İzolatör Nedir?

İzolatör

Enerji nakil hava hatlarında kullanılan iletkenlerin direklere tespitine yarayan, iletkenleri hem taşımaya hem de toprak ile diğer iletkenlere karşı izole etmeye yarayanşebeke malzemelerine izolatör denir.


Enerji iletim ve dağıtım şebekelerinde kullanılan izolatörlerin iki ana görevi vardır:

  • Elektriksel bakımdan iletkenleri topraktan ayırmak
  • İletken ağırlığını ve iletkenlere gelen ek yükleri karşılamak

İzolatörler, elektrik akımına karşı büyük direnç gösteren, sıcak ve soğuk hava şartlarına dayanıklı malzemeler olan porselen ve camdan imal edilir. Bunlara ilaveten, silikon ve epoksi reçineli izolatörler de yapılmakta ancak maliyeti yüksek olduğundan pek kullanılmamaktadır.
İzolatörlerin iletkenlere gelebilecek yükleri emniyetli bir şekilde taşıyabilmeleri için mekaniki dayanımlarının da iyi olması gerekir.

İzolatör kısımları

İzolatör Nedir?
Gövde: İletkenin ve mesnet demirinin tutturulduğu kısımdır.
Tutturma yuvası: İzolatör demirinin izolatöre tespit edilebilmesi için açılan düz veya vidalı kısımdır.
Siper veya etek (damlalık): İzolatörün elektriksel direncini artırmak için gövdeye yapılmış bir veya birden fazla kanatlardır.
İletken yuvası: İzolatöre bağlanacak olan iletkenlerin yerleştirilmesi için yapılmış yuvalardır.
Tutturma demiri (izolatör demiri): İzolatörü direk veya konsol (travers) üzerine tespit etmeye yarayan demir aksamdır.

İzolatör Çeşitleri

İzolatörler elektrik akımına karşı direnci çok büyük ve yüksek derecedeki sıcaklığa dayanıklı porselen, cam, epoksi reçine ve silikondan yapılır.

Yapıldığı Malzemenin Cinsine Göre İzolatör Çeşitleri

Porselen izolatörler
Isıl ve mekaniki dayanımlarının yüksek olmasından dolayı çok eskiden beri kullanılan izolatörlerdir.
Sert porselenden yapılan izolatörlerin yapı maddeleri % 50 kaolin, % 25 feldspat ve % 25 kuvarstır. İzolatörün dielektrik dayanımını artırmak için ince bir sır (porselen) tabakasıyla kaplanarak yüzeyinin pürüzsüz (deliksiz) olması sağlanır. Yüzeyin pürüzsüz olması, kirlenen izolatörlerin yağmur sularıyla kolayca temizlenmesine yardımcı olur. Porselenin dielektrik dayanımı 60-70 kV/cm’dir ve cama göre daha azdır.

Cam izolatörler
Yapım malzemesi kalsiyum silikat ile sodyum silikat ergitilerek karışım hâline gelirse adi cam elde edilir. Adi cama başka maddeler de katılarak izolatörlerde kullanılan dayanıklı cam elde edilir. Dielektrik dayanımları 140 kV/cm‘dir ve porselene göre daha fazladır. Maliyetleri ucuzdur. Saydam olduklarından kırık ve çatlakları kolayca görülebilir.
Cam izolatörlerin termik genleşmeleri, porselen izolatörlere göre daha küçük olduğundan ortam ısısının değişmelerinde fiziki zarar görme olasılığı azdır. Nem, cam izolatör üzerinde porselene göre daha çabuk yoğunlaşır, bu da cam izolatör üzerinde pisliklerin toplanmasına ve kaçak akımlara neden olur. Cam ışığı geçiren bir madde olduğundan güneş ışığında daha az ısınır, porselen izolatör daha çok ısınır. Cam izolatörlerin mazisi porselen izolatörler kadar eski olmamakla birlikte, son zamanlarda yapılan enerji nakil hatlarında cam izolatörler de kullanılmaktadır. Çöl, buzullu bölge veya ağır kış olan bölgelerde, sisli-tozlu bölgelerde cam tipi olanları tercih edilir.

Epoksi reçineli izolatörler
Diğer izolatörlere nazaran pahalı olduğu için ülkemizde enerji nakil hatlarında epoksi reçineden yapılan izolatörler henüz kullanılmaya başlanmamıştır. Ancak dâhilî sistemlerde bara ve ayırıcı mesnet izolatörü olarak kullanılmaktadır.

Silikon izolatörler
Silikon izolatörlerin diğer adıyla kompozit izolatörlerin cam ve porselen izolatörlere karşı birçok üstünlükleri olmakla beraber pahalı olmaları dolayısıyla kullanım alanları azdır. Ancak gelişmiş güvenlik ortamı sağlaması sebebiyle yakın gelecekte daha geniş bir kullanım alanı bulacağı kesindir. Silikon izolatörlerin üstünlüklerini şu şekilde sıralayabiliriz:
-Darbelere karşı dayanıklıdır.
-Hafif olduğundan tesise ek bir yük getirmez.
-Gerilme vb. kuvvetlere karşı dayanımı çok yüksektir.
-Üzerinde yağmur suyu, kar suyu tutunamadığından ark gibi önemli bir elektriksel olumsuzluk olmaz.
-Çatlama ve kırılma riski çok azdır.
-Çok soğuk ve çok sıcak havalarda bile özelliğini kaybetmez.
-Güneşin ultraviyole ışınlarından etkilenmez.
-Kurulumu kolaydır.

Porselen İzolatörlerle Cam İzolatörlerin Karşılaştırılması
-Cam izolatörler, şeffaf olduğundan çatlama ve kırılmaların tespiti daha kolaydır, porselen izolatörlerde daha zordur.
-Cam izolatörlerin termik genleşmeleri, porselen izolatörlere göre daha küçük olduğundan ortam ısısının değişmesinde fiziki zarar görme olasılığı azdır.
-Cam, ışığı geçiren bir madde olduğundan güneş ışığında daha az ısınır, porselen izolatör daha çok ısınır.
-Cam izolatörler, porselen izolatörlere göre hem daha ucuz hem de dielektrik dayanımı daha yüksektir.
-Nem, cam izolatör üzerinde porselene göre daha çabuk yoğunlaşır. Bu da cam izolatör üzerinde pisliklerin toplanmasına ve kaçak akımlara neden olur.

Taşıdığı İletkenin Gerilimine Göre İzolatör Çeşitleri

-Alçak gerilim izolatörleri: Anma gerilimi 1000 V’a kadar olan ve TS 76 kapsamına giren izolatörlerdir. Bunlar: Taşıyıcı (E), durdurucu (ED), mesnet (ED), gergi (ED), mekanik (EM) ve makara (EM) tipi izolatörlerdir.
Küçük boyutlu olanlar alçak gerilimde kullanılır ve bunlara fincan tipi izolatörler de denilmektedir. 1 kV’ın üzerindeki gerilimlerde VDH tipi izolatörler kullanılır. Pin tipi izolatörler ara izolatörü ( N 80- E 80, N 95- E 95 sembolleri ile anılır), hat sonu veya başlangıcı izolatörü diye iki sınıfa ayrılır. Çekilecek hava hattı iletkeni izolatör fincanında bulunan oyuğa oturtulur ve bir bağ teli ile ya da özel bir kelepçe ile sıkıca tespit edilir.
-Orta gerilim izolatörleri: Anma gerilimi 35 KV’a kadar olan izolatörlerdir.
Bunlar
-Pın tipi izolatörler (VHD 10- 15- 20- 35)
-Hava Hattı mesnet izolatörleri ( VKS 35)
-Zincir izolatörler (U 40- 60- 70- 100) (K1)
-Çubuk izolatörler ( L 40- 70- 100)
-Demir yolu izolatörleri
-Dolu tip mesnet izolatörleri (MD)
-Ayırıcı mesnet izolatörler (C 4 -170)
-Ayırıcı itici mesnet izolatörler (SCD – 30)
-Geçit izolatörleri (DAF – 30 / 400)
-Bara mesnet izolatörleridir (SAR – 30 )
-Trafo buşing izolatörleri

-Yüksek ve çok yüksek gerilim izolatörleri:Anma gerilimi 35 KV’tan büyük olan izolatörlerdir. Burada porselen ve kompozit ( silikon) izolatörler yüksek gerilim enerji iletim hatlarında 170 kV ve 420 kV gerilim kademelerinde
kullanılmaktadır. Çöl, deniz ve endüstriyel kirliliğin yüksek olduğu bölgelerde hidrofobik özelliğinin yüksek olması sayesinde daha iyi yalıtım sağlaması, kompozit izolatörün delinmez tip olması, montaj kolaylığı, porselen izolatöre ve cam izolatöre oranla daha hafif olması gibi avantajlarından dolayı tercih edilmektedir.

Kullanma Yerlerine Göre İzolatör Çeşitleri
İzolatörler kullanım yerlerine göre iki çeşittir. Bunlar, dâhilî ve haricî tip izolatörlerdir.

– Dâhili tip izolatörler
Trafo bina içi izolatörler
Mesnet izolatörler, kapalı tesislerin baralarını taşımak ve yalıtmak amacıyla kullanılır.
Tek veya çok parçalı olarak imal edilir. Duvar veya kaide üzerine monte edilir.
Geçit izolatörler, bina içinden dışarıya veya baralara, aynı zamanda bina dışından da içeriye enerji geçişlerinde kullanılan izolatörlerdir.
Panolarda kullanılan izolatörler
Mesnet izolatörler kullanılır. Kaide üzerine montaj yapılırlar. Baraları taşımak ve yalıtmak amacıyla kullanılır.

– Haricî tip izolatörler
Direklerde kullanılan izolatörler
Mesnet izolatörler, 35 kV’a kadar olan havai hatlarda tek veya çok parçalı olarak kullanılır. İletkenleri taşımak ve direklerden yalıtmak üzere travers üzerine veya ağaç direklerde doğrudan direğin üzerine montaj yapılır.
Zincir izolatörlerin darbe, kopma ve kırılma mukavemetleri, mesnet izolatörden fazla olduğundan yüksek ve çok yüksek gerilimlerin taşınmasında tercih edilir. İletkenleri taşımak ve direklerden yalıtmak üzere travers üzerine monte edilir.

– Trafo binası dışında kullanılan izolatörler
Mesnet izolatörler
Zincir izolatörler
Geçit izolatörler

– Şalt sahalarında kullanılan izolatörler
Mesnet izolatörler
Zincir izolatörler

-Yapılış Tiplerine Göre İzolatör Çeşitleri ve Yapıları
Mesnet izolatörler
Enerji nakil hatlarını ve baraları taşıyan, bunların monte edilecekleri yerlere değmemelerini sağlayan (izole eden) izolatörlerdir. Tek veya çok parçalı olarak cam veya porselenden imal edilir.
İzolatörler, konsollara izolatör demirleri yardımıyla tutturulur. İzolatör demiri, vidalı veya vidasız olarak izolatörle irtibatlandırılır. Vidasız olanlarında dolgu maddesi olarak çimento veya kurşun kullanılır.
Mesnet izolatörler hem alçak gerilimde hem de 35 kV’a kadar olan yüksek gerilimlerde kullanılır. Mesnet izolatörlerinin çok parçalı olanları 220 kV gerilimlere kadar kullanılabilmektedir.
Zincir tipi izolatörler
Aynı cins izolatörlerin uygun gereçlerle birbirlerine eklenmesiyle elde edilen izolatörlerdir. Genellikle yüksek gerilimli hava hatlarının taşınmasında kullanılır. Her izolatör elemanının alt kısmında yuvarlak şekilde yapılmış pim, üst kısmında ise bu pimin geçebileceği yuva bulunur. Bu aparatlar yardımıyla izolatör zincirini oluşturan elemanlar birbirine eklenir. Elde edilen izolatör grubunun zincire benzemesinden dolayı bu ismi almıştır. Mekaniki dayanımları çok yüksektir. Kullanılacağı bölgenin iklim durumuna göre değişik tiplerde, cam veya porselenden yapılır.

Zamanla enerji nakil hattının geriliminde değişiklik yapılabilir. Gerilimin yükselmesi durumunda birkaç eleman eklenir, gerilimin düşmesinde birkaç eleman çıkarılır. Böylece hattın izolasyon değerini değiştirme imkânı olur.
Mesnet tipi izolatörlerle zincir tipi izolatörlerin karşılaştırmasını yapılacak olunursa
-Zincir izolatörde, elemanlardan biri kırılırsa sadece o eleman değiştirilebilir. Mesnet izolatör kırıldığında ise tamamı yenilenmelidir.
-Zincir izolatöre eleman (damlalık) eklenerek farklı gerilimlerde kullanılabilir. Mesnet izolatör, sadece imal edildiği gerilimde kullanılır.
-Mesnet izolatörler, yüksek gerilim için imal edildiğinde ağır ve kullanışsız olmaktadır. Zincir izolatör daha kullanışlıdır.
-Zincir izolatörlerin kullanıldığı hatların esnekliği daha fazladır. Mesnet izolatörlü hatlarda böyle bir durum olmadığından kopma ihtimali daha fazladır.

– Geçit izolatörleri
Bina içinden dışarıya veya baralara, aynı zamanda bina dışından da içeriye enerji geçişlerinde kullanılan izolatörlerdir. Yapı olarak mesnet izolatörle aynı özelliği taşır. Cam veya porselenden yapılır.

Kuvvetli Akım Tesisleri Yönetmeliği

İzolatörler hava etkilerine ve işletme sırasında oluşacak elektrik, mekanik ve elektrodinamik zorlanmalara dayanacak nitelikte olmalı ve aşağıdaki biçimde boyutlandırılmalıdır.

Elektriksel Boyutlandırma

İzolatörler, ilgili Türk standartlarına uygun olmalıdır. Buna göre anma gerilimi 1000V’a kadar olan ve TS 76 kapsamına giren izolatörler:
– Taşıyıcı izolatörleri (E)
– Durdurucu izolatörleri (ED)
– Mesnet izolatörleri (ED)
– Gergi izolatörleri (ED)
– Mekanik izolatörleri (EM)
– Makara izolatörleri (EM)

Anma gerilimi 1000 V’tan yüksek olan izolatörler:

– Mesnet izolatörleri (MN)
– Dolu tip mesnet izolatörleri (MD)
– Zincir izolatörler (Z.40.U) (K1)
– Çubuk izolatörler (ÇD)
– Ayırıcı mesnet izolatörler (C 4 – 170)
– Ayırıcı itici (SCD – 30)
– Geçit izolatörleri (DAF – 30 / 400)
– Bara mesnet izolatörleri (SAR – 30)

Mekanik Boyutlandırma

– Mesnet izolatörleri
Mesnet izolatörlerinin kopma kuvveti, izolatörlere etki eden kuvvetlerin en az 2,5 katı ile iletkenin kopma kuvvetinin % 90’ından en büyüğü olacak biçimde seçilir.
– Zincir izolatörler
Zincir izolatörler, bu izolatörün kopma kuvveti ile izolatöre etki eden kuvvetlerin en az 2,5 katı ile iletken kopma kuvvetinin % 90’ından en büyüğü oluşacak biçimde seçilir.
Birden fazla paralel sıralı zincir izolatörlerde (n) paralel sıralı zincirin izin verilen yükü, bir sıralı zincirin izin verilen yükünün (n) katına eşit olmalıdır.
– Diğer çeşit izolatörler
Bunlar yukarıda sözü edilenlerin dışında kalan çubuk izolatörler, dolu çekirdekli mesnet izolatörleri ve iki başlıklı (motor) izolatörler olup bunlarda da en az yukarda sözü edilen izolatörlerdeki güvenlik koşulları aranır.

İzolatör Dolgu Gereci ve Bağlantı Parçaları

– İzolatör dolgu gereci
İzolatörleri demirlerine tespit etmek ve çeşitli izolatör bölümlerini birleştirmek için kullanılacak dolgu gereçleri ve bağlantı parçaları, herhangi bir genleşme ya da benzeri olaylar nedeniyle bu izolatörlerde aşırı zorlanmalar oluşturmamalıdır. Bunlar, olası kısa devre zorlanmalarına karşı dayanıklı olmalıdır.
– İzolatör bağlantı parçaları
İzolatör bağlantı elemanları, izolatörleri mesnet noktalarına ve iletken donanımlarına, izolatör elemanlarını birbirine bağlamaya yarayan parçalardır.
Mesnet izolatörlerinin tespit edilmesi için kullanılan bağlantı parçaları, izolatöre etki eden kuvvetlerin en az 2,5 katı ile iletkenin kopma kuvvetinin % 90’ından büyüğünü karşılamalıdır.
Zincir izolatörlerin bağlantı parçaları ise yapıldığı malzemeye göre en az aşağıda belirtilen emniyet kat sayıları ile dış yükleri karşılamalıdır:
Çelik bağlantı parçaları için 2,5
Karışık alaşımlı parçalar için 2,5
Temper döküm ve çelik döküm parçalar için 3
Döküm alaşımlı parçalar için 4
Birden fazla paralel sıralı zincir izolatörlerin zincirlerinden birinin kopması durumunda geriye kalan ve çekmeye zorlanan bağlantı parçaları, gerecin kopma kuvvetinin % 50’sinden fazlasına zorlanmamalıdır

 

Benzer Yazılar

YAZAR : Admin

- Elektronik Mühendisi - E.Ü. Tıp Fakültesi Kalibrasyon Sorumlusu Test kontrol ve kalibrasyon sorumlu müdürü (Sağ.Bak. ÜTS) - X-Işınlı Görüntüleme Sistemleri Test Kontrol ve Kalibrasyon Uzmanı (Sağ.Bak.) - Usta Öğretici (MEB) - Hatalı veya kaldırılmasını istediğiniz sayfaları diyot.net@gmail.com bildirin

BU YAZIYI DA İNCELEDİNİZ Mİ ?

Elektrik Akımının Etkileri

Günlük yaşamımızda hemen her gün elektrik akımının etkileri ile birçok alanda yüz yüze gelmekteyiz. Evlerimizdeki lambalar, …

Bir yanıt yazın