üniversite
Elektronik
DOĞRU AKIM DEVRELERİNDE İLETKEN TEL KESİTİNİN HESAPLANMASI | DOĞRU AKIM DEVRELERİNDE İLETKEN TEL KESİTİNİN HESAPLANMASI |
|
|
|
| Yazar fizik | ||||
| Pazar, 01 Kasım 2009 | ||||
|
Elektrik enerjisinin üretildiği yerden kullanılacağı yere taşınması genellikle yüksek iletkenliğe sahip bakır veya aluminyum kablolarla yapılır. Benzer şekilde elektrik enerjisinin bina ana girişinden kullanılacağı kısımlara dağıtılmasında da genellikle bakır kablolar kullanılır.
Taşıma kablosunun iki parametresi uygulama açısından önemlidir. Kablo Tüketilecek güce bağlı olan maksimum akım şiddetini taşıyabilir olmalı, diğer taraftan direnci küçük olmalıdır ki taşıma hattı üzerindeki gerilim düşmesi ve kayıplar küçük olabilsin. Taşıma kablosunun R direnci nedeniyle, üzerinden geçen I akımı, telin iki ucu arasında I.Rtel kadar potansiyel düşmesine neden olur. Örneğin bir gerilim üretildiği yerde 100 V ise ve taşıma kabloları nedeniyle kullanıldığı yerde 80 V’a düşüyorsa, 100 V’a göre ayarlanmış elektrikli sistemler verimli çalışmayacak veya hiç çalışmayacaktır.
Bu nedenle taşıma iletkenlerinin sebep olacağı gerilim düşmeleri elektrikli aletlerin çalışmalarını etkilemeyecek biçimde sınırlandırılmıştır. Örneğin izin verilen gerilim düşmeleri;
Dış tesisatta % 5 İç tesisatta % 1,5 Motor tesisatında % 3
olarak belirlenmiştir. Bu gerilim düşmeleri sınırları içinde kalabilmek için telin direnci uygun seçilmelidir. (1) bağlantısına göre;
idi. Taşıma kablosu için bakır kullanmak bir zorunluluk olduğundan özdirenci değiştirmemiz mümkün olmayacak, veya aliminyum kablo kullanılması halinde çok büyük değişme olmayacağından özdirenç önemli bir değişken olmayacaktır. Diğer taraftan gerilimin üretildiği yer ile kullanılacağı yer arasındaki uzaklık da değiştirilmeyeceğine göre L değişkeni de değiştirilemeyecek demektir. Görüleceği gibi R direncini değiştirebilecek tek değişken olarak kablonun A kesiti kalmaktadır.
O halde taşıma kablosundaki gerilim düşmesinin belli sınırlar içinde kalabilmesi kablo kesitinin uygun seçilmesi ile sağlanabilecektir. Bu tel kesitinin hesaplanması aşağıdaki gibi yapılabilir.
Şekil 1. Doğru akım devresinde tel kesitinin hesaplanması
Taşıma kablosundaki göreli (izafi ) gerilim düşmesi, % gerilim düşmesi olarak,
ile ifade edilebilir.Kablonun toplam direnci gidiş-dönüş telleri göz önüne alınarak
şeklinde, kullanım yerindeki P gücü ise P= I.Vgiriş biçiminde tanımlanabilir. P gücünü oluşturacak I akımının telden geçmesi sonucu kablo direnci üzerinde meydana gelecek gerilim düşmesi için
Vçıkış - Vgiriş = I.Rk (4)
yazılabilir. (2) den elde edilecek
Vçıkış - Vgiriş = b . Vgiriş /100
değeri ile (3) deki R değeri (4) de yerlerine yazılır ve bağıntı tel kesitine göre düzenlenirse;
bağıntısı elde edilir. Bu bağıntıda r (W.mm2/m) olarak kullanılırsa kesit mm2 cinsinden hesaplanır. (5) denkleminde I yerine P/Vgiriş konursa, bağıntı tüketilen güç ve giriş gerilimine bağlı olarak ifade edilebilir.
(5) ve (6) bağıntılarına göre hattan çekilecek güç, bir başka anlamda şiddeti, arttıkça ve üretim merkezi ile tüketim merkezi arasındaki uzaklık büyüdükçe tel kesiti artmakta; buna karşılık kullanılacak gerilim arttıkça tel kesiti azalmaktadır. Bu nedenle uzun mesafeli enerji taşınmasında gerilim arttırılarak kablo kesitinin azalması sağlanır. Bu şekilde hesaplanan tel kesitinin azalması sağlanır. Bu şekilde hesaplanan tel kesitinin belirlenen sınır şartları için gereken minumum kablo kesiti olduğu, ancak belli oranda tolerans bırakılması gerektiği unutulmamalıdır.
|
||||
| < Önceki | Sonraki > |
|---|
| ana |
| sözlük |
| özel dosyalar |
| lise1 |
| lise2 |
| lise3 |
| Video fizik |
| Blog |
| üniversite |