Çöl tozlarının yüksek gerilim havai hat iletkenleri arasında gerçekleşen elektriksel kayıplar üzerindeki etkisinin deneysel olarak incelenmesi

Abstract

Gelişen teknolojinin ana besleme kaynağını oluşturan ve iletim, dağıtım, kullanım kolaylığı gibi avantajları ile öne çıkan elektrik enerjisine olan ihtiyaç, her geçen gün daha da artmaktadır. Mevcut üretim kaynaklarının sınırlı olması ve giderek artan tüketim oranı gibi faktörler, elektrik enerjisi sistemlerinde meydana gelen kayıpların azaltılmasını bir zorunluluk haline getirmiştir. Elektrik enerjisi iletim hatlarında meydana gelen kayıpların önemli bir bölümü ise atmosferik veya doğa olayları sonucunda gerçekleşen kum fırtınalarının etkisiyle elektrik enerjisi iletim sistemlerinin maruz kaldığı toz bulutları nedeniyle oluşan kayıplardır. Enerji iletim hatlarında meydana gelen kayıplarının azaltılmasına yönelik yapılan bu çalışmada, iletim hatlarındaki iletken, direk ve izolatör boyutlandırmalarında büyük öneme sahip olan ve dünyanın birçok bölgesinde belirli dönemlerde meydana gelen çöl tozlarının enerji iletim hatlarındaki enerji kayıpları üzerindeki etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. Çalışma kapsamında, hat iletkenlerini karakterize eden iki adet silindir çubuk şekilli ve bakır alaşımlı, yüzeyleri pürüzsüz bronz elektrot kullanılarak oluşturulan kapalı bir reaktör sistemi içerisinde homojen olarak dağıtılmış 4 adet fan yardımıyla ve belirli oranlarda çöl tozu karışımı kullanılarak gerçeğe yakın bir çöl fırtınası ortamı oluşturulmuştur. Daha sonra bu elektrotlara kademeli şekilde ve belirli oranlarda yüksek gerilim uygulanarak, her aşamada elektrotlar arasından geçen akım değerleri ölçülmüştür. Boşalmanın tutuşma ve sönümlenme gerilimlerinin yanı sıra, ölçülen değerlere ait Gerilim-Akım grafikleri oluşturularak yorumlanmıştır. Çalışma sonucunda, çöl tozlarının iletim hatlarının iletkenleri arasındaki omik direnci arttırıcı yönde bir etki yaptığı ve buna karşın ortamın elektriksel delinme gerilimi seviyesini önemli ölçüde azalttığı sonucuna varılmıştır.

The need for electrical energy, which forms the main source of the developing technology and stands out with its advantages such as transmission, distribution and ease of use, is increasing day by day. The factors such as limited production resources and increasing consumption rates have made a necessity to reduce the losses in electrical energy systems. An important part of the losses in the electric power transmission lines is the losses caused by the dust clouds which are exposed to electrical energy transmission systems due to the effects of sand storms that occur as a result of atmospheric or natural events. In this study, which is mainly aimed at reducing the losses in the energy transmission lines, the effect of desert powders (dusts) on energy losses occur in the energy transmission lines have been experimentally investigated. Within the scope of the study, a real-life desert storming environment was created by using four cylinder fans in a closed reactor system, which was formed using two cylindrical rod shaped and copper alloy, smooth bronze electrodes. Subsequently, these electrodes were applied stepwise and with high rates of high voltage. In addition to ignition and damping voltages of discharge, voltage - current graphs of measured values have been formed and interpreted. As a result of the study, it has been concluded that desert dust has an effect of increasing the Ohmic resistance between the conductors of the transmission lines and in contrast to this; it significantly reduces the electrical breakdown voltage level of the electrodes system.