İletken montajı, elektrik tesisatlarının en kritik saha uygulamalarından biridir. Seçilen iletkenin özelliklerine (bakır/alüminyum), kullanım yerine (AG/OG) ve mekanik koşullara göre doğru kesit hesabı, uygun bağlantı tekniği ve havai hat montaj kuralları büyük önem taşır.
1. İletken Özellikleri: Bakır (Cu) ve Alüminyum (Al) Karşılaştırması
| Özellik | Bakır (Cu) | Alüminyum (Al) | Teknik Değerlendirme |
|---|---|---|---|
| Özdirenç (ρ) 20°C | 0,0178 Ω·mm²/m | 0,0278 Ω·mm²/m | Aynı kesitte Al, Cu’ya göre ~%56 daha yüksek dirence sahiptir. |
| Yoğunluk (Ağırlık) | 8,9 g/cm³ | 2,7 g/cm³ | Alüminyum, bakırdan yaklaşık 3 kat hafiftir (Havai hatlarda büyük avantaj). |
| Çekme Dayanımı | ~220 N/mm² (sert) | ~80-120 N/mm² (saf) | Bakır mekanik olarak çok daha dayanıklıdır. Alüminyumda kopma riskine karşı çelik özlü (ACSR) tipler geliştirilmiştir. |
| Isıl Genleşme Katsayısı | 17 x 10⁻⁶ /°C | 23 x 10⁻⁶ /°C | Alüminyum, sıcaklıkla daha çok genleşir (Sehim hesaplarında dikkat edilir). |
| Süneklik ve İşlenebilirlik | Çok iyi (kolay bükülür, lehimlenir). | Zor (kırılgan, oksit tabakası oluşturur). | Alüminyum montajda anti-oksit macun (pasta) ve özel pres pabuç kullanımı zorunludur. |
| Galvanik Korozyon | Paslanmaz çelikle uyumludur. | Bakır ile doğrudan temas ederse galvanik korozyona uğrar. | Farklı metallerin birleşiminde bimetal (Cu/Al) burçlar kullanılmalıdır. |
2. AG (Alçak Gerilim) ve OG (Orta Gerilim) Montaj Farklılıkları
| Kriter | AG (0,4 kV – 1 kV) | OG (6,3 kV / 10 kV / 34,5 kV) |
|---|---|---|
| Kullanılan Kablo Tipi | NYY (PVC izole), YVV (PVC), NYCY (Staplesiz), NA2XY (XLPE). | XLPE (Çapraz bağlı polietilen) izolasyonlu, bakır veya alüminyum iletkenli. |
| Montaj Ortamı | Kablo tavası, kanal, boru içi veya doğrudan toprak altı. | Çoğunlukla havai hat (direk) veya koruyucu boru içinde toprak altı. |
| Bağlantı Metodu | Sıkma (pres), vidalı terminaller. | Soğuk pres (hidrolik pres) ile özel bakır/alüminyum pabuçlar kullanılır. |
| Yalıtım Testi | 1000V Megger ile yalıtım direnci > 1 MΩ. | 5000V veya 10000V Megger ile test edilir; ayrıca VLF (Very Low Frequency) dayanım testi yapılır. |
Kritik Uyarı (Alüminyum Montajı): Alüminyum iletkenin yüzeyinde her zaman yalıtkan bir oksit tabakası (Al₂O₃) bulunur. Montajdan hemen önce bu tabaka tel fırça ile temizlenmeli ve hemen anti-oksidasyon macunu (örn: Kontak-past) sürülerek bağlantı yapılmalıdır. Aksi halde bağlantı ısınır ve yanar.
3. Kesit Hesabı (İletken Kesit Seçim Kriterleri)
Bir iletkenin kesiti (mm²) seçilirken dört temel kriter birlikte değerlendirilir:
a. Isınma (Akım Taşıma Kapasitesi)
İletkenin taşıması gereken nominal akım (Ib), kablonun ortam sıcaklığına ve montaj şekline göre düzeltilmiş akım taşıma kapasitesinden (Iz) küçük olmalıdır: Iz ≥ Ib
b. Gerilim Düşümü (ΔU) – En Sık Kullanılan Pratik Formül
İzin verilen gerilim düşümü, AG tesisatta %1,5 (aydınlatma) ve %3 (motor/priz) ile sınırlıdır. Pratik kesit hesabı:
AG Trifaze (Üç Fazlı) için:
[
S = \frac{\sqrt{3} \cdot L \cdot I \cdot \cos\phi}{k \cdot \Delta U}
]
AG Monofaze (Tek Fazlı) için:
[
S = \frac{2 \cdot L \cdot I \cdot \cos\phi}{k \cdot \Delta U}
]
Burada;
– S = Kesit (mm²)
– L = Hat uzunluğu (metre)
– I = Akım (Amper)
– cosφ = Güç faktörü (genelde 0,8 alınır)
– k = İletkenlik katsayısı (Bakır=56, Alüminyum=32)
– ΔU = İzin verilen gerilim düşümü (Volt cinsinden, örn: 380V için %3 = 11,4V)
c. Kısa Devre Termal Dayanımı (Minimum Kesit)
Bir kısa devre anında iletkenin erimemesi için yeterli kesitte olması gerekir (IEC 60364-5-54).
[
S_{min} = \frac{I_{sc} \cdot \sqrt{t}}{k}
]
Burada; I_sc = Kısa devre akımı (A), t = Açma süresi (s), k = Malzeme sabiti (Bakır=143, Alüminyum=92).
d. Mekanik Dayanım (Havai Hatlar İçin)
OG havai hatlarında minimum kesit, mekanik zorlanmalara (buz, rüzgar) karşı dayanım için ACSR (Çelik Özlü Alüminyum) iletkenlerde genelde en az 35 mm², köy şebekelerinde ise 50 mm² olarak belirlenir.
4. Havai Hat Montajı (Direkler Arası Montaj)
Havai hat montajında en kritik parametre Fleş (Sehim) ve Gerilme (Çekme Kuvveti)‘dir.
a. Fleş (Sehim) Hesabı
İki direk arasındaki iletkenin sarkma miktarıdır. Yaklaşık parabol formülü:
[
f = \frac{W \cdot a^2}{8 \cdot T}
]
Burada;
– f = Sehim (metre)
– W = İletkenin birim uzunluktaki ağırlığı (kg/m) [Buz ve rüzgar ek yükü dahil edilir]
– a = Direkler arası açıklık (metre) [Genelde OG’de 80-120 metre, AG’de 40-60 metre]
– T = İletkene uygulanan yatay çekme gerilimi (kg)
b. Montaj Sıcaklığı ve Gerilme Tabloları
- İletkenler, montaj anındaki hava sıcaklığına göre gerilir. Standart montaj sıcaklığı genelde 15°C kabul edilir.
- Eğer montaj yazın (40°C) yapılıyorsa, kışın (-10°C) soğuyup çekeceği için daha az gerilir; kışın yapılıyorsa yazın genleşmeyi karşılamak için daha çok gerilir. Bu ayarlamalar için Gerilme-Sehim Tabloları (Üretici katalogları) kullanılır.
c. Havai Hat Montaj Kuralları (Önemli)
- Makara ile Germe: İletkenler, özel germe makaraları (dynamometer) kullanılarak ayarlanan gerilme değerinde çekilir. Elle veya vinçle fazla gerilirse (aşırı germe) direkler devrilebilir veya iletken kopar.
- İzolatör Bağlantısı: OG’de iletken, izolatör (porselen veya polimer) üzerine bağlama teli ile ‘Yarım Şekil 8’ veya ‘Tam Şekil 8’ düğümü ile bağlanır. Bağlama teli, ana iletkenle aynı malzemeden (Cu/Cu, Al/Al) olmalıdır.
- Faz Aralığı: OG hatlarında fazlar arasındaki yatay mesafe, direk tipine göre en az 50-70 cm olmalı; rüzgarda fazların birbirine değmemesi (kısa devre) sağlanmalıdır.
- Yerle Toprak Arası Emniyet Mesafesi (YG/OG):
- OG (34,5 kV) yerleşim yerinde: en az 6 metre.
- OG (34,5 kV) yerleşim dışında: en az 5,5 metre.
- Trafo merkezi girişlerinde bu mesafeler artırılır.
Özet Tablo: İletken Montajı Karar Kriterleri
| Karar Noktası | AG (NYY/NA2XY) | OG Havai (ACSR / XLPE) |
|---|---|---|
| İletken Tercihi | Bakır (pahalı, esnek) veya Alüminyum (ekonomik). | Alüminyum ACSR (çelik özlü) mekanik dayanım için şarttır. |
| Kesit Tayini | Gerilim düşümü (ΔU) belirleyicidir. | Kısa devre termal dayanımı ve mekanik dayanım (buz/yük) belirleyicidir. |
| Bağlantı | Sıkma burç, vidalı terminal, anti-oksit pasta (Al için). | Hidrolik pres pabuç, germe kelepçeleri, bağlama telleri. |
| Montaj Sıcaklığı | Ortam sıcaklığına göre de-rating (düzeltme) yapılır. | Sehim tablolarına sadık kalınır; yanlış germe direkleri zorlar. |
| Koruma | Sigorta/K.A.R. ile kısa devre ve aşırı yüke karşı korunur. | Parafudr (aşırı gerilim) ve topraklama ile yıldırıma karşı korunur. |
Saha Uygulama Notu (Önemli):
– Bakır-Alüminyum Geçişlerinde: Bu iki metali doğrudan birbirine vidalamayın (galvanik korozyon). Mutlaka Cu/Al bimetal pabuç veya ara şerit (pirinç) kullanın.
– Bükme Radyüsü: Kablo bükülürken, kablo çapının en az 8 katı (NYYS için 6 katı) kadar bükme yarıçapına dikkat edilmelidir; aksi halde izolasyon çatlar.
– Gerilim Düşümü: Özellikle uzun beslemelerde (örnek: 200 metre) kesiti sadece akıma göre değil, gerilim düşümüne göre büyütün. Aksi halde motor verimsiz çalışır veya lambalar loş yanar.
Başka bir konuda (örneğin toprak altı kablo montajı veya döşeme derinlikleri) detay isterseniz memnuniyetle yardımcı olurum.