ENERJİ NAKİL HATTININ MAKSİMUM MÜSAADE EDEBİLİR AÇIKLIĞIN ÇABUK HESAPLANMASI

UDK : G21.315

Enerji Nakil Hattında Maksimum Müsaade Edilebilir Açıklığın Çabuk Hesaplanması'*1

Çeviren : Sevinç Uğur TAHAOĞLU Elek. Y. Müh. ETÎBANK

G. BAREKA Lima Lıght and Power Co. Lima, Peru

ÖZET Verilen yüklerde kullanılacak nakiller için maksimum açıklığın hemen tâyin edil meşini sağlayan Kısa bir metod.

Bir enerji nâkil kablosunun çalışma gerilmesinin üstüne çıkmaması gerekiyorsa, müsaade edilebilir en büyük açıklığın taym edilmesi, enerji nakil hatlarında direk açıklıkları büyüdükçe, gün geçtikçe artan bir önem kazanmaktadır. 1952 de İngiliz Kolombiya'sında inşa edilen, Kootenay Gölü'nü ağan 171 kV'luk hattın 10,656ft (3.247,95 m); 1955de İtalya'da inşa edilen, Messina boğazını atlayan 220 kVluk hattın 11.984ft (3.652,72 m); Norveç'te, Sogncfjord'da derin fıyordları aşan 60 kV'luk hattın 16.000 ft (4 876,80 m) lık açıklığı, verilen bir kablo için maksimum açıklığın tayin edilmesinde bazı sür'atll metodlara ihtiyaç olduğunu gösterir.

max

Tablo : I, bu problemin çözümünü basit ve sur"atli olarak yapabilmek için hazırlanmıştır. Tabloya sokulması gerekli değerler, ârjzalı bir arazide, aynı yükseklikte bulunmayan İki direk arasındaki açıklığı gösteren diyagram üzerinde belirtilmiş ve aşağıdaki şekilde tarif edilmiştir :

h = Nâkil askı noktaları arasındaki yükseklik farkı s = Açıklık yatay bileşeni (direkler arası yatay mesafe)

«Transmission and Distribution» nun Eylül 1967 sayısından tercüme edilmiştir.

0 0.10 0 20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0 90 100 110 1.20 1.30 1.40 150 1.60 1.70 1.80 1.90 2.00

8B

1326 1.24 1.158 1.08 1.008 0.943 0.882 0.827 0.776 0.73 0.688 0.65 0.615 0.584 0.56 0.528 0.504 0.48 0.46 0 44 0 42

TABLO : I

So

2.40 2.404 2.42 2.44 2.468 2.50 2.55 2.59 2.63 2.68 2.73 2.778 2.83 2.87 2.92 2 97 3.02 3.07 3.12 3.17 3.22

0.33778 0.2915 0.2503 0.2155 0.187 01605 0.1417 0.124 0.1085 0.0965 0.0865 0.078 0.071 0.064 0.0588 0.0542

— — — —

—

c

0.33778 0.34 0.3455 0.355 0.3675 0.3855 0.4025 0.4255 0.4495 0.4755 0.505 0.535 0.5685 0.60 0.6363 0.674 0.7125 0.753 0.7955 0 8393 0.8835

n= eden n)

„ g x S m

(Maks. açıklık S m a x a tekabül

m = c X SmtJt (Maks. açıklık S m a x a tekabül eden sehim)

n,ax = S B X • ( S m 8 I = Maksimum uygun açıklık)

— So X •

S g „ = Arzu edilen nakil gerilmesini aşmaksızan s'nln maksimum müsaade edilebilir boyu.

TB = Yüksek yerdeki direğe ait askı noktasının teğetsel gerilmesi (Yüksek yerdeki direğin askı noktasında, zincir eğrisinin o noktadaki teğet açısı doğrultusundaki yüklü nâkilin düşey ve yatay bileşenlerinin maksimum bileşkesi.)

T = Nâkilin, zincir eğrisinin en alt noktasındaki teğetsel gerilmesi (Burada zincir eğrisinin teğeti yataydır ve bu noktada nâkil gerilmesinin düşey bileşeni yoktur.)

wr = Maksimum yük şartları altında kablonun birim uzunluğunun ağırlığı.

So = İtalya'da, 1930 yılında, havaî hat nâkillerinin mekanik hesaplarını yapan G. Silva tarafından verilen bir tarife dayanarak açıklığın mutlak uzunluğu olarak telâkki edilebilir. Eğer T, zincir eğrisinin parametrisi w, olarak alınırsa,

r

= Gerilme oranı

•nln tersi olaw,Xs rak telâkki edilebilir.

w xs geleneksel olarak senim hesaplarında kullanılan bir büyüklüktür. Bundan

dolayı

W r x5

'B

dir. SB ifadesi So İfadesinin benzeri bir biçimdedir; ancak bu denklemde, zincir eğrisinin en alt noktasındaki To gerilmesi yerine yüksek yerdeki direkteki

TB gerilmesi kullanılmıştır.

m ve n miktarları bu bahis için özel olarak seçilmiştir ve genel bir kullanış şekil yoktur. Diyagramda gösterildiği gibi m senimi, yüksekteki ve alçaktaki direkler arasındaki görüş hattı boyunca çizilen bir imajiner doğrunun orta noktasından, yükselmiş nâkile olan düşey uzaklıktır, m sehimi, diyagramda gösterildiği gibi, direkler arasındaki yatay mesafenin ortası fakat zincir eğrisinin en alt noktası olmayan S/2 mesafedeki noktada ölçülmüştür, n sehimi ise, alçaktaki direğin askı noktasından yüklü nâkilin en alt noktasına olan düşey uzaklık olarak diyagramda gösterilmiştir.

MİSALLER :

Bu metodun kullanılışım göstermek için iki hâl ele alınacaktır.

A Hâli : Açıklığın yüksekteki direğlndeki TB teğetsel gerilmesi verilmiştir.

Bir fiyordu aşmak iğin 6200 ft (1.889,76 m) den daha az olmayan bir açıklık gerekmektedir. Direklerin bulunduğu yerlerin yükseklikleri arasındaki fark en az, açıklığın yatay mesafesinin %30u olacaktır, (h/s = 0,30). Dış çapı 0.714 inç (18,136 mm) ve ağırlığı .0,491 lb/ft (0,731 kg/m) olan 30/0,102 inç alüminyum + 7/0,102 inç çelik (30/2,591 mm Al. + 7/2,591 mm çelik) bir ACSR kablo gözönüne alınmıştır. Kablo, 3/8 inç (9,525 mm) radial buz tabakasiyle kaplıyken 8 lb/sq. ft (39,064 kg/m2) lik rüzgâr basıncına mâruz kalmış olacaktır. Maksimum çalışma gerilmesi TB = 7600 lb (3.450,40 kg) dır. Problem, verilen şartlar altında, bu açıklık için nakilin uygun olup olmadığının tahkikidir.

Buz yükü = 0,508 lb/ft (0,756 kg/m) Buz + nakil yükü = 0,999 lb/ft (1,486 kg/m) Buzlu kaplı nakil üzerindeki rüzgar yükü = 0,976 lb/ft (1,452 kg/m) Toplam bileşke yük = <wr = 1,398 lb/ft (2,08 kg/m)

'B wr

7600 1.39fl

= 5436

Şart koşulan • = 0,30 oranı için

Tablo : I'den SB = 1,08 okunur.

Buradan, verilen nakil için maksimum müsaade edilebilir açıklık :

ft(1.7fla4ffm)

Fakat gerekli açıklık en az 6200 ft (1.889.76 m) idi. Bu, maksimum müsade edilebilir açıklık olarak hesaplanan 5871 ft (1.789.48 m) den büyüktür. Problemi çözmek için ya çalışma gerilmesi TB. nin 7600 lb (3.450,40 kg) den büyük olmasına müsaade etmek ya da başka bir nâkil kullanmak gerekir.

B Hâli: Zincir eğrisinin en alt noktasındaki Toteğetsel gerilmesi bilinmektedir.

A hâlindeki bütün şartlar bu hâl için de aynıdır ve aynı kablo kullanılmıştır. Bu hâl için zincir eğrisinin en alt noktasındaki To yatay gerilmesi 4500 lb (2.043 kg) olarak tutulacak ve hesaplarda, ilk hâlde kullanılan TB değeri yerine bu değer kuilanılaraktır.

Elektrik Mühendisliği 142

Şart koşulan

= 0,30 için Tablo: iden

S = 2,44 okunur. Bu şartlar altındaki nâkil için maksimum müsaade edilebilir açıklık:

Sm.x=2.44x

- = 7850 ft (2392.68 m)

1.398

Bu Smax , gerekli 6200 ft (1.889.76 m) den daha büyüktür ve bu açıklığın, tesbıt edilen şartlar altında uygun olduğu neticesine varılır.

Uygun bir açıklıkta, daha önce sozkonusu

edilen ve diyagramda gösterilen iki sehim m ve

n değerlerinin bilinmesi arzu edilir. Tablo : I,

bu sabitlerin elde edilmesinde kullanılan g ve

h c çarpanlarını, a verir, ifadeler,

in çeşitli değerleri için

m=cx s

eğer açıklık uygun ise, S,, in Tablo : I de karşılık olan değerinden daha küçüktür.

EK : Çeşitli durumların çıkarılması: Daha önce kullanılan sembollerin aynısı burada da kullanılacaktır. (Bak : «Mechanical Design of Conductors ta Overhead Lines» Yazan G. Silva, A. E. I, Milano, İtalya, Yıl 1931, Sayfa : 47)

w. «s (D (2) vt- (3) L = Zincir eğrisinin uzunluğu olsun. Buradan, (4)

Maksimum müsaade edilebilir açıklık Smıı:[ in, gerçel açıklık mesafesinden daha çok kullanıldığı görülecektir.

B hâlindeki bu sehimler için değerler, böylece,

m = c x s m a x =0355*7850 =2796.75 «.(949.4C m)

n=g*s

= 0.2155 xW50=169t6Sft(515.65ın)

olarak bulunur.

, TABLO : I in Başka Bir Kullanma Yolu

Yüksekteki direkteki TB bilindiği zaman,

,- s

teğetsel gerilmesi

olarak hesap yapılır. SB nin bu hesaplanan değeri, eğer açıklık uygun ise, SB nin Tablo : I de h e karşılık olan değerinden daha küçük s olmalıdır.

Benzer olarak, zincir eğrisinin en alt noktasındaki yatay nâkil gerilmesi To bilindiği zaman,

'o wr olarak hesap yapılır. Som bu hesaplanan değeri

.J.L İ—I tM-j^)

elde ederiz.

(5) e=-L

bulunur. Burada,

T3

dlr.

(7) M eğri takımı,

-in her bir değeri

için ayrı bir eğri çizilmek üzere hesaplanmışh

tır. Verilen M değerleri Sm ve

nin çe-

B

şitli değerlerine tekabül etmektedir. Her bir eğri

İS

w, X s değerine eşit olan minumum bir Mmlr, değerini gösterir.

-dur ve bu hesaplar, her

M.,.

değeri için So ve SB değerlerini tayin eder. Bu değerler de Tablo : I de verilmiştir.

(8) M = — ^ ~

WpxS ifadesini (4) den yeniden yazalım;

s=

tse buradan :

dir (10) (1) deki denklemi S için çözersek, =SQ x —2_ bulunur.

(11) SB nın Tablo: I deki değerlen, maksimum müsaade edilebilir açıklığı tayin etmek için (9) da kullanılabilir. So m Tablo'daki değeri, keza,

TB m""wr"Mm«n"M«h (9) Eğer

sma x denklemini kullanan maksatlar için de kullanılabilir.

(12) Sirasıyle m (Smax a karşılık olan senim) ve n değerlerini veren Tablo'daki c ve g değerleri, bilinen bir zincir eğrisi fomülünü kullanarak elde edilmiştir.

MI

PETROL OFİSÎ GENEL MÜDÜRLÜĞÜNDEN

in

İD İ

D) i mİî

Genel Müdürlüğümüz A.N.T. Başkanlığı hizmetlerinde istihdam edilmek üzere, aşağıda yazıh görevler için Yüksek Mühendise ihtiyacımız vardır.

1 — Ankara'da A.N.T. Başkanlığında Elektrik - Elektronik Baş Mühendisi olarak yararlanılmak üzere bir Yüksek Elektrik veya Elektronik

SN

ÎTİ

î

Mühendisi (10 yıllık hizmet tecrübesi olması şayanı temennidir).

=

rn

2 — Eskişehir'de Bölge Müdürlüğü Bakım Onarım hizmetinde yararıTı

lanmak üzere 1 Yüksek Elektrik Mühendisi veya Elektrik Mühendisi.

jjj

jü

İsteklilerin bizzat müracaatları rica olunur.

m üi

İÜ