Demir Direkler Özellikleri ve Çeşitleri

Demir Direkler: Demir çelikten yapılır. Her türlü gerilim kademesinde kullanılabilir. Enerji iletim ve dağıtım şebekelerinde kullanılan elektrik direkleridir.

Demir direklerin temeline beton dökülmelidir. Ağaç direklerden ömrü daha uzun, beton direklerden hafiftir. Bu direkler iletkenlerin düzenlenmesi göre uygulanmaktadır. Yurdumuzda demir direk çeşitleri arasında olan A demir direkler ya da kafes direkler kullanılır.

Yüksek gerilimde kullanılan demir direkler ise Avrupa standartlarına uygundur. Demir direklerin, beton direklere göre tamirleri kolaydır. Canlıların demir direklere çıkmaması için korkulukları vardır.

İki şekilde imal edilirler:

• Boyalı-kaynaklı: AG ve OG ‘de kullanılan A tipi ve kafes direklerde,
• Galvanizli-cıvatalı: YG ve ÇYG ‘de ve kimyasal etkilere maruz kalınan yerlerde kullanılır. I, U ve L şeklinde profil demirlerinden imal edilirler.

A-Tipi: (10 m)

• 8I-10I-12I
• 6.5U-8U-10U-12U

Kısa Direk Tipi: (9.5 m)

• 8I_k-10I_k-12I_k
• 6.5U_k-8U_k-10U_k-12U_k

Kafes tipi demir direkler, L demirinden yapılırlar.

Sembol olarak K₁-K₂-K₃-K₄-K₅ ve K_1k-K_2k-K_3k-K_4k-K_5k şeklinde gösterilirler. K (kafes) harfinin indis rakamı 1000 ile çarpılırsa, kgk olarak direğin tepe kuvveti bulunur.

Demir Direk Çeşitleri

• Boru direkler
• A-tipi direkler
• Kafes tipi direkler
• Putrel (Pilon ve Çatal Pilon) direkler
• Galvaniz direkler

Boru Direkler

Özel aydınlatma sistemlerinde boru direk kullanılır. Ayrıca projektör direkleri olarak da kullanılır. Boyları 4  ile 8 metre arasında değişir. İmalatı tekli , ikili, üçlü tip olarak yapılır. Bu direklerin yerleri önceden hazırlanmış civatalı kalıplara montajı yapılır.  Ağırlıklarından dolayı montajı için vinçlerle sağlanır.

Genellikle özel aydınlatma sistemlerinde boru direk kullanılır. Düşük gerilimli cadde ve sokak aydınlatma, bahçe aydınlatma, marina aydınlatma, liman aydınlatma direkleri kullanılır.

 

BENZER KONULAR

Trafo Direkleri

 

Akım Trafosu Hesabı Nasıl Yapılır?

Akım trafosu hesabı: Sekonder akımı ile primer akımı orantılıdır. Bu iki akım arasındaki faz farkı yaklaşık 0° dir. Bu trafolara akım trafosu denir. Akım trafosu primer sargısından ölçülecek yük akımı sekonderinden de ölçü aletleri ya da koruma röleleri gibi aletlerin akımları geçer.

Akım trafoları gerilimin yüksekliğine, düşüklüğüne bakılmadan yüksek akımların ölçülmesinde kullanılır. Primer ve sekonder akımları oranı yük ile çok az değişir. Çıkış akımları primer akımının anma değerine bağlı olmaksızın, 1-2-5 veya 10 A ’den biri olabilir.

Sekonder ucuna bağlanacak cihazların (akım değeri) toplam gücü ile, bağlantıdaki kablo gücü toplamı akım trafosu gücünü belirler. Bundan dolayı sekondere bağlanacak cihaz güçleri bilinmelidir. Böylece akım trafosu ile panoda bağlı cihazlar arasında kullanılan kablo gücü hesaplanır.

Akım trafosu hesap formülü

Cihaza bağlı kablo gücü (N_k) hesabı;

• s = Kablo kesiti
• L = kablo boyu
• Cu / Al = iletken cinsi
• R_k = kablo direnci bulunur.

N_k = I_s². R    formül hesabı ile kablo gücü bulunur.

Örnek:

k= bakırın öz iletkenliği

k = 56 ohm / mm² . m q = 2,5 mm² ve L = 100 m ise

R_k = 2 . L / k . q    R_k = 1,43 ohm bulunur.  

N_k = I_s². R formülünde

I_s = 5 Amp için, N_k = 25 . 1,43  N_k = 35,75 VA  bulunur.

Gelen kablo ek yükü, uzun kablo kullanımının gerektiğinde akım trafosunun 1 Amp sekonder akımlı olarak seçilmesi gerekebilir.

Yukarıdaki örnekte böyle bir trafonun seçilmiş olması durumunda kablo yükü 1.43 VA olacaktır.

2 x 4 veya 2 x 6 mm² gibi daha büyük kesitli kablo kullanılabilir.

Akım Trafosunun Anma Gücü,

Sekonderine seri olarak bağlanabilecek Ohm cinsinden empedansı ifade eder. Bu sebeple bazı akım trafo etiketlerinde VA, güç yerine Ohm cinsinden empedans verilir.

Örneğin;

1,2 ohm gibi bir değer verilmişse, bu trafo anma gücünün,

N_n = 25 x 1,2 = 30 VA. olarak verilmesi ile aynı anlama gelir.

Günümüzde kullanılan elektronik teçhizatın, akım trafosundan çektiği güçler çok düşüktür. Küçük merkezlerde bağlantı kablo boyları da fazla uzun olmadığı için, korumada kullanılacak akım trafolarının 15 VA. gücünde olması yeterli olmaktadır.

 

 

 

Akım Trafosu Çeşitleri Nelerdir?

Gerilime Göre Akım Trafosu Çeşitleri;

AG Akım Trafosu

Bu trafolar alçak gerilim şebekelerinde kullanılır. Dağıtım trafosu çıkışı fazlar arası 400 V olan gerilimdir. Bu gerilim ile çalışan fabrika ve iş yerlerinde kullanılan akım transformatörleridir. Alçak gerilimde kuru tip akım trafosu  kullanılır.

 OG Akım Trafosu

Orta gerilim alçak gerilim şebekeleri ile yüksek gerilim şebekeleri arasında köprü görevi yapar. Enerji iletiminde kullanır. Ülkemizde 3 kV-36 kV kadar olan şebekelerdir. Bu şebekelerde kullanılan akım trafoları, kuru tip akım trafolarıdır.

OG akım trafoları, primer akıma orantılı olan sekonder bir akım meydana getirmek üzere tasarlanmıştır. Şebekenin özelliklerine (gerilim, frekans, akım) uygun olarak trafo imalatı yapılır. Akım trafosu; çevirme oranlarına, doğruluk sınıflarına ve güç değerlerine göre tanımlanır. Doğruluk sınıfı transformatörün çalışma amacına bağlı olarak değişir.

Orta gerilim akım trafoları (3.6kV’ tan 36kV’a kadar, epoksi reçine). ve harici uygulamalar (3.6kV’ tan 52kV’a kadar, epoksi reçine ve yağlı) için imal edilir.

Soğutma Şekline Göre Akım trafosu Çeşitleri

Yağlı Tip

Bu tip akım trafolarında yalıtkanlığı izolasyoyağı sağlar. Kuru trafoya göre, yağ sızıntısı veya terleme yapabilirler. Yüksek gerilimde kullanılan akım trafosu yağlı tip trafodur.

Kuru Tip

Akım trafolarının iletken bölümleri birbirinden ve şaseden katı yalıtkan malzemelerle yalıtılmışlardır. Bu tip transformatörlerde yalıtım maddesi olarak zift, kağıt, reçine ve vb. malzemeler kullanılır. Genel olarak alçak gerilimde kullanılan akım trafoları kuru tip olarak üretilirler. Ekonomik açısından akım trafosu fiyat ucuz, ancak herhangi bir arızada tamiri zordur. Akım ve gerilim trafolarını  yalıtımları aynı prensiple yapılır.

 Yapılışlarına Göre Akım Trafosu Çeşitleri

Sargılı Tip

Bu tip akım trafolarının primer sargıları tek bir iletkenden değil, sarımlardan meydana gelir. Primer ve sekonder sargıları aynı manyetik devre üzerine sarılmıştır. Bazı yerlerde çift primer veya çift sekonder sargılı akım trafoları da kullanılmaktadır. Uygulama sırasında, primer akımın zaman içinde büyük farklılıklar gösterdiği durumlarla karşılaşılabilir.

Yük artışları, farklı yükler, konutların yoğun olduğu bölgeler örnek olarak gösterilebilir. Bu durumlarda, çift primer sargılı akım trafolarının kullanımı tercih edilmektedir.

Bara Tipi

Bara tipi akım trafoları daha çok AG ölçü ve koruma devrelerinde kullanılır. Bu tip akım trafolarında  primer sargıyı, şebekedeki faz iletkeni meydana getirir. Bara tipi akım trafolarının bazılarında primer sargı, trafonun orta bölümüne yerleştirilmiş bir iletkendir. Bazı akım trafolarında orta bölüm boştur. Bu orta bölümün içerisinden iletken veya bara geçirilir. Elektrik panoların da kullanılır.

Bunun yanında bazı güç transformatörleri buşinglerine yerleştirilen akım trafolarına, buşing tipi akım trafosu denir.

Kullanıldıkları Yere Göre Akım trafosu Çeşitleri

Akım trafosu kullanıldıkları yere göre ikiye ayrılır:

• İç Tip ( Bina İçi, Dahili )
• Dış Tip ( Bina Dışı, Harici )

İç Tip (Bina İçi, Dahili): Dış etkilere karşı mukavemeti az olan trafolardır. Kapalı ortamlarda (trafo merkezlerindeki kabinler, panolar vb.) kullanılırlar.

Dış Tip ( Bina Dışı, Harici ): Yapılışları bakımından dahili tip akım trafolarına göre ortam koşullarına karşı daha dayanıklıdır. Şalt sahalarında kullanılan akım trafosu harici trafodur.

Trafo Kayıpları Nelerdir? Nasıl Önlenir?

Trafo kayıpları: Trafoların dönen parçaları olmadığından verimleri yüksek trafolar kullanılmaktadır. Bütün elektrik makinelerinde olduğu gibi elektrik trafolarında da kayıplar da vardır.

Bir transformatörün primerine alternatif bir gerilim uygulayalım. Geçen akımın meydana getirdiği manyetik alanın tamamı ikinci devre (sekonderi) iletkenlerini kesmez. Trafonun nüvesi yetersiz, saclar küflü, bir yüzeyleri yalıtkansız, sarım işçiliği kötü ise primerde oluşan manyetik alanların bir bölümü devresini hava üzerinden tamamlar. Bu manyetik alanlara kaçak akılar veya manyetik kaçak denir. Bunun sonucunda sekonderde indüklenen gerilimde azalmalar olur. Bu kaçak akı geçen akının en fazla %5’ i kadar olmalıdır.

Trafolarda Meydana Gelen Kayıplar

1. Demir kayıpları (nüve kaybı)
2. Bakır kayıpları

Transformatörlerin döner parçaları olmadığından sürtünme ve rüzgar kayıpları gibi bir takım kayıpları yoktur. Demir kayıpları boşta çalışma deneyi ile bakır kayıpları ise kısa devre deneyi ile bulunur.

Trafoda Demir Kayıpları

Demir kayıplarına, trafonun çekirdeğindeki değişen akı sebep olur. Çünkü bu kayıp çekirdekte oluşur. Çekirdek ve nüve kaybı olarak da bilinir.

Demir kayıpları ikiye ayrılır;

• Histeresiz kayıpları
• Eddy (Fuko) kayıpları

Nüve kayıpları bütün çalışma, yüklerde sabittir. Bu kayıplar trafonun boş çalışma deneyi ile bulunur.

Bu kayıplar trafoların boşta çalışmasında oluşan, akımın oluşturduğu bakır kayıplarının dikkate alınmadığı durumda elde edilmektedir.

• P₀ = P_h+ P_e + P_ano

Trafoda Histerisiz Kayıpları

AC’ nin her alternansının yön değiştirmesi sırasında nüve üzerinde çok az bir miktarda mıknatıslık kalır. Bu artık mıknatıs, ters yönden gelen elektrik akımının oluşturduğu manyetik alana karşı koyar. Böylece nüve molekülleri frekansa bağlı olarak yön değiştirir. Yön değiştirme sırasında birbirleri ile sürtünmeleri sonucu ısı şeklinde ortaya çıkar. Bu da güç kaybına sebep olur. Bu duruma histerisiz kaybı denir. Histeresiz kayıpları da demire, silisyum katarak azaltılır.

Bu kayıplardan histerisiz kayıpları manyetik etki dolayısıyla oluşmaktadır. Manyetik devredeki akımın değerinin ani değişmesine bağlıdır. Sarımın ve B manyetik alan yoğunluğunun değişmesi ile elde edilmektedir. P_h = histerisiz kayıplarını gösterir.

Trafoda demir kaybı formülü P_h    

Burada;

• K_h malzemenin histerezis kayıp katsayısıdır.
• B_m de manyetik alan maksimum yoğunluğudur, birimi Wb / m²,
• f manyetik akı değişimi frekansını
• x faktörü ise, malzemeden malzemeye göre değişen Steinmetz sabitidir.

Demir için değeri 1.6 dır.

Trafoda Fuko (Eddy) Kayıpları

Fuko (eddy akımları) kayıpları ise demirin elektrik akımına gösterdiği elektriksel dirençten kaynaklanır. Bu durumda malzeme bir iletken gibi davranır ve değişken akının etkisi ile demirde gerilim indüklenir. Bu gerilim malzemenin içinde akımların akmasına neden olur ki bu akımlara Fuko (Foucault) akımları denir. Bunların demir içinde serbest olarak akar. Akması ile demirde “jul kayıpları” şeklinde hesaplanan ve ısı enerjisi olarak ortaya çıkar. P_e = fuko kayıplarını gösterir.

Trafoda fuko kayıpları formülü P_e

Burada;

K_g malzemenin fuko akımları kayıp katsayısıdır. Boşta kayıplar (P₀) da histerisiz ve fuko kayıplarıyla açıklanamayan kayıplar anormal kayıplar olarak adlandırılırlar. Anormal kayıplar;

• Kristal büyüklüğü,
• Madde içindeki gerilmeler,
• Domain duvarı hareketleri,
• Madde içindeki kusurlar,
• Yanlış yerleşimler gibi birçok maddeye ait özelliklere bağlıdır.

Anormal kayıplar formülü P_ano

ile şu şekilde elde edilebilir.

Şekilde kapalı minik halkalar şeklinde oluşan bu akımlara fuko akımları (eddy akımları) denir. Her bir kapalı akım yolundaki akım şiddeti doğrudan indüklenen gerilim ile orantılıdır. Akım şiddeti bu akım yolunun elektriksel direnci ile ters orantılıdır.

Fuko akımları nüvelerde aşırı ısınmaya sebep olur. Isınma ise enerjinin kaybı demektir.  Fuko akımlarını önlemek için trafolarda nüve için ince saclar kullanılır. Bu saclar birbirlerinden yalıtılır. Özdirenci yüksek iletkenler kullanılır. Alternatif gerilimin frekansı yükseldikçe fuko akım şiddeti de artar. Doğru akım devrelerinde frekans bileşeni olmadığı için fuko akımlarından söz edilemez.

Trafoların boşta kayıpları karşılaştırıldığında düşük frekans değerlerinde büyük kısmını histerisiz kayıpları oluşturmaktadır.

Trafoda Bakır Kayıpları

Bakır kaybı transformatör sargıları veya diğer elektrikli cihazların iletkenlerinde oluşur. Birincil (primer, primary) ve ikincil (sekonder, secondary) sargılarında geçirilen akımların oluşturduğu kayıplardır. Bu kayıplar sargı dirençlerinden dolayı meydana gelir. Trafolardaki bakır kayıpları sargıda kullanılan iletkenin direnci ve iletkenden geçen akımın karesi ile doğru orantılıdır.

Düşük frekanslı uygulamalarda kalın kesitli ve düşük dirençli iletkenler kullanılır. Böylece bakır kaybı minimum seviyelere çekilebilir. Sargılardan geçen akımın artmasıyla kayıplarda artar. Bakır kayıpları sargıların ısınması sonucu iletkenlerin omik direncinden dolayı ısı şeklinde ortaya çıkar. Bundan dolayı gücün ısı şeklinde kaybolmasına sebep olur. Transformatör boşta çalışırken çok küçük olan bakır kayıpları dikkate alınmalıdır.

Trafoda Bakır Kayıp Formülü

P iletken = Pcu = I² x R [W] formülü ile bulunur.

Bu kayıpları kısa devre deneyi ile bulmak da mümkündür. Trafonun sekonderine bir yük bağlandığı zaman hem primerden hem de sekonderden bir akım geçer.

Geçen akımlar

• primerde I₁² x R₁
• sekonderde I₂² x R₂

şeklinde bakır kayıpları meydana gelir.

Bakır kayıpları 1000 kVA’ nın altındaki güçlerde, transformatörün görünür gücünün %3’ ü ile %4′ ü kadardır.

Trafoda Manyetik Kaçak Kayıpları

Kuplaj katsayısının 1’den küçük olmasıdır. Yani primer de oluşan manyetik alanın bir kısmının sekonderi kesememesi sebebiyle ortaya çıkan kayıplardır. Geçirgenliği yüksek olan silisyum katkılı saclar kullanılarak manyetik kaçaklar azaltılır.

Trafo Kayıplarında Kaçak Akı Nasıl Azaltılır?

Trafo kayıplarında kaçak akıyı azaltmak için şu işlemler yapılmalıdır;

• Trafonun primer ve sekonder sargıları uygun şekilde sarılmalıdır.
• Trafonun primer sekonder sargılarının üst üste ve aynı ayağa sarılmalıdır.
• Nüve için kullanılan sacların manyetik geçirgenliğinin havaya göre çok yüksek olmalıdır.

İyi kalite trafolarda manyetik kaçak oranı çok az olup, verim yüksektir. Manyetik kaçağın çok olması trafonun boşta çalışırken aşırı akım çekmesinden, fazla ısınmasından anlaşılabilir. Transformatör de TSE belgeli markalar kullanılmalıdır. Kaliteli bir transformatörde kayıp azdır. Şekilde trafoların primer sarımlarında ortaya çıkan manyetik kaçak gösterilmektedir.

Transformatör çektiği elektrik enerjisinin bir kısmını kendisi harcar. Harcanan enerjiye kayıp denir. Kaliteli bir transformatörde kayıp azdır.

Trafo Kayıpları Nasıl Önlenir?

• Trafonun nüvesi yetersiz,
• Saclar paslı,
• Bir yüzeyi yalıtkansız,
• Trafo sarım işlemi kötü ise

primer de meydana gelen manyetik alanların bir kısmı devresini hava üzerinden tamamlar. Bu manyetik alanlara kaçak akılar veya manyetik kaçak denir. Bunan dolayı sekonder de indüklenen gerilimde azalmalar olur. Bu kaçak akı transformatör üzerinden geçen akının en fazla %5’ i kadar olmalıdır.

 

 

Bir Fazlı Transformatör Yapısı Çeşitleri Nelerdir?

Bir fazlı transformatör: Elektrik enerjisi üretildiği yerden uzak bölgelere taşınır. Bu taşımanın verimli yapılabilmesi için gerilim yeteri kadar yüksek, akım ise düşük olmalıdır. Gerilimi yeteri kadar yükseltmek ve düşürmek için trafolar kullanılmaktadır. Bir fazlı bir transformatör, bir fazlı AC olup ve bir fazlı AC çıkışı veren elektrikli bir cihazdır.

Bir fazlı transformatörün maliyeti 3 fazlı dağıtım transformatöründen daha düşüktür. Bu nedenle kentsel olmayan alanlarda güç dağıtımında kullanılır.

Bir Fazlı Transformatör Yapısı

Bir fazlı trafo yapısı: Trafolar elektromanyetik endüksiyon yolu ile çalışır. Akımı veya gerilimi frekansı değiştirmeden yükseltir veya düşürür. Hareketli parçası olmayan elektrik makineleridir.

Trafolar ince silisli saclardan meydana gelir. Kapalı bir manyetik gövde üzerine, yalıtılmış iletkenlerle sarılan sargılardan meydana gelir. Bir fazlı transformatörlerin kesit hesabı, 3 fazlı transformatör kesit hesabına benzer.

Manyetik Nüve

Trafoların nüveleri 0,30–0,50 mm kalınlığında ve birbirinden yalıtılmış özel silisli sacların bir araya getirilip sıkıştırılması ile oluşur. Bu sac nüvelerin haricinde 2-60 kHz frekanslı devrelerde kullanılan trafolar ferrit nüveli olarak yapılır.

Genellikle piyasada kullanılan üç tip nüve vardır.

• Çekirdek tipi nüve
• Mantel tipi nüve
• Dağıtılmış tip nüve

Çekirdek Tipi Nüve

Çekirdek tipi nüvelerde manyetik nüvenin kesiti her yerde aynıdır. Nüve (çekirdek) tek gözlüdür. Bu tip nüveler daha çok büyük güçlü ve yüksek gerilimli trafolarda sargıların yalıtımı daha kolay yapıldığı için tercih edilir.

Trafolarda manyetik nüveyi oluşturan sac parçalarının yerleştirilme şekilleri önemlidir. Sacların yerleştirilmesi sırasında ek yerleri üst üste gelmemelidir.

Resimde çeşitli büyüklükte kesilen sac parçalarının üst üste dizilmeleri ile hazırlanan çekirdek tipleri görülmektedir.

Mantel Tipi Nüve

Bu tip nüvede sargılar orta ayağa sarılmıştır. Mantel tipi nüvenin orta bacak kesiti, yan bacakların iki katıdır. Alçak gerilimli ve küçük güçlü trafolarda kullanılır.

Mantel tipi trafo saclarının yerleştiriliş şekilleri birkaç türlü yapılabilir. Resimde çeşitli yerleştirme şekilleri görülmektedir.

Dağıtılmış Tip Nüve

Dağıtılmış tip nüve üstten bakıldığı zaman (+) şeklinde görülür. Sargılar orta ayağa sarılmış olup dört dış ayak tarafından kuşatılmıştır. Bu tip nüvelerde kaçak akılar en düşük düzeyde olduğu için boş çalışma akımları düşüktür.

Trafolarda şerit halinde saclar, özel makinelerde bobin şeklinde sarılarak kullanılır. Resimde görüldüğü gibi.

Trafo Sargıları

Tek fazlı transformatörlerde iki sargı bulunur. Primer sargı ve sekonder sargı olarak adlandırılan iki elektrik bobinden meydana gelir. Bu bobinlerin etrafında “çekirdek” adı verilen manyetik bir demir nüve vardır. İki sargı arasında elektriksel bağlantı yoktur. Primer sargı ve sekonder sargılar elektriksel olarak izole edilmiştir. İzole edilseler bile manyetik olarak bağlıdırlar.

Primer sargının gerilimi, sekonder sargının geriliminden büyük olan trafolara alçaltıcı veya düşürücü transformatör denir. Primer sargının gerilimi, sekonder sargının geriliminden küçük olan trafolara yükseltici trafo denir.

Gerilimlerinden hangisi büyük ise o sargı ince kesitli ve çok sipirli sarılır. Primer ya da sekonder gerilim değeri küçük olan sargı ise kalın kesitli ve az sipirli sarılır. Örneğin; düşürücü tip trafonun primer gerilimi yüksek olacağı için primer sargı ince kesitli ve çok sipirli sarılır. Sekonder sargı ise kalın kesitli ve az sipirli olarak sarılır.

Primer sargı ile sekonder sargı arasına iki ucunu birleştirmeden bakır folyo sarılmaktadır. Daha sonra bakır folyodan izoleli iletken lehimlenerek trafonun nüvesine bağlanır. Böylece elektrik trafolarında meydana gelen manyetik gürültü en aza indirilir.

Trafo bobinleri yıllardır yuvarlak veya köşeli emaye ve pamuk izoleli bakır teller ile sarılırdı. Günümüz teknolojisi ile bant veya folyo şeklindeki iletkenlerle sarılmaktadır. İnce şeritler halindeki bakır veya alüminyum bantlar sarılır. Aralarına konulan yalıtkan (mylar, nomex vs.) bantlar ile izole edilerek beraber sarılmaktadır.

Trafolar her kata bir sipir olarak sarılır. Bu durumda trafoların ömürleri ani akım değişikliklerine veya kısa devrelere maruz kalma durumunda daha uzundur. Bu sistem sayesinde trafo, daha hafif, kompakt olabilmekte ve sessiz çalışmaktadır.

Trafo sargıları iki şekilde sarılır:

• Dilimli sargılar
• Silindirik sargılar

Dilimli Sargılar

Primer ve sekonder sargısı dilimler halinde sarılır. Nüveye bir primer sargı, bir sekonder sargı şeklinde sıra ile üst üste yerleştirilir. yalıtkanlığı sağlamak ve kaçak akıların etkisini azaltmak için düşük gerilim sargısının bir dilimi ikiye ayrılır. Bobin takımının en alt ve en üstüne yerleştirilir. Dilimli sargılar yüksek gerilim transformatörlerinde kullanılır.

Silindirik Sargılar

Küçük güçlü ve düşük gerilimli trafolarda uygulanan sarım tipi silindirik sargıdır. Yüksek gerilim sargısı altta düşük gerilim sargısı üstte olacak şekilde sarılır. Piyasada trafolar genel olarak silindirik sargı şeklinde sarılır.

Bir Fazlı Trafoların Çalışma Prensibi

Bir fazlı transformatör, Faraday’ın Elektromanyetik İndüksiyon Yasası ilkesine göre çalışır. Primer ve sekonder sargılar arasındaki karşılıklı indüksiyon, bir elektrik transformatörünün çalışmasını sağlar.

Trafonun primer sargısına alternatif gerilim uygulandığı zaman sargıdan geçen akım değişken bir manyetik alan oluşturur. Çünkü primerden geçen alternatif akımın yönü ve şiddeti zamana bağlı olarak değişir. Bundan dolayı meydana getirdiği manyetik alanın da yönü ve şiddeti zamanla değişir.

Bu değişken manyetik alan manyetik nüve üzerinde bulunan sekonder sargıyı keser. Devresini tamamlar, sekonder sargıda bir alternatif gerilim oluşur. Eğer primer sargıya alternatif gerilim yerine doğru gerilim verilirse primer sargıdan doğru akım dolaşır. Doğru akım zamana göre yönü ve şiddeti değişmeyen akımdır.

Doğru akımın meydana getirdiği manyetik alanın da zamana göre yönü ve şiddeti değişmediği için sabit bir manyetik alan oluşur. Oluşan bu sabit manyetik alan sekonder sargıyı keser. Manyetik nüveden devresini tamamlar. Buna rağmen sekonder sargıda bir manyetik alan meydana gelmez.

Çünkü elektromanyetik prensibine göre ya kesilen iletkenler hareketli olmalıdır. Veya manyetik alan değişken olmalıdır. Doğru akımda bu iki koşuldan birisi gerçekleşmediği için sekonder sargıda gerilim meydana gelmez. Doğru gerilimin primer sargıya verilişi ve kesilişi sıralarında sekonder sargıda kısa süreli de olsa bir gerilim görülebilir. Manyetik alanın değişimi sürekli olmadığı için transformatörler doğru akımda kullanılmazlar.

Bir Fazlı Transformatör Çeşitleri

• Düşürücü Tip Transformatör

Bir fazlı transformatör çeşitlerinden birisidir. Düşürücü tip transformatörlere alçaltıcı tip transformatörler de denir. Uygulanan gerilimi alçaltan tip transformatöre alçaltıcı tip transformatör denir.

Düşürücü tip transformatörlerin kullanım alanları;

Şarj aletleri, şarjlı süpürgelerde, evlerimizdeki gece lambaları, bilgisayarlar.

• Yükseltici Tip Transformatör

Uygulanan gerilimi yükselten tip transformatörlere yükseltici transformatör denir. Enerji nakil hatlarında ve televizyonlarda yüksek gerilimi bu tip trafolar oluşturur.

Şalt Sahası Nedir? Ne İşe Yarar? Elemanları

Şalt sahası nedir: Üretim tesisi ile iletim sistemi arasındaki ana bağlantı olan bir şalt istasyonudur. Bir elektrik santralinde üretilen güç, bir şalt sahası aracılığıyla iletilir. Elektrik üretim, iletim ve dağıtımının yapıldığı tesislerdir.

Şalt Sahası Elemanları

• Transformatör(Trafo)
• Bara
• Kesiciler
• Kontrol Ekipmanları
• Ölçü aletleri

Şalt sahaları trafolardan başka anahtarlama, koruma ve kontrol elemanlarından oluşur. Koruma elemanları şalt sahasının büyüklüğüne göre farklılık gösterir. Şalt sahalarında genel olarak jeneratör olmaz. Şalt sahalarında kapasitörler, voltaj regülatörleri de olabilir.

Transformatör (Trafo)

Şalt sahalarında elektrik trafosu kullanılır. Bu trafolar ile elektrik alçaltılıp veya yükseltilir. Böylece gerilim istenilen iletim seviyesine getirilerek dağıtılır. Trafolar iki veya daha fazla devreyi elektromanyetik indüksiyon ile birbirine bağlar.

Bara

Baralar aynı frekans ve gerilimdeki elektrik enerjisini toplar ve dağıtırlar. Kontrol ve kumanda edilmesini sağlayan bölümlerin birbiriyle iletişimini sağlarlar.

Kesiciler

Kesiciler, büyük şalt sahalarında oluşacak kısa devre veya aşırı akımlara müdahalede bulunur. Kesici kapalı durumdayken devreden enerji akışı sağlar. Açık durumda ise güç akışını engeller. Küçük şalt sahalarında recloser devre kesiciler veya koruma amacı ile dağıtım ağlarında elektrik sigortaları kullanılır.

Kontrol Ekipmanları

Şebekede ve cihazlarda oluşabilecek arızaların kalıcı hasarlara sebep olmasını engeller. Bu amaçla kullanılan kumanda devreleridir

Ölçü Aletleri

Şalt sahalarında akım , gerilim, güç ve frekans gibi değerleri ölçen aletler vardır. Harcanan elektrik enerjisini ölçmek amacıyla sayaçlar kullanılır. Orta ve yüksek gerilimde ölçme yapabilmek için akım ve gerilim trafoları kullanılır.

Şalt sahaları trafolardan başka anahtarlama, koruma ve kontrol elemanlarından oluşur. Koruma elemanları sahasının büyüklüğüne göre farklılık gösterir. Şalt sahalarında genel olarak jeneratör olmaz.  Kapasitörler, voltaj regülatörleri de olabilir.

Açık Şalt Sahaları

Açık şalt sahalı trafo merkezleri, geniş bir alana kurulurlar. Bunun için önce alanın tümünü kapsayacak geniş bir tel örgü örülür ve gerekli görülen yerlere yüksek duvarlar inşa edilir. Şalt sahaları çitle çevrilir veya yeraltına inşa edilir. Tesis gerilimsiz duruma getirilmeden şalt alanına girilemez.

Açık alanda kurulduklarında dolayı bütün malzemeleri dışarıda olup atmosferik şartlardan etkilenir. Bu da hava şartlarının kötü olduğu yerlerde sık sık arızaların ortaya çıkmasına sebep olur.

Açık yer tipi trafo merkezi malzemelerinin yerleştiği alan şalt sahası olarak adlandırılır. Ayırıcılar, kesiciler, baralar, transformatör ve yardımcı gereçlerin bir arada tesis edildiği yerlerdir. Elektrik enerjisini toplamaya veya dağıtmaya yarayan üniteleri bulunan tesistir.

36 kV’tan 800kV’ ta kadar olan trafo merkezleri açık şalt sahalı olarak tesis edilir.

Arazinin durumuna göre trafo şalt sahaları aşağıdaki gibi gruplandırılır:

• Cihaz tipi şalt sahası
• Kiriş tipi şalt sahası
• Toprak üstü şalt sahası

Her üç tip şalt sahasında da ağır olan transformatörler beton üzerindeki raylar üzerine yerleştirilir. sf6 kesiciler betonarme kaideler üzerine monte edilir.

Cihaz Tipi Şalt Sahası

• Arazinin düz olmadığı yerlerde monte edilir.
• Ölçü trafoları gibi hafif cihazlar çelik çerçeveler üzerine yerleştirilir.
• Baralar A tipi demir direklere bağlanır gergi tipi zincir izolâtörler arasına gergin bir şekilde yerleştirilir. Tesis olarak maliyeti ucuzdur.

Toprak Üstü Tipi Şalt Sahası

• Toprak üstü tipi şalt sahalarında ünitelerin montajı beton sütunlar üzerine yapılır.
• Baralar beton kaideler üzerine yerleştirilen pilonlardaki (pylon) zincir izolâtörler arasına gergin bir şekilde yerleştirilir.
• Tesisin yere olan yüksekliği fazla olmadığından maliyet açısından ucuzdur. Ama toprak üstü tipi şalt sahası için geniş ve düz bir sahaya ihtiyaç vardır.
• Bu tip şalt sahaları deprem kuşağı ve gevşek zemin toprak kayması olan yerler için uygun değildir.

Kiriş Tipi Şalt Sahası

• Cihaz tipi şalt sahalarına göre daha pahalıdır. Ama daha sağlam ve küçük araziye ihtiyaç duyulur.
• Kiriş tipi şalt sahaları yatay ve dikey olarak monte edilen kafes kirişlerden yapılır.
• Baralar, zincir ve mesnet tipi izolatörler vasıtasıyla gergin olarak kirişler arasına yerleştirilir.
• Ayırıcılar ve diğer hafif cihazlar kirişler üzerine bağlanır.

Şalt Sahasındaki Metal Çitler Ne İşe Yarar ? 

Şalt sahaları metalik çitlerle kaplıdır. Bunun sebebi;

Topraklanmış metalik çitler ile içeride herhangi bir sebeple oluşabilecek bir arızada insanları ve çevreyi yüksek gerilimden korumak içindir. Şalt sahası çevresinde yüksek gerilim nedeniyle yüksek güvenlik önlemleri alınır.

Şalt Sahalarında Elektromanyetik Kirlilik

Enerjinin ihtiyaç olduğu her yerde şalt tesislerin de yüksek gerilim vardır. Son yıllarda 50 Hz frekanslı manyetik alanların insan vücuduna olan etkisi önemli hale gelmiştir. bu konuda çeşitli araştırmalar yapılmıştır. Elektrik ve manyetik alana maruz kalan insan vücudunda akımların indüklendiği bilinmektedir.

Yapılan incelemeler sonucunda çeşitli sağlık sorunları kanser riski gibi veya başka sağlık sorunları görülmüştür. Bunun için şalt tesislerinin birçok bölgesinden elektromanyetik alan ölçümleri araştırması yapılmaktadır.

Yeni trafo merkezleri yakınlarına yeni bir bina veya tesis yapılacaksa enerji hatları çevresinde bu etki ölçülür. Önceden gerekli işlemler yapılmalı ve sakıncalar ortaya konulmalıdır. Bu çalışmaların sonucunda enerji hatları çevresinde bulunan insanlar için kanser olma riski görülmüştür.

Özellikle yeni projelendirmesi yapılacak olan tesislerin güvenilirlik konusu amaç edinerek işletmelerin kurulumu ve yenilemesi gerekir. Yapılması planlanan tesisler için elektromanyetik alan sınır değerlerini içerisinde barındıran düzenlemeler yapılmalıdır. Kentsel dönüşüm çerçevesinde yenilenen evler mutlaka elektromanyetik kirlilik ölçümleri yapılmalıdır. Buna göre projenlendirmeye tabi tutulmalıdır.

Şalt Sahalarında Enerji Kalitesi ve Kontrol

Şalt sahaları yüksek gerilim altındadırlar. Bunun için can güvenliği ve de ekipman güvenliği açısından kontrol ve bakımları aksatılmadan yapılmalıdır. Özellikle çok eski yapılı şalt sahalarında bu kontroller daha fazla önemlidir.

Bu nedenle sahadaki ekipmanlara destek sağlanmalıdır. Teknolojinin gelişimiyle daha kolay ve güvenilir ekipmanlar ile değiştirilmelidir. Bunlara örnek olarak röleler verilebilir. Gazlı kesicilerin kullanıldığı sahalarda, güvenilir vakumlu kesiciler ile değiştirilebilir. Bu da sahanın kullanılabilirliğini uzatıp olası kesintileri daha aza indirebilir.

 

 

Kimyasal Bağ Nedir?

Kimyasal bağ nedir: çekirdekte bulunan atomları bir arada tutulmasını sağlayan kuvvettir. İki veya daha çok atomun arasında oluşan elektron alışverişi ve ortak kullanımı ile kimyasal bağlar ortaya çıkar.

Kimyasal bağ kavramımın tarihsel gelişimi:

Eski Yunan’dan itibaren madde, atom ve kimyasal bağ kavramlarının gelişimi. Demokritos, Aristo, Dalton ve Avogadro gibi Filozof ve bilim insanlarının bu konuda çalışmalar yapmıştır. Bunların çalışmalarına dayanarak anlatılmaktadır.

Kimyasal Bağlar Ve Özellikleri 

Bir bağın oluşması için atomlar tek başına bulundukları zamankinden daha kararlı (az enerjiye sahip) olmalıdırlar. Genelleme yapıldığında bağlar meydana gelirken dışarıya enerji verirler. Atomlar bağ yaparken, elektron dizilişlerini soy gazlara benzetmeye çalışırlar. Bir atomun yapabileceği bağ sayısı, sahip olduğu veya az enerji ile sahip olabileceği yarı dolu orbital sayısına eşittir.

Atomlar birleştiği zaman elektron dağılımındaki değişmelerin bir sonucu olarak kimyasal bağlar oluşur. Üç çeşit temel bağ vardır.

Kimyasal Bağ Çeşitleri

• İyonik bağ
• Kovalent bağ,
• Metalik bağ.

İyonik Bağ Nedir?

İyonik bağ, elektronlar bir atomdan diğerine aktarıldığı zaman meydana gelen bağlara verilen addır. Tepkimeye giren elementlerden birinin atomları, elektron kaybeder. Pozitif yüklü iyonlara dönüşür. Diğer elementin atomları elektron alır negatif yüklü iyon meydana getirirler. Böylece zıt (artı-eksi) bir şekilde yüklenir. İyonlar arasındaki elektrostatik çekim kuvveti, söz konusu iyonları bir kristal içinde tutar.

Kovalent Bağ Nedir?

Elektronların bir atomdan diğerine aktarılmaksızın ortaklaşa kullanıldığı bağlara kovalent bağ denir. Tek kovalent bağ, iki atom tarafından bölünmüş yani ortaklaşa kullanılan bir elektron çiftinden ibarettir. Moleküller birbirlerine kovalent bağlarla bağlanmış atomlardan meydana gelir.

Metalik Bağ Nedir?

Metalik bağ, metal ve alaşımlarda bulunan bağlardır. Metal atomları üç boyutlu bir yapı içinde düzenlenirler. Bu atomların en dış elektronları, yapının her tarafında serbestçe dolaşır. Atomların birbirlerine bağlanmasını sağlarlar.

Van Der Waals Bağı

Pozitif olarak yüklenmiş molekülün bir kısmı ve negatif olarak yüklenmiş ikinci molekülün bir kısmı arasındaki kısa süreli zayıf çekim kuvvetidir. Molekülde elektronların fazla olduğu taraf kısmen negatif, diğer taraf da kısmen pozitif yükle yüklenir. Pozitif ve negatif yüklü kısımlar, arasındaki kuvvetlerin etkisi ile moleküller arasında oluşur. Bu bağlara van der waals bağları denir.

Oda şartlarında gaz halindeki bazı apolar moleküller soğutulur ve yüksek basınç uygulanırsa molekülleri birbirine yaklaşır. Böylece ikincil bir bağ olan van der waals bağları oluşur. Moleküler maddelerin molekül büyüklüğü arttıkça hem zayıf olan bu bağın kuvveti artar. Hem de kaynama ve erime noktaları yükselmektedir.

Hidrojen Bağı

Hidrojenin elektron ilgisi büyük atomlarla oluşturduğu bileşiklerde, molekülleri bir arada tutan kuvvete hidrojen bağı denir. H atomunun kovalent olarak bağlandığı yüksek elektronegatiflikteki atom, bağ elektronlarını kendine doğru çeker ve bir hidrojen bağı oluşturur.

Bio kimyasal sistemlerin yapıları kısmen hidrojen bağı etkileşmelerinin sonucu olarak belirlenir.

 

Trafo Bağlantı Grupları 

Trafo bağlantı grupları: Trafolar ortak bir nüve üzerine sarılmış olup birbirinden elektriksel olarak yalıtılmıştır. İki bobinden meydana gelen hareketsiz bir elektrik makinesidir.

Trafo Güç Bağlantıları OG / YG 

3 fazlı trafolarda sargı bağlantı şekilleri;

• Yıldız bağlantı
• Üçgen bağlantı
• Zigzag bağlantı

Trafoda Yıldız Bağlantı 

Trafoda yıldız bağlantı, hem primere ve hem de sekondere aynı şekilde yapılır. Fazlara ait sargıların birer ucu birleştirilir. RST fazları primerin boşta kalan uçlarına, YÜK ise sekonderin boşta kalan uçlarına bağlanır. Birleştirme noktasına nötr  veya yıldız noktası denir. Yıldız bağlantı, yıldız noktası sıfır olduğu için daha çok sıfırlamanın istenildiği yerlerde kullanılır.

Trafoda Üçgen Bağlantı 

Trafoda üçgen bağlantı yapmak için her faz sargısının giriş ucu öteki sargının çıkış ucu ile birleştirilir. Bu bağlantı trafonun hem primer de hem de sekonder de aynı şekilde yapılır. Üçgen bağlantıda fazlara ait sargılar birbirleri ile kapalı bir devre meydana getirir. Bu bağlantıda nötr hattı yoktur. RST fazları primer sargılarının giriş uçlarına, yük ise sekonder sargılarının çıkış uçlarına bağlanır. Üçgen bağlantı nötr hattı istenmeyen yerlerde kullanılır.

Trafoda Zigzag Bağlantı 

Trafoda zigzag bağlantı sekonder kısmında uygulanır. Bağlantı için sekonderde aynı fazın eşit gerilimli iki sargısı bulunmalıdır. Bu sayede fazların dengeli bir şekilde yüklenmesi sağlanmış olur. Sargıların polaritesi belli olduğu için bağlantılar kolayca yapılabilir.

Zikzag bağlantı da sekonder sargılarının her fazının bir sargısı, diğer fazlardan birinin başka bir sargısı ile seri bağlanmalıdır. Primeri ise üçgen veya yıldız bağlanmalıdır.

Sekonderde aynı faza ait eşit iki sargıdan biri başka faza ait nüve üzerindedir.  Trafo fazlarının eşit yüklenmemesi sonucu dengesiz çalışabilir. Zigzag bağlantı yapılarak bu denge sağlanmaya çalışılır.

Bağlantı Grupları Grup Açıları

Trafoda primer sargının bir fazına alternatif gerilim uygulanırsa aynı fazın sekonder sargısında da bir gerilim indüklenir. Aynı faza ait primer ve sekonder sargılarda indüklenen gerilimler arasında bir faz farkı meydana gelir. Meydana gelen bu faz farkına grup açısı denir.

Bağlantı gruplarından grup açısı 30° ye bölünerek bir sabit olarak verilir. Yd1 örneğinde grup açısı 1 x 30 = 30°dir.

Trafo bağlantı gruplarını belirten kısaltma sembollerinde büyük harfler primer için; küçük harfler ise sekonder için kullanılır.

Grup açıları için belirlenen kısaltmalar şu şekildedir:

• (0): Grup açısı 0 x 30º = 0º
• 1 (30): Grup açısı 1 x 30º = 30º
• 5 (150): Grup açısı 5 x 30º = 150º
• 6 (180): Grup açısı 6 x 30º = 180º
• 7 (210): Grup açısı 7 x 30º = 210º
• 11 (330): Grup açısı 11 x 30º = 330º olarak bulunur.

Trafoda Bağlantı Grupları Çeşitlerinin Sembolleri

Trafoların bağlantı şekilleri ve grup açıları iki harf ve bir rakamdan oluşan kodlar halinde verilir. İlk harf büyük yazılır ve primer sargı bağlantı şeklini gösterir. İkinci harf küçük yazılır sekonder sargının bağlantı şeklini gösterir. Rakam ise grup açısını belirtir.

Örneğin Yd1 gibi. Birinci harf, primer üst gerilim sargısını, ikinci harf sekonder sargının alt gerilim sargısını d1 bağlantı şeklini gösterir.

Bağlantı Grup Çeşitleri ve Vektörleri

Üç fazlı trafolarda bağlantı grupları, üst ve alt gerilim sargılarının bağlantı şekillerini gösterir. Aynı zamanda bunların gerilim vektörlerinin birbirine karşı durumlarını da gösterir. TS-267’ ye göre üst gerilim sargılarının üçgen, yıldız ve zikzak bağlanmasına ait vektör diyagramları ve bağlantı şekilleri gösterilmiştir.

Bu bağlama şekillerinden çeşitli bağlantı grupları çıkar.  Üç fazlı transformatörlerin bağlantıları dört ana grupta toplanır. Bunlar;

• A veya O grubu,
• B veya 6 grubu,
• C veya 5 grubu
• D veya 11 grubudur.

Bu gruplar da kendi aralarında üçe ayrılır. 12 çeşit bağlantı oluşur. Aşağıda bağlantı şekilleri ve fazlar arası gerilimlere ait vektör diyagramları ile verilmiştir

A Grubu Bağlantı

A grubu bağlantıları, üçgen – üçgen (Dd O), yıldız – yıldız (Yy O) ve üçgen – zik zak (Dz O) olarak yapılır. Bu bağlantı grubunda primer ve sekonder gerilimler arasında hiç faz farkı yoktur. Sıfır rakamı bunu belirtir.

Parantez içinde belirtilen harfler;

• D, d: Üçgen bağlantıyı
• Y, y: Yıldız bağlantıyı
• z: Zikzag bağlantıyı
• O: Primerle sekonder fazlar arası gerilimleri arasındaki faz farkını belirtir.

B Grubu Bağlantı

B grubu bağlantı da aynı A grubu gibi olmakla beraber primer ve sekonder gerilimleri arasında 180° faz farkı vardır. Tabloda A2 ve B2 bağlantılarına dikkat edilirse sekondere ait fazların ters bağlandığı görülür. Bu gruba ait bağlantılar Dd 6, Yy 6 ve Dz 6 dır. Faz farkı 6 rakamı ile gösterilmiştir. Bu değeri 30º ile çarparsak, faz farkı derece olarak bulunur.

C Grubu Bağlantı

C grubundaki bağlantılar; Dy 5, Yd 5 ve Yz 5 olarak üçe ayrılır. Bu grupta primer ve sekonder gerilimler arasındaki faz farkı 5 x 30º = 150º dir. Yani sekonder gerilimi primerden 150° geridedir.

D Grubu Bağlantı

D grubu bağlantı C grubunun tersidir. Aradaki fark yine ikinci devre uçlarının bağlanış şeklindendir. Bu durumda ikinci devre gerilimi ile birinci devre gerilimi arasındaki faz farkı 11 x 30º = 330º ve sekonder gerilimi geride olur. D grubundaki bağlantılar Dy 11,Yd 11 ve Yz 11 olarak yapılmıştır.

Bağlantı Gruplarının Özellikleri

Yy Bağlantı Grubu

Yıldız-Yıldız bağlanmış trafolarda bir faz sargısına uygulanan gerilim, hat geriliminin 1 √3’ ü dür. Bu durumda belirli bir gerilim için sipir sayısı azaltılmış olduğu için, yalıtma işi de kolaylaşır. Yapım giderleri oldukça azdır. Yy0 bağlantı yapılmış trafolarda, primer ve sekonder gerilimleri arasında faz farkı yoktur.

Dy Bağlantı Grubu

Üçgen bağlantının üstünlüğü, faz akımının, hat akımından 1/ 3 kadar küçük olmasıdır. Sakıncası ise, sipir sayısının ve izolasyonun hat gerilimine göre düzenlenmesidir.

Yz Bağlantı Grubu

Küçük dağıtım trafolarının alt gerilim taraflarında zikzak bağlantı uygulanır. Bu bağlantıda her sekonder faz bobini, iki ayrı sargıdan oluşur. Bu iki sargı iki ayrı ayağa yerleştirilmiş olup birbirine ters olarak bağlanmıştır.

Bağlantıların Kullanım Alanları

Üç fazlı transformatörlerde sadece bir tek bağlantı grubunun kullanılması uygun olarak görülebilir. Ancak kullanım alanları çok değişik olan çeşitli bağlantı grupları vardır. Bu bağlantı gruplarından Yy O, Dy 5, Yd 5 ve Yz 5 işletmelerde çok kullanılmaktadır.

Yy O (Yıldız-Yıldız) Bağlantı

Sekonderlerindeki nötr hattı çok az yüklendiğinden dağıtım trafoları olarak alçak gerilim şebekelerinde kullanılmaz. Daha çok büyük güçlü yüksek gerilim trafolarında kullanılır.

Dy 5 (Üçgen-Yıldız) Bağlantı

Sekonderlerindeki nötr hattı tam yükle yüklenebilen büyük dağıtım transformatörlerinde kullanılır.

Yd 5 (Yıldız-Üçgen) Bağlantı

Sargıları yıldız bağlanmış büyük santral jeneratörlerinin çıkışına bağlanan transformatörler bu gruptandır. Ayrıca büyük akımlarda çok kullanılan bir bağlantı şeklidir.

Yz 5 (Yıldız-Zikzag) Bağlantı

Sekonderlerindeki nötr hattı tam yükle yüklenebilen küçük dağıtım trafolarında kullanılır.

 

Oto Transformatör

Oto transformatör: Primer sargısının bir bölümünün veya tümünün sekonder sargısı olarak da kullanıldığı ve her iki sargısı da aynı manyetik alanın etkisinde kalan trafolara, oto transformatör denir.

Normal trafolarda primer ve sekonder olmak üzere iki ayrı sargı vardır. Oto transformatör yapısında tek bir sargı vardır. Bu sargı hem primer hem de sekonder görevi yapar. Gerilim dönüşümü bu sargı üzerinden yapılır. Bu nedenle toplamda sarım sayısı azaldığı için bobin ve işçilik fiyatları, maliyet ve zaman açısından daha kazançlıdır.

Oto Transformatör Özellikleri

• Akımı ve gerilim alçaltır yada yükseltir.
• Verimi ölçüsünde güç aktarımı yapar (mesela; %95, %97 gibi).
• Frekansı değiştirmez.
• Giriş gücü, çıkış gücüne yaklaşık olarak eşittir. Yani gücü alçaltıp yükseltmez.

Oto Transformatör Çalışma Prensibi

Oto transformatörleri anlamak için iki sargılı normal bir trafodan, oto transformatöre  geçişi inceleyelim.

Yukarıdaki şekil  (a) da iki sargılı trafo görülmektedir. Bu trafonun primeri U1, sekonderi ise U2 geriliminde olsun. Trafolarda primer ve sekonder sargılarda sarım başına indüklenen gerilim aynıdır. Böyle olduğu için, primer sargı üzerinde, sekonder gerilime eşit gerilim indükleyen (M noktası) işaretlenmiştir.

Primer sargıdaki M-N noktaları arasındaki indüklenen gerilim, sekonderin m-n noktaları arasındaki gerilimle aynı değerdedir. Böylelikle M-m ile N-n noktaları aynı gerilimde oldukları için birleştirilebilir. Bu halde bir sargılı trafo oluşur. Bu durumda şekil (b)’de görüldüğü gibi sekonder sargı ortadan kalkar.

Oto Transformatör Faydaları

• Oto transformatörün sekonder sargısının olmaması görülmüştü. Bu durum daha az bakır kullanılmasını ve bakır kayıplarının da azalmasını sağlar.
• Trafo imalatı sırasında demir ve bakırın az kullanılması trafonun hafif, trafo kayıplarının az olması da verimin yüksek olmasını sağlar. Ayrıca trafo fiyatları ucuzdur.
• Oto transformatör dönüştürme oran U1/U2 > 2 olursa ortak sargılardaki akım artar. Bu durumda sargı kesiti kalın olacağından daha fazla bakır kullanılır. Bu sebeple sargılarda oluşan bakır kaybı da artar.
• Oto transformatörlerinde tip gücü azaldıkça, manyetik nüve kesiti küçülür. Bu yüzden nüve için kullanılan demir miktarı azalır. Daha az demir kullanılması ile manyetik nüvede oluşan demir kayıpları da azalır.

Oto Transformatör Sakıncaları

• Oto transformatörlerinin kısa devre gerilimleri çok küçük olduğundan (ukn <%1) kısa devre akımları büyük olur. Kısa devre gerilimleri zor ayarlandığı için paralel bağlanmaları da çok zordur.
• Oto transformatörlerinin giriş ve çıkış gerilimleri arasındaki farkın büyük olması, çok sakıncalıdır.
• Primeri topraklanmış olan oto trafolarında, alçak gerilim uçları ile toprak arasında yüksek gerilim bulunur.

Oto Transformatör Kullanım Alanları

• Oto transformatörden birçok uç dışarı çıkartılarak çeşitli gerilimler elde edilir. Bu bakımdan oto transformatör bir potansiyometre gibi kullanılır.
• Ölçü trafosu olarak kullanılabilir.
• Oto transformatörleri gerilimi azaltarak asenkron motorlara yol verme yöntemleri kullanılır.
• Gerilim yükseltmede kullanılır.
• Enerji iletim ve dağıtım şebekeleri ile bunlara ait hatlardaki gerilim düşümlerini karşılamakta kullanılır.
• Çeşitli gerilimlerin elde edilmesinde kullanır.

Bazı yüksek gerilimli 3 fazlı sistemlerin birbirine bağlanmasında da oto trafosu kullanılmaktadır. Örneğin 380KV’ luk Keban Enerji İletim Hatları, 154 KV’ luk sisteme oto transformatör üzerinden bağlanmıştır.