Elektrik Mühendisliği · Sayı 469 · Kasım 2021
ELEKTRİĞİN TETİKLEDİĞİ ORMAN YANGINLARI
Aydın Keçeci, Seyfettin Yumrukaya
Yüksek gerilim, koruma ve ölçme Teknik / bilimsel makale
- Yıl
- 2021
- Sayfa
- 5
- Okuma süresi
- 5 dk
- Görüntülenme
- 0
Konu
Yüksek gerilim, koruma ve ölçme
İlgili: Çevre ve iklim, Elektrik tesisatı, aydınlatma ve güvenlik
Anahtar kelimeler
- orman yangınları
- yıldırım
- iletim hatları
- ağaç budama
- DV mesafesi
- kuru yıldırım
Özet
Yazıda yıldırım ve elektrik iletim hatlarının tetiklediği orman yangınlarının nedenleri, ağaçların hatlara güvenli mesafesi ve yangınların yönetimine ilişkin yaklaşımlar ele alınmaktadır.
Tam metin
Metin PDF'ten otomatik çıkarılmıştır; tablo, şekil ve formüller eksik ya da hatalı olabilir. Özgün dizgi için PDF'e bakın.
Aydın Keçeci Elektrik Mühendisi Elektrik Mühendisleri Odası 47. Dönem İşçi Sağlığı ve İş Güvenliği Komisyonu Başkanı
Seyfettin Yumrukaya Elektrik Mühendisi
Elektrik Mühendisleri Odası 47. Dönem İşçi Sağlığı ve İş Güvenliği
Komisyonu Üyesi
Elektrik kaynaklı yangınlar çok çeşitlidir. Bunlar incelendiğinde akım kaynaklı, gerilim kaynaklı, statik elektrik kaynaklı, hatalı havalandırmalardan kaynaklı, harmoniklerden kaynaklı yangınlar; yıldırım, rüzgâr, sis gibi doğa olaylarının tetiklediği yangınlar; kuşlar yılanlar, fareler gibi hayvanların neden olduğu yangınlar ya da iletim hatlarına yakın ağaçların neden olduğu yangınlar gibi çeşitli türdeki yangınların mevcut olduğu görülecektir.
Bu makalede orman yangınlarına sebep olan iki ana konu üzerinde durulacaktır:
1- Yıldırım kaynaklı orman yangınları 2- İletim hatlarının neden olduğu orman yangınları
Yıldırım Kaynaklı Orman Yangınları
İklim değişikliği yüzünden her yıl hava sıcaklıkları yükselmekte olup, bunun yanı sıra aşırı sıcak gün sayıları da artmaktadır. Bu durum ise daha kuru hava koşullarını oluşturmaktadır. Bu şartlar orman
Şekil 1. Kuru Yıldırımın Orman Yangınına Neden Olma Şekli
Grafik 1. Yıldırımların Aylara Göre Dağılımı (Kaynak: https://www.nfpa.org/News-and-Research/Data-research-and-tools/US-Fire-
Problem/Lightning-Fires-and-Lightning-Strikes)
Grafik 2. Türkiye’de 2010-2014 Yılları Arası Şimşek ve Yıldırım Sayısı (Kaynak: Dokuz Eylül Üniversitesi-Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, Cilt 19, Sayı 56, Mayıs 2017)
yangınlarında yıldırımların daha etkili olmasına neden olmaktadır. Ulusal Yangından Korunma Kurumu’nun (National Fire Protection Association-NFPA) verilerine göre yıldırım kaynaklı orman yangınları insan kaynaklı orman yangınlarını geçme eğilimindedir. Yıllık ortalama yıldırım düşmesi olayının derece Celcius başına ortalama yüzde 12 (± yüzde 5’lik) düzeyinde artacağı tahmin edilmektedir (Kaynak: https://escholarship.org/uc/item/0x75w0pj).
Orman yangınları ile sıcak yaz aylarında daha çok karşılaşılır. Aşırı ısınan su buharlaşır ve atmosfere yükselir. Yukarıya doğru çıktıkça soğuması ile birlikte nemli bir havayı oluşturur. Bu nemli hava ise ısı farkından dolayı fırtınaları besler. Yeryüzü ise hâlâ sıcak ve kurudur. Uzun süren sıcak yaz günlerinde, yükseklerdeki nemli hava yaz yağmuru dediğimiz ani yağmuru yere düşürmeye başlar, fakat yer hala sıcak olduğundan yolda buharlaşır. Bu sırada yukarıdaki
katmanlarda fırtınalar oluşmaya başlar. Bu fırtınalar yıldırımlara yol açar ve bu yıldırımlara “kuru yıldırım” denir. Orman yangınlarına neden olabilen işte bu tür yıldırımlardır.
İletim Hatlarının Neden Olduğu Yangınlar
Aşırı sıcakların olduğu yaz aylarında tellerin sarkması ile zemine ya da ağaca olan mesafenin düşmesi sonucu ark oluşabilir ve bu da yangına neden olabilir.
Ağaçların iletim hatlarına yakın dikilmesi ya da rastgele büyümesi ileride yangınlara yol açmaktadır. Dolayısıyla, bu ağaçların sürekli denetlenmesi zorunludur. Tehlikeli bölgeye ulaşan ağaçlar yangının oluşmasında en büyük etkendir. Bazen rüzgârın aşırı esmesi durumunda tellerin birbirine çarpması sonucu ark oluşması ya da ağacın büyümesi ile dallarının tehlikeli bölgeye girmesi sonucu ark meydana gelebilir.
Şekil 2. İletim Hatlarının Sarkması Sonucu Oluşan Yangın
Dikilecek ağacın azami büyüme mesafesi ile hattın rüzgarda salınımı ve yaz aylarındaki azami düşey mesafeler hesaplanmalıdır. Ağaçlar ile canlı hatta olan mesafenin nasıl olması gerektiği Elektrik Kuvvetli Akım Tesisleri Yönetmeliği’nin 44. maddesindeki 7. çizelgede tanımlanmıştır. Buna göre hazırlanan Grafik 3 ve Tablo 1 aşağıdadır:
Grafik 3. EN 50110-1 den alınmıştır.
Fotoğraf 1. Görseldeki videoya aşağıdaki adresten ulaşabilirsiniz. https://www.linkedin.com/posts/activity-
6821647297332436992-LQZt
Tablo 1. Ağaçların DL Seviyesine Yaklaşma Mesafesi
UN (Efektif) EN 50110-1 DL EN 50110-1 DV
kV
Kuvvetli Akımlar Yönetmeliği metre
Almanya metre
İtalya metre
≤1
1.150
1.160
1.220
1.320
1.380
1.480
1.630
1.750
1.000
2.000
1.100
1.200
1.600
1.900
2.500
ABD metre
3 3 3 3 3 3 3 3 3 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 6 6 6
Yeni Zelanda metre
Avustralya metre
1,5
Tablo 1’de verilen seviyelerin altına inilmemesi gerekmektedir. Aksi taktirde ağacı kesecek kişi ya enerjiyi komple kesmeli ya da uygun kişisel koruyucu donanım (KKD) giymelidir.
Yerleşim yerlerinde bulunan ağaçların kesim işlemleri daha farklıdır. Ağaçlar sökülmeli ya da şekil budaması ile sorun çözümlenmeye çalışılmalıdır. Bu şekil budamaları L, I ya da V şeklinde olur.
Şekil 3’te enerjili hatta yakın bölgenin olması gereken şekli gösterilmiştir. Burada hattın altındaki ağacın başka bir alana nakledilmesi gerekir. Ağacın hattın altında olması durumunda ileride bir sorun ile karşılaşılabilir. DV mesafesi asgari değerlerde olmalıdır.
Şekil 4’te görüldüğü üzere ağacın dalının DV bölgesine girmesi durumunda ağaç budanmalıdır.
Şekil 3. Ağaçların İletim Hatlarına Olan Mesafeleri (Hat ile ağaç arasındaki bitki örtüsü için herbisit tipi ilaçlar kullanılır)
Şekil 4. Enerji İletim Hatlarının Yönetimi
Şekil 5. DV Mesafesi Hesaplama Şekli
Havai hat tellerinin dikey ve yatay salınımı için yaz mevsimindeki değerler esas alınır ve DV mesafesi buna göre hesaplanır. Ayrıca yazın aşırı yük nedeniyle hatlar ısınarak daha fazla sarkabilir.
Sonuç Uzun süren kuru havalar, güçlü rüzgârlar, yüksek sıcaklıklar ve elektrik tüketimiyle, bakımsız enerji altyapısının orman yangınlarının nedenlerinden bazılarını oluşturduğunu Kaliforniya yangın raporları örneğinde görmekteyiz. Orman yangınlarında bir diğer etken ise de kuş, sincap gibi yabani hayvanların iletim hatlarında kısa devreye neden olmaları ve alev topu şeklinde yere düşmeleri sonucu yangınları başlatabilmeleridir. Bu makalede bu konuya girilmemiştir. Herhangi bir nedenden dolayı yangın çıkması durumunda oluşan yoğun duman elektrik iletim hatlarında iletken görevi yapabilir ve bu da yeni bir yangını tetikler. Bu yüzden ormanlık alanların sürekli yüksek kuleler/yerler üzerinden denetlenmesi önemlidir. Ormanlık alanların gözlenmesi önceden insanlar tarafından yapılırken şimdi yüksek çözünürlüklü (HD) kameralar ile takip edilmektedir. Orman Genel Müdürlüğü ile enerji dağıtım şirketleri arasında çeşitli iletişim hatları mutlaka mevcut olmalıdır.
Şekil 6. Yoğun Duman İletkenliği (Enerjili hatta ark atlamasına sebep verebilir)
Diğer taraftan, bir daha bu tip yıkıcı orman yangınları ile karşılaşılmaması için çok iyi hazırlık yapılmalıdır.
İşimiz Yangını Yönetebilmek Olmalıdır Hiçbir teknoloji ya da program tüm yangınları önleyemez ve zaten bu mümkün de değildir. Mümkün olan şey ise yangını yönetmektir. Bunun için de
Fotoğraf 2. Çift Sensörlü Yangın Algılama ve Yüksek Çözünürlüklü (HD) İzleme Kameralarıyla Ormanlık Alan Takibi elimizdeki her araç kullanılmalıdır. İhtiyaç duyulan şey iyi bir organizasyon, iyi bir gözlem ve olası riskleri öngören bir planlama yaklaşımıdır. Bunlar bizleri yıkıcı yangınlardan koruyacaktır.
Elektrik Mühendisleri Odası İşçi Sağlığı ve İş Güvenliği Komisyonu olarak ülkemize ve tüm halkımıza geçmiş olsun dileklerimizi sunuyoruz. Bundan sonra ise yetkililer tarafından yangın yönetimi konusuna gereken önemin verileceğini umuyoruz.
Kaynaklar 1. TS EN 50110-1 (2013) 2. DIN VDE 0105-100 3. PRE PREVENZIONE RISCHIO ELETTRICO PAGE 29 4. https://www.nfpa.org//-/media/Files/News-andResearch/Fire-statistics-and-reports/US-FireProblem/Fire-causes/oslightning.pdf 5. https://www.usatoday.com/in-depth/ graphics/2020/08/21/california-fires-how-lightningstorm-can-start-wildfire/3412729001/ 6. https://www.nfpa.org/News-and-Research/Dataresearch-and-tools/US-Fire-roblem/Lightning- Firesand-Lightning-Strikes 7. Kaynak: Dokuz Eylül Üniversitesi-Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi Cilt 19, Sayı 56, Mayıs 2017 8. https://www.alabamapower.com/company/safety/ trees-and-rights-of-way/transmission-vegetationmanagement-.html 9. https://www.bountifulutah.gov/Tree-Trimming-andVegetation-Management