Resim 2: 0,6/1 kV N2XH FE 180 3x35/16 mm² Alçak Gerilim Enerji Kablosu
Resim 3: 12/20 kV 1x95ş/16 mm²
Orta Gerilim Enerji Kablosu
Bu üç
parametreyi kullanarak, üç farklı kablo kesiti elde etmek mümkün. Burada
yapılacak olan işlem, bu üç kesit arasından en büyüğüne eş değer ya da
en yakın bir büyük kesit belirlenerek güvenli ve ekonomik bir kablo
iletken boyutu belirlenebilir.
Bir
örnek üzerinden, kablo iletken kesit tayini yaptığımızı farzedelim: 200 m
uzaklıkta, etiketinde 235 kW güç ve 1 kV gerilim seviyesi yazan ve
maksimum %3 gerilim düşümüne müsaade eden bir pompayı beslemek için, 3
damarlı bir kablo tipi ve kesiti belirleyelim.
Resim 4: 0,6/1 kV NYY 3x70ş mm²
Alçak Gerilim Enerji Kablosu
Bilinen değerler;
Güç: P=235 kW
Gerilim: U=1 kV
Güç Faktörü: cosφ=0,8
Uzaklık: L=200 m
Gerilim Düşümü: %e=%3
Bu bilinen parametreler doğrultusunda, aşağıdaki güç formülü ile bir akım değeri bulmamız mümkün;
Bulunan bu akım değerine göre kabloların iletken kesitlerini;
PVC izolasyonlu kablo için 50 mm², XLPE izolasyonlu kablo için 35 mm² olarak belirleyebiliriz. (Bkz. Tablo:1)
|
Kesit (mm²)
|
Akım Taşıma Kapasitesi
(A)
|
||
|
NYY
|
N2XY
|
||
|
3x25
|
133
|
145
|
|
|
3x35
|
159
|
174
|
|
|
3x50
|
188
|
206
|
|
|
3x70
|
232
|
254
|
|
|
3x95
|
280
|
305
|
|
Tablo 1: 0,6/1 kV NYY ve N2XY Alçak Gerilim Enerji Kablosu Akım Taşım Kapasitesi Cetveli
Son
olarak yapmamız gereken işlem, belirlediğimiz bu tiplerin, istenen
maksimum yüzde gerilim düşümü hesabı yapıldıktan sonra, değişip
değişmeyeceğine karar vermek olacaktır. Gerilim düşümünü iki farklı
izolasyon malzemesine sahip kablo için de hesaplayacak olursak;
Güç: P=235 kW
Gerilim: U=1 kV
Uzaklık: L=200 m
Gerilim Düşümü: %e=%3
İletkenlik Katsayısı: k(Cu)=56m/Ω mm²
İletken Kesiti: SPVC=50, SXLPE= 35 mm²
Elde
edilen değerler, istenen %e (%3) değerinden küçük olduğu için bu işlemi
tekrarlamaya gerek yoktur; ancak, maksimum gerilim düşümü baz alınarak
mümkün olan asgari iletken kesitini belirleyecek olursak;
Bu hesaba göre elde ettiğimiz iletken kesitine en yakın kesiti 35 mm²’dir.
35 mm²
kesit, XLPE izolasyon ile (N2XY), hesaplanan 169,80 A değerindeki akım
için yeterli akım taşıma kapasitesine sahipken (174 A); PVC izolasyon
ile (NYY) ise, daha düşük bir akım taşıma kapasitesine (159 A) sahiptir.
Bu şekilde yapılan hesapta da bir üst kesite çıkma ihtiyacı oluşmuştur.
Yaptığımız örneğe ek koşullar
ekleyerek, daha profesyonel bir hesap yapmayı deneyelim. Örneğin;
sistemimizi besleyecek 3 damarlı kabloyu, toprak altından geçireceğimizi
varsayalım. Bu şartlar doğrultusunda
toprağın tipine, sıcaklığına ve termik direncine de ihtiyaç duyulacaktır. 25 ⁰Csıcaklığa sahip, kuru kum ve termik direnci de 1.5 K.m/Wolan bir ortamımız olsun. Bu şartlar doğrultusunda, standartlarda (DIN VDE 0298-4) yer alan düzeltme faktörleri;
fPVC= 0,84,
fXLPE= 0,87’dir.
Bu
durumda ilk belirlediğimiz akım değerini, bu düzeltme faktörlerine göre
tekrar düzenlersek, yeni akım değerlerimizi bulmamız gerekiyor. Bu da,
ilk öngörülen kablo ve ilgili iletken kesitinin bir üst kesitinden
başlayarak, akım taşıma kapasitesi değerlerini, yukarıdaki düzeltme
farktörleri ile çarparak elde edilmelidir. Düzeltme faktörleri ile
çarpılması sonucu ortaya çıkan akım değeri, yukarıda ilk tespit edilen
akım değerine eşit ya da daha büyük bir değer ise; bu, seçilen kesitin
uygun olduğu anlamına gelmektedir. Aksi takdirde, bir üst kesite daha
çıkıp düzeltme faktörü ile çarpılarak, kontrol edilmeye devam
edilmelidir. Verdiğimiz örneğe göre bu işlemi gerçekleştirdiğimizde, bir
üst kesitteki kabloların akım taşıma değerleri, düzeltme faktörleri ile
çarpıldığında istenilen akım değerinden daha büyük bir değere sahip
olduğu için, kesitler “uygun” olarak değerlendirilmiştir. Yeni akım
değerleri;
IPVC= 202,48 A,
IXLPE= 195,49 A’dir
Bu yeni akım değerlerine göre yeni belirlenecek kablo ve kesitleri;
NYY 3x70 mm², In = 232 A
N2XY 3x50 mm², In = 206 A
Bu ek
koşullar için, tekrar bir gerilim düşümü hesabına gerek yoktur. Sebebi
ise, 50 mm² iletkenli ve PVC izolasyonlu, 35 mm² iletkenli ve XLPE
izolasyonlu iki tip kablo için belirlenen şartlarda, istenen gerilim
düşümünün gerekli seviyenin altında; 70 mm² iletkenli ve PVC
izolasyonlu, 50 mm² iletkenli ve XLPE izolasyonlu kabloların gerilim
düşümünün ise, bu çıkan seviyeden daha aşağıda çıkacağını biliyoruz.
