ELEKTRİK ENERJİ SİSTEMLERİNDE SIKLIKLA KARŞILAŞILAN HATALAR

Elektrik enerji sistemlerinde sıklıkla karşılaşılan hatalar aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir:

• Aşırı gerilim. (Ani yüksüz duruma geçiş, veya yıldırım darbelerinde oluşan gerilim darbeleri.)

• Aşırı akım. (Aşırı yükleme veya kısa devre akımları)

• Dengesiz yük. (Fazların birine veya ikisine aşırı yüklenirken diğer faz ya da fazları az yükleme.)

• Faz sırası değişimi. (Yanlış bağlantı sırası yapma.)

• Salınımlar. (Yıldırım veya ani açma kapamaların oluşturduğu gerilim dalgalanmaları.)

• Toprak ve gövde kaçakları. (Toprak potansiyelli yüzeylere olan kısa devre akımları.)

• Geri Güç. (Hatlarda, santrallere doğru ters akım akışı.)

• Düşük Gerilim. (Aşırı yüklenme veya yetersiz sistem gücü durumunda voltaj eksikliği)

• Nötr kaybı (Nötr hattına olan kaçak veya kısa devreler.)

• Koruma hattı kaybı. (Koruma hattına olan kaçak veya kısa devreler.)

• Çevresel şartlardan kaynaklı aşırı ısınma. (Örneğin dış sebepli yangına maruz kalma.)

Hataların türleri ve parantez içi açıklamaları da dikkate alındığında, giderilmedikleri takdirde elektrik, enerjisi iletim ve dağıtım sisteminin uygun şekilde çalıştırılamayacağı açıktır.

Kaynak: anadolu üniversitesi , elektrik enerjisi iletimi ve dağıtımı kitabı.

ELEKTRİKSEL ÖLÇÜ ALETİ TANIMLARI

1-) Ampermetre: Doğru veya alternatif akım devrelerinde alıcının çektiği akımı ölçen ölçü aleti olup devreye seri bağlanır. Sembolü (A) harfi ile belirtilir.
2-) Voltmetre: Doğru ve alternatif akım devresinin ya da devreye bağlı bir alıcının uçlarındaki gerilim değerini ölçmeye yarayan ölçü aleti olup devreye paralel bağlanır. Sembolü (V) harfi ile belirtilir.
3-) Lcrmetre: Elektrik devrelerinde değişik amaçlar için kullanılan ve alıcı olarak görev yapan direnç, bobin ve kondansatörün; direnç, endüktans ve kapasite değerlerini ölçen ölçü aletleridir. Lcrmetre ile doğru ölçüm yapabilmek için uygun kademe seçimi yapılmalıdır.
4-) Wattmetre: Doğru ve alternatif akım devrelerinde alıcıların çektikleri elektriksel gücü ölçen aletleridir. Wattmetreler akım ve gerilim bobinlerine sahip olup akım bobini devreye seri, gerilim bobini devreye paralel bağlanır.Güç hesaplamalarda (P) harfi ile ifade edilir.
5-) Frekansmetre: Alternatif akım devrelerinde elektrik enerjisinin frekansını ölçen aletlerdir. Frekansmetreler devreye paralel bağlanır ve (Hz) şeklinde ifade edilir.
6-)  Multimetre: Elektrik veya elektronik devrelerinde akım, gerilim, direnç, frekans endüktans ve kapasite ölçümü yapar. Bunların yanı sıra elektronik elemanların sağlamlık kontrolü ve uç tespiti işlemleri yapabilen tümleşik ölçü aletleridir.
7-) Osiloskop: Elektrik ve elektronik devrelerinde akım ve gerilimin değeri, frekans ve faz farkı ölçümlerini dijital veya analog ekranda grafiksel olarak gösteren aletlerdir.
8-) Elektrik Sayacı: Elektrik devrelerinde alıcıların harcadığı elektrik enerjisini, yani harcanan güç ile zaman çarpımını ölçen ölçü aletleridir. sayaçlarda akım ve gerilim bobini olmak üzere iki bobin bulunur. Akım bobini devreye seri, gerilim bobine devreye paralel bağlanır.

MAGLEV TRENLERİ

Maglev kavramı, aslında günlük hayatta çok uzak olmadığımız bir kavram. Bildiğimiz gibi, iki mıknatısın eş kutupları birbirini iter. Alt alta uygun şekilde konulmuş iki mıknatıstan biri manyetik itme kuvvetlerinin etkisiyle diğerinin üzerinde hiçbir şeye değmeden havada durabilir. Maglev trenler de temelde bu ilkeyle çalışırlar. Maglev trenlerin altında mıknatıslar bulunur. Aynı zamanda maglev trenler için özel olarak üretilmiş tren raylarında da elektromıknatıslar bulunur. Elektromıknatıs, bir telin üzerinden elektrik akımı geçmesiyle oluşturulan manyetik alana sahip mıknatıstır.

Süperiletken Maglev trenleri havada tutmak için Meissner Etkisi özelliklerinden faydalanılır. Raylardaki elektromıknatısların yarattığı manyetik alan trenin havada kalmasını sağlar. Tren 100 km/s hıza ulaşana kadar tekerlekleri üzerinde gider ve bu hızdan sonra havada gitmeye başlar. Aracın sürüşü raylardaki diğer elektromıknatıslarla sağlanır. Raylardaki ve trendeki elektromıknatıslar çekme ve itme kuvvetleriyle treni ileri doğru sürerler. Akım arttırıldığında itme ve çekme kuvvetleri de artacağından tren hızlandırılabilir. Treni kaldırmanın yanında elektromıknatısların da çok yüksek manyetik alan yaratması gerekmektedir. Bunun için de süperiletken kablolar kullanılırlar. Bir süperiletken kablodan geçirebileceğiniz akım çok yüksektir. Bilindiği gibi bir bobinle yaratacağınız akım sarım sayısına ve bobinden geçen akıma bağlıdır. Bir bobinden bakır kablolarla çok yüksek akımlar geçiremeyeceğiniz gibi geçirebileceğiniz en yüksek akımın %30 değerini kablodan geçirirsiniz. Bakırdan yüksek akım geçirmek için kalınlığı arttırmanız gerekir; bu durumda sayım sayısını arttıramazsınız. Bu trenler de güvenlik önemli olduğundan ısınma da bir sorundur. Bir süperiletken kablodan 1 milyon Amper'e kadar akım geçirebilirsiniz. Bazı kuantum mekaniksel nedenlerden dolayı süperiletken kablo hiç ısınmaz. Ayrıca Meissner Etkisi o kadar güçlü bir kuvvet uygular ki tren raydan hiç çıkmaz.

Maglev sisteminde, yol boyunca sıralanan bobinlere değiştirilebilen frekansta alternatif akım verilir. Bu sayede, araçtaki mıknatısların kilitlendiği bir manyetik dalga oluşturulur. Trenin hızı ise, bobinlerdeki akım frekansına bağlıdır. Bu ilke etrafında iki farklı sistem geliştirilmiştir. Bunlardan birincisi ve Japon’ların geliştirmekte olduğu “itme modlu elektrodinamik(EDS)” sistemde, trendeki süperiletken mıknatıslar kullanılır. Bobinlerde etkileşim sonucu oluşan manyetik yastık, treni yaklaşık 15 cm havaya kaldırır. Trendeki süperiletkenlik mıknatıslar, bobinlerin yol boyunca oluşturdukları manyetik dalganın çekme ve itme kuvvetlerinin etkisiyle hareket eder. Aracın yolu ortalaması da bu itme-çekme kuvvetlerinin yardımıyla olur. Eğer araç, yolun bir tarafına doğru kayarsa, yakınlaştığı kenardaki bobinde itme kuvveti, uzaklaştığı kenardaki bobinde de çekme kuvveti oluşur. Diğer sistem ise Almanya’da geliştirilen “çekme modlu elektromagnetik(EMS)” sistemdir. Bu sistemde araçta süperiletken olmayan demir çekirdekli mıknatıslar bulunur. Bu mıknatıslar yolun altından tutturulmuş ferromanyetik mıknatıslarca yukarı doğru çekilir. Oluşan manyetik yastık sayesinde trenle yol arasında yaklaşık 1,5 cm ‘lik bir açıklık ortaya çıkar.

MAGNETİC LEVİTATİON(MAGLEV)

“MAGLEV” sözcüğü İngilizce “MAGnetic LEVitation” sözcüklerinin kısaltılmasıyla elde edilmiş, yani “manyetik olarak havada tutma, yükseltme” anlamına geliyor.

Bir cisim boşlukta serbest bırakıldığında yerçekiminin etkisinden dolayı çok kısa bir süre sonra yere düşer. Boşlukta serbest bırakılan bir cismin havada kalabilmesi için, yerçekimi kuvvetine karşı ters yönde bir kuvvet uygulanmalıdır. Cisim ferromanyetik bir malzeme ise elektromıknatıs tarafından ters yönde uygulanacak olan elektromanyetik kuvveti ile havada asılı kalması sağlanabilir.

Süperiletkenlerin manyetik özellikleri  de elektrik özellikleri gibi alışılmadıktır. Madde süperiletken hale dönüşürken  içerisindeki atomların manyetik momentleri birbirlerini sıfırlar ve sadece yüzeydeki  atomların manyetik momentleri korunur. Sonuçta süperiletken maddede yüzey akımı oluşur. Normal durumda süperiletkenler mükemmel manyetizma özelliğine sahip değillerdir. Bu yüzden manyetik alana konurlarsa manyetik alan difüz edebilir ve alan çizgileri kesilmeksizin içlerinden geçer fakat manyetik alanda iken kritik sıcaklığın altındaki sıcaklıklara kadar soğutulursa uygulanan manyetik alana karşı bu maddeler manyetize hale gelir ve manyetik indüksiyon çizgileri dışarı itilir. Yani metalin normal sıcaklığı kritik sıcaklığın üstündeyse içersinden manyetik alan geçen madde, kritik sıcaklığın altın indiğinde manyetik alanı dışarı atar bu olay meissner olayı olarak bilinir ve mükemmel manyetizma olarak isimlendirilir.

Süperiletken bir maddeyi manyetik alan olmayan bir bölgeye koyup yanına bir mıknatıs getirelim. Başlangıçta süperiletken içinde  B manyetik alan sıfır olduğuna göre B yine sıfır olmalıdır. Bunun sağlanacağını görmek kolaydır. Faraday yasasına göre yaklaşan mıknatıs süperiletken içinde akımlar oluşturur ve bu akımların yol açtığı manyetik alan mıknatısın manyetik alanını sıfırlayacak büyüklükte ve yönde olur ve mıknatısı havada tutar. Süperiletkenin direnci olmadığından akımlar hiç azalmaz ve mıknatıs sürekli havada durur.