İZOLASYON YAĞLARI

A. G İ R İ Ş

Elektrik enerjisine olan ihtiyacı artışına pa­ ralel olarak, enerjinin uzak mesafelere ekono­ mik olarak taşınması da önem kazanmıştır. Enerjinin taşınmasında kayıplar taşıma gerilimi­ nin karesi ile ters orantılı olduğundan yüksek gerilimlere çıkılmaya başlanılmıştır. Bugün normal bir taşıma gerilimi kabul edilen geri­ limler uzun mesafelerde ekonomik olamadıkla­ rından 380, 550 ve hatta 750 kV'a çıkılmakta­ dır. Artan taşıma geriliminin doğurduğu en önemli problem izolasyon'dur. VDE izolasyonu şöyle tarif etmktedir.f «izolasyon, işletme icabı gerilim altında bulunan iletken kısımların bir­ birlerine ve toprağa karşı olan galvanik ayrım derecesidir.» Bu hususu temin eden maddeler izolasyon maddeleri adı altında toplanmakta-

Yazan : Orhan Zeki DEMİRAY

Elk. Y. Müh. EEİM dır. İzolasyon maddelerinin tam bir tasnifi bu­ güne kadar yapılamamıştır. Zira yapılan tas­ nifler bazı bakımlardan noksanlık ve karışıklık göstermektedir. Bununla beraber genel olarak fiziksel ve kimyasal bakımdan iki tasnif yapıl­ maktadır. Fiziksel tasnifte katı sıvı ve gaz izo­ lasyon maddeleri grupları, kimyasal tasnifte ise anorganik ve organik izolasyon maddeleri grupları içine bütün izolasyon maddeleri sığdı­ rılmaya çalışılmaktadır. Ayrıca çeşitli meslek­ lerin faydalanabilmeleri bakımından kullanışa, ham maddeye ve elde edilmede tatbik edilen iş­ leme göre de tasnifler yapılmaktadır. Sayısız izolasyon maddesi içinde bizim konumuzu teş­ kil eden izolasyon yağlan, izotrop izolasyon maddelerinin sıvı olanlarından biridir. Genel olarak madeni yağlar adı altında toplanan yağ­ ların basit bir tasnifini şu şekilde yapabiliriz.

Madeni yağlar genel tarifinden ilk plânda «tabii madeni yağlar» yani doğrudan doğruya topraktan elde edilen ham" petrolün rafine, destile ve kondanse ürünleri akla gelir. İkinci de­ recede linyit, litumlu şist (Arduvaz), turb kö.mürü ve taş kömürünün destile ürünleri anlaşı­ lır ki, bunlara (Linyit, turb şist yağları) adı verilir. Sun'i madeni yağlar ise karbonhidrat-

ların bünyesine bazı anorganik, maddelerin (Si veya Cl) sokulması ile elde edilirler.

Yağlama yağlan konumuzun dışında kal­ makla beraber ek bir kısımda kısaca bahis ko­ nusu edilecektir.

B. HAM PETROL 1. Tarihçesi : ' Petrol, motor yakıtlan yağlama izolasyon yağlan, parafin ve asfaltın ham maddesi olarak

her sene büyük miktarlarda elde edilmektedir. Sayısız kullanma sahası bulan petrol eski za­ manlardan beri bilinmekte ve aydınlatma ve ısıtma iğin kullanılmaktadır. Elde edilen tarihi delillere göre eski Mısırlılar petrolü bilmekte. idiler. Phonizier gemilerini asfaltla kaplatmıştı. Herodot M. ö. 450 yılında İran'da bir petrol ku­ yusu olduğundan bahseder, bir Çin kaynağı da M. ö. 221 yılında petrol için sondaj yapıldığını yazmaktadır. Petrol 15. asırda Almanya'da ilâç olarak kullanılmaktaydı. îlk petrol yatağı ise 1627 de Kuzey Amerika'da bulunmuş fakat an­ cak 1859 da ilk sondaj Pennsylvania'da yapıl­ mıştır. önceleri küçük damıtma (Destilasyon) tesislerinde yalnız gaz yağı elde edilmiş diğer kısımlar atılmıştır. 1885'den sonra yağlama yağ­ ları ve 1900'den sonra da benzin elde edilmeye başlanılmıştır.

2. Ham Petrolün Oluşumu :

Ham petrolün oluşumu hakkında bugün bi­ le her bakımdan tatminkâr bir izah şekli bulu­ namamıştır. Bununla beraber iki ana teori var­ dır.

2. 1 — Anorganik teori : Mendelyef tara­ rından ileri sürülmüştür. Toprak altındaki vol­ kanik olaylar esnasında demir karpit üzerine su buharının tesiri ile ham petrolün oluştuğu ka­ bul edilmektedir. Sabotier ve Sanderens ise karpit hasıl eden Alkaliler üzerine su buharı­ nın karpit veya serbest karbona tesir etmesi ile asetilen ve su gazı gibi karbonhidratların hasıl olduğu ve bu karbonhidratların komşu tabaka­ ların katalitik tesiri ile Synthol'e veya buna benzer bileşimlere dönüştüğü merkezindedir.

2. 2 — Organik teori: Bu teorinin kuru­ cusu H. O. Höfer, denizlerdeki artıkların uzun seneler zarfında ham petrole dönüştüğünü ileri sürmektedir. Petrolün içinde yüksek moleküllü organik bileşimler ile kısmen optik bakımdan aktif bileşimler bulunnıaktudır.

Petrolün ham maddesini yağ alg'leri ve küçük organizmalar teşkil etmektedir. C. Engler bu teoriyi genişleterek hayvan ve bitki artıklarını yüksek basınç altında ayrışarak ham petrole dönüştüğünü kabul etmektedir. Oksijen bakı­ mından fakir olan suyun içindeki organik mad­ delerin tam oksidasyonu önlemektedir. Anaeroblg bakterilerin yardımı ile oksijenin tesiri ol­ maksızın passif albuminli maddelerin kükürtlü hidrojen açığa çıkarak petrol oluşmaktadır. Bu oluşum basınç altında cereyan ettiğinden ba­ sıncın derecesine göre farklı petrol tipleri teşek­ kül etmektedir.

3. Ham Petrolün Elde Edilmesi ve Tasviyesi:

Jeolojik etüdlere göre petrol olduğu tesbit edilen yerlerde 6255 m. derinliklere kadar yapı-

lan sondajlar neticesinde bulunan petrol, üze­ rindeki yer gazının basıncı ile yer yüzüne çıka­ rılmaktadır. Gaz basıncının zamanla düşmesi halinde özel tertibatlarla emilerek de çıkarıla­ bilir. Bu şekilde elde edilen Kam petrol tanker­ ler veya Pipe-Line'lerle tasviyehanelere nakle­ dilerek gerekli işlemlere tâbi tutulur. Petrolün damıtılması genel olarak sürekli çalışan tesisler­ de yapılmakta olup, damıtma ürünleri kaynama noktasına ve özgül ağırlığa bağlı olarak ayrıl­ maktadır. Artan damıtma sıcaklığında sıra ile, benzin, gaz yağı, hafif ve ağır yağlama yağları ayrışır. Bundan sonraki kısmı melhem kıva­ mında olan veya katı olan parafinler teşkil eder. Yüksek kaynama noktalı kısımlar veya artık yağlar ise (konsantrasyon üıünleri) petro­ lün cinsine göre silindir yağlarıdır. Damıtma sonunda kalan kısım asfalt ve Kok'dan ibaret­ tir.

Damıtmadan sonra • elde edilen ürünler tam bir saflık temini için ayrıca, fiziki, mekaniki ve kimyevi işlemlere tabi tutulurlar.

4. Ham Petrolün Yapısı :

Ham petrolün kimyasal yapısı, yüksek kay­ nama noktalı doymuş alifatik (parafin bakı­ mından zengin) ve alisiklik (naften bakımın­ dan zengin) karbonhidratlar ile, az miktarda aromatik karbonhidratları (benzol ve yüksek homologları) ihtiva eder. Doymamış karbon hidratlar (karbürler) pek az miktarda bulunmak­ tadır. Ham petrolde bulunabilen diğer madde­ ler; çok az miktarda naften asitleri, yağ- asitle­ ri, reçineler, asfalt ve fenol'dür. Tali kısımlar ise pridin bazları, merkaptan, sülfid şeklinde bileşik kükürt, oksijen ve kükürt ihtiva eden açık ve koyu renkli asfalt reçineleridir. Eser miktarda demir, kalsiyum, Aliminyum, Silis­ yum asidll ve dîğer madenler keza radlum, helium ve yağ külünde tesbit edilebilen Vanadiumda bulunabilmektedir.

5. Ham Petrolün Yapısına Göre Tasnifi :

Yağlar, Teknik bakımdan bünyelerindeki karbonhidratların cinsine göre tasnif edilmek­ tedir. Sachanen ve Wibrabianz'a göre 5 tip ham petrol vardır. Fakat pratikte, H. Stâgerin ver­ diği tasnif şekli kullanılmaktadır.

5. 1 — Parafinik madeni yağlar (Matan yağları) % 66'dan daha fazla parafin karbon­ hidratlarını ihtiva ederler. Yüksek bir donma noktasına sahiptirler, molekülleri zincir şeklin­ dedir. Jeolojik bakımdan yaşlı yağlardır.

5. 2 — Naftenik madeni yağlar (Naften yağları) % 66'dan daha fazla naften karbon­ hidratlarını ihtiva ederler. Donma noktaları dü­ şük olup, jeolojik bakımdan genç yağlardır.

5. 3 — Naften - Metan yağlan, ilk ikisinin karışımını teşkil ederler. Mevcut yağların ek­ serisi bu tiptendir.

Ham petrolün kimyasal yapısının bilinmesi, elde edilen izolasyon yağlarının özellikleri ve bilhassa yağ karışımları bakımından ayrıca önem taşımaktadır.

Ham petrolün esasını teşkil eden doymuş karbonhidratlar kimyasal reaksiyonlarda kolay­ ca tanındığı halde doymamış karbonhidratlar çok daha zor tanınırlar, özel araştırma metodlan geliştirilmiş olup ilerki kısımlarda bunlar hakkında bilgi verilecektir.

6. Tatbik Edilen İşleme Göre Tasnif :

6. 1 — Destilat : (Damıtma ürünü). Da­ mıtma sonunda elde edilen ürünlerdir. Herhan­ gi bir rafinasyona tâbi tutulmazlar.

6. 2 — Raff inat : (Rafine ürünü). Damıt­

ma dan sonra tam bir saflık elde etmek için di­

ğer bir kimyasal işleme tabi tutulan kısımlar­

dır.

t

C. İZOLASYON YAĞLARI

Ham petrolün damıtılmasından elde edilen hafif yağlar ile gaz yağmın bir kısmı izolas­ yon yağlarının imalinde kullanılır.

1. Rafinasyona Göre Tasnif :

1. • 1 — Yüksek gerilim kablolarında ve kâ­ ğıt izolasyonun emprenyesinde kullanılan izolas­ yon yağlan.

1. 2 — Kuvvetli akım kondansatörlerinde kullanılan izolasyon yağlan.

1. 3 — Güç ve ölçü trafoları ile diğer elekt­ roteknik aletlerin doldurulmasında kullanılan izolasyon yağları.

2. İşletmedeki Duruma Göre Tasnif :

Elektriki işletmelerde kullanılan izolasyon yağları durumlarına göre de tasnif edilirler. Bu tasnif şekli işletmecilik yönünden daha kul­ lanışlıdır.

2. 1 — Yeni yağ : Tankerlerde veya varil­ lerde bulunan rafinasyondan yeni çıkmış yağ­ dır.

2. 2 — Kullanılmış yağ : Elektriki işlet­ me vasıtaları içinde bulunan yağlar veya ku­ rutma işlemine veya mekanikl temizleme işle­ mine tâbi tutulmuş yağlar. Bu tip yağlarda ay­ rıca kendi aralarında sınıflandınlır.

2.. 2. 1 — Yeni durumda olan elektriki cihaz­ ların İçinde bulunan yağlar. Bu yağlar cihazın imalâtçısı tarafından konulmuş olup yeni yağ kabul edilirler.

2. 2. 2 — Kullanılmak üzere hazırlanmış yağlar. Bu yağlar, işletme esnasında kirlenme­ den ve diğer hususlardan dolayı, bir işleme (me­ kanik! ve fiziki) tabi tutulan yağlardır. Yeni yağın özelliklerine tam olarak sahip değildir­ ler.

2. 2. 3 — işletmede olan cihazların içinde bulunan yağlar. Bu yağlarda yeni yağın özel­ likleri aranmaz.

2. 3 — Eskimiş yağ : İşletmede kullanıla­ maz hale gelmiş olan yağdır. Regenerasyon (ye­ nileme) ile kullanılabilir, hale getirilir.

2. 4 — Regenerat : (Yenilenmiş yağ) Es­ kimiş yağın yenilenerek, yeni yağ vasıflarına eriştirilmesi ile elde edilen yağdır.

2. 5 — Temizlenmiş yağ : Tasviye edilmiş veya kusursuz regenere edilmiş yağdır. Yeni yağın özelliklerine tam olarak sahip değildir. İşletmede sınırlı olarak kullanılabilir.

2. 6 — Yıkama yağı : Cihazların; maki­ nelerin v.s. lerin temizlenmesinde kullanılan ye­ ni, kullanılmış veya temizlenmiş yağlardır. Kul­ lanıldıktan sonra (eskimiş yağ) haline gelir­ ler.

2. 7 — Bozulmuş y a ğ : Herhangi bir iş­ lemle yeniden kullanılmayacak hale gelmiş olan yağlardır.

3. İzolasyon Yağlarının Kullanılma Sahası:

Yüksek gerilim tekniğinde izolasyon yağları soğutma ve söndürme vasıtası olarak kullanıl­ maktadır. Esas kullanma sahası : Güç ve ölçü trafoları, statik kondansatörler, yağlı kablolar, yağlı ve az yağlı kesicilerdir.

Bütün bu kullanma sahalarında amaç kıs­ men aynı kısmen farklıdır. Güç trafolarında so­ ğutma ve izole etme aynı önemdedir, ölçü trafolannda soğutma ikinci plânda kalır, statik kondansatörler ve yağlı koblolarda da durum aynıdır. Yağlı kesicilerde ise ark söndürme özelliği ön plândadır. Bu bakımdan kullanılacak yağın seçiminde cihazın cinsi ve özellikleri na­ zarı itibare alınmalıdır. Meselâ kesicilerde kul­ lanılan yağların vizkoziteleri düşük sıcaklıklar­ da ark söndürme özelliklerini önleyecek derece­ de olmamalıdır.

4. İzolasyon Yağlarının Genel Özellikleri :

Herki bahislerde izah edilecek olan yağ mu­ ayenelerinde tesbit ve tayin edilen özellikler dı­ şında kalanlar ile yağlann genel özelliklerine kısaca temas etmek faydalı olacaktır.

4. 1 — Yalıtkanlık : Yağların yüksek izo­ le kabiliyeti, cihazın gerilim altında bulunan

kısımları arasındaki delinmeleri önler ve katı izolasyon maddelerini oksijenin ve rutubetin te­ sirine karşı korur. Ayrıca dielektrik sabitesi­ nin küçük oluşu katı izoasyon maddelerinin zorlanmamasını temin eder. Dielektrik sabiti, saf bir yağda 20 °C de 2,2-2,45 arasındadır. 90 "C'ye kadar pek az değişir. Bununla beraber kirli ve nemli yağlarda sıcaklıkla derhal artar. Meselâ BBC'nin yaptığı ölçmelerde şu değerler bulunmuştur.

ğ : 20 °C e : 2,2

60 "C 5,8

90 °C 21

Dieklektrik sabiti 50 Hz civarında frekans pek az bağlıdır. Ancak radyo frenkanslarında bağlılık büyük değerler alır.

4.2- Isı İletimi : Konveksiyon ile ısı iletimi özelliği, trafo sargıları içinde hasıl olan ısıyı sür'atle dışarıya atma imkânı verir, izolasyon yağlarının ısı iletim katsayıları takriben 0,0145 W.cm/cm2 "C'dir.

4.3- Vizkozite : Yağın düşük vizkoziteli olu­ şu bilhassa yağlı kesicilerde ark söndürme hüc­ resine ve hasıl olacak arızalarda hasarlanan izo­ lasyona derhal nüfuz etmesine imkân verir. Ya­ ğın parçalanması ve buharlaşması ile alınacak ısı miktarı arkın emin bir şekilde söndürülmesi­ ni temin eder. İzolasyon yağlarının vizkozitesi VDE'ye göre 20 "C'de 8 "E, IEC'ye göre 6,63 °E'dir.

4.4- Isı Dayanımı : izolasyon yağları yüksek sıcaklıklarda çok çabuk bozulurlar. 105 °C'lık sürekli bir sıcaklık tahrip edici olarak tesir eder. Yağlar için müsaade edilen max. sürekli sıcaklık VDE'ye göre 95 "C, AIEE'ye göre 90 °C, SEV'e göre 90 °C dir. Spesifik ısınma 0,5 Cal/'C.gr.'dır.

4.5- Kayıp Faktörü : Yağın yaşlanması için iyi bir kriter teşkil eden tg § İyi Wr yağda şu değerler civarındadır.

50 °C de t g S = % 0,001 90 "C de tg 8 = % 0,007

Yağın kalitesine ve yaşlanma derecesine göre çok farklı değerler alan tg S ' n m sıcaklığa az bağlı olması aranan özelliklerden birini teşkil eder.

4 . 6 - Yağ içinde Korona başlama gerilimi havadakine nazaran 3 misli büyük olduğundan ci­ hazda koronanın hasıl olması ve zararlı tesirleri önlnmlş olur. Ayrıca yağın darbe gerilimlerine karşı mukavemtinin yüksek oluşu da iyi bir özelliğidir.

5.' Yağ karışımları:

işletmede sık sık bahis konusu olan ve o nisbette önemli olan husus yağların karıştırılabilmesidir.

EleJUns Mühendisliği 104

5.1— Genel olarak aynı menşeli yeni yağlar birbirleri ile her oranda karıştıralabilir. Yağla­ rın menşe'i farklı ise merkezi bir laboratuarda yapılacak muayenelerin neticesine göre hareket edilmelidir.

Aşırı rafine edilmiş yağlar, normal rafine edilmiş yağlarla karıştırıldığı takdirde karışımın yaşlanma mukavemeti artmaktadır. Yağın oksidasyonuna mani olan ham peterol reçinesi aşın rafinasyonda yağdan ayrılmaktadır. Bu yüzden yağ karışımlarının yaşlanma mukavemetini ar­ tırmak için karıştırılacak yağlardan biri normal rafine edilmiş olmalıdır. Bununla beraber yeni yağlarla, regeneratlar ve kullanılmış yağlar da' karıştırılabilir. Ancak gerekli araştırma mutla­ ka yapılmalıdır.

5.2 — İşletme vasıtalarında bulunan kullanıl­ mış yağın tamamlanması gerekli ise, mümkün mertebe aynı menşe'li yağ kullanılmalıdır. Bu mümkün değilse uygun karekterli başka bir yağ karıştırılabilir.

5.3 — Yağ karışımlarının yaşlanma durumu­ nu yaşlanma mukavemeti düşük olan yağ tayin eder. Bu bakımdan şüpheli hallerde karışımdan alınan numune güneş ışığına maruz bırakılmak suretiyle 4 hafta işletme sıcaklığında tutulur. Bu müddet zarfında çamurlaşma ve tortulaşma ha­ sıl olmamalıdır. Daha emin. bir şekilde karışımın yaşlanma temayülü özel cihazlarla tayin edilir. Bu kontrol şöyle de yapılabilir. Karışımdan alı­ nan numune oksijen tesiri altında 120 "C'de 70 S8at ısıtılır. Erişilen yaşlanma durumu, asidite, sabunlaşma sayısı ve katranlaşma sayısı tayin edilmek suretiyle tesbit edilir. Ayrıca yaşlandı­ rılan karışım 40 mm. çapında bir cam tüp içine konularak, soğutulduktan sonra 100 Wlık bir lâmba ışığında tetkik edilir. Berrak olup olma­ dığı ve bulanma gösterip göstermediği araştırı­ lır. Bundan sonra Standard benzinde çözülen mad­ delerin (Nbu) varlığı araştırılır. Bulunan değer­ ler, karıştırılmamış yağların aynı muayenelerin­ de elde edilen değerlerle karşılaştırılarak karışı­ mın caiz olup olmadığı hakkında kat'i bir karara varılır. Zamanın fonksiyonu olan yaşlanma, kim­ yasal bir tecrübe yapmaksızın elektrikli bir metod ile ısınma süresince tg g ölçülerek de kontrol edilebilir. En basiti bir izolasyon meggeri ile izo­ lasyon direncinin ölçülmesidir.

5.4 — Yağların katkılı olması halinde karışı­ mın mümkün olup olmıyacağı araştırılmalıdır.

5.5 — Y a ğ karışımları, y a ğ laboratuarları veya sorumlu işletme mühendislerinin fikri alın­ dıktan sonra kullanılmalıdır.

6. izolasyon Yağlarında Katkı Maddeleri (inhlbitör'ler) :

Yağın ömrünü artırmak için katılan madde­ lere «katkı maddeleri» (inhibitör'ler) denilmek-

tedir. Yapılan çalışmalar katkıların yağın ömrü­ nü 3 misli artırdığını göstermektedir..

Asit; ester, peroksid, su ve çamurların teşkili ile birleşen oksidasyon ürünleri, izolasyon yağı­ nın bozulmasma sebep olur. Oksidosyon derecesi, sıcaklığa ve katalitik tesir gösteren muhtelif maddelere bağlı olarak artar. Katalitik tesir ba­ kımından, transformatörlerde fazla miktarda kullanılan bakır ve demir önemlidir. Kirlendirme maddeleri de bozulmayı kolaylaştırıcı yönde te­ sir ederler. Bozulma ayrıca yağın rafinâsyon de­ recesine ve ham maddesine de bağlıdır.

Son senelerde yağ bozulmasına büyük önem verilmektedir, trafoların aşırı yüklenmeleri ve hacimden iktisat edilmesi bunu icab ettirmekte­ dir. Boyutların küçülmesine rağmen izolasyon maddesinin miktarı hemen hemen değişmemiştir. Bu husus yağın sür'atle bozulmasına sebep ol­ maktadır. Bu tezahür malzemenin iyi seçilip iyi İşlenmesi ve yağın lınvu ile temasının önlonnıesi ile giderilmektedir.

Bu gayeyle muhtelif sistemler geliştirilmiştir. Sistemlerin hepsine yağın hava ile temas eden yü­ zeyinin bir minimumda tutulmasını temin gayesi gütmektedir. Bunlardan biri ve genel olanı yağ genleşme kaplarının kullanılmasıdır ki, bu hazne'de hava ile yağın ancak küçük bir kısmı te­ mastadır. Bu tedbir kullanılan yağın ömrünün havaya açık olan trafolardakine nazaran iki mis­ li artırmıştır. Oksijenin elimine edilmesi, ile de yağ tamamen korunabilmektedir. Bu özelliğe ha­ iz trafolarda yağın üzerine küçük bir basınç ya­ pan Azot Gazı kullanılmaktadır. Tecrübeler bu sistemin mükemmel olduğunu göstermiştir. Transformatörler oksijenin girişine karşı kay­ nakla korunmuş İseler yağ transformatörün öm­ rünce dayanmaktadır.

Fakat bunu gerçekleştirmek pratikte kolay değildir. Dağıtım trafoları sürekli olarak oksije­ nin girişine karşı tam sızdırmaz durumda tutula­ mazlar ve ayrıca asal gazlarm kullanılması pratikde güçlükler doğurmaktadır. Bilhassa 1,5 ilâ 100 kVA'lık transformatörlerin geçit izolatörleri ve kademe şalterlerinin civatah irtibatları yuka­ rıda izah edilen sistemin tatbikine imkân ver­ mezler. Bu durumda katkıların kullanılması icab eder.

Katkılar için sayısız bileşimler teşkil edilmiş ve yüzlerce patent alınmıştır. Bu katkıların pek çoğu madeni yağların oksidasyonunu önler, fa­ kat izolasyon yağları için uygun olanların dielektrik özelliklere kötü tesir etmemesi meselâ tg S'yı artırmaması veya delinme gerilimini düşür­ memesi gerekir. Bundan başka soğuk ve sıcakta çözülme, filtre edilirkn alvlenme ve maliyet mas­ rafları da dikkate alınmalıdır.

Madeni yağlar çok az miktarda katkıları ih­ tiva ederler, bu bakımdan aşırı rafinâsyon ger­ çekten zararlıdır. Aşırı rafinâsyonda yağ tabii katkılardan mahrum edilmiş olur. Sentetik, katkı­ lar aşırı rafine edilmiş yağlar da daha uygun ne­ ticeler vermektedir. Bununla beraber hangi raf-i nasyon derecesinde katkıların kullanılacağı hay­ li zor bir problemdir. Zira rafinâsyon derecesi ve tipi, yağın ham maddesi v.s. gibi faktörler de rol oynamaktadır.

Katkılar yağı pahalılaştırmaktadır. Büyük trafolarda katkı kullanılıp kullanılmaması müna­ kaşa konusudur.

Katkıların, kullanılmasında bahis konusu olan hususlar :

1. Muhtelif katkılı yağların karıştırılmasında durum nasıl olacaktır? Bu suale kat'i cevap an­ cak yapılacak muayeneler neticesinde verilebilir.

2. Kullanılmış yağ ile katkılı yağ karıştırılır­ sa ne olur? Katkı kullanılmış yağa iyi tesir eder. Fakat yeni yağın ömrü azalır. Zira eski yağda mevcut olan oksidasyon ürünleri tesir eder. Böy­ le karışımlarda katkının tesiri eski ve yeni yağ­ ların karışım oranına ve eski yağm yaşlanma derecesine bağlıdır. Yaşlanma muayenesi yapıl­ malıdır.

3. Katkılar yağın elektriki özelliklerini düşü­ rür mü? Katı izolasyon maddelerine zararlımıdır? Bilinen katkıların önemli bir zararları yok­ tur. Bilhassa peroksid'in zararlı tesiri katkılarla önlenir.

4. Katkılar, aktif kömür, Clay, Al veya Silikagel kullanılarak yapılan filtre işleminde yağ­ dan ayrılır mı? Bazı katkılar eğer çok fazla miktarda filtre materyali kullanılmazsa yağdan ayrılmamaktadır. Aşırı filtre edilmiş yağlar ba­ his konusu ise, filtrasyon yağın sür'atle yaşlan­ masına sebep olur.

5. Kesici yağlarında katkı kullanılabilir mi? Bu husus henüz katileşmemiştir. Katkıların yağ­ da ark neticesiende hasıl ettikleri ürünler bilin­ memektedir Katkılar, statik kondansatörlerde mum tabir edilen bileşiklere karşı iyi neticeler vermektedir.

7. izolasyon Yağların Tehlikeleri :

izolasyon yağlarm önemli bir tehlike kaynağı teşkil ettikleri inkâr edilmeyecek bir husustur. Gittikçe İyileşen ham maddelerin fevkalâde özel­ likleri de bu tehlikelere karşı tesirli bir rol oynamamaktadır. En büyük tehlike olarak kabul edilen yağların yanıcılığı, başlayan yangının sür'­ atle yayılmasına, infilâklere ve* yağ isinin tehli­ keli tutuşmalarına sebep olması bakımından önemlidir. Ekseri yüksek gerilim izolasyon mad­ deleri yanıcıdır, yanıcı değillerse başka tehlike­ li hususlara sahiptirler. Sert kâğit, reçineli mad-

deler ve ağaçlar yanıcılıkları dolayısiyle çok ça­ buk yayılan yangınlara sebep oldukları halde pek çok kullanılan ham meddeler arasındadır. Keza pek kolay tutuşmayan yağlar da çok kullanılır. Fakat yağlar sıvı olduklarından kazan çatlak­ larından akan yağ tutuştuğu takdirde yangın müthiş bir hızla yayılır. Yağm alevlenme veya tutuşma noktası üzerinde ısıtılmasında hasıl olan gazlar deponun infilâkine sebep olabilir, önemli ısı tahribatının başlanmasından evvel söndürme mümkün olsa bile, yarıklara ve üst yüzeye yer­ leşen is büyük zararlar hasıl edebilir. Sıvı mad­ deler dalgalanma ve sıçrama hareketleri ile hava­ nın oksijenine mükemmel bir giriş teşkil ederler. Kısa devrelerde veya açma arklarında gaz teşek­ kül ettiğinde, gazların çıkışı önlenirse, infilâkler olabilir. Basınç dengelenmesi anında, basınç al­ tında olan gaz kitlelerinin kaynama müddeti ol­ muş olacağından tutuşurlar. Bazı hallerde kazan yüzeyleri bilhassa boşaltıldıktan sonra yağ sı­ vanmış, yani henüz bir yağ tabakası ile kaplı yü­ zeyler infilâklere ve yangınlara sebep olabilirler. Kurutma gayesi ile üflenen hava veya lehim lâm­ bası da aynı şekilde çok şiddetli infilâkler ve yangınlar doğurabilir. Ancak, bu husus çok bü­ yük talihsizliklerin ve arzu edilmeyen hallerin bir arada olması ile mümkündür. Bununla bera­ ber daima tedbirli bulunmak icabeder.

Kusursuz bir çalışmayı temin için, yağ yan­ gınlarını önleyici tedbirler yanında, hasıl olabi­ lecek yangınlarda tesisin devre dışı kalmasını te­ min edecek tedbirlerin de alınması gerekir.

Yağ yangınlarının kontrolü termostatlarla ve­ ya daha modern olan elektronik kumandalı kont­ rol ve ihbar tesisleri ile yapılabilir.

D. SENTETİK İZOLASYON YAĞLARI

Tabii izolasyon yağlarının avantajları yanın­ da, rutubet ve oksijene karşı hassasiyetleri, ted­ ricen hasıl olan yaşlanma ve dolayısı ile çamur­ laşma ve gayri müsait şartlarda infilâk tehlikesi gibi dezavantajlar, izolasyon yağlarının yalnız avantajlarına sahip olan sentetik izolasyon yağ­ larının araştırılmasına yol açmıştır.

1. Silikon Yağlan :

Periyodik sistemde silisyum karbonun altında bulunmaktadır, dolayısı ile karbon yerine silis­ yum ikâme edilebilir. Bu düşünce ile hareket edi­ lerek yapılan araştırmalarda S-C temin edildi. Bu hususla ilgili olarak da «Silikon kimyası» adı altında bir bilim dalı geliştirildi. önce­ leri yüksek homologların elde edilmesinde güçlüklerle karşılanmıştır. Fakat USA ve Almanya'da geliştirilen imâl metodları ile Si-Cl «Klor SİIan» ve Si-O-Si «Siloxan» el­ de edilerek bunlardan reçine, yağ hatta kauçuk İmâli mümkün oldu ve zincir ve halka molekül­ leri teşkil edildi.

îmâl masrafları fazla olduğundan tatbik sa­ hası bulamayan Silikon yağlarının bazı özellik­ leri : Normal basınçta kaynama noktası 350 °C nin üzerindedier. Alevlenme noktası 290 ilâ 315 •C arasındadır. Silikon bileşiklerinden biri olan Metilsilikon yağının donma noktası -60 °C civa­ rındadır. Spesifik ısısı 0.33 ilâ 0,37 Cal/g arasın­ da olup ısı iletimi 1000 cSt da 3,86 x 10-* Cal/s. cm. "C'ye yükselir. Dielektrik sabiti ısıya ve fre­ kansa az bağlıdır, artan vizkozite ile 2,18 den 2,77'ye yükselir. Kayıp faktörü frekansa pek az bağlıdır. Delinme mukavemti 10 - 20 kV/mm, spesifik diren 10" ohm x cm'dir. Metilsilikon yağı suda çözülmez, rutubete karşı hassas değil­ dir. Bünyesine su almadan uzun müddet muhafa­ za edilebilir.

2. Clophen :

Halka moleküllü karbon bileşiklerinde H ato­ mu yerine klor atomu ikâme edilirse, madeni yağlara nazaran elektriki zorlanmalara daha iyi dayanan fakat tabii izolasyon yağlarından daha avantajlı olmayan izolasyon maddesi hasıl olur. Yeni yeni kullanılan Clophen klorlanmış bir Difenil'dir. Muhtelif sıvılık derecelerinde imâl edi­ lir. Clophen A30 ince sıvı olup, yanıcıdır. Clophen 6 0 kalın olup yanmaz. A. 80 kristal şekelindedir. Elektroteknikte Clophen A60 daha kullanışlı ve avantajlıdır. Trafo yağcının vizkozite derecesine indirmemek için Triklorbenzol ile inceltilir. Fa­ kat bu karışım yanıcıdır. Ancak aşırı ısıtmada çok isli bir alevle yanar. Triklorbenzol oda sıcak­ lığında buharlaştığı için clophen doldurulan tra­ folar gaz geçirmez olarak (en iyisi kaynaklı) imâl edilmelidir. Yağ genleşme kabı, basıncı ar­ tırmamak için büyük boyutlu tutulur. Clophen A60'ın yoğunluğu 1,6'dır. Yani suyu üzereinde tutar. Diğer taraftan Clophen hemen hemen bü­ tün lack'ları, sertleştirilmiş sellâk hariç, çözer. Dolayısı ile kayıp açısı fazlaca bozulur. Bu yüz­ den Lack'sız kâğıt izolasyonlu bobinler kullanı­ lır. Demir aksam boyanmaz ve lacklanmaz. Ağaç konstrüksiyonda reçinesi az olan meselâ akça ağaç kullanılır. İzolasyonda sert kauçuk kullanı­ labilir. Bununla beraber clophen oksijenle reak­ siyona girmez. Elektriki mukavemeti rutubet yüzünden düşmez.

Katıksız Clophen A.60'ın bazı özellikleri :

Renksiz sıvı, özgül ağırlığı 20 "C'de 1,6. Don­ ma noktası -19 °C, açık potoda alevlenme nokta­ sı + 236 °C, vizkozite + 100 "C'de 1,7 °E, bu­ harlaşma kaybı 100 "C'de 6 saatlik ısıtma sonun­ da % 0,01. ısı iletkenliği + 40 "C'de 0,086, die­ lektrik dayanımı 170 kV/cm, dielektrik sabiti 4-4,5, kayıp faktörü tg 8 < 0,001, izolasyon di­ renci > 1.10» ohm x cm. Kül miktarı pratikman sıfırdır.

Clophen'in kullanılması cihazın imâl masraf­ larını artırır. Kondansatörlerde dielektrlk sabiti yüksek olduğundan tercihan kullanılır.

Clophen bazı avantajlı özelliklerinden dolayı yüksek gerilim ölçü trafolarında, röntgen trafo­ larında, kuru trafoların emprenyesinde kullanı­ lır. USA, Rusya ve yeni olarak da Almanya'da kullanılmaktadır.

3. Trifenilfosfat ve Trikrezilfosfat :

İşletme esnasında bozuldukları ve fosfor asidi hasıl ettikleri için önemsizdirler.

E. KABLO YAĞLARI

Kâğıtla izole edilmiş kuvvetli akım kablola­ rının emprenyesi ve yağ basıncı altında bulunan çelik borular içinde izole edilmiş bakır iletkenle­ ri ihtiva eden 100 kV'luk kabloların doldurulma­ sında ince ve kalın yağlar denen kısmen reçine ihtiva eden muhtelif madeni yağ tipleri kulla­ nılır.

Umumiyetle kablolarda, + 20 "C'de 5000 °E'lik düşük vizkoliteli naften asıllı izolasyon yağ­ ları tercih edilir. Kablonun + 65 "Clik işletme sıcaklığında, eğik döşenmiş kablonun emprenye maddesinin bir tarafa doğru akmasını önlemek için 50 "E'in üzerinde bir vizkozite arzu edilir.

Diğer taraftan kablo yağı, yük değişimlerin­ de hasıl olan basmcı sür'atle dengeleyebilmek için kâfi derecede akışkan olmalıdır. Kışın yüklenme­ yen veya aşırı yüklenen kablolar arasındaki sı­ caklık salınımlarında boşluklar hasıl olmaması için donma noktası düşük olmalıdır, izolasyonun münferit noktalarındaki bu tip kesiklik yüksek dielektrlk kayıplarına sebep olan korona daşarjlarına ve dolayısı ile delinmelere yol açar. Keza dielektrlk kayıplarının hasıl ettiği ısıyı mümkün mertebe sür'atle dağıtacak iyi bir ısı iletkenliği­ ne sahip olmalıdır.

Yüksek gerilimlerde kullanılan modern kab­ lolar dengeleme kapları ile teçhiz edildiklerinden bu tip yağlarda gençleşme katsayısı rol oynamaz. Bununla beraber 190 kV/mm.'lik bir delinme ge­ rilimi gereklidir.

Yüksek dielektrik zorlamalarında kablo İzo­ lasyonunun dahili ısınmasından dolayı delinmele­ ri önlemek için yağ hava içinde uzun süre ısıtılsa bile dielektrik kayıpları ve doğru akım İlet­ kenliği pek az değişmeli ve mümkün mertebe düşük olmalıdır.

înce yağlar teslim alınırken + 100 "C'de tg 8< 5.10 •*3 ve 40 saatlik yaşlandırmadan sonra •f~İ20 "C'de tg g< 30.10-^3 olmalıdır. Kaim yağlarda ise 100 °C de tg §< 4 x 1 0 - » ve 20

saatlik bir yaşlandırmadan sonra + 120 "C'de tg 8 < 7.10—«olmalıdır.

Diğer yağlar gibi kül miktarı çok az olmalı ve oksidasyon ile termik zorlanmalara dayanıklı olmalıdır. Yağ yaşlanmasında polinıerizosyonun hasıl ettiği çamur dolayısı ile teşekkül eden asit­ ler tg s'yı artırıcı tesir gösterirler.

Bir yağın kimyasal ve fiziksel sabitelerinin pek az bir değişimi tg g'nın sür'atle artışına se­ bep olur.

Massif kablolarda boşlukların teşekkülü dolayısiyle statik elektrik! deşarjları takiben kab­ lo peyniri veya X mumu diye bilinen kondenzasyon ve polimerizasyon ürünleri teşekkül eder. Nowak ve Stâger'e göre bu teşekküle belirli kü­ kürt bileşikleri sebep olmaktadır. Bu yüzden yük­ sek gerilim kablolarında parafin asıllı yağların kullanılması uygun değildir. Zira statik elektriki deşarjların tesiri altında parafin asıllı yağar de­ ğişime çok meyyal olup fazla miktarda gaz te­ şekkülü oldukça az olan naften asıllı yağlar ter­ cih edilir.

Gaz teşekkülü; yağın iletkenliği, iletken oksi­ dasyon ürünleri yüzünden artarsa, elektrolitik olaylar sonunda da hasıl olabilir. Bu yüzden yük­ sek elektriki alan zorlamaları kablonun zaman­ sız parçalanmasma sebep olur.

Bu bakımdan teslim anındaki ince yağların + 100 "C'dekl İzolasyon dirençleri 25xl012 ohmxcm. den az olmamalıdır. Kalın yağlarda ise + 100 "C'de 0,5xl0i2 ohmxcm. olmalı ve 20 saat­ lik bir yaşlandırmadan sonra + 120 °C % 30'dan daha fazla düşmemelidir.

Sentetik yağların kablolarda kullanılıp kullanılmıyacağı kontrol edilmelidir. Zira bu yağlar­ dan bazıları elektriki alanda stabil olmayıp, gaz emme yerine gaz verme temayülüne sahiptirler.

F. KONDANSATÖR YAĞLARI

Yüksek ve orta gerilim şebekelerinde ve mo­ tor tesislerinde reaktif akımın kompanzasyonunda kullanılan kondansatörler müstehlikler için oldukça önemli olduklarından bu aletlerin İşlet­ me emniyetine ftzel bir değer verilmesi gerekir. Kondansatör imalinde yalnız sargılarda kullanı­ lan kâğıdın özellikleri büyük bir rol oynamaz, bilâkis dielektrik olarak kullanılan yağın iyiliği de önemlidir. Bu yağlar, kondansatördeki yük­ sek dielektrik kayıpları bakımından trafo ve ke­ sici yağlarına ait talimatnamelere uymaz. Aşa­ ğıda belirtilecek şartları gerçekleştirmelidir.

Yoğunluk, vizkozite ve alevlenme noktası ba­ kımından VDE 0 370'deki güç ve ölçü trafoları,

kesici yağlarına ait değerlerden biraz daha bü­ yük değerlere sahip olması arzu edilir.

Kondansatör yağları bakırla temasta olmadık­ larından, yaşlanma temayülünün önemi yoktur. Buna rağmen iyot sayısı tayini ile doymamış kar­ bonhidratların tesbiti ve Anilin noktası tayini ile de naften miktannm tesbiti şarttır.

Kondansatörlerde kullanılan yağlar dielektriği teşkil ettiklerinden izolasyon kabiliyetlerinde kat'I şartlar istenmesi gerekir. 120 kV/cm'lik bir delinme mukavemeti istenebilir. Yeni kon­ dansatör yağlarında yg §, -f 100 "C'de % 0,5'den fazla olmamalıdır. 40 saatlik bir yaşlandırmadan sonra + 120 °C*de % 3,5'un altında olmalıdır. Yeni yağda izolasyon direnci eh az 25 x 1012 ohm x cm. yaşlandırmadan sonra 5 x 1012 ohm x cm. olmalıdır. Ayrıca yağın gaz teşekkülüne karşı stabilitesi de önemlidir.

Kondansatörlerde slikon yağlan ancak sargı­ lar anorganik maddelerden mamul kâğıtlarla izo­ le edildiği takdirde kullanılabilmektedir.

Clophen, yüksek dieleketrik sabitesinden ve ark teşekkülünde yanmadığmdan dolayı tercihan kullanılmaktadır. Bununla beraber ark te­ sirinde tuz asidi ayrışır.

BİBLİYOGRAFYA l: ölbuch. Beetriebsanweisung tür Prüfung, Überwachung und Pflege der im elektrischen Betrieb ..verwendeten öle. «Arbeitgemelnschaft der Landesverbandes der Elektrizitatsvrerke (AdEW)» 1950.

2. Das Isolieröl im Hochspannungsbetrieb. Gerhard Schendel . Veb Verlag Technik Berlin 1955.

3. Kleines Lehrbuch der elektrischen Festlgkeit. Paul Böning Verlag. G. Braun-Karlsruhe -1955.

4. Hochspannungs - Isolierstoffe A — Imhof yerlag G - Braun - Karlsrulıe 1957.

5. Elektrlsche Stossfestigkeit 2. Aufl. B. Strigel. Stringer Verlag - Berlin 1955.

6. Chemische Technollgie. Organlsche Technologle i:

Cari. Hauser Verlag. Mttnchen 1952.

7. VDE 0370.

8. ETZ A, 78 - jg, H. 24, 1957.

•:~:~:«:~:~:«

MÜHENDİS ARANIYOR Devlet Hava Meydanları Genel Müdürlüğünde çalıştırılmak üzere as­ kerliğini yapmış ingilizce bilen Elektrik Y. Mühendisi ve Mühendisleri alı­ nacaktır.

i İsteklilerin Genel Müdürlüğümüze müracaatları rica olunur. &********<•**• :~:~:~:~>

Düzeltme :

Geçen sayımızda (No: 103) üyelerimizden haberler kısmında üyele­ rimizden Ömer Kolçak'm ismi bir yanlışhk neticesi Ömer Sevkal olarak basılmıştır. Düzeltir, özür dileriz.

î

DİKKAT

LOKALİMİZ, H E R T Ü R L Ü SOSYAL F A A L İ Y E T L E R ÎÇDST H İ Z M E T İ N İ Z E

AÇILMIŞTIR.

i