Elektrik Devrelerinde Frekans Nedir? Frekansmetre İle Frekans Ölçümü Nasıl Yapılır?

Frekansın Tanımı :

Frekans, yönü ve şiddeti değişen alternatif akım için geçerli bir terimdir. Doğru akımda yön ve şiddette bir değişme olmadığı için frekansta sıfırdır.

Saykıl: Alternatif akım veya gerilim sıfırdan başlar, maksimum değerini alır ve sıfıra döner, ters yönde de aynı işlem gerçekleşerek tekrar başlangıç noktası sıfıra döner. Akım veya gerilimin her iki yöndeki bütün değerleri almasına saykıl denir.

Alternans: Her bir yarım saykıla alternans denir. Gerilim veya akımın aldığı değerler bulundukları bölgelere göre pozitif ve negatif olarak adlandırılır.

Peryot: Bir saykılın tamamlanması için geçen zamana peryot denir. “T” harfi ile gösterilir.

Sinüsoidal eğri üzerinde, değerlerin gösterilmesi

Frekans: Bir saniyede oluşan saykıl sayısına frekans denir. “f” harfi ile gösterilir. Frekansın birimi hertz’dir. AC ‘nın frekansı, gerilimi üreten alternatörün devir sayısı ve kutup sayısına bağlıdır. Dünyada genelde ülkelerin şebeke frekansları 50 veya 60 Hz olup ülkemizdeki frekans değeri 50 Hz’dir. 50 hz lık frekans, 1 saniyede 50 saykılın oluşması anlamına gelir.

AC’da frekansının değişmesi, bobin ve kondansatörlerin endüktif ve kapasitif reaktanslarının değişmesine, alternatif akım motorlarının devir sayılarının değişmesine neden olmaktadır.

50 Hz’lik şebekede 1 sn oluşan saykılların görünümü

Periyodu bilinen bir alternatif akımın frekansı, f=1/T formülü ile hesaplanabildiği gibi frekansmetre ile direkt olarak da ölçülebilir.

Örnek: Periyodu 0,01 saniye olan alternatif akımın frekans değerini hesaplayınız.

f=1/T    f=1/0.01    f=100 Hz, olarak frekans değeri hesaplanır.

Frekans Metrenin Yapısı ve Çeşitleri

Elektrik devrelerinde frekans, frekansmetreler ile ölçülür. Frekansmetre, alternatif akım devreleri için elektrik enerjisinin frekansını ölçmek için kullanılan aletlerdir. 

Frekansmetre, frekansı ölçülmek istenen devreye nötr ve faz ucundan uç alınarak, devreye paralel olarak oldukça kolay biçimde bağlanır.

Frekansmetrenin gösterdiği değer bir saniyedeki saykıl sayısıdır.

Frekansmetreler yapı olarak analog, dijital ve dilli olmak üzere sınıflara ayrılır. Analog ve dijital frekansmetrelerin yapısı diğer ölçü aletleri ile aynı olup dilli frekansmetrelerde skala ve değer ekranı yerine belirli frekans değerlerini temsil eden metal çubukların titreşimi ile frekans değeri tespit edilir. 

Elektrik Hattında Gerilim Dalgalanması Nedir? Neden Olur? Nasıl Önlenir?

Gerilim Dalgalanması Nedir?

Normal şartlarda elektrik hattında gerilim değerinin faz nötr 220 volt veya fazlar arası 380 volt civarında olması gerekir.

Elektrik şebeke geriliminin zaman zaman bu değerlerin üzerine çıkması veya altına düşmesine gerilim dalgalanması denir.

Gerilim dalgalanmaları elektrik hattında çalışan cihazların arıza yapmasına ve bozulmasına neden olabildiği gibi yangın gibi istenmeyen durumlara neden olabilir.

Gerilim Dalgalanması Neden Olur?

Gerilim dalgalanması elektrik şebekesindeki ani yüklenmeler sonucu olabilir. Çalışan bir asansör, kaynak makinesi, ağır sanayi makinaları gerilim düşümü yaparak gerilim dalgalanmasına neden olabilir. Enerji dağıtımı yapan trafonun yetersiz kalması, aşırı yüklenmesi de gerilim düşümüne neden olabilir.

Bazen de yıldırım düşmesi, düşük gerilimli hattın üzerine yüksek gerilim kablosu düşmesi gibi nedenlerle gerilim yükselmesi de gerilim dalgalanmasına neden olabilir.

Gerilim Dalgalanması sonucu;

* Motorlarda, kablolarda, şalterlerde aşırı ısınma olabilir.

* Bu durumda elektronik cihazlarınız zarar görebilir,

* Endüstriyel makineleriniz bozulabilir,

* İş kayıpları yaşayabilirsiniz.

Evde veya işyerinde gerilim dalgalanmasından etkilenecek cihazları korumak için;

* Voltaj regülatörü, 

* UPS (kesintisiz güç kaynağı) , 

*Akım korumalı prizler kullanılabilir.

Orta Gerilim Nedir? Nerelerde Kullanılır? Elektrik Gerilim Seviyeleri Nelerdir?

Ülkemizde üretim gösteren tüm elektrik santralleri birbirlerine paralel bağlanarak enterkonnekte şebeke sistemini oluştururlar. Bu sayede üretilen enerji, üretim yerinden bağımsız olarak tüm ülkeye kesintisiz olarak ulaştırılır.

Elektriğin iletiminde kullanılan şebekelere iletim şebekeleri, dağıtımda kullanılan şebekelere ise dağıtım şebekeleri adı verilir. Elektriğin kesintisiz olarak üretilip dağıtılması için, bu şebekelerin çok iyi şekilde planlanmış olması gerekmektedir. Bu sebeple hem kayıpların önüne geçmek, hem güvenli bir şekilde elektriği uzak mesafelere taşımak için elektrik iletiminde ve dağıtımında farklı gerilim seviyeleri kullanılır.

Elektrik şebekelerinde kullanılan gerilim seviyeler şu şekilde sıralanır:

Alçak gerilim şebekeleri (0 - 1 kV arası)

Orta gerilim şebekeleri (1kV - 35kV arası)

Yüksek gerilim şebekeleri (35kV – 154kV arası)

Çok yüksek gerilim şebekeleri (154kV ve üzeri)

Orta Gerilim Şebekeleri

Orta gerilim şebekeleri 1000 volt (1 kV) ile 35 000 volt (35 kV) gerilimler arasındaki şebekelerdir.

Bu şebekeler yüksek ve çok yüksek gerilim şebekeleri ile alçak gerilim şebekelerinin birbirine bağlanması işleminde kullanılır.

Yüksek gerilimlerin direkt olarak abonelere verilmesi izolasyon ve güvenlik açışından uygun değildir. Bu sebeple yüksek gerilimler uygun değerlere indirilerek orta gerilim şebekelerine bağlanır.

Orta gerilim şebekeleri küçük şehirler ve sanayi bölgelerine elektrik enerjisinin taşınmasında kullanılır. Orta gerilimler şehirlerin girişindeki dağıtım trafolarına bağlanır. Buradan abonelere dağıtılır.

Türkiye’de kullanılan orta gerilim şebekelerinde 10, 15 ve 33 kV’lik gerilimler kullanılmaktadır.

Orta gerilim şebekelerinde kullanılan enerji nakil hatlarının (ENH) uzunluğuna göre hat gerilimi tespit edilir.

Buna göre şu genellemeyi yapabiliriz;

10km’ye kadar olan uzunluklarda 3 ile 10 kV,
20 ile 30 km arasındaki uzunluktaki hatlarda 10-20 kV,
30 ile 70 km arasındaki uzaklıklarda 20-35 kV’luk gerilimler kullanılması uygun olurken 70 km’yi geçen uzunluktaki hatlarda yüksek gerilimler kullanılmaktadır.

Alçak Gerilim Nedir? Nerelerde Kullanılır? Elektrik Gerilim Seviyeleri Nelerdir?

Alçak Gerilim Nedir? Nerelerde Kullanılır?

Ülkemizde üretim gösteren tüm elektrik santralleri birbirlerine paralel bağlanarak enterkonnekte şebeke sistemini oluştururlar. Bu sayede üretilen enerji, üretim yerinden bağımsız olarak tüm ülkeye kesintisiz olarak ulaştırılır.

Elektriğin iletiminde kullanılan şebekelere iletim şebekeleri, dağıtımda kullanılan şebekelere ise dağıtım şebekeleri adı verilir. Elektriğin kesintisiz olarak üretilip dağıtılması için, bu şebekelerin çok iyi şekilde planlanmış olması gerekmektedir. Bu sebeple hem kayıpların önüne geçmek, hem güvenli bir şekilde elektriği uzak mesafelere taşımak için elektrik iletiminde ve dağıtımında farklı gerilim seviyeleri kullanılır.

Elektrik şebekelerinde kullanılan gerilim seviyeler şu şekilde sıralanır:

Alçak gerilim şebekeleri (0 - 1 kV arası)

Orta gerilim şebekeleri (1kV - 35kV arası)

Yüksek gerilim şebekeleri (35kV – 154kV arası)

Çok yüksek gerilim şebekeleri (154kV ve üzeri)

Alçak Gerilim

Gerilim ya da diğer adıyla voltaj bir iletkenin iki ucu arasındaki potansiyel farktır. 1 ve 1000V arası gerilim ise alçak gerilim olarak adlandırılır. Elektrik enerjisini iletmek ve daha uzun mesafelere taşımak için ise alçak gerilim yetersiz kalır. Alçak gerilimde güç düşümü ve kayıplar fazla olduğundan gerilim seviyesi yükseltilerek elektriğin uzun mesafelere kayıpsız iletilmesi sağlanır. Gerilimi yükselen elektrik, dağıtım bölgesindeki trafolarla gerilimi düşürülerek konut ve işyerlerine alçak gerilim seviyesinde ulaştırılır.

Alçak Gerilim Nerelerde Kullanılır?

Ülkemizde konutlarda günlük hayatta kullandığımız enerjinin gerilimi 220V, sanayide kullanılan üç fazlı alternatif akımın gerilimi ise 380V'tur. Gerilim artınca izolasyon ve güvenlik tedbirleri zorlaştığından, aynı zamanda yüksek gerilimde çalışacak elektrikli cihazların üretimi zor ve maliyetli olduğundan, elektrikli cihazları çalıştırmak için 110V - 380V arası alçak gerilim kullanılır. Elektrikli cihazlar da bu gerilim seviyesinde kullanılacak şekilde üretilirler. Elektronik cihazlar ise genellikle doğru akımla ve daha düşük gerilim seviyesinde çalışırlar. Bu yüzden bu cihazlarda şebeke voltajını doğru akıma çeviren ve gerilimini azaltan adaptörler kullanılır.

LEED Sertifikası Nedir? Ne İşe Yarar? Nasıl Alınır? Yeşil Bina Sertifikası

Dünyada insan nüfusunun artması ile ortaya çıkan doğal kaynakların azalması, çevre kirliliği, küresel ısınma ve susuzluk sebebiyle İnşaat sektöründe yeşil bina olarak tabir edilen doğaya dost yapılar ortaya çıkmıştır. Bu yapılar ile enerji tasarrufu yapmak, doğayı korumak ve insanlara konforlu yaşam sağlamak hedeflenmiştir. Bu hedefler doğrultusunda inşa edilen yapılar için takdir belgesi niteliğinde oluşturulan sertifikaya ise yeşil bina sertifikası denilmektedir.

Ekolojik, ekonomik ve sosyal kaynakların gelecek nesillere aktarılmasını sağlamak, yaşanılabilir bir çevreyi gelecek nesillere taşıyabilmek bu sertifikasyon programlarının ana amaçları arasında yer almaktadır.

İngiltere’de BREEAM, Almanya’da DGNB ve ABD‘de ise LEED sertifikalandırma programları bunların en yaygın olanları olarak öne çıkmaktadır.

LEED Sertifikası Nedir?

Leed sertifikası Amerikan Yeşil Binalar Konseyi tarafından yeşil binaları derecelendirmek adına uygulanan bir sertifika sistemidir. Leed sertifika sisteminde dört adet derece bulunmaktadır en yüksek puanın 110 olduğu bu sistemde 40 ile 49 puan arası yalın sertifika, 50 ile 59 puan arası gümüş sertifika, 60 ile 79 puan arası altın sertifika, 80 puan üzeri ise platinum sertifika almaya hak kazanır.

Yapılan araştırmalara göre, LEED sertifikasına sahip binaların standart binalara oranla enerji verimliliğinde %20 ila %30, su verimliliğinde %20-%40 ve katı atık azaltımında %40-50 arası verimlilik sağladığı görülmektedir.

Enerji tüketiminin, işletme ve bakım maliyetlerinin azaltılması, karbon salınımının minimum seviyeye çekilmesi, bina enerji performansının ve çalışan memnuniyetinin arttırılması, LEED sertifika programının temel hedefleri arasında yer almaktadır.

LEED Sertifikası ve Enerjinin Verimli Kullanımı

Dünya nüfusunun hızla artması ve buna bağlantılı olarak ortaya çıkan enerji taleplerinden dolayı, elektrik enerjisinin daha verimli kullanılmasının, izlenebilmesinin, güvenilirliğinin ve sürekliliğinin sağlanmasının önemi de her geçen gün artıyor. Bu gerçek aynı zamanda kamu idaresinin dağıtım şebekesini akıllı şebekeye dönüştürmesi için zorlayıcı etki oluşturuyor. 

Şebekelerin akıllı şebekelere dönüşümünü destekleyen pek çok kurum ve kuruluşun temel hedefleri ise:

* Enerjinin verimli kullanımı
* Kişi ve kurumlarda farkındalığın arttırılması
* Enerjinin üretim anından tüketim anına kadar her bir noktada çevre bilincini oluşturmak olarak kısaca özetlenebilir.

Akıllı Şebekeler sisteminde üretici - tüketici alışverişinde, tüketici bu sistemin işlemesi için önemli nokta… Eğer tüketici gelen enerjinin maliyetini bir tarafa bırakıp, kullandığı enerjinin çevreye olan etkisini düşünmeden bilinçsizce tüketirse, enerjinin iletiminde, dağıtımında verimli ve akıllıca davranılmasının bir değeri de kalmamaktadır. 

Resmi rakamlara göre Türkiye elektrik tüketimi 2018 yılı Temmuz ay sonu itibariyle bir önceki yılın Temmuz ayı sonuna göre %4,7 oranında artarak 167,1 milyar kWh olarak gerçekleşmiştir. Toplam tüketilen enerjinin %30’undan fazlası ise konutlarda kullanılmıştır.

Yeşil Bina Sertifikası Nasıl Alınır?

Bir yapının yeşil bina sertifikası alabilmesi için; yapınn inşası için alan seçimi, yapı projesinin tasarımı, kullanılan yapı malzemelerinin özellikleri ve artık malzemelerin yeniden kullanımına bakılmaktadır.

Yeşil bina sertifikası alınmak istenen bir yapı için danışmanlar tarafından izlenmesi gereken adımlar; denetleme yapmak, rapor hazırlamak ve sertifikayı verecek kuruma iletilerek sertifika süreci başlatmaktır.

Yeşil Binanın Faydaları Nelerdir?

1- Yaşam alanlarına değer katar
2- Bina değerinin artması
3- Yapım aşamasında çevreye zarar vermemesi
4- Temiz teknolojilerin gelişmesini sağlaması
5- Atık malzemelerin değerlendirilmesi
6- Doğa dostu uygulamalarla yağmur sularının arındırılması ve kullanılmasını sağlaması
7- Güneş enerjisinden yararlanması
8- Enerji tasarrufu sağlaması
9- İzolasyon sistemleri ile sıcak, soğuk dengesini sağlaması

Harmonik Filtre Nedir? Nerelerde Kullanılır? Kompanzasyonda Harmonik Filtre Kullanımı

Elektrik enerji sistemlerinde lineer (doğrusal) olmayan yüklerin meydana getirdiği harmonik bozunumlar sanayi tesislerinde arızalara neden olarak ciddi problemleri beraberinde getirebilir.

Harmonik nedir?

Elektrik dağıtım şebekelerinde üretilen gerilim bilindiği üzere 50 hz (bazı ülkelerde 60 hz de olabilmektedir) frekansında ve sinüzoidal şekildedir. Sağlıklı bir sistemde çekilen akımın da sinüs şeklinde olması beklenir. Ancak günümüzde modern elektrikli ekipmanlar, yarı iletken teknolojilerinin kullanıldığı cihazlar, lineer olmayan yüklerle akımı sinüzoidal olmayan dalga formunda çekerler. Bu bozulmaya harmonik adı verilir.

Harmonikler, güç sistemlerinde gerilim düşümlerine, kayıplara, kesicilerin hatalı çalışmasına, motorlarda sarsıntı ve verim düşümüne, hassas elektronik cihazların bozulmasına, kompanzasyon sistemlerinin aşırı yüklenerek arızalanmasına varıncaya kadar birçok ekonomik ve teknik probleme yol açarlar.

Harmonik Filtre Nedir?

Harmonik filtreler, harmonik üreten bir cihazdan beslenen yükün gerilim dalgasını düzelterek, sisteme katılan harmonik bozulmaların önüne geçerler. İşlevleri bakımından aktif ve pasif olmak üzere ikiye ayrılırlar.

Aktif filtreler kontrollü akım ya da gerilim kaynağına sahiptirler ve çekilen harmonikleri analiz ederek uygun bir fazda harmonik bileşenleri yüke uygularlar. 

Harmoniklerin giderilmesi için özel olarak geliştirilmiş bu filtreler ileri güç elektroniği temellerini kullanırlar ve pasif filtrelere göre çok daha pahalı bir çözüm sunarlar.

Harmoniklerin önüne geçilmesi için en çok kullanılan harmonik filtre reaktörü ise pasif filtrelerdir. Pasif filtreler kaynak ile alıcı arasına yerleştirilen seri bağlı endüktans ve kondansatör bileşimidir. Harmonik kaynağı ile şebeke arasına seri bağlanan pasif filtreler, temel frekans dışındaki bileşenleri yok ederler. 

Harmonik filtreler, sanayi tesislerinde ve enerji sistemlerinde harmonik kaynaklı problemlerin önüne geçmek için kullanılırlar. Harmoniklerin filtrelenmediği sistemlerde oluşan gerilim düşümleri ve kayıplar, verimliliği düşürmekle birlikte tesis güvenliğini de riske ederler. 

Harmoniklerin olumsuz etkilerinin önüne geçmek, kompanzasyon sistemlerinin sağlıklı çalışmasını sağlamak ve tesislerdeki enerji verimliliğini arttırmak için mutlaka harmonik filtre kullanılarak harmoniklerin filtrelenmesi gerekir.

Kompanzasyonda Harmonik Filtre Kullanımı

Kompanzasyon sistemlerinde yaşanan arızaların en büyük nedenlerinden biri harmoniklerdir. Eğer tesisinizde kullanılan kompanzasyon sistemindeki kondansatörlerde aşırı ısınma sorunu varsa, kondansatörler sıklıkla arızalanıyor ve sürekli kondansatör değiştirmek durumunda kalıyorsanız sisteminizde harmonikleri filtrelemeniz gerekir. 

Bunun için kondansatörlerinizin önüne harmonik filtre reaktörleri yerleştirilerek pasif filtreleme yapılabilir. Kondansatörlerin güç ve gerilim değerlerine göre tasarlanmış harmonik filtre reaktörleri kondansatörlere seri bağlanarak, harmonikten kaynaklanan bozulmaların önüne rahatlıkla geçilebilir.

Kaynak: Entes

Akım Trafosu Nedir? Ne İşe Yarar? Nerelerde Kullanılır? Çeşitleri Nelerdir?

Akım Trafosu Nedir?

Akım trafoları devreden geçen akımı ölçmek için kullanılan ölçü transformatörleridir. Yüksek akımların ölçü aletleri tarafından direkt ölçülmesi, yüksek maliyetli olmasının yanı sıra kimi zaman oldukça tehlikeli ve zordur. Bu yüzden devreden geçen akımın ölçülebilmesi için belirli bir değere indirgenmesi gerekir. Devreye seri olarak bağlanan akım trafosu, primer devreden geçen akımın meydana getirdiği manyetik alanı küçülterek sekonder denilen ikinci devreye aktarır. Sekonder devrede meydana gelen döngüsel akım sayesinde sekonder sargıya paralel bağlanan ölçü aletiyle primer devrede geçen akım miktarı ölçülebilir.

Akım Trafolarının Yapısı

Akım trafoları temel olarak manyetik demir bir nüve, bu nüve üzerine sarılmış primer bir sargı ve bu primer sargıya ters yönde sarılmış sekonder sargı olmak üzere üç bölümden oluşmur. Primer sargı üzerinden geçen akım, manyetik demir nüve üzerinde bir manyetik akı oluşturur. Nüvede oluşan bu manyetik akı, sekonder sargı üzerinde bir gerilim indüklenmesine sebep olur. Sekonder sargıya paralel bağlanan ölçü aleti, sekonder devreden geçen akım sarım yönünün ters olması sebebiyle manyetik demir nüvede ters yönde bir manyetik akı oluşturur. Oluşan bu manyetik akı, primer sargı üzerinden geçen akımın oluşturduğu manyetik akıyı dengeler. Bu sebeple akım trafolarının sekonder uçları mutlaka bir ölçü cihazı ya da bir yük ile kısa devre edilmelidir. Aksi durumda ters yönde bir manyetik akı oluşmayacak ve akı dengelenmediği için manyetik demir nüve ısınarak arızalanabilir. Ayrıca bu durum sekonder uçlardaki gerilimi artıracağı için, kullanıcılar için tehlike oluşturur.

Akım Trafosu Kullanım Alanları ve Çeşitleri

Akım trafoları kullanıldıkları gerilime, soğutma ve yapım şekillerine göre farklı çeşitlere ayrılır. Bunlar;

Alçak Gerilim Akım Trafoları
Yüksek Gerilim Akım Trafoları
Kuru Tip Akım Trafoları
Yağlı Tip Akım Trafoları
Sargılı Akım Trafoları
Bara Tipi Akım Trafoları olarak sınıflandırılabilir.

Akım trafoları temel olarak ölçüm amacıyla kullanılırlar. Akım trafosu kullanılmazsa yüksek akım değerlerini ölçmek için büyük boyutlu ölçü aletlerinin kullanılması, daha büyük boyutlu koruma rölelerinin imal edilmesi gerekir. Bu hem yüksek maliyetli hem de son derece tehlikeli bir seçimdir. Akım trafosu kullanılması daha küçük boyutlu ölçü aletlerinin ve koruma rölelerinin kullanılmasına imkan verir. Bu çok daha ekonomik bir çözüm sunarken güvenli çalışmaya da imkan sağlar. Çünkü sekonder uca bağlanan ölçü aletleri ve koruma rölelerini primer gerilimden izole edilmiş olur.