deney-1

ELEKTRĠK-ELEKTRONĠK MÜHENDĠSLĠĞĠ
YÜKSEK GERĠLĠM TEKNĠĞĠ 2
LABORATUVARI
DENEY FÖYÜ
AraĢ. Gör. Dr. Ġbrahim GÜNEġ
AraĢ. Gör. Cengiz Polat UZUNOĞLU
DENEY 1
1A. Yüksek Gerilim Ölçme Deneyleri
Bu deneyde YG trafosunun karakteristiklerinin bilinmediği bir durumda çevrim oranını
belirlemek ve trafonun karakteristiklerini tespit etmek amacı ile Trafonun YG uçlarında ölçme
yapılacaktır.
DENEYĠN AMACI

Osiloskop ve avometre ile yüksek gerilimin ölçülmesi
Deney Seti:
DENEYDE KULLANILAN MALZEMELER
Varyak
Değişik gerilimlere ihtiyaç olursa, transformatör üzerinde bir hat boyunca iletkenlerin izolasyonu
kazınır ve bu hat üzerinde gezdirilebilen bir uç sargılara temas ettirilir. Bu tür oto transformatörlere
Varyak (Variac) adı verilmiştir.
Teorik olarak %0 da 0 V olması gerekirken bu pratikte hiçbir zaman böyle olmaz. Yüksek gerilimde
kazanç çok büyük olduğundan varyak % 0 kademesinde de olsa trafonun sekonder sargısında da
büyük bir gerilim olacağından sistem hiçbir zaman güvende değildir.
Tranformatör
Varyak %100 konumuna getirilerek primer sargılarına 220 V uygulandığında, transformatör sekonder
sargılarındaki iki ucu arasındaki potansiyel fark yani çıkış gerilimi maksimum değeri 36 kV olur.
Direnç Kutusu
Direnç ve kapasiteler şekilde görüldüğü gibi trafo yağının içerisindedirler. Havada ark oluşabilme
ihtimali olduğu için daha izole olan trafo yağı tercih edilir. Çünkü yağın dielektrik katsayısı
havaya göre daha yüksektir. Kutu içerisindeki direnç değerleri 13MΩ ve kapasite değerleri 200pF
dır. Gelen enerji direnç ve kapasitelerden geçtikten sonra ölçüm yapılır.
Topraklama Çubuğu
Deney bittikten sonra topraklama çubuğu tahta ucundan tutularak deney elemanlarına, bakır yüzeye ve
sivri uçlu iletkene dokundurularak biriken statik elektriği toprağa göndermek için kullanılır.
Ölçüm için
 Prob:
Yüksek gerilimde herhangi bir probla ölçüm yapamayız. Kapasitif gerilim bölücü
içeren bir prob olması gerekir. Bizim probumuzdaki kapasitif gerilim bölücü 1/1000
oranında gerilimi küçültüyor. Yapacağımız ölçümler 40kV u geçmeyeceği için 40 kV
luk yüksek gerilim probuyla ölçüm yapılabilmektedir. Daha yüksek bir gerilimde
(örneğin 100 kV) ölçüm yapamayız çünkü kapasiteler yanar. Probun ucu havadayken
ölçüm yapıyoruz çünkü yüksek gerilimde hava delinebilir. Bu yüzden bakır levhayla
prob arasında belirli bir mesafe olması gerekir. Ayrıca probumuzun toprak, faz ve nötr
olmak üzere 3 tane ucu vardır.

Osiloskop:
 Multimetre:
YÜKSEK GERĠLĠM ÖLÇÜMÜ
1. Dirençsiz Durumda Ölçüm
Varyak
Kademesi
Primer
Sargılardaki
gerilim (V)
Sekonder
Sargılardaki
gerilim (V)
Ölçüm Cihazı
Gerilim (kV)
Çevirme Oranı
0%
5%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
Dirençsiz durumda ölçüm yaparken; varyak’ın çıkışı trafonun primer sargılarına bağlanır
sonra ölçü aleti ile trafonun primer ve sekonder uçlarındaki gerilimi ölçülür. Yukarıdaki tabloyu
yapılan ölçümlerde elde ettiğiniz değerlerle doldurunuz.
2. Dirençli Durumda Ölçüm
YG ölçümü devreye seri olarak bağlanın RC eşdeğeri ile yapılacak.
Varyak
Kademesi
Primer
Sargılardaki
gerilim (V)
Sekonder
Sargılardaki
gerilim (V)
Ölçüm Cihazı
Gerilim (kV)
0%
5%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
Şekil 1: RC devresi ve ölçme düzeneği
Çevirme Oranı
1B. Osiloskop Ġle Yüksek Gerilim Ölçme
Dirençsiz ölçümde varyak’ın farklı
kademeleri için osiloskop ekranındaki
görünüm
Varyak % 0 konumundayken
time div=5ms
Volt div=0,2 V
220-240 V arası bir değer.


Varyak % 10 konumundayken
time div=5ms
Volt div=1 V

Varyak % 20 konumundayken
time div=5ms
Volt div=1 V
7000 V civarı

Varyak % 60 konumundayken
time div=5ms
Volt div=2 V
Yaklaşık 10 kare yapar (20000 V)
Vtepe=Vrms . √2
Vtepe=19,38 . √2 = 27,4 V
Dirençli ölçümde varyak’ın farklı
kademeleri için osiloskop
ekranındaki görünüm

Varyak % 20 konumundayken
time div=5ms
Volt div=1 V
5100 V civarı (5,1 kare)


Varyak % 60 konumundayken
time div=5ms
Volt div=2 V
Yaklaşık 8,5 kare yapar (16500 V)
Vtepe=Vrms . √2
Vtepe=16,6 . √2 = 23,47 V
Varyak Kademesi %45 ve %75 kademeleri için
Dirençli ve Dirençsiz konumlarda Osiloskop ile yapılacak Ölçmede 2000/1 çevirme oranına sahip
yüksek gerilim probu kullanımı sonucu elde edilecek elektriksel işareti osiloskop kağıdına çiziniz.
1.C.ELEKTRİKSEL DELİNME DENEYLERİ
DELİNME GERİLİMİ
Yalıtkan malzemelerin karakteristiklerinden biri de gerilime dayanıklılıktır. Yalıtkan malzemeye bir
gerilim uygulandığında elektronları kutuplanır, ancak bu gerilim değeri çok büyürse az miktarda olan
serbest elektronlar kopmaya başlar ve malzeme üzerinden akım akar. Bir malzemenin yalıtkanlığını
yitirip deforme olduğu gerilim değerine bozulma - delinme gerilimi adı verilir ve yalıtkan
karakteristiğinde önemli bir göstergedir. Delinme dayanımı için mesafe ve uyguladığımız gerilim
önemlidir.Delinme dayanımı kV/cm olarak ifade edilir.
Bazı yalıtkanların delinme gerilimleri
Yalıtkanın ismi
Delinme Gerilimi
Hava
30,000 V/cm
Teflon
600,000 V/cm
Polistren
240,000 V/cm
kağıt
160,000 V/cm
cam
140,000 V/cm
Silikon
150,000 V/cm
Bakalit
240,000 V/cm
Kuvartz
80,000 V/cm
Mika
800,000 V/cm
Biz deneyde 6mm lik bir gerilimi delinme için ele aldık.bunun sonucunda kademe değerimiz
%10,%15,%20 de delinme gerçekleşmedi.%35 delinme meydana gelmeye başladı.%35 kademesinde
gerilim değerimizi 8 kV olarak ölçtük.Deneyde elde ettiğimiz yalıtkan malzememiz camdı.camı
delinmesi için ya uzun yol olan yüzeyden geçecek yada havayı delmeye çalışması gerekir.Camı
dikine delip yüzeye inmeye çalışacak fakat Camın delinme dayanımı büyük olduğu için hava
delemediğimden en kısa yoldan gerilim boşalacak.
Havanın Delinme Geriliminin Ölçülmesi
Nemli ortamlarda delinme gerilimi düştüğünden dolayı direnç kutusunu kullanmak durumundayız.
Trafonun sekonder çıkışına sivri uçlu elektrot ve diğer ucuna da topraklanmış bakır plakayı
bağladıktan sonra varyakın yardımıyla gerilimi kademeli olarak arttırıp çeşitli yalıtkanların delinme
dayanımlarını ölçtük.
Havanın Delinmesi


Arada BaĢka Yalıtkan Malzeme Yokken;
Havanın delinmesi dirençsiz durumda; hava boşluğu mesafesi 0,5 cm ise 5,4/0,5=13,5kV
olarak bulunur. Elektrot ucu ile tabaka arası yaklaşık 0.5cm olduğunda ve varyak %50
konumundayken havada delinme görülmektedir. Buda yaklaşık olarak hesaplandığı gibi 13,5 kV
delinme gerilimine karşılık gelir. Normal şartlarda havanın delinme gerilimi 30 kV/cm dir. Deneyin
yapıldığı ortamdan dolayı böyle düşük gerilim değerinde delinme olmştur.

Yalıtkan Olarak Cam Varken;
Varyak %55 konumunu geçtikten
sonra delinme başladı. Yaklaşık olarak
14-15 kV civarına karşılık gelir. Yani 1415 kV civarında yalıtkan olarak cam
varken havada delinme gözlenmiştir.
(Camın yüksekliği 0,5cm dir. )

Yalıtkan Olarak Plastik
Madde Varken;
Varyak %45 konumunu geçtikten sonra
kabda meydana gelen çatlaklar nedeniyle
delinme başladı. Yaklaşık olarak 18kV
civarında delinme başladı
DENEY 2
YALITKAN MALZEMELERĠN YAġLANMA TESTLERĠ
YAġLANMA
Bir veya daha çok etkenden dolayı kablo yalıtkanında meydana gelen kalıcı değişimlere denir.
Bir enerji kablosunda yaşlanma (eskime) genellikle, elektriksel yalıtımı sağlayan ve kabloya
mekanik destek sağlayan yalıtkanında meydana gelmektedir. Kablonun yaşlanma durumunu
kontrol işlemi kablo yalıtkanına uygulanır, böylece kablonun durumu ve ömrü ile ilgili veriler
elde edilerek; bu verilere göre kabloya gerekli işlemler yapılır.
KABLO YALITKANININ YAġLANMASINA SEBEP OLAN ETKENLER
-Elektriksel Etkenler
-Isıl Etkenler
-Mekanik Etkenler
-Çevresel Etkenler
ELEKTRİKSEL ETKENLER : Sıcaklık artışı , Ağaçlanma , Reaktif akım , Kısmi boşalmalar
ISIL ETKENLER : Isıl genleşme , Sıcaklığa göre yalıtım malzemesinin davranışı (Kimyasal
ve Fiziksel Değişimler)
MEKANİK ETKENLER : Dış etkenler (Darbeler, kesici ve aşındırıcı yüzeyler, bükülme, kir),
Termomekanik etkiler, Elektriksel zorlanmadan dolayı Elektriksel zorlanmadan dolayı
yalıtkan bileşenlerinin yorulması
ÇEVRESEL ETKENLER : Ortam sıcaklığı, Nem, Basınç, Kimyasal maddeler, Kirlilik
KABLO YALITKANININ YAŞLILIK GÖSTERGELERİ : Kayıp artışı, Kimyasal
değişimler, Sıcaklık artışı, Kısmi boşalmalar, Kırık ve çatlaklar
KABLO ÖMRÜ TAHMİNİ : Kablo yalıtkanına hızlandırılmış ömür deneyleri uygulanır.
Deneyde bir veya daha çok yaşlılık etkeni normal durumdaki de normal durumdaki
değerinden yüksek oranda kabloya uygulanır. Yaşlanma modelleri kullanılarak hızlandırılmış
zorlanma verileri normal zorlanma verilerine dönüştürülür.
YAġLANMA MODELLERĠ
Tek Faktöre Bağlı Yaşlanma Modeli ( Tek yaşlılık etkenine göre ömür tahmini)
L = f ( x ) Burada L yalıtkanın ömrü ; x de yaşlılık etkenidir.
Çok Faktöre Bağlı Yaşlanma Modeli (Birden çok yaşlılık etkenine göre ömür tahmini)
L = f ( X1 , X , X2,...., X ,...., Xm ) Burada X ler yaşlılık etkenleridir.
Alçak gerilim altında kullanılan malzemeler insanlarla direkt olarak temas halinde
bulunmaları (örneğin, bilgisayar kabloları, ev sinema sistemleri, .. vb.) nedeni ile piyasaya
sürülmeden önce pek çok teste tabi tutulmaktadır (mekanik dayanım, aşırı gerilim dayanımı,
nem testi.). Günlük hayatta, transit yollarda ve köprülerde yer alan izolatörler taşıtlar
nedeniyle, mevsim şartlarının ağır olduğu bölgelerde rüzgârın etkisi ile sürekli, maden
ocakları civarında ise yapılan patlatmalar nedeni ile kısmi titreşime maruz kalmaktadır. Bu
titreşim etkisi zamanla diğer faktörlerle beraber yalıtkanda yaşlanmaya etki etmektedir.
Titreşim etkisinin olmadığı, titreşim seviyesinin düşük, orta ve yüksek seviyeleri için yapılan
deneyler ile ömür süresinin değişimi gözlemlenmiştir. Şekilden görüleceği üzere titreşim
arttıkça yalıtkanın ömrü de artmaktadır.
KABLO TEST YÖNTEMLERĠ
MEGGER Testi : Un=600 V nominal gerilimli AG kablolarına uygulanır. 600 V ile 2500 V
a kadar DC gerilim, bir kaç dakika süre ile uygulanır. (bu esnada izolasyonu delip toprağa
kaçan akımın şiddeti ölçülmektedir) .Bu esnada meggerden Mega ohm veya çok daha büyük
değerlerde bir direnç okunmalıdır. 100 Mega ohm dan daha düşük değerler okumak,
kablolarda bir problem olduğunu gösterir.
HI-POT Testi : Bu da bir kablo izolasyon testidir fakat sadece 6.3-35 kV gibi OG kablolarına
uygulanır.Burda da test yöntemi megger ile aynı olup DC gerilim verilir...Meggerden farkı,
kablonun nominal geriliminden çok daha büyük gerilimler verilmesidir.( Mesela 15 kV luk
OG kablosuna 65 KV test gerilimi verilir gibi).Burda da toprağa kaçan akım mikro amperler
seviyesindedir.100 mikro amper den daha büyük değerler okumak, kablolarda bir problem
olduğuna işarettir.Dikkat : Hi pot testinde 65 KV gibi çok yüksek bir gerilimle çalışılıyor
olmasından ötürü kesinlikle amatör yapılmamalı, profesyonel, ehli insanlar tarafından
yapılmalıdır.
Megger kullanımı ile ilgili olarak biri kontrol kablosu diğeri güç kablosu testi olmak üzere iki
ayrı resimde aşağıda gösterilmiştir.
ADSS (METALĠK OLMAYAN, HAVAĠ F/O KABLOLAR)
ADSS optik kablosu başlıca, komünikasyon ağları kurabilmek için uygun bir yol bulabilmek
amacıyla elektrik güç sistemlerine monte edilir. Bir komünikasyon hattı bir nehir, köy, bir
yıldırım sahası ve özel gereksinimlere sahip diğer alanlardan geçmek zorunda kaldığında bu
adss optik kablosu, havai hat(anten) kurulumu için uygundur. ADSS optik kablosu sadece güç
sistemlerinin komünikasyon ihtiyaçlarını karşılamakla kalmaz ayrıca diğer endüstriler için
telekomünikasyon servisi sunma kabiliyetini de arttırır.
ADSS optik kablosu mükemmel derecede optik iletim özelliklerine, mekanik özelliklere ve
çevresel özelliklere sahiptir. En kusursuz iletim araçlarından biri olarak o yaygın olarak
elektrik güç komünikasyon ağlarında kullanılır. Yoğun elektrik alanlarında ADSS kablosu
tarafından iletilen sinyaller hiçbir kesintiye uğramaz. İyi komünikasyon kalitesi her zaman
korunur ve kablonun yapısına karşı hiçbir zarar meydana gelmez. Bu nedenlerle ADSS
kablosu ile yapılan iletim elektrik güç sistemlerindeki telekomünikasyon için en uygun
yoldur.
ÖZELLĠKLER
ADSS kablolarının temel karakteristikleri aşağıdaki gibidir:
Anti elektromanyetik, Güçlü dayanıklı elektrik akımı: ADSS kabloyu teşekkül eden
elementler ametal olmalıdır. Alan potansiyel yoğunluğu kablodaki bir nokta boyunca 12 kV’u
aştığı durumlarda dış kılıf materyali, AT tip polietilen olmalıdır.
İyi sıcaklık ve çevre özellikleri, havai(anten) operasyonları için uygun: ADSS kabloların
dizaynında çevresel şartlar rüzgâr, buz, sıcaklık değişimleri, deformasyon vb gibi etkenler göz
önünde bulundurulmalıdır. Bir kablo iyi davranışlara sahip olmalıdır: Etkisiz, titreşimsiz
olmalı, bükülmemeli, termal yaşlanma önlemesi bulunmalıdır.
Düşük fiyat, rahat kurulum: Optik kabloların, herhangi bir değişiklik olmaksızın orijinal pilon
kuleleri üzerine kurulması mümkündür. Ağırlıkları hafiftir.
YAPISI
Fiber : Fiber özellikleri kablonun kullanılacağı yere uygun olarak belirlenir.
İkincil Kaplama : Yüksek modüllü plastik malzemeden tüp yapılır *hydrolysis resistant
polybuthylene terephtalate (PBT).Kablo yapısına bağlı olarak uygun sayıda fiberler bu tüp
içine yerleştirilir.Tüp içi özel dolgu (jel) malzemesi ile doldurulur.
Merkez Elemanı : Tüplerin ve fiberlerin herhangi bir stres altında kalmamaları için taşıyıcı bir
kuvvet elemanıdır.Metal veya metal olmayan bir malzemeden yapılmış olabilir.Boyutları ve
malzeme tipi kablo yapısına ve montaj koşullarına bağlı olarak belirlenmektedir.
Bükülü Kablo Özü : Tüpler, bir merkez elemanı etrafında SZ veya helisel şekilde bükülürler.
Büküm esnasında kablo özü dolgu ( jel gibi) malzemesi ile doldurulur. Bu malzeme öz
içerisinden su yürümesini engellemektedir.
Öz Sarma Bandı : Nonhygroscopic bir bant öz üzerine boyuna ve bindirmeli olarak
sarılmaktadır.Mukavemet elemanı olarak öz üzerine, montaj ve çalışma koşullarına bağlı
olarak uygun miktar ve özelliklerde aramid ipler sarılır.
İç Kılıf : PE malzeme ile iç kılıf yapılır.Mukavemet elemanı olarak burada da iç kılıf üzerine
montaj ve çalışma koşullarına bağlı olarak uygun miktar ve özelliklerde aramid ipler sarılır.
Dış Kılıf : PE malzeme ile dış kılıf yapılır.
Optik karakteristikler , kullanılan fiber tipine ve kablonun kullanılacağı yere göre
değişebilmektedir. Mekanik karakteristikler kablonun kullanılacağı yere göre ayarlanır.
Mekanik özellikleri, çalışma, montaj ve iklim koşulları belirlemektedir.
Özetlemek amacıyla aşağıda bir örnek kablo verilmiştir.
Fiber sayısı : 2 - 216 fiber.
Buffer Tüp Sayısı : Kablolar istenilen fiber sayısına bağlı olarak çeştitli buffer tüp sayılarında
üretilebilir. Buffer sayısı müşterinin isteğine göre veya kablo yapısına bağlı olarak üreten
firma tarafından belirlenir. Buffer tüp içerisine 12 adede kadar optik fiber yerleştirilebilir.
Kullanıldığı Yerler : Uzun mesafe ve yerel haber haberleşme ağlarında orta ve yüksek gerilim
hatları ile birlikte havai hatlarda kullanılır.
Kablo Yapısı : Buffer tüpler (var ise fitiller) SZ büküm makinelerinde FRP(Fiber özlü)
merkez elemanı çevresine SZ olarak bükülür. Daha sonra LDPE ile iç kılıflanır. Gerilme
mukavemetini sağlamak amacı ile iç kılıf üzerine kablonun kullanım şartlarına göre aramid
iplik uygulanır. Daha sonra HDPE veya MDPE ile kılıflanır.(110 kV veüzeri enerji nakil
hatlarında kullanılacak olan kablolarda dış kılıf olarak özel HDPE kullanılır.) Kabloda su
sızdırmazlık için jel kullanılır. İstenilirse kablo kuru su bloklama elemanları ile de üretilebilir.
Kullanılacak Fiberler : ITU-T G652, G 652C , G653 , G655 SM fiber; 62.5/125 ve 50/125 µm
MM fiber.
MALZEME ( KABLONUN )YAġLANMA TESTĠ
Deneyde ADSS kabloya elektrotlar vasıtası ile gerilim uyguladık ve yağmur sistemi ile
kablonun üzerine yağmur yağdırıp kablo yüzeyinde oluşan elektriksel atlamaları inceledik.
Yağmur düzeneğinde bir zamanlayıcı kullandık ve zamanlayıcı her 30 dakikada 2 dakika
yağmur yağdıracak şekilde ayarladık.
Kablo Üzerindeki Elektriksel Atlamaların Oluşumu : Kablo yüzeyindeki su ile kablo
yüzeyinden akım akmaya başlar ve belli bölgelerde su buharlaşarak kurur. Kuru bölgelerde
ise elektriksel atlamalar oluyor. Ark oluşuyor. Kablonun yüzeyinde deformasyonlar oluşuyor.
Yanan kabloda karbonize izler olup atlamanın gerçekleştiği bölgeler iletken konuma geçiyor.
Elektriksel atlamayı etkileyen faktörler:
•
Yağan yağmurun süresi
•
Uygulanan gerilim
•
Kablodaki elektrotlar arası mesafe
•
Tuzluluk oranı
Deneyi yapar iken akacak olan akımı sınırlandırmak için direnç setini kullandık ve varyağı
%70 konumuna getirerek 25 kV gerilim uyguladık.Devrenin direnç değeri 13,1 MΩ, kapasite
değeri ise 200pF ‘dır.
C  200 pF
R  13,1M 
V  25kV / 50 Hz
1
1
1
XC 


 15,92M 
2 fC 2*3,14*50* 200*10 12 6, 28*10 8
Z  R 2  X C 2  (13,1*106 ) 2  (15,92*106 ) 2  20, 62 M 
I
V
25kV

 1, 2mA
Z 20, 62M 
Termal YaĢlanma Testi
ADSS kablolarda termal yaşlanma testi, sıcaklık çevrim testinin akabinde yapılmalıdır.
Sıcaklık çevrim testinin tamamlanması için test kablosu, minimum 120 saat boyunca 85 ± 2
C ye maruz bırakılmalıdır. Bu aşamada optik ölçüm gerekli değildir. Zayıflatmadaki değişim,
yukarıda belirtilen sıcaklık çevrim testinden önce oda sıcaklığında yapılan zayıflatma
değerlerine göre 1240 ± 2 nm ile 1550 ± 20 nm aralığında ölçülmelidir.
Sıcaklık çevrim ve termal yaşlanma testinde kullanılan 500 metrelik kablo örneğinin 1
metrelik parçası dikkatle gözden geçirilmeli, açılmalı ve fiberleri kontrol etmek için
ayrılmalıdır.
Örnek bir ADSS kabloyu çevresel ve mekanik etkilere göre incelenmesi aşağıdaki tabloda
gösterilmiştir. (CommScope)
Kuru yüzeyde elektriksel ark test yöntemi blok gösterimi
Deney Prosedürü ve Deneyin YapılıĢı
Deneyler IEEE 1222 ADSS electrical test standartlarında belirtilen kıstaslara göre yapılır. Kuru
yüzeyde elektriksel ark oluşumu testinin ana kavramı, gerilim altındaki kablo üzerine bir kaç dakika
tuzlu suyun püskürtülmesi sonucu ıslak yüzeyde oluşan boşalmaların kablo üzerinde meydana
getirdiği bozulmanın incelenmesidir [Error! Reference source not found.]. Bu testte kablo dış
kılıfında meydana gelen aşınma gözlemlenmekte ve bu sürece etki eden faktörler incelenmektedir.
IEEE 1222 ADSS test standardı uyarınca deney süreci 3 aşamadan oluşmaktadır:
 Kablo yüzeyinin belirli aralıklarla ıslatılması,
 Yüzeyin zamanla kuruması,
 Yüzey boyunca elektrotlar arasında elektriksel ark oluşumu.
Bu testlerde kablo yüzeyinin ıslak olması sızıntı akımının oluşmasına neden olmaktadır. Yüzeyde
oluşan bu sızıntı akımları devreye seri bağlanan dirençler vasıtasıyla birkaç mA seviyesinde
sınırlandırılır. Sızıntı akımları yüzeyin kısmen kurumasına neden olmakta ve kuruyan bölgelerde
elektriksel atlamalar başlamaktadır. Test 30 dakikalık zaman dilimleri halinde tekrarlanmakta ve her
bir 30 dakikalık süreç bir çevrim olarak adlandırılmaktadır. 30 dakikalık zaman diliminin ilk iki
dakikası tuzlu su kablo üzerine püskürtülmekte ve kalan 28 dakika boyunca ark oluşumu için
beklenmekte; çevrim sonunda ise kablo incelenmektedir [Error! Reference source not found.].
Deneylerin yapılışı sırasında test düzeneği ve test örneği ile ilgili yapılan işlemler aşağıdaki şekilde
gerçekleştirilmektedir.
a) Tuzlu su çözeltisi homojen bir yapıda olması için test başlamadan 24 saat önce hazırlanır ve
tuzun tamamen çözülmesi ve homojen bir karışım elde edilmesi sağlanır. Çözeltide tuzluluk
oranı %1 ve iletkenlik değeri 17,2 mS olarak ayarlanır.
b) Test örnekleri 457 mm uzunluğunda kesilir, uçları parafilm ile sarılarak izole edilir ve
etiketlenerek test numarası belirlenir.
c) Örneklerin üzerine aralarındaki mesafe 102 mm olmak üzere iki adet, 0.5 mm kalınlığında ve
5 cm genişliğinde alüminyum elektrot yerleştirilir.
d) Test örnekleri deney düzeneğindeki test kanallarına yerleştirilir ve test örneği üzerindeki
elektrotlara trafodan elektriksel bağlantılar yapılır.
e) Sıvı akış hızı 375 ml /dak olacak şekilde ayarlanır.
f) Kablolara 50 Hz ve 25 kV etkin değerde gerilim uygulanır.
g) Her çevrim için yağmurlama süresi olarak 2 dak, ark oluşma süresi olarak 28 dak olacak
şekilde sıvı akışı-zaman kontrolü gerçekleştirilir.
h) Periyodik olarak her çevrimde kabloların yaşlanma durumu incelenir.
i)
Çevrim sonunda kablo yalıtkanı delinmiş ve fiber damarlarda yer alan parçalar görünür
duruma geldi ise kablo delindi olarak değerlenir, deneyden çıkarılır ve geriye kalan kablolar
ile deneye devam edilir.
j)
Bozulan kabloya ait bilgiler (hangi kanalda test olduğu, kaç çevrim dayanım gösterebildiği,
v.s.) not alınır.
k) Her bir set için kabloların yerleri değiştirilerek deneyin güvenilirliği arttırılır. Birinci sette
kablo birinci kanalda test edilirken, sonraki sette aynı kablo çeşidi ikinci kanalda test edilir.
l)
Testler her bir kablo için beş kez tekrarlanır ve ortalaması ve standart sapmaları alınarak
değerlendirilir.
Deneylerde kullanılan çevrim kavramı, kablonun işletme koşullarında maruz kaldığı etkileri
hızlandırılmış test stndartlarında laboratuar ortamında oluşturmak amacı ile tanımlanmıştır. Bir
çevrimde kablonun işletme şartlarında maruz kaldığı etkiler ıslak yüzey oluşumu ve kuru bölgelerde
elektriksel atlamalar otuz dakikalık periyotlar ve bu sürecin tekrarları halinde oluşturulup kablonun
hızlandırılmış yaşlanam testleri yapılmaktadır.
Testler sırasında kullanılan devre parametreleri Error! Reference source not found.’de yer
almaktadır. Voc gerilimi test edilen örneğe uygulanan gerilimi, Isc test örneği kısa devre edildiğinde
elektrotlar arası akan kısa devre akımını, R ve C değerleri test örneğinin gerçek hayatta kullanılacağı
çevre şartlarında maruz kalacağı kirlilik etkisini belirleyen parametrelerdir.
Kuru Yüzey Ark Deneyi Devre parametreleri
Parametreler
Değer
Birim
Voc
25
kV
Isc
1.363
mA
R
13.1
MΩ
C
200
pF
Çalışmalarımızda endüstriyel bölgelerde kullanılacak olan kablolar için orta seviye kirlilik değerleri
kullanılmıştır [Error! Reference source not found.]. Kirlilik seviyeleri ile bunların karşılığı olan R
ve C değerleri, çevresel etkileri oluşturan ortam hakkındaki bilgiler Error! Reference source not
found.’te görülmektedir.
Kirlilik seviyelerini belirleyen R ve C değerleri
Kirlilik
Kirlilik Direnci
Seviyesi
(Ω/m)
R (M Ω)
C (pF)
Kirlilik Bölgesi
Yüksek
105
5
600
Deniz Kıyıları
Orta
106
13.1
200
Endüstriyel bölgeler
Düşük
107
43
66.7
Kırsal alan
Kablo testleri sırasında kuru yüzey elektrik ark oluşumu deney düzeneğinde her bir otuz dakikalık
çevrim için uygulanan teknik değerler Error! Reference source not found.’te verilmiştir.
Bir çevrim için teknik değerler
Büyüklük
Suyun tuzluluk oranı
Değer
1% (17.2 mS)
Toplam süre
30 dak
Yağmurlama süresi
2 dak
Ark için beklenen süre
28 dak
Sıvı akış oranı
375 ml/dak
Test örneği üzerinde bir yağmurlama kanalı ile ıslak yüzey oluşturulması
Test örneği üzerinde iki yağmurlama kanalı ile ıslak yüzey oluşturulması
Test örneği üzerinde üç yağmurlama kanalı ile ıslak yüzey oluşturulması
Şekil 0.1: Kuru yüzeyde elektriksel ark işareti