5 Mart 2018 Pazartesi

Kablo Kesit Seçimi ile İlgili Bilinmeyenler


Bu yazımızda kablo kesit seçimi yaparken genellikle gözardı ettiğimiz etkenlerden bahsedeceğiz.

Kablo seçiminde ilgili tüketim tesisinin talep gücü üzerinden tesisin akımı hesaplandıktan sonra  kullanacağımız kabloyu seçmeye gelir sıra. Burada bakacağımız kaynak genellikle teknik ajandalar veya kablo firmalarının kataloglarıdır. Burada kablolar için toprakta ve havada olmak üzere 2 ayrı akım taşıma kapasitesi yazmaktadır.

Örneğin 3x95+50 NYY Kablo için akım taşıma kapasitesi;    Toprakta :275 A    Havada : 244 A yazar ve genellikle sadece bu bilgiler ışığında kablo seçimi yapılır.

Pekiyi  bu bilgiler kablo kesitini belirlemek için yeterli midir?
Kablo Kesit Seçimindeki Etkenler

Kabloların akım taşıma kapasitesinin değişkenlik gösterdiğinin ipucu aslında az önce bahsettiğimiz, toprakta ve havada akım taşıma kapasitesinin farklı olmasında saklı.

Kabloların gerçek kesit seçimini yaparken yararlanacağımız formül şudur. (Hem alçak gerilim hem orta gerilim kabloları için geçerlidir.)

Kablolar toprağın içinde gömülü ise ;         

I= Io  .k1  .k2. k3    
Io :       Toprak içindeki kablonun 20  derecede   akım taşıma kapasitesi

k1:       Sıcaklık 20 dereceden farklı ise uygulanacak düzeltme faktörü

k2:       Bitişik serilen kablolar için uygulanacak düzeltme faktörü

k3:       Toprağın ısıl direncinin 1 km/w referans değerinden farklı olması durumunda uygulanacak düzeltme faktörü

Kablolar toprağa  gömülü değil ise ;  

I= Io  .k1  .k2

Io :       Havadaki kablonun 30  derecede akım taşıma kapasitesi

k1:       Sıcaklık 30 dereceden farklı ise uygulanacak düzeltme faktörü

k2:       Bitişik serilen kablolar için uygulanacak düzeltme faktörü

Bu değerler ne anlama geliyor?

Io  ; yazımızın başında da bahsettiğimiz  ,kablonun toprakta veya havada olma durumuna göre kablo kataloglarında yer alan  akım taşıma kapasitesidir.

k1  ; Kablonun bulunduğu ortam sıcaklığına göre uygulanır. Toprakta sıcaklık 20 derece,  havada sıcaklık 30 derece ise    k1 =1 dir. Ancak sıcaklık arttıkça kablonun akım taşıma kapasitesi düşeceği için aşağıdaki tabloya göre ortam sıcaklığının karşılığı olan düzeltme faktörü k1 kullanılmalıdır.


k3  ; Toprağın ısıl direncini ifade eder.

1 km/w : Düzenli yağmurlu toprağı

2,5 km/w: Kurak toprağı simgelemektedir.   Aşağıdaki tabloda bulunan   “toprak termik direnci” satırından  düzeltme faktörü seçilmelidir. Tablodan da görüleceği üzere k3 için püf noktası 1 den 2,5 a doğru gittikçe yani toprak kuraklaştıkça kablonun akım taşıma kapasitesinin azalmasıdır.


*ÖZNUR kablo kataloğundan alınmıştır.






*ÖZNUR  kablo kataloğundan alınmıştır



k2  ; Kablonun toprakta veya havada tek başına serilmesi ile birden çok kablonun yanyana serilmesi aynı şey değildir. Isınan kablonun  çevreye yaydığı ısı,  kabloları birbiri ardına etkileyeceği için  akım taşıma kapasitesini düşürecektir.


Toprakta kabloların birlikte serilme durumlarına göre uygulanacak düzeltme faktörlerini gösteren tablo aşağıdaki gibidir.


             *HES kablo kataloğundan alınmıştır


Açık Havada (genellikle tava dediğimiz taşıyıcı raflar ile oluyor) kabloların birlikte serilme durumlarına göre uygulanacak düzeltme faktörlerini gösteren tablo aşağıdaki gibidir.
              
*Öznur Kablo Kataloğundan alınmıştır.


Tablolardan görüleceği üzere kabloların arasında belirli bir mesafe bırakarak ve iyi havalandırma  koşulları sağlayarak kabloları tesis etmek kablonun akım taşıma kapasitesini önemli ölçüde etkilemektedir.


Toprağa serilen kablolar için kanal derinliği


Formülde bulunmamakla birlikte toprak içine serilerek tesis edilen kablolar için bir husus daha vardır. O da kazılan kanalın derinliği.

Kanal derinliği 70 cm ise faktörümüz =1.

70 cm den aşağı indikçe yani toprağın derinliklerine inildikçe sıcaklığın artması prensibi sonucu akım taşıma kapasitesi azalacaktır.(Bu da formüldeki sıcaklık faktörü ile bağlantılı)

*Öznur Kablo Kataloğundan alınmıştır.

Derinlere inildikçe sıcaklık artar ve kablonun akım taşıma kapasitesi azalır. Derinlik arttıkça toprağın ısı yayma direnci artmaktadır,yani direnç arttığı için ısıyı önceki gibi kolay iletemez ,Bu da kablonun akım taşıma kapasitesini zayıflatan bir durumdur.

Sonuç:

Kabloların bulunduğu ortamın sıcaklığı , birden çok kablolu sistemin birlikte serilmesi,  toprağın termik direnci ve derinliği ,taşıyıcı raflar için havalandırmanın sağlanması kabloların  tesisindeki temel etkenler. İdeal koşulların hepsini sağlayıp tüm düzeltme faktörleri  1 olsun ve katalogda yazan akım değerine göre hareket edelim  diye düşünürsek , ki bu düşünce optimum tesis maliyeti ve optimum işletme koşulları anlamına gelir ,yazımızın başında bahsettiğimiz örnek ile yazıyı sonlandırabiliriz.

Yani ;

3x95+50 NYY kablo için toprakta : 275 Amper alarak tesisi projelendireceksek,

 -Sıcaklık 20 derece olmalı

-Toprak termik direnci : 1km /w olmalı

-Döşeme derinliği : 70 cm olmalı

-Kablo sistem sayısı 1 olmalı.(Sistem sayısı 1 den çok ise sistemler arası 14 cm (2d) mesafe bırakmalı)

   3x95+50 NYY kablo için   havada :244 Amper alarak tesisi projelendireceksek,

-Sıcaklık 30 derece olmalı

-Kablolar en yakında bulunan zemine, duvara veya tavana en az 2 cm uzaklıkta dösenmeli. Yan yana ve üst üste dösenmis kablolar arasında, kablo çapının en az iki katı kadar bosluk olmalıdır. Kablo sistemlerinde bu deger yaklasık 20 cm’ dir. Yayılan ısı etkisinden dolayı artacak olan ortam sıcaklıgının göz önüne alınarak uygun boşlukların bırakılması ve havalandırılması gerekmektedir


Kaynak:    Öznur Kablo Kataloğu / Teknik Bilgiler

     Hes Kablo Kataloğu    / Teknik Bilgiler

4 Mayıs 2014 Pazar

A.G. GERİLİM DÜŞÜMÜ


A.G. GERİLİM DÜŞÜMÜ (Kablolarda)

Alçak gerilimdeki gerilim düşümü formulü şu şekildedir.

%e  =  200. L.N.    /  K.S.U2                   1 FAZ İÇİN               
%e =  100. L.N. / K.S.U2                          3 FAZ İÇİN         

L= mesafe (mt)                       N= güç     (kw)
K=iletkenlik katsayısı             (Bakır= 56 m/Ωmm2                   Alüminyum=   35 m/Ωmm2                
S = İletkenin kesiti   U: Gerilim ( volt)
Formül  bu şekilde. 3 faz için bakır kabloda gerilim düşümünü  hesaplarken   k=56    U=380 volt yazarsam  formulün sade hali

%e = 0,0124.L.N /S  olur.
 

Örn:  Toplam kurulu gücü 100kw olan 15 daireli bir apartman için 70 metre uzaklıktaki trafodan  3 x50 NYY kablo ile besleme alınacaktır. Gerilim düşümü nedir?

15 daireli apartman için eş zamanlılık katsayısı=0,41

N= 100*0,41=41 kw          L= 70mt                S=50mm2

%e =   =0,0124.70.41/50 = 0,71   
 Trafodan 380 volt çıkıyor yüzde   0,71 ‘ i  2.7 volt tur. Yani apartmanın giriş panosuna gelen gerilim 377.3 tür. Sınır yüzde 5 olduğu için uygundur.

Gerilim düşümü sınır değerleri

 Alçak gerilimli şebekelere ait hatlarda ,trafonun dağıtım panosu ile (sayaca kadar)  %5 i geçmemelidir ,sayaç panosundan sonrası  içinde gerilim düşümünü aydınlatma için  %1,5 motor hattı için %3 almak gerekir.

Kendi trafosu bulunan tesislerde trafonun  AG çıkışından itibaren gerilim düşümü bakımından en uzak nokta aydınlatma tesislerinde %6,5 i motor yüklerinde %8 i aşmamalıdır.

Excel ortamında şöyle bir örnek paylaşabilirim.




A.G. GERİLİM DÜŞÜMÜ (HAVAİ HATLARDA)

3 fazlı sistemde     %e= k3 * L.P + m3 * L.Q
k3 =
100
 
x . q . U²

X=iletkenlik katsayısı             (Bakır=56 m/Ωmm2                   Alüminyum=35 m/Ωmm2)                
q =  kesit  U = 380 volt
m3 =
100 . Xo
 
3. V²
V = 220 volt               L=metre               P= watt    Q= Var

K3 ve m3 değerleri için hazır tabloları kullanabiliriz. ALÜMİNYUM          

           k x 10-7            m x 10-7

İLETKEN
KOT
KESİT
MONOFAZE
DİFAZE
TRİFAZE
ADI
NUMARA
(mm²)
k1
m1
k2
m2
k3
m3
ROSE
4
21,14
55,8
14,1
20,94
5,24
9,4
2,41
PANSY
1
42,37
27,9
13,22
10,44
4,89
4,7
2,26
POPY
0
53,49
22,1
12,9
6,56
4,8
3,7
2,21
ASTER
00
67,45
17,5
12,6
5,56
4,65
2,93
2,16
 


11 Ağustos 2013 Pazar

YG(OG) GERİLİM DÜŞÜMÜ VE GÜÇ KAYBI HESABI

Projede yapılacak  hesaplardan biri de Y.G. gerilim düşümü ve güç kaybı hesabıdır.


 YG GERİLİM DÜŞÜMÜ
Gerim Düşümü formulü şudur:
L.N. (R.cosQ + X.sinQ)   
          10.U²

(R.cosQ + X.sinQ)   =  K   dersek
          10.U²

      -4
=10    . K. N.L            < %7   olmalıdır.


Kuvvetli Akım Tesisleri Yönetmeliğine göre;
Gerilim düşümü indirici trafo merkezlerinin sekonderinden itibaren yüksek
gerilim dağıtım şebekelerinde %7'yi aşmamalıdır. Ancak ring şebekeler için
ayrıca arıza hallerinde ringin tek taraflı beslenmesi durumu için gerilim
düşümü tahkikleri yapılmalıdır. Bu durumda gerilim düşümü %10'u
aşmamalıdır.
K= SABİT (AŞAĞIDAKİ TABLODA 34.5 KV İÇİN değerleri yazıyor)
N ( KVA)=        talep gücü
L (KM) =          hat uzunluğu
R (ohm/km) = rezistans
X(ohm/km)  = reaktans

YG GÜÇ KAYBI

ΔP = 3.I².R.L  =   3.  (N / √3.U)² .R.L
= N².R / U²  .L

R/U² = c  dersek

           -6 
ΔP =10   .C.N².L  (kw)

Cosø=0,8 alırsak
% ΔP  = ΔP   .100     = ΔP   .100    
               P                  N.0.8



% ΔP  = ΔP  .125    <%5  olmalıdır.
                N

k ve c katsayıları için şu tabloyu kullanıyoruz.(34.5 KV)(Mesnet izolatörlü)

    k
c
3AWG    SWALLOW
0,953
0,902
1/0AWG   RAVEN
0,538
0,450
3/0AWG  PİGEON
0,382
0,283
266 MCM  PARTRİDGE
0,280
0,180
477MCM  
0,202
0,100
1x95 mm2      XLPE
0,225
0,162
1X240 mm2   XLPE
0,126
0,063

Ayrıca güç hesabı yaparken diversite-eş zamanlılık- faktörünü de göz önünde bulundurmalıyız.
                                               Trafo   Sayısı

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 ve fazlası
DİVERSİTE%
100
96
91
87
83
80
77
74
72
70


Popüler Yayınlar