T.C. BÜLENT ECEVİT ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ EEM449 AYDINLATMA TEKNİĞİ YÜKSEK ELEKTRİK MÜH. KÖKSAL BAYRAKTAR MONOFAZE VE TRIFAZE GERİLİM DÜŞÜMÜ SINIR DEĞERLERİ VE BİR PROJE ÜZERİNDE HESAPLAMA ÖRNEĞİ ZEKİ YILMAZ

GERİLİM DÜŞÜMÜNÜN ANLAMI VE ÖNEMİ Enerji merkezlerinde üretilen doğru ve alternatif akım elektrik enerjisi, tüketim merkezlerine iletken adı verilen devre elemanları ile taşınır. Tüketim merkezlerine iletilen elektrik enerjisi abone olarak adlandırılan kullanıcılar tarafından kullanılır. Aboneler ise televizyon, bilgisayar, çamaşır makinesi, fırın, ütü, iş makinesi vb. gibi aygıtları kullanarak bu enerjiyi tuketirler. Tüketicilerin kullandıkları devre elemanları, enerjinin üretildiği merkezlere olan yakınlık derecesine göre verimli çalışır. Dağıtım merkezlerine çok uzakta bulunan alıcılar tam verimle çalışmazlar. Örneğin akkor flamanlı lambanın sönük ışıkla yanması, çamaşır makinesi motorunun ısınması, fluoresan lambanın yanmaması veya televizyonun çalışmaması gibi. Devre elemanlarının tam verimle çalışmamasına etki eden koşullardan birisi de Gerilim Düşümü olarak nitelendirilen olaydır. Gerilim düşümü kavramını ifade etmek için Şekildeki devre incelenebilir.

Devrede enerji kaynağından 2000 metre (İ) uzaklıkta bulunan bir aydınlatma devresine şekilde görüldüğü gibi elektrik enerjisi iletken telle iletilmektedir. Şekilde görülen sisteme bir enerji verildiğinde lamba yanar. V1 ve V2 gerilimleri birer voltmetre yardımı ile ölçülecek olursa, lamba uçlarına bağlı olan V2 gerilim değerinin V1 geriliminden düşük olduğu görülür. Kaynak gerilimi sabit tutularak devreye lambaya göre daha fazla akım çeken bir alıcı bağlandığında iletken telde ısınma meydana geldiği görülür. Bilindiği üzere, her iletken telin kendine özgü bir direnci vardır. İletken telden bir akım geçirilecek olursa, iletken telin üzerinde, iletkenin direnci ve iletken telden gecen akımın karesi (I 2 *R) ile orantılı olarak ısı şeklinde bir enerji kaybı meydana gelir. İletkenlerde ısı şeklinde ortaya çıkan enerji kayıpları enerji iletiminde istenmeyen bir durumdur. Bu nedenle uygulamada hatlarda meydana gelen gerilim düşümü veya kayıpların en düşük değerde olmasına özen gösterilir. İletken telde meydana gelen gerilim düşümünü bulmak için kaynak gerilim değerinden alıcı üzerindeki gerilim değeri çıkarılır.

16 Haziran 2004 Tarih ve Sayılı Resmi Gazete’de yayınlanarak yürürlüğe giren, Elektrik İç Tesisleri Yönetmeliği’nin 57.Maddesi a.3 bendinde; “İç tesis hatlarında sürekli en büyük işletme akımı ile işletme gerilimine göre yüzde gerilim düşümü, Yapı bağlantı kutusu ile tüketim araçları arasında:  - Aydınlatma ve priz devreleri için %l,5’i  - Motor devreler için %3’ü, geçmemelidir. ii) Yapının yada yapı kümesinin beslenmesi için bir transformatör kullanılmışsa, bu transformatörü çıkış uçları ile yapı bağlantı kutusu arasındaki gerilim düşümü %5’i geçmemelidir.“ hükümleri yer almaktadır. GERİLİM DÜŞÜMÜ SINIRLARI

Gerilim Düşümünde Kullanılan Formüller Monofaze Gerilim Düşümü Trifaze Gerilim Düşümü  %e=Gerilim düşümü (V)  L= Hat Uzunluğu(m)  k=Özgül iletkenlik katsayısı (m/Ω.mm 2 )  P=Güç (W)  S=Kesit(mm 2 )  U=Gerilim(V)

Elektrik İç Tesisleri Yönetmeliği’nin 57.Maddesinin a.3 bendinde iii) Elektrik iç tesislerinde gerilim düşümlerini hesaplanmasında aşağıdaki formüller kullanılabilir: - Bir Fazlı Alternatif Akım Tesislerinde: Akım biliniyorsa:, Güç biliniyorsa: Yada yüzde gerilim düşümü olarak : -Üç Fazlı Dengeli Yüklü Alternatif Akım Tesislerinde: Akım şiddeti biliniyorsa : Güç biliniyorsa : yada;

Yukarıdaki formüllerde  e: Gerilim düşümü (Volt) (Bir fazlı hatlarda gidişi ve dönüş iletkenleri üzerindeki; üç fazlı hatlarda ise yalnızca faz iletkenini üzerinde gerilim düşümü hesaplanacaktır.)  L: Hat uzunluğu (metre)  I: Akım şiddeti (amper)  U: İşletme gerilimi (üç fazlı şebekelerde faz arası gerilimi) (volt)  Cosp: güç katsayısı (omik yüklenmede ve doğru akımda cos0 1 alınır)  N: güç (Watt)  X:özgül iletkenlik katsayısı (m/ Ω.mm²)  S: iletken kesiti (mm²)

KURULU GÜÇ VE TALEP GÜCÜ Kurulu Güç : Bir tesiste bulunan elektrik enerjisi tüketicilerinin anma (etiket) güçlerinin toplamını ifade eder. Talep Gücü : Kurulu gücün talep faktörüne çarpılması ile elde edilir. Kurulu gücü 8 KW’ye kadar %60 kalan bölüm için %40 alınır. Talep Faktörü Katsayısı : Belirli bir zaman aralığında bir tesisin veya tesisler grubunun maksimum talep gücünün, bu tesis(-ler)in toplam kurulu gücüne oranı  İletken kesitinin belirlenmesi için yapılan hesaplarda talep yük esas alınmalıdır.  Gerilim Düşümü hesabı Talep Gücüne göre yapılır.

Elektrik Tesisat Projesi Gerilim Düşümü ve Akım Kontrolü Hesabı Ana kolon hattı için 4x10mm 2 yer altı kablo kesiti, kolon hattı için 4x6mm 2 ’lik NVV antigron kablo ve linye hattında 2,5mm 2 ’lik bakır iletken kablo kullanımına göre gerilim düşümü ve akım kontrolü hesabı aşağıdaki gibi olur. Örnek Uygulamaya ait Ana Kolon, Kolon ve En Uzun ve En Güçlü Linye Tek Hat Şeması