elektrik port üyelik servisleri elektrik port üyelik servisleri

Alüminyum ve Alaşımları

Alüminyum, elektrik mühendisliğinde en çok kullanılan iletken malzemedir. Bu yazımızda alüminyum hakkında bilgiler vererek kullanım alanlarını inceleyeceğiz.



A- A+
06.08.2011 tarihli yazı 6402 kez okunmuştur.

Uzun yıllar boyunca alüminyum, birçok elektrik mühendisliği dalında iletken malzeme olarak kullanıldı. Malzeme bakımından bakıra göre daha hafiftir (yoğunluğu bakıra göre üç kat daha azdır) dolayısıyla ucuzdur ve taşınması kolaydır. Bir diğer avantajı da fiyatı bakırda olduğu gibi dalgalanmalara maruz kalmaz. 1960 ve 1970 yıllarında bütün dünyada bakır fiyatlarında keskin yükselmeler yaşanmıştı. Bu durum, önceleri bakırın standart malzeme olarak kullanıldığı birçok uygulamada alüminyum kullanılmaya başlamasına yol açmıştı. Ev içi elektrik tesisatları, transformatör bobin sarımları gibi uygulamalarda alüminyumun bakıra göre daha az uygunluk gösterdiği görünce 1990'lı yılların sonlarından itibaren tekrar bakıra dönüş oldu.


Kullanım Alanları

Dağıtım Barası


Alüminyum 60 yılı aşkın bir süredir dünyada dağıtım barası olarak kullanılmakta ve düşük ağırlığı ve sağlamlığı nedeniyle 1960'tan itibaren uygulamaları giderek artmaktadır. Alüminyum, geniş dökme şeritlerinin (600 mm x 15 mm'ye kadar) piyasada bulunabilmesi nedeniyle izabe tesisleri (İzabe, maden cevherinin metal içeriğini yüksek sıcaklıkta indirgenme tepkimesi yardımıyla cevherin geri kalanından ayırma süreci) elektrokimyasal tesisler gibi büyük endüstriyel tesislerde kullanılmaktadır. Alüminyum, bakırla karıştırıldığında daha düşük olan ağırlığı nedeniyle kesici düzeneklerinde de kullanılmaktadır.

Alüminyum kullanımındaki önemli bir sorun, yüzeyinin cıvatalı bağlantı için hazırlanması durumunda hızla oksitlenmesidir. Bu durum, bağlantı tekniklerinde önemli gelişmelere yol aşmıştır. Sık sık sökülmesi gereken alüminyum dağıtım baralarında vidalı bağlantılar genellikle gümüş veya kalay kullanılarak elektroliz yöntemi ile kaplanmıştır.


Kablo


Alüminyum, 66 kV'a kadar olan güç kablolarında 16 mm2 kesit alanı üzerindeki kablolar halinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Uzun süreli sorunsuz hizmetin sağlanabilmesi için gerekli özel bağlantı ve kutuplama teknikleri yüzünden alüminyum, evlerdeki tesisat için normal koşullarda kullanılmamaktadır.


Havai Hatlar

ACSR (aluminium conductor steel reinforced – çelikle güçlendirilmiş alüminyum iletken) havai hat iletkenler, güç dağıtım sistemleri için tüm dünyada kullanılmaktadır. Bimetalik korozyon riskinin ortadan kalkmış olması belirli bir kesit alanı için yüksek iletknliği nedeniyle ACSR kullanımı giderek artmaktadır. Kontak tellerini desteklemek için ACAR (aluminium conductor alloy reinforced – alaşımla güçlendirilmiş alüminyum iletken) katener iletkenleri de daha düşük ağırlıkları ve bakırla karşılaştırıldığında daha düşük çalınma riski yüzünden, demiryolları için havai elektrifikasyon sistemlerinde sıkça kullanılmaktadır.

 

Motorlar


Endüksiyon motorları için kafes rotorlarda genellikle alüminyum çubuklar kullanılmaktadır. Motorları soğutma için kullanılan fanlar gibi gövde parçaları da alüminyumdan yapılmaktadır.



Folyo sarımları


En küçük tiplerinden büyük güç kondansatörlerine kadar bütün kondansatör çeşitlerinde alüminyum kullanılmaktadır. Bazı transformatörler ve bobinler için de folyo sarımları uygundur. Folyo kalınlıkları 0,040 mm'den 1,2 mm'ye kadar 34 kademede değişmektedir. Hacmin % 60'ını kullanan bakır tele karşın alüminyum iletkenlerin hacmin % 90'ınını kullanması nedeniyle telle sarılmış bakır bobinden daha iyi hacim faktörü sağlanır. Daha iyi hacim faktörleri sayesinde ısıtma ve soğutma kolaylaşır. Hızlı radyal ısı transferi, düzenli bir sıcaklık profili oluşmasını sağlamaktadır. Alüminyumun dezavantajı, özellikle sarımların ve bağlantıların yapılması açısından zayıf olan mekanik dayanıklılığıdır.


 


Soğutma plakaları

Alüminyumun yüksek ısı iletkenliği ve katı veya içi boş şekiller halinde çekilmesindeki veya dökülmesindeki kolaylık, malzemeyi soğutma plakaları için ideal bir malzeme haline getirmektedir. Yarıiletken elemanlar ve transformatör gövdeleri bu alandaki geniş kullanımı göstermektedir. Düşük ağırlığı, bu malzemeyi doğrudan soğutulması gereken ekipmanın üzerine monte edilmesini kolaylaştırır.



Alper COPLUGİL

 


ANKET
Endüstri 4.0 için En Hazır Sektör Hangisidir

Sonuçlar