İzolatörler elektriksel yalıtımı sağlamak mekanik tespit

İzalatörler hakkında detaylı bir araştırma – Emeği geçen Kişilere Teşekkürler YÜKSEK GERİLİM CİHAZLARINDA İZOLASYON : Elektrik cihazlarında izolasyon ; elektriksel,mekanik ve kimyasal zorlanmalara maruz kaldığından bu zorlanmalara karşı yeterli derecede mukavim olacak şekilde dizayn edilmelidir. Pratik bir dizaynda zorlamalar ve izolasyon malzemesinin mukavemeti o şekilde koordine edilmelidir ki , izolasyonun başarısızlık oranı belirli bir seviyenin altında kalmalıdır.

Yüksek voltajlarda izolasyonun vazifesi daha çok mekanikidir. Fakat enerji nakil hatlarında asıl olan elektriksel zorlanmadır.

İZOLATÖR NEDİR :

Türk Standardları Enstitüsü ‘ nün 6 Ocak 1987 tarihli TS 5007 kararına göre ;

Potansiyel farklarının etkisi altında bulunan malzeme ya da iletkenlerin elektriksel yalıtımını sağlamak ve mekanik olarak tespiti için kullanılması amaçlanan düzendir.

Daha açık bir ifadeyle izolatör tanımı ;

Havai hatların tesisinde kullanılan iletkenlerin , direklere tespitine yarayan ve iletkenleri hem taşımaya hem de toprak ile diğer iletkenlere karşı izole etmeye yarayan şebeke malzemelerine izolatör denir , şeklinde yapılabilir.

Yüksek gerilim güç sistemlerinde kullanılan açık hava izolatörleri şebeke frekansında normal işletme gerilimi ile sistemde meydana gelen dahili aşırı gerilimlere dayanabilmelidir. Elektriksel vasıfları yanında büyük mekaniksel yüklere de dayanması beklenen izolatörlerde aranılan bir diğer özellik de korona sebebi ile fazla miktarda yüksek frekanslı parazitler hasıl etmemesidir. Çünkü bu parazitler radyo ve televizyon alıcılarında respesiyona etki ederler.

İzolatörler genel olarak porselenden veya camdan yapılsa da bazen stealit ve özel kompoze malzemelerden de yararlanılmaktadır.

Porselen esas itibariyle kaolin , feldspat , ve kuarts ‘dan oluşan bir karışımın yüksek derecede fırınlanmasıyla elde edilen bir malzemedir ve camdan daha mukavimdir. Isı değişikliklerinden az etkilenir. Sert porselenden yapılan izolatörler , %50 kaolin , %25 feldspat ve %25 kuartsdan meydana gelir. İzolatör imalinde kullanılan porselenin ; her türlü yabancı maddeden , çatlak , kabuklanma , hava kabarcığı , benek , leke ve benzeri kusurlara sahip olmayan saf , gözeneksiz , parlak , ince ve sıkı bir yapıda olması istenir. Aksi halde izolatörün dielektrik dayanıklılığı azalır.

Porselen higroskopiktir. Buna engel olmak için porselen izolatör imalinde , malzemeye gerekli şekil verildikten sonra izolatör kurutulur. İzolatörün tespit yuvası ve pişirilmesi sırasında oturacağı yerler hariç olmak üzere, diğer bütün yüzeyleri püskürtme veya daldırma usulüne göre bir sır tabakasıyla kaplanır. Bundan sonra izolatörler bir fırınlamaya tabi tutulur. Böylece sır tabakası izolatör gövdesine iyice kaynar ve cam gibi bir hal alır. Bu sır tabakası izolatörün iş görmesi ile yakından ilgilidir.

Sırlama , izolatöre , pürüzsüz, düzgün ve çatlakları olmayan cam gibi parlak ve kaygan koruyucu bir yüzey sağlar ve rutubet emdirmeyecek bir özellik kazandırır. Ayrıca sır tabakası , pisliklerin izolatör üzerinde tutunmasına ve dolayısıyla kaçak akımların meydana gelmesine engel olurlar. Ayrıca sır tabakasına , porselenden daha alçak bir uzama katsayısı verilerek soğumayı takiben bu tabakanın basınç altında kalması sağlanabilir. Bu ise , izolatörün çatlamasına engel olur ve çeki gerilmesi ile darbe mukavemetini arttırır.

Cam izolatörler ise enerji nakil sisteminde zincir izolatörü olarak büyük bir tatbikat sahası bulmuştur. Cam izolatörler , mekanik kuvvetleri , özellikle mekanik ve ısı darbe mukavemetlerinin düşük olmasına rağmen , mükemmel yüzeysel özellikleri ve ucuz olmaları nedeniyle kullanma sahası bulmuştur.

CAM VE PORSELEN İZOLATÖRLERİN KARŞILAŞTIRILMASI :

A – Cam İzolatörlerin Avantajları :

1. Cam , basit izolatör şekilleri için porselene göre daha ucuzdur ve iyi tavlandığı takdirde porselene göre daha yüksek öz dirence ve dielektrik mukavemetine sahiptir.

2. Camın şeffaf olması nedeniyle çatlakların , gözeneklerin ve diğer bozuklukların gözle görülerek tespit edilmesi mümkün ve kolaydır.

3. Cam izolatör , bir ark veya mekanik bir dış etki nedeniyle arızalandığında parçalanır ve etrafa dağılır. Bu da cam izolatörün aşağıdan görülerek tespitini kolaylaştırır. Buna karşılık porselen izolatörlerde delinme olduğu halde yalnız çatlak meydana gelir ve parçalar etrafa dağılmaz. Bu da arızalı izolatörün tespitini güçleştirir.

4. Cam daha düşük termik genişlemeye sahip olduğundan ortam sıcaklıklarının değişmesi ile meydana gelen gerilmeler ve servis esnasında kırılma ihtimalleri daha azdır.

5. Cam izolatörler ışığı geçirdikleri için güneş ışığından dolayı daha az ısınırlar.

6. Cam ; 25kV’a kadar olan gerilimlerde mesnet tipi izolatörler İçin uygun bir malzemedir ve yine uygun iklim şartları altında daha da yüksek gerilimler için kullanılabilir.

İzolatörler ; maruz kalacakları rüzgar , yağmur , kar , sis ,duman ve toz gibi etkiler ile kirlendiğinde kendi kendine temizlenecek ve işletmede karşılaşılacak elektrik ve mekanik zorlamalara dayanabilecek tarzda imal edilirler. Renkleri genel olarak beyaz , kahverengi ve bazen de siyahtır.

B – Cam İzolatörlerin Dezavantajları :

1. Rutubet , cam üzerinde sırlanmış porselene nazaran daha Çabuk yoğunlaşır. Bu da pisliklerin toplanmasını kolaylaştırır ve kaçak akımların meydana gelmesine sebep olur.

2. Cam , muntazam olmayan şekiller için porselene nazaran daha az müsaittir. Buna sebep , döküldükten sonra soğumanın her tarafta eşit şekilde olmaması ve bundan dolayı camda iç gerilimlerin meydana gelmesidir. Bu nedenle camdan ancak yekpare gövdeli ve az şekilli mesnet tipi izolatörler yapılabilmekte fakat buna karşılık zincir tipi izolatörler için geniş kullanılma sahası bulunmaktadır.

İzolatörlerin yüzeyleri aşınma ve karbonlaşma ile çabuk bozulmaya meyillidir. Son zamanlarda karbonlaşmayan böylece açık havada kullanılabilen cycloaliphatic epoxy resin gibi maddeler geliştirilmiştir. Bu maddenin yüksek mekanik mukavemeti, cam elyafı ile takviye edildiğinde aynı mekanik yük için izolatör ağırlığında %30’a varan bir azalma olmaktadır. Ayrıca bu maddeye porselenden daha kolay istenilen profil verilebilmektedir.

İZOLATÖR İLE İLGİLİ TERİMLERİN AÇIKLAMALARI :

İzolatörlerin anlatımı sırasında kullanılacak bazı terimlerin basit açıklamaları aşağıda verilmiştir. Türk Standartları Enstitüsü’nce yayımlanan “Elektroteknikte Kullanılan Terimler ve Tarifler- İzolatörler ” ( TS 5007 / Ocak 1987 ) ise resmi bir kaynak olarak Ek-1’ de sunulacaktır.

Ark : Elektriğin sürekli olarak sıvı veya gaz içerisinden atlayarak akmasıdır.

Atlama : Bir izolatörün dışında normal olarak gerilim bulunan bölümleri arasında meydana gelen zarar verici boşalmadır. Atlama terimi , hem izolatör yüzeyi boyunca oluşan atlama hem de izolatör etrafındaki havada atlamayla oluşan zarar verici boşalmaları kapsar.

Ark Atlama Gerilimi : İzolatörün taşıdığı ve yalıttığı iletkenlerdeki normal frekanslı elektrik geriliminin atlamayı meydana getiren değeridir. Kuru ve yaş şartlar altında değişiklik gösterir.

Delinme : Bir izolatörün porselen ya da cam gibi yalıtkan aksamından geçen zarar verici boşalma olayıdır.

Delinme Gerilimi : Belirli test koşullarında bir zincir izolatör ünitesi ya da bir mesnet izolatöründe delinmeyi meydana getiren gerilimdir.

Gövde :Dıştan elektrik hatlarının , içten mesnet demirinin tespit edildiği porselen izolatörün montaj ve çalışma sırasında mekanik ve elektriksel etkilere karşı dayanıklılığını sağlayan ve genel olarak izolatörün siper , tespit yuvası gibi kısımlarını içeren porselen ya da camdan parçadır.

İletken Yuvası :İzolatörün tepesinde ve yanlarında bulunur. İzolatöre bağlanacak iletkenlerin yerleştirilmesine yarayan yerdir.

Kırılma Yükü : İzolatörün kullanılamaz derecede hasara uğramasını meydana getiren mekanik yüktür.

Kuruda Darbe Gerilimi : Belirli test koşullarında bir izolatörün zarar görmeden kuruda dayandığı gerilimdir.

Siper : İzolatörün , elektrik gerilimi atlama direncini arttırmak amacıyla özel olarak şekillendirilip bir veya birkaç katlı yapılan etek kısmıdır.

Standart Atmosfer Şartları : Çevre sıcaklığı 20 derece , baro metrik basınç 760mm cıva , rutubet %63 olma halidir.

Tespit Demiri : İzolatörün direk veya başka mesnede tespitine yarayan ve tespit yuvasına giren bir ucunda yivi veya kertikleri , diğer ucunda da direk veya başka mesnetlere tespitine yarayan düzeneği bulunan düz veya diğer şekilleri olan demirdir.

Tespit Yuvası : İzolatörlerin birbirlerine bağlanmasına veya mesnet demirlerine tutturulmasına yarayan ve yerine göre ( durdurma izolatörlerinde olduğu gibi ) düz veya yivli olarak yapılan delik veya kanallardır.

İZOLATÖRLERİN SINIFLANDIRILMASI :

İzolatörleri , kullanıldıkları hatların işletme gerilimine göre üç ayrı sınıfa ayırmak mümkündür. Bunlar ;

a-) Alçak gerilim hatlarında kullanılan izolatörler

b-) Orta gerilim hatlarında kullanılan izolatörler

c-) Yüksek ve çok yüksek gerilim hatlarında kullanılan izolatörlerdir .

A.G. HATLARINDA KULLANILAN İZOLATÖRLER

1000V ‘a kadar nominal gerilime sahip hatlarda kullanılmak üzere imal edilen izolatörlerdir. A.G. şebeke hatlarında kullanılan porselen izolatörler , mesnet ve gergi olmak üzere iki esas sınıfa ayrılırlar.

Mesnet İzolatörleri : İçine geçirilen tespit demiri ile mesnedine tutturulan ve çan şeklinde porselen gövdesi bulunan bir veya bir kaç siperi olan bir izolatör tipidir. İletken yuvası sayısına göre basit (tek) , ikili ve üçlü gibi alt tiplere ayrılırlar. N-60 , N-80 ve N-95 olmak üzere üç tipte yapılırlar. A.G şebeke hatlarında genellikle N-80 ve N-95 tipinde olanlar kullanılır.

Durdurucu İzolatör : Genel olarak elektrik hatlarının durdurucu direk veya son mesnetlerine konulan ve buralarda rastlanan büyük mekanik gerilmelere dayanabilen bir gergi izolatörüdür. Birden fazla siper ve iletken yuvası bulunur.

O.G. HATLARINDA KULLANILAN İZOLATÖRLER

İşletme gerilimi (1-35) kV arasında olan enerji nakil hatları , branşman hatları ve bu gerilimlerden herhangi birisi ile yapılan dağıtım şebekelerine ait hatlar ve bu hatlarla ilgili bağlantı tesislerinde kullanılan , porselen izolatörlerdir. O.G hatlarında kullanılan izolatörler genel olarak mesnet ve zincir tipi olarak iki ana gruba ayrılırlar.

O.G. Mesnet İzolatörleri

İzolatör demiri aracılığıyla ile mesnedine oturtulan , gövdesi çan şeklinde olan ve bir veya bir kaç siperi bulunan izolatörlerdir. Bu tip izolatörler , tek parça halinde yapılabileceği gibi , tek parça haline getirilmiş iki veya daha fazla kısımdan da yapılmış olabilirler. Yani bu tip izolatörler , kullanılma imkan ve şartlarına göre tek izolatör halinde kullanılan basit tipler şeklinde veya birkaç izolatörün birbiri ile tek parça haline getirilmek üzere yapıştırılabilmesini veya bağlanabilmesini mümkün kılan bir düzen ile tutturularak kullanılan birleşik tipler şeklinde de yapılabilirler.Bundan başka izolatörlerin çalıştırılacağı atmosfer şartlarına göre özel şekilde imal edilen sis ve takviyeli tipler de mevcuttur.

ZİNCİR TİPİ İZOLATÖRLER

Gövdesini , benzeri başka izolatörün gövdesine , izolatör demirine veya kolonlara bağlayabilme düzeni bulunan izolatörlere zincir tipi izolatörler veya zincir izolatörü elemanları adı verilir. Bunlara zincir tipi denmesinin sebebi , mafsallı olarak birbirlerine bağlandıklarında bir nevi zincir meydana getirmeleridir.

O.G. li hatlar ile Y.G. hatlarında kullanılacak zincir izolatörü eleman sayısı ve tipi , hattın gerilimine ve kullanma maksadına göre değişir. Bu duruma göre , zincir izolatör elemanı , tek başına kullanılabileceği gibi 2 , 3 , 4 , 5 , 6 veya daha fazla sayıda zincir izolatörü elemanının uygun şekilde birleştirilerek kullanılması da mümkündür. Böyle birden fazla sayıda zincir izolatör elemanının mafsallı olarak birbirlerine bağlanması ile meydana getirilen diziye izolatör zinciri adı verilir.

İzolatör zincirlerini de , kullanım amaçlarına göre ikiye ayırmak mümkündür. Bunlardan ; taşıyıcı olarak (düz hatta taşıyıcı direkte) kullanılanlara tek askı tertibatlı takım , durdurucu olarak kullanılanlara da ( durdurucu , nihayet , branşman direkleri gibi ) tek gergi tertibatlı takım adı verilir.

İzolatör Zincir Takımı : Her zincirde kullanılacak zincir izolatörü eleman sayısı ve tipi , hattın gerilimine ve zincirin kullanılacağı amaca göre belirlenir. Hatlardaki kuvvetlerin , bir izolatör zinciri tarafından karşılanamayacağı durumlarda , birbirine uygun şekilde paralel bağlanmış izolatör zincirleri kullanılır ve bunlara izolatör zincir takımı adı verilir.

İzolatör zincir takımı genellikle iki izolatör zincirinin uygun şekilde paralel bağlanmasıyla oluşturulur. Oluşturulan bu izolatör zincir takımlarını da kullanım amaçlarına göre ikiye ayırmak mümkündür. Bunlardan ; taşıyıcı olarak kullanılanlara çift askı tertibatlı takım , durdurucu olarak kullanılanlara ise çift gergi tertibatlı takım adı verilir.

İZOLATÖR DEMİRLERİ :

İzolatörlerin direklere veya başka mesnetlere tespitine yarayan ve tespit yuvasına giren ucunda yivi veya kertikleri , diğer ucunda da direk veya başka mesnetlere tespitine yarayan düzeneği bulunan düz veya diğer şekillerde olabilen ve genellikle St 37 çeliğinden yapılan şebeke malzemelerine izolatör demirleri ya da tespit demirleri adı verilir.

İzolatör demirleri ; kullanıldıkları izolatörlerin gerilim değerlerine göre A.G. ve O.G. izolatör demirleri olmak üzere iki çeşide ayrılırlar. Bu tiplerin her ikisini de , tespit edildikleri traverslerin tipine veya diğer bir deyişle kullanma amacına göre taşıyıcı ve durdurucu tip izolatör demirleri şeklinde iki gruba ayırmak mümkündür.

A.G. İzolatör Demirleri : Gerilimi 1kV ’ a kadar olan A.G. şebeke hatlarına ait izolatörlerin , doğrudan doğruya direk ya da traverslere tespitinde kullanılan izolatör demirleridir. Bu tip izolatör demirleri , tespit edildikleri traverslerin tipine bağlı olarak veya kullanım amacına göre taşıyıcı ve durdurucu olmak üzere ikiye ayrılır. Taşıyıcı tipte olan izolatör demirleri A , durdurucu tipte olanlar ise B harfi ile adlandırılmaktadır. Bu tip izolatör demirleri , demir ve beton direklerde , demir ve beton traversler için kullanılırlar ve düz biçimdedirler. A tipinin A80 ; B tipinin de B80 ve B95 olarak adlandırılanları mevcuttur.

Bunlardan başka ağaç direkli A.G. şebeke hatlarında kullanılan ve deve boynu izolatör demiri adı verilen veya D tipi diye anılan diğer bir izolatör demir türü daha mevcuttur. Bu tip izolatör demirleri eğri biçimde olup taşıyıcı ve durdurucu olanları ve bunların da D80 ve D95 olarak anılan tipleri vardır. Bu tip travers demirlerinde , demirin izolatör yuvasına girecek kısmı kertikli , direğe girecek kısmı da ağaç vidası şeklinde açılan dişlere sahiptir. Doğrudan doğruya direk gövdesine vidalanır.

A , B ve D harflerinin yanındaki 80 sayısı , bu izolatör demirlerinin N-80 tipi izolatörler için ; B ve D harflerinin yanındaki 95 sayısı ise bunların N-95 tipi izolatörler için kullanılabileceğini ifade eder.

TABİİ TESTLER

Suni testler , kolay ve çabuk sonuç vermelerine karşı , servis şartlarını laboratuarda yeterince temsil edememekle tenkit edilirler . Suni testler altında başarılı davranışı tespit edilen bir izolatör hakkında son karar servis şartları altında işleyişine bakılarak verilir . bu halde esas kriter izolatörün belli bir sürede yapacağı atlama sayısıdır .

İzolatörün bir bölgedeki davranışını direkt olarak ölçmek daha emin bir sonuca varmak için tabii test metotları geliştirilmiştir . Tabii testler suni testlerin geçerliliğini tespit bakımından da gereklidir . Bu nedenle muhtelif ülkelerde yıllardan beri faaliyette bulunan test merkezleri kurulmuştur . Bunlar içinde en önemlileri İngiltere’deki Graydon ve Brighton ile Almanya ‘daki Friesenheimer Insel ve Ickern test merkezleridir .Tabii testlerin başlıca avantajları izolatör davranışının işletme şartları altında ve daha doğru olarak tespitine imkan vermesi dezavantajları ise testlerin pahalı oluşu ,uzun sürmesi deney şartlarının tekrarlanmaması ve varılan sonuçların farklı atmosferik kirlenme şartlarına haiz başka bir bölgeye tatbik edilemeyişidir.

Otuz yılı aşkın bir zamandan beri İngiltere’de kullanılan tabii test metodunda , davranışı ölçülmek istenen izolatörler seçilen bir bölgede , işletme gerilimi altında tecrübe veya gerçek enerji nakil hatları üzerinde incelemeye tabii tutulmaktadır . Belirli bir süre içinde meydana gelen atlama sayısı izolatörün iyilik derecesini belirlemede esas kriter olarak alınmaktadır . Ayrıca meteorolojik durum , genliği belli değerleri aşan ( 25 ,50 ve 150 mA )kaçak akım sayıları kaydedilir . Kaçak akım sayıları izolatör davranışını ölçmede yeterli bir kriter olmadan ziyade , izolatörün kirlenme derecesini belirlemede faydalı olmaktadır . Bunlar ilaveten , korona kayıpları kaçak akımların dalga şekli ve faz açısı , izolatör boyunca potansiyel dağılımı , radyo ve televizyon interferens ( parazit ) seviyeleri gibi faydalı ölçmeler yapılabilir .

Almanya’da Ludwigshafan on Rhein yakınındaki Insel test merkezinde izolatörlerin ağır endüstriyel kir ve sis altında davranışları incelenmektedir . Belirli bir sürede daha fazla sayıda atlama olmasını sağlamak için test gerilimi normal servis geriliminden daha yüksek seçilmelidir . Mesela 110 kV’luk bir izolatör 125kV de denenmektedir . Test gerilimin işletme geriliminden farklı olması atlama sayılarını etkilemekle beraber , izolatörlerin istatistiksel değerlendirilmesi ve birbirileri ile mukayesesi bakımından engel teşkil etmez . Değerlendirme kriteri , bir izolatördeki atlama sayısının bütün izolatördeki toplam atlama sayısına bölünmesi ile hesaplanmaktadır .

Reverey ve Verma tarafından geliştirilen bu metotta izolatörler yukarıdaki şekildeki gibi düzenlenmektedir . Herhangi bir test izolatöründe atlama olması durumunda ilgili sigorta atacak askı izolatörü seri devreye sokulmakta ve zincir boyu %30 kadar arttırılmaktadır . Atlamayı takiben gerilim otomatik olarak 3 dakika süre ile kesilir ve bu süre içinde izolatör dirençleri ölçülür . Her atlama ve atlama zamanı kaydedilir . 3 dakika sora gerilim 45 kV den başlayarak 125 kV ye kadar otomatik olarak arttırılır . Atlamanın meydana geldiği izolatör boyu %30 arttırılmış olduğundan bu izolatöre tekrar atlama olmaz . Yanan sigortalar periyodik olarak değiştirilerek atlama yapan izolatörler tekrar deneylere dahil edilmiş olurlar .

Hebert ve Causse tabii şartlar altında ve servis geriliminde tutulan izolatörlerin gerilimlerini atlma oluncaya kadar yavaş yavaş yükselterek ( takriben 6 dakika ) atlama gerilimini tayin ediyorlar . Bu şekilde izolatörlerin birbirileri ile karşılaştırılması yapılmaktadır . Bu metot orta gerilim için geçerli olabilir . Metodun başlıca mahzurları sık sık tekrarlanan atlama nedeniyle kir tabakasının bozulması ve sürekli olarak ayarlanabilir bir gerilim kaynağını gerektirmesidir .

Templaar benzer bir usul kullanmaktadır . 100 kV servis gerilimi altında bulunan izolatörlerin gerilimini her 10 dakikada kademe kademe 165 kV’a kadar yükseltirken sızma akımına ve atlama sayılarını tespit edilmektedir . Bu metodun gayesi , bir faz toprak arızası halinde izolatörlerin davranışlarını ölçmektir .

Kizulgur ve Tuzlu – Sis Test Metotlarının Karşılaştırılması

Her iki metot izolatörlerin atlama performansını farklı yaklaşımlarla ölçmeye çalışmaktadır .

Tuzlu sis metodunda temiz haldeki izolatör sisli ortamda şekil ve profiline bağlı olarak ıslak kirle kaplanmaktadır . Bu nedenle , farklı şekil profili izolatörlerin kirlenme durumları birbiri ile karşılaştırılabilir . Ancak izolatör yüzeyinde kir birikimi pratikte olduğu gibi oluşmaz . Sis su damlacıkları şeklinde yüzeyde birikir ve akar . Yüzeyde katı kirler olmadığından pratikteki gibi kalın ve yaygın bir ıslak kir tabakası teşekkül etmez . Kizelgur metodunda ise izolatör suni olarak ve homojen tarzda önceden kirle kaplanıp sonra ıslatıldığından şekil ve profilin kirlenme ,dolayısıyla atlama üzerine tesiri ile servis şartları yeterince temsil edilemez .

Tuzlu sis metodu izolatörleri davranışlarına göre derecelendirirken kizelgur metodu dayanım gerilimini kirlenme derecesinin ( yüzeysel kir iletkenliğinin ) fonksiyonu olarak eğri şeklinde verir . Birinci metot sahil , ikinci metot ise endüstriyel bölgelerde kullanılacak izolatörlerin seçiminde kullanılmaktadır . Ancak , bir bölgenin kirlenme derecesi çok çeşitli faktörlere bağlı olduğundan kesinlikle ölçülemez . Göz önüne alınan bir bölgede kullanılacak izolatörlerin seçimi için testlerde dikkate alınarak kirlenme derecesi ne olmalıdır ? Aşağıdaki tablo bu konuda yaklaşık bir fikir vermektedir .

İletken Elektrolitik Kir Tabakasının Oluşması :

İzolatörler servis şartlarında çeşitli türlerde kirlere maruz kalırlar. İzolatörlerde atlama olayının oluşması için kir mutlaka gereklidir. Ancak kir tabakası kuru kaldığı sürece izolatörde atlama olmaz. Kir tabakasının ıslanarak iletken hale gelmesi halinde durum değişir.

İzolatörlerin maruz kaldığı kirler (a) endüstriyel ve (b) sahil bölge kirleri olmak üzere iki kısma ayrılabilir. Endüstriyel tür kirlerin bilemiş ve miktarları bir bölgeden diğer bölgeye çok fark eder. Endüstriyel tür kirler arasında bulunan kül, is , kömür , çimento , alkali tuz ve metal oksit tozları ile özellikle kükürt , flor , klor gazları ve bunların oksijen ve hidrojen bileşenleri izolatör kirlenmesinde önem taşırlar. Kimyasal gazlar , sis ve yağmur olmasa bile , rutubetli şartlarda izolatör yüzeyinde iletken kir filmi oluşturabilirler. Diğer kirler özellikle sis ve çiseleyen yağmur altında izolatör yüzeyinde kolayca iletken bir kir tabakası teşkil ederek atlamalara sebep olabilirler.

Denize yakın bölgelerde kir bileşimi deniz tuzundan ibarettir. Fırtınalı havalarda ve rüzgarın denizden estiği anlarda atomize halde tuzlu deniz suyu bu bölgelerdeki izolatörleri , oldukça iletken bir tuz tabakası ile kolayca kaplayarak atlamalara sebep olur.

İzolatör yüzeyine kir birikimini bir çok faktör etkiler. Bunlar içinde başlıcaları; bölgenin kirlenme ve atmosferik ( yağmur , rüzgar) şartları , izolatörün şekli ve konumu ile gerilimin cinsidir. Aynı izolatörün doğru gerilim altında alternatif gerilime oranla daha çok daha fazla kir topladığı bilinmektedir. Bütün bu faktörler sonucu izolatör yüzeyi homojen dağılımlı olmayan bir kir tabakası ile kaplanmış olur.

Kuru Bölgelerin Oluşması ve Ön Deşarjların Tutuşması :

Pratikte servis şartlarında kirli ve ıslak durumlarda izolatör yüzeylerinde deşarjların tutuştuğu ve atlamaların meydana geldiği görülmektedir. Bir izole yüzeyde herhangi bir noktada deşarjın boşalması için bu noktadaki zorlamanın hava dielektrik dayanımını
(~30 kV/cm) aşması gerekir. Halbuki , servis şartları altında bir izolatör zinciri boyunca ortalama gerilim gradyanı 500V/cm civarındadır. Kirli şartlarda deşarjın tutuşması izolatör yüzeyinde aşırı zorlanan bölgelerin oluşmasıyla açıklanabilir. Bu bölgelere “kuru bölgeler ” veya “ kuru bantlar ” adı verilmiştir.

Kaynaklar :

Enerji Dağıtım ve Projesi , Kenan UÇKU , Ankara-1974

Elektrik Şebeke Kayıpları , Prof. Dr. Hüseyin ÇAKIR , Yıldız-1985

Yüksek Gerilim İzolatörlerinin Kirlenme Atlama Gerilimlerinin Hesaplanması Prof. Dr. Ahmet RUMELİ , Ankara-1973

Enerji Hatları Mühendisliği , H. Hüsnü DENGİZ , Ankara

Handbook of Electrical and Electronic İnsulating Materials , W. Tiller Shugg , İ.T.Ü Library TK 3401.S58/1995

Partical Discharge Detection in High Voltage Equipment , F . H . Kruger , İ.T.Ü Library TK 3431.K74/1989

Insulator News & Market Report ( INMR ) , monthly magazine , june 200

TSE , TS 5007 / Ocak 1987 , Türk Standartları Enstitüsü

www.insulators.com

Çanakkale Seramik Fab. İzolatör Kataloğu , 2003

Yukarıda özetler verildi;