarak teste tabii tutulmuş. Kaliforniya San Jose Devlet Üniversitesinden fizikçi Kiumars Parvin “Batteriser’i test ettik ve bunun sonucunda çok rahat olarak şunu söyleyebiliyoruz ki, artık bir pilin kullanılmadan çöpe atılmasına kesin gözüyle baktığımız yaklaşık % 80’lik bir enerji tutma kapasitesinden faydalanabiliyoruz ” diyor 

Roohparvar, aşırı deşarja uğrayan pillerin herhangi bir tehlikeyi beraberinde getirmediği konusunda garanti verdikten sonra pillerin akmadığını ve aşırı şekilde ısınmadığını da vurguluyor. Kendisinin ifadesiyle: Havalimanlarında uçağa alınmasında sakınca görülmeyen Batteriser’ler çevreyi koruyor. Her yıl A.B.D ‘de yaklaşık 15 milyar adet pil herhangi bir şekilde geri dönüşüm veya çevreye zarar vermemesi için herhangi bir işleme tabii tutulmadan çöpe atılıyor. Bu rakam , satın alınan pillerin % 98’ine tekabül etmekte. 

Roohparvara göre bu cihaz pil üreticileri için ticari anlamda ciddi bir tehlike anlamına geliyor. A.B.D ‘de pil piyasasının büyüklüğü 3,4 milyar dolar ve onun gerçekleştirdiği ve işe yarayacağından emin olduğu bu inovasyon piyasada talep görecek olursa, o bu rakamın 1 milyar doların da altına düşeceğine kesin gözüyle bakıyor.

Mikroişlemcilerin Pasif Soğutulmasında Bor Arsenid (BAs)

Mikroelektronik cihazlar küçülüp daha hızlı ve güçlü hale geldikçe ısı yönetimi de aynı ölçüde kritik bir problem olarak karşımıza çıkıyor. Bu yazıyla ısı transferi konusunda nicelik seviyesinde yeni bir bakış kazanmak ve Ultra yüksek ısıl iletkenliği olan ve pasif soğutma uygulamalarında çığır açması olası yeni bir malzemeyi tanıtmak gayesindeyiz.  Bu malzemenin anamaddesi olan bor elementinin dünyada bilinen tüm rezervlerinin 3/4 üne sahip olan ülkemizde bor hakkında yapılacak çalışmaların daha da artması ümidiyle diyip başlayalım:

Tahmine dayalı ilk prensipler yaklaşımıyla Kübik III-V bor bileşiklerinin ısıl iletkenliğini hesaplayarak, Amerika Birleşik Devletlerindeki N.R.L (Deniz Kuvvetleri Araştırma Laboratuvarları) ve Boston Üniversitesi araştırmacıları, Bor Arsenid (BAs)’in bilinen en iyi ısıl iletken olan elmastan bile daha üstün bir ısıl iletkenliğe sahip olduğunu keşfettiler. Bu bileşik oda sıcaklığında her birim kelvin sıcaklıkta metre başına 2000 watt gibi çok büyük ve bu anlamda elmas ve grafit gibi malzemelerden bile daha iyi bir iletkenliğe sahip.

Bor Arsenid (BAs) Gelecekte Mikroişlemcilerin Pasif  Soğutulmalarında Görev Alabilir

Elektronların ısıyı transfer etmede görev üstlendiği metallerin aksine elmas ve bor arsenid elektriksel anlamda yalıtkan özellikteki malzemeler. Bu ikilide ısı, bünyelerindeki atomların titreşimsel dalgalarıyla yani fononlarla taşınırken, ısı akışına gösterilen ve malzemenin yapısından ileri gelen direnç bu fononların birbirine çarpmasından ileri geliyor. Elmas soğutma uygulamalarında doğrudan tercih edilen bir malzeme olsa da, doğada az bulunuyor. Sentetik olarak üretimi ise çok zorlu ve uzun bir süreç almakta ayrıca üretilen malzemenin hem yüksek maliyetli hem de düşük kaliteli olması da cabası. Buna rağmen yüksek ısıl iletkenliği olan elektriksel yönden iletken malzemelerin belirlenmesi sahasında çok ilerleme sağlanmış değil. 

Tarihsel bağlamda, tamamen mikroskobik ölçekte, parametresiz hesaplama yöntemlerine dayanan malzeme teknikleri, ısı transferinden daha çok electronik özellikler yönünden daha çok ilerlemiştir. 

Elektronik Bilim ve Teknoloji Bölümünden fizikçi Dr. Thomas L.Reinecke “geçtiğimiz birkaç senede NRL takımının sağladığı katkılarla, mikroskobik ölçekte gerçekleşen ısı transferinde “ en başından başlayarak  “ niceliksel yöntemler geliştirildi. ” dedi. Bu teknikler mikroskobik ölçekte gerçekleşen ısı transferinin daha iyi anlaşılması ve ısıl iletkenliği yüksek olan yeni malzemelerin hesaplama yöntemleri ile tahmin edilebilmesi ve geliştirilmesi yolunu açıyorlar. 

Bor arsenid ile ilgili bu şaşırtıcı bulgular, elektriksel yalıtkan malzemelerin ısıl iletkenliğini tahminde sıkça kullanılan rehberlerin içermediği bir takım titreşim özelliklerinin alışılmadık şekilde etkileşiminden yola çıkılarak elde edilmiş. Tahmin yöntemlerinin neticesinde görülebildiği kadarıyla bu özellikler, belli bir frekans aralığında gözlemlenenlere kıyasla ortaya çıkma ihtimali daha düşük olan titreşimsel dalgalar arasındaki saçılmalara neden olmakta ve bu durum da aynı frekans aralığında daha büyük miktardaki ısının iletilmesini kolaylaştırmaktadır. 

“Eğer bu heyecan verici sonuçlar deneyler deneysel ortamda da yüzde yüz doğrulanabilecek olursa, bor arsenid kullanılarak yapılacak olan pasif soğutma uygulamalarında çok büyük ve yeni fırsatlar ortaya çıkacak. Bu, aynı zamanda yeni yüksek iletkenlikli malzemelerin belirlenmesi sürecinde rehberlik edecek teorik çalışmaların oynadığı önemli rolü gösterecek. ” şeklinde ekliyor Reinecke.

Elektromanyetik Uyumluluk Yönüyle İnvertörlerin İşletilmesinde Uyulması Gereken 10 Önemli Kural

Bildiğiniz gibi motorların sürülmesinde en önemli görev vfd cihazı (kabaca invertör diyebiliriz) na düşüyor. Bu cihazı ile motor arasına çekilecek kablonun hangi özelliklerde olması gerektiğini, bağlantı yapılırken en önemli noktaların ve diğer önemli hususların neler olduğunu kısaca özetleyelim. 

 1-Elektromanyetik uyumluluğa uyması açısından invertörün üzerinde parazit engelleyici filtre olmalıdır.

2-  Motor ile İnvertör arasında ekranlı iletkenlerin kullanılması halinde ekranlama iletkeni her iki ucundan topraklanmalıdır. Kabloda herhangi bir zedelenme ve kırılma olmamasına dikkat edilmelidir.  Eğer motor koruma cihazı vs bağlamak için kabloyu kesmek gerekecek olursa kablonun ekran iletkenleri kendi aralarında tekrar birleştirilmelidir.  Böylelikle en düşük yüksek frekans empedansı elde edilmiş olur.

Motor Sürücü Kablosu Olarak Kullanılabilecek İdeal Bir Ekranlı Kablo

3- Kablo kısaldıkça parazit ve kaçak akım riskleri azalır. İzin verilen en yüksek  iletken uzunluklarına riayet esastır.

4- Kontrol girişlerindeki gürültü ve parazit etkilerini minimize etmek için kontrol kabloları daima ekranlı olmalıdır.  Ekranlama iletkeninin ucu  invertörün üzerinde bunun için öngörülerek bırakılmış olan kablo kelepçesine geçirilmelidir.  Ekranlama iletkeni ilaveten bir kontrol cihazına daha bağlanacak ise şase noktalarının arasında elektrik potansiyel farkının olmaması gerekir.

5-   Herhangi bir güç kablosununun kontrol (denetleme) kablosunu belli bir açıyla kesmesi engellenmelidir. Eğer bu kaçınılmaz ise, güç kablosu ile kontrol kablosunun arasındaki açının  dik yani 90 derece olması tavsiye edilir.

6- Kontrol ve güç kablolarının birbirinden olabildiğince uzak çekilmeleri gerekir.  Eğer bu kabloların illa ki  birbirlerine pararal olarak yatırılmaları gerekirse  (mesela aynı tava içerisinde ) aralarında 20 cm’ den daha az bir mesafe olmamalıdır.

7- Kabloların ekran iletkenlerinin yüksek frekans empedansları olabildiğince düşük olmalıdır.  Bu nedenle bakır örgü ekranlamalar her zaman çelik örgü ekranlamalara tercih edilmelidir.

Motor Hız Kontrol Cihazı İle Motor Arasındaki VFD Kablosu

8-  Şase ile ekranlama arasındaki bağlantı noktalarının yüksek frekansta geçiş dirençleri olabildiğince düşük olmalıdır.  Bu nedenle ekranlama ve şase üzerindeki kir, boya, ve izolasyon kalıntıları ortamdan temizlenmelidir.  Ekranlamaların bağlantılarının yapılmasında ekranlamalara özel olarak yapılan kablo kelepçeleri veya sıkıştırmalı bağlantılar kullanılmalıdır. Topraklama cıvatalarının kullanılması da faydalıdır.

9- Ekranlamalar invertörün şasesi üzerindeki  kablo klemenslerine olabildiğince yakın olmalıdır.  Gereğinden uzun tutulan boşta sallanan ekranlamalar anten görevi görecektir.

10- Ekranlamasız kablolarda kablo damarları bükümlü olmalıdır ve çıkış filtresi kullanılmalıdır.

Otomobillerde Kullanılması Planlanan Grafen Tabanlı Nano Süperkondensatörler

Almanyada elektrikli araçlara gösterilen ilginin büyük olduğunu söylememiz zor: Bu durum pek yakında değişebilir:Nano malzemeden yapılmış yeni nesil süper kondensatörler toplu üretim kapısını sonuna kadar açabilirler. Şu an ki modellere göre çok daha fazla enerji depolayabilirler. Norveçte elektrikli araçlar çoktan hayatın bir parçası olmuş durumda. İkinci kez elektrikli otomobiller yeni araç ruhsatlarında önde gidiyor. Almanya’da ise elektrikli araçların toplam araç sayısı içerisindeki payı düşük. 43 milyon aracın sadece 8000 tanesi elektrikli. Yüksek maliyet, düşük menzil ve her yerde bulamayacağınız şarj dolum istasyonları böyle bir tercihten insanları uzak tutuyor. Toplu üretim kapısını kapalı tutan bir diğer engel de benzin istasyonlarındaki dolum sürelerine kıyasla bataryaların çok daha uzun olan şarj süreleri. Akülerle birlikte kullanılacak nano süperkondensatörler gelecekte bu şarj sürelerinin ciddi manada kısalmasını sağlayacak. Bu alternatif elektrik depolayıcılarının şarj ve deşarj süreçlerinin çok daha hızlı ve daha verimli olmaları bekleniyor. İçten yanmalı motorlarda frenleme durumunda hareket enerjisinin ısı olarak ziyan olmasına karşılık elektrikli araçlarda jeneratörler, hareket enerjisini , bu süper kondensatörler tarafından çok hızlıca depo edilebilecek bir şekilde elektrik enerjisine dönüştürüyorlar. Normal akülerin aksine bu kondensatörler saniyeler içerisinde şarj ediliyor ve bu enerji ihtiyaç halinde klima radyo far vs.. aracın ilgili kısımlarına gönderiliyor.

Nano Süperkondensatörlerin Elektrikli Otomobillerde Kullanım Bulması  Planlanıyor

Hızlı depolama özelliğine sahip bu kondensatörlerin önem arz eden özellikleri arasında birim ağırlık başına sağlayabildikleri güç miktarıdır. 

Bu noktada önemli bir sorunla karşı karşıya kalmaktayız: 

Süper kondensatörler her ne kadar yüksek bir güç yoğunluğuna sahip olsalar da, enerji yoğunluklarının halen iyileştirilmesi gerekmektedir. Bu anlamda mevcut pil teknolojilerinden daha zayıf bir performans gösterirler. Özetle enerji depolama kapasiteleri daha düşüktür. ElectroGraph isimli Avrupa Birliği projesinde (www.electrograph.eu) araştırma ve sanayi alanından gelen on partner oldukça yüksek kabul edilebilecek bir enerji depolama kapasitesine sahip olan yeni bir süper kondensatör geliştirdiler. Stuttgart’ta bulunan Üretim Tekniği ve Otomatizasyon IPA alanında faaliyet gösteren Frauenhof Enstitüsü projeyi koordine ederek başarı ile sonuçlandırdı. Proje müdürü Carsten Glanz: 

”Elektriğin depolanma sürecinde elektrik enerjisi elektrotlar tarafından alınıyor. Elektrot üzerindeki faydalı alan arttıkça aynı oranda daha fazla enerjinin depolanması mümkün oluyor ” dedi. 

Grafen Elektrotlar Enerji Verimliliğini Ciddi Şekilde Yükseltiyor

Gerçekleştirilen çok sayıdaki testlerde araştırma ekibi nano malzeme grafeni araştırdılar. Çok yüksek bir değer olan 2600 m2/g spesifik diğer bir diğer deyişle ölçülebilir iç yüzeyine ve çok yüksek elektrik iletkenliğine sahip oolması nedeniyle oldukça kaliteli bir elektrot malzemesi olarak kullanılma potansiyeline sahiptir. Yaklaşık 100 ila 800 m2/g spesifik yüzeyi ile bugüne dek kullanılagelen aktif karbon ile kıyaslandığında yukarıdaki değerler oldukça yüksektir. Grafen elektrotlarla elektrot yüzeyleri ve verim bir hayli artırmaktadır. 

“Elektrotlar arasındaki boşluk sıvı bir elektrolit ile dolduruluyor. Bunun için iyonik sıvıları tercih ediyoruz. İyonik elektrolitlerle biraraya getirilmiş grafen tabanlı elektrotlar, çok yüksek gerilim seviyelerinde de iş görebilen en ideal malzeme ikilisi. ” diyerek anlatıyor Glanz. Araştırma ekibi her iki katmanın arasında bir mesafe kalacak şekilde grafen katmanlarının şekillendirerek, teoride iyi işleyen çok geniş nano yüzeyleri artırarak faydalı kılmanın bir yolunu bulmuşlar. 

Bu yöntemle her bir grafen yüzeyinin bir biriyle birleşmesinin önüne geçilmekte, böylelikle spesifik yüzeyin küçülmesi ve depolanabilir enerjinin artması mümkün hale gelmekte: Mühendisimiz : 

“ Geliştirilen elektrotlar, şu anda süper kondensatörlerde kullanılmak üzere üretilen ticari elektrotlarla karşılşaştırıldığında yaklaşık % 75 daha fazla enerji tutuyor. ” diyor ve ekliyor:

“Gelecekte otomobillerdeki akülerin, otomobilin ilk çalıştırıldığında oluşacak gerilim piklerinin önüne geçebilmesini için klima, navigasyon sistemleri, ayna vb. donanımların denetimi için gereken enerjiyi üzerine alarak akülerin yükünü hafifletme görevini üstlenecek  ve pozisyon itibarı ile dağınık durumda olan çok sayıda süper kondansatörlerle birleştirileceği beklentisinden yola çıkıyorum. Bu sayede aküler daha da küçülebilecek” 

Yeni teknolojiler tanıtabilmek adına, bu depolama aygıtlarının bir prototipini geliştirdi. Otomobil aynasına takılarak istenen pozisyonu ayarlamada ihtiyaç duyulan enerjiyi güneş enerjisinden elde ederek depolayacak. 

TIR (Tam İç Kırılma ) Lensler

Işığın bir ortamdan daha düşük optik yoğunluğa sahip farklı bir ortama geçerken bu iki ortamın birleşme çizgisine belli bir açıyla vurarak aynı açıyla ve enerjisini hiç kaybetmeden yansıması olayına dayanılarak tasarlanan lens türlerine TIR (Total Internal Refraction)  diyoruz. Bu yapıda bir yansıtıcı içerisine yerleştirilmiş yüksek ışık kırma gücüne ve % 92 lere kadar çıkabilen optik verime sahip olabilen koni şeklinde bir lens kullanılmaktadır. Bu lens kaynaktan gelen ışığı, onu kontrollü bir ışık demetine dönüştürerek yansıtacak olan yansıtıcıya yönlendirir. Lens yüzeyi üzerine fazladan yerleştirilen bir yüzey sayesinde ışığın belli bir ölçüde modifiye edilmesi sağlanabilmektedir. 

TIR lensler , bir led çipten çıkan ışığı konvansiyonel parabolik vs. yansıtıcılarla kıyaslandığında çok daha fazla yakalayarak yönlendirebilme özelliğine sahiptir. 

TIR lenslerin kalıpları genellikle polimerlerden enjeksiyon yoluyla dökülür. Sonraki aşamada,bu lenslere ışığı dağıtmak, ışının daha geniş bir şekilde yayılmasını sağlamak ve dağılımın şeklini belirlemek vs amaçlarla dalgalandırma, yastıklama, cilalama vs çeşitli işlemlerden geçirilerek kusursuz bir ışın modeli kazandırılır.

TIR (Total İnternal Reflection) Lenslerin Yapısı ve Işının Kırılma Şekli 

Ne var ki enjeksiyon yoluyla kalıplama nedeniyle lens boyutu ve duvar kalınlığı genel olarak 0,5 inçe kadar düşer. Lens büyüdükçe büzüşme ve bozukluk ortaya çıkma riski artar. Maliyeti artıracak olsa da kalıp makinelerindeki sıcaklık ve basıncı artırarak bu risk bir nebze azaltılabilir.

TIR lensler Led’lerin kendilerine özel bir takım hususiyetlerinden faydalanmaktadır. Akkor telli lambalar gibi ısıyı ışığın yayılma yönünde dışa doğru değil tabanlarından yayarak dağıtmakta olduklarından TIR lensler bu çiplerin kubbeli üst kısımlarına kusursuz şekilde oturmaktadır. Sonuç olarak ışığın, yatay veya düzey düzlemlerde çok kaliteli bir şekilde yönlendirilebilmesi mümkün olmaktadır. 

Daha çok dış ve endüstriyel aydınlatmada tercih edilse de, TIR lensler iç aydınlatmada da kullanılmaya başlanmıştır. Işın kontrolü için idealdirler. Bu her uygulamada ideal oldukları anlamına gelmez. Mesela, ana vurgunun dağıtılmış aydınlatma, düşük kamaşma ve kademeli (gradyen ) bir ışık dağılımı üzerinde olduğu sıva altı aydınlatmada, ışığı daha iyi yönlendirmek için, led çipin ışık kılavuzuna uygun bir teknikle birleştirildiği kaplin (coupling) uygulamasına gerek yoktur.