elektrik port üyelik servisleri elektrik port üyelik servisleri

Alüminyum İletkenli Yer Altı Kabloları

Bu yazımızda alüminyum iletkenli yer altı kablolarının genel özelliklerine değinirken, bakır iletkenler ile karşılaştırmasını yapıyoruz.



A- A+
15.05.2015 tarihli yazı 19349 kez okunmuştur.

Çağın metali olarak adlandırılan Alüminyum; uçak, uzay, inşaat ve elektrik gibi çok geniş bir uygulama alanına sahiptir.

 
Alüminyum'un elde edilme çalışmaları 1807’den itibaren başlanmış ve 1812’de Fransa’da keşfedilmiştir. 1825’te Amerika ve Fransa’da hava hattında, 1908 yılında hava hattı çelik özlü alüminyum iletkeni olarak kullanılmaya başlanmıştır.


Dünyada alüminyumun enerji alanında kullanımı 1930'lu yıllardan itibaren giderek artış göstermiş şu anda alüminyum iletkenler ve izoleli enerji kabloları enerji iletiminde büyük bir üstünlük sağlamış bulunmaktadır. 

Ülkemizde ise bu alanda alüminyum kullanımına 1950 yılından itibaren başlanmıştır. Tüm gelişmiş ülkelerin yıllar önce kullanmaya başlamasına rağmen, Türkiye’de alüminyum iletkenli yer altı kablo kullanılması oldukça geç başlamıştır. Bu yönde özellikle, elektrik dağıtım anonim şirketleri de alüminyum iletkenli yer altı kablolarına geçmeye başlamışlardır ve yatırımlarını bu yönde hedeflemişlerdir.

Halen ülkemizde çıplak iletkenler ile yapılan yüksek ve alçak gerilim hatlarında tamamen alüminyum kullanıldığını söylemek mümkündür.


 

Enerji İletiminde Alüminyum Metalindeki Gelişmenin Önemli Nedenleri


Yakın bir geçmişe kadar enerji iletiminde bakır, yüksek elektrik geçirgenliği ve mekanik özellikleri nedeni ile dünyada en çok kullanılan metal olmasına rağmen günümüzde bu metalin yerini alüminyum almış bulunmaktadır. 
 


 İlginizi Çekebilir : Baralar ve Bara Sistemleri |1. Bölüm

Bu değişikliği meydana getiren önemli nedenler,

► Bakır metalinin elde edildiği kaynaklar dünyada sınırlıdır. Bilindiği gibi yer kabuğunun yaklaşık % 0,01'i bakır, buna karşılık % 8,0'i ise alüminyumdan oluş maktadır. Bakır rezervleri gittikçe azalmakta, bakır cevherleri fakirleşmekte bu nedenle ek zenginleştirme usullerinin uygulanması gerekmektedir.

► Alüminyumun elektrik alanında tanınması mümkün olmuş, pratikte karşılaşılan sorunlar halledilmiş olduğundan enerji iletiminde güvenilir bir ham madde olduğu anlaşılmıştır. 

► Alüminyumun sahip olduğu fiziksel özellikler ve bunların uygun şekilde kullanımı ve imalat teknolojilerinde yapılan sürekli yenilikler kendisine enerji iletiminde büyük avantajlar sağlamıştır. 
                                                                            


 İlginizi Çekebilir : Kablolarda Yaşlanma ve Sebepleri

Elektrik enerjisinin taşınmasında önemli olan güç miktarıdır. Hedeflenen güç miktarına göre kablo kesitleri tayin edilir. Aynı anma gerilimine sahip farklı cins iletkenlerden oluşan aynı değerde güç taşınabiliyorsa, seçilecek iletken türünde daha ekonomik açıdan maliyetli olanı tercih etmek gerekir.
 
Tablo 1: Alüminyum ve bakırın fiziksel özellikleri

ÖZELLİK BAKIR ALÜMİNYUM
YOĞUNLUK 8,96 g/cm3 2,70 g/cm3
ÖZDİRENCİ (20 0C ) 1,72×10-8 Ω mm2/m 2.82×10-8 Ω mm2/m
ÖZİLETKENLİK (20 0C ) 58,14 Ω m-1 35,46 Ω m-1


 

Bakırın ve Alüminyumun Karşılaştırılması


Bakır ve alüminyum iletkenden oluşan farklı iki kablonun uzunlukları, kabloların anma gerilimleri, taşınan akımlar ve özellikle hedeflenen güç miktarları eşit olduğu varsayılarak:

 

1. İletkenlik


  R = ƿ * l / S …. (1)
  ǷAL = 0,028264 Ω mm2/m
  ǷCU = 0,017857 Ω mm2/m
  RAL = RCU  ( R = U/I ) … (2)    
  SAL / SCU = 1,5827

Yukarıda da görüldüğü üzere aynı değerde gücü taşıyabilmek için kullanılacak alüminyum iletkenli kablonun kesiti, bakır iletkenli kablonun kesitinin yaklaşık olarak 1,6 katı olmalıdır.

 

2. Ağırlık


  dCU  =  8,9 g / cm3
  dAL  = 2,7 g / cm3

Ağırlık = Kesit * Özgül Ağırlık ….ifadesinde değerler yerine yazıldığında aynı değerde güç taşıyabilen alüminyum iletkenli kablonun ağırlığı, bakır iletkenli kablonun ağırlığının yarısı kadardır.

 

3.Maliyet


Bakır ve alüminyum iletken fiyatları günlük olarak Londra Metal Borsası ( LME ) tarafından belirlenmektedir. 11 Şubat 2013 tarihinde :

Alüminyum   : 2.076  $ / Ton
Bakır            : 8.216  $ / Ton


Tablo 2 – Maliyet Karşılaştırılması

İLETKEN ÇEŞİDİ KULLANILAN İLETKEN MİKTAR( Kg ) MALİYET ( $ )
BAKIR 2.000 16.432
ALÜMİNYUM 1.000 2.076
 

Aynı değerde güç taşıyabilen bakır iletkenli kablonun iletken maliyeti, alüminyum iletkenli kablonun iletken maliyetinin yaklaşık olarak 8 katı kadardır. 

Gelişmiş ülkelerde alüminyum iletken kullanımına uzun yıllar önce geçilmiştir ve günümüzde gelişmiş ülkelerde kişi başına düşen alüminyum kullanılma miktarı oldukça fazladır. Nasıl ki bebek ölüm oranının düşük olması bir ülkenin gelişmiş olduğunun göstergesi ise kişi başına düşen alüminyum kullanılma oranının da yüksek olması bir ülkenin gelişmiş olduğunun en önemli göstergesidir.Maliyet açısından bu kadar büyük fark olmasına rağmen alüminyum iletkenli kablo kullanılmaması akıllara ‘‘Türkiye’nin toprağa gömecek parası çok mu?’’ sorusunu getiriyor.

 



 İlginizi Çekebilir : Kabloların Depolanma Prensipleri Nelerdir?
 

Sonuç

Yapılan hesaplamaların dışında alüminyumun daha önce bahsedilen teknik üstünlüklerinden ortaya çıkan ek avantajları dikkate aldığımızda büyük bir zorunluluk olmadıkça, enerji iletim alanında bakır kullanılmama sı gerektiği, alüminyum kullanımı ile kuruluşlarımıza ve genelde ülkemize büyük tasarruflar sağlanacağı açıkça görülmektedir. 
 
Kaynak:
►EMO