ELEKTRİK DİRENCİ NASIL HESAPLANIR ?

Multimetre ile Direnç Ölçümü

Direncin formül ile hesaplanması:

Aşağıdaki förmül de  

R : Bir iletkenin direnci Ω ( ohm ) olarak
ρ : Bir iletkenin rezistivitesi Ω .mm² / m olarak
l : Bir iletkenin uzunluğu m olarak

S : Bir iletkenin kesiti mm² olarak

Şimdi bir örnekle formülü uygulayalım.

20 m uzunluğunda, 2,5 mm² kesitinde bir Bakır bir iletkenin direncini hesaplayalım :

ρ = 1,7 x 10 -8  Ωm
l = 20 m
S = 2,5 x 10 -6  m2   

Ölçü birimini kontrol edelim , aşağıda göreceğiniz gibi kontrol  sonucu ohm (Ω ) dır.
 Tavsiye :  Ölçü birimlerini formülde kullanmayı ihmal etmeyiniz.  Bu metodla sonucun ölçü birimi değerini kontrol edersiniz.

Sıcaklık direnç üzerinde nasıl bir etki yaratır ?   
Soğuk bir ampulün direncini ohmmetre ile ölçtüğümüzde,  direnç değerinin 14,7 Ω olduğunu var sayalım . Aynı ampule 120 voltluk bir gerilim uygulayalım, ampulün akkor  teli yani flamanı 2500 ° C ye eriştiğinde ampermetremiz  0,88 Amper göstermiş olsun.
Direnç formülünü uyguladığımızda :
Gerilim ve akım arasındaki oran bize direncin değerini verir.   
 R = U / I = Ω ( ohm )
 O halde  R = 120 / 0,88 = 136 Ω ( ohm )   olur. 

ELEKTRİK YALITKANLIĞI NEDİR ?

Dielektrik nedir ?

Genel olarak yalıtkanlığın tarifini, iki sistem arasındaki enerji alış verişini engelleyen bir madde olarak yaparız. Elektrikte ve elektronikte yalıtkan maddeye " Dielektrik " adı verilir. Burada yalıtkan maddenin görevi, iki iletken madde arasındaki elektrik akımının geçişini engellemektir.  Elektrik yalıtkanlığı ölçülebilir bir büyüklüktür, direnç dediğimiz bu büyüklüğün değeri ohm ( Ω ) dur.
Gerçek hayattan bir örnekle bunu şöyle açıklayabiliriz :Fatma hanım ucuzluktan faydalanarak bir bulaşık makinası alıyor,elektrik ve su tesisatları montajı bittikten sonra birikmiş bulaşıkları yıkamak isteyen fatma hanım makinayı çalıştırıyor, fakat daha makina çalışır çalışmaz kaçak akımkoruma sigortası ( diferansiyel sigorta ) atıyor. Her seferinde bu olay tekrar ediyor.
Bu durumda fatma hanımın yapacağı tek şey bir elektrik teknisyeni çağırarak makinaya yalıtkanlık testi yaptırmaktır.  Yalıtkanlık testi yapmak için Megaohmmetre dediğimiz bir ölçü aleti kullanılır. Normal test ölçümleri yalıtkan maddeyi tahrip etmez. Bu test, yalıtkana doğru akım verilerek yapılır.  Sonuç kΩ, MΩ veya GΩ cinsindendir. Bu değerler bize yalıtkanlığın kalitesi ve iki iletken arasındaki kaçak akım riskiolup olmayacağı ayrıca yalıtkan eskimesi durumunu takip etme konusunda çok önemli bilgiler verir.
Yandaki resimler, ölçü aletleri yapımında lider olan CHAUVIN ARNOUX sitesinden alınmıştır. http://www.chauvin-arnoux.com/fr
Bu resimlerde, elektrik motoru bobinlerinin yalıtkanlık testi, telefon kablolarında yalıtkanlık testi ve endüstriyel makinaların yalıtkanlık testini yapan ölçü aletini göreceksiniz.

 Avrupa Birliği EN 60204 yönergesine göre kısaca :  

1-Dielektrik testi, 1000, 1250, 1500 V alternatif akım uygulayarak yapılmalıdır.
2-İzolasyon testi, 0 ile 500 MΩ arasında ve 500 veya 1000 V Doğru akım uygulayarak yapılmalıdır.
 3-Devre devamlılık testi, 0 ile 2 Ω arasında ve 12 V / >10 A alternatif akım uygulayarak yapılmalıdır.
4-Deşarj zamanı testi, 0 ile 2 saniye arasında ve 600 V Alternatif / Doğru akım uygulayarak yapılmalıdır. 

KABLO SOYMANIN PRENSİPLERİ

Kablo soymanın prensipleri: 

Bazen elektrikçi, hazır tesisattaki yada gerilim altındaki kabloları soymak zorunda kalabilir. Herşeyden önce ve gerekiyorsa elektrik akımını kesip, tesisatın gerilim altında olup olmadığını kontrol etmelisiniz.  Bir kablonun yapısı genelikle bakırdan oluşan bir iletken ve bunun üzerini kaplayan plastik kılıf. Buna yalıtkan madde diyoruz. Kablo soymak ise, bu yalıtkan maddeyi, yani plastiği bir kaç santimetre soyarak iletken kısmını herhangi bir klemense bağlantı yapmaya hazır hale getirmektir.

Kabloyu uç noktasından kesiniz.

Otomatik kablo soyma pensesini, ideal soyma uzunluğuna göre ayarlayınız. İdeal soyma uzunluğu = 8 mm

Otomatik olmayan kablo soyma pensesi, üzerindeki ayar vidası yardımıyla, kablo kesitine göre kesme derinliği ayarlanır. Eğer soyma sonucunda çıplak bakırda bir iz görülürse, bu ayar derinliğinin fazla olduğuna işarettir. Buna karşılık kabloyu soymakta zorluk çekiyorsanız, buda ayar derinliğinin yetersiz olduğunu gösterir.  Bu hassas ayarı tecrübe ile geliştirebilirsiniz.

Otomatik olmayan kablo soyma pensesine kabloyu 8 mm kadar sokunuz, penseyi sıkarak izolazyonu bakır iletkene dokununcaya kadar kesiniz ve penseyi kendinize doğru çekerek soyma işlemini tamamlayınız.

Otomatik kablo soyma pensesine kabloyu soktuktan sonra penseyi akıcı bir hareketle sıkıştırıyorsunuz, işin devamını ise otomatik pense kendiliğinden yapıyor.

GERİLİM DÜŞÜMÜ NEDİR ?

GERİLİM DÜŞÜMÜ NEDİR ?

Elektrik üretilirken elde edilen gerilimin , elektrik harcanırken
ölçülen gerilimden farklı olması gerilim düşümünden kaynaklanır.  
Bir elektrik devresi ne kadar yüklü olursa o devrede gerilim düşümü riski o kadar fazla olur.  
Gerilim düşümü kablo kesitine, kablo uzunluğuna ve devredeki harcanan güce göre değişir.  
  
Buna göre gerilim düşümünü şöyle tarif edebiliriz.   
  
Üzerinden elektrik akımı geçen her iletken bu akıma karşı bir direnç gösterir. 
Bu direnç iletkenin 2 ucu arasındaki gerilimin  düşmesine neden olur. 
Bu nedenle kullanılacak güce göre uygun kablo seçimi için gerilim düşmü hesabı yapılır.   
İç tesisat yönetmeliklerine göre izin verilen gerilim düşümü yüzdeleri şöyledir :  
  
1-Aydınlatma ve priz linyelerinde % 1.5 i ,
2-Motor beslemelerinde % 3 ü geçmemelidir.
3-Orta gerilim ve Yüksek gerilim tesislerinde %5 ile %10 arasında değişmektedir.  
  
Avrupada ki ülkelerde müsade edilen maksimum gerilim düşümü yüzdeleri farklıdır.  

Fransada NF C 15-100 normuna  göre maksimum gerilim düşümleri şöyledir : Tek fazlı alçak gerilim şebeke dağıtım sisteminde   % 6
Üç fazlı alçak gerilim şebeke dağıtım sisteminde     % 3
Tek fazlı özel YG/AG şebeke dağıtım sisteminde   % 12
Üç fazlı özel YG/AG şebeke dağıtım sisteminde    % 6  

UZUNLUĞU ''L'' OLAN BİR KABLODA GERİLİM DÜŞÜMÜ NASIL HESAPLANIR

          u = b ( ρ1 x L / S x cosφ + λ x L x sinφ ) I  

Şimdi уukarı da görülen formüldeki elemanları inceleyelim :

u: gerilim düşümü volt olarak
b: Üç fazlı devrelerde bu katsayı 1 olarak alınır , tek fazlı devrelerde ise bu katsayı 2 olarak alınır

DİKKAT: Üç fazlı bir sistemde eğer nötr tamamen dengesizse, yani tek bir fazda aşırı yük varsa,  bu sistem tek fazlı bir devre olarak kabul edilir.

ρ1: İletkenin rezistivitesi yani özgül direnci , bu değer

bakır için 0,023  Ω.mm²/m ve alüminyum için 0,037  Ω.mm²/m dir.

L: Kablo uzunluğu metre ( m ) olarak
S: Kablo kesiti metre kare ( mm² ) olarak 

cosφ: Güç faktörü , güç faktörü kesin olarak bilinmediğinde bu değer 0,8 olarak alınır.

( sinφ = 0,6 )

λ: İletkenin reaktansıdır. Reaktans kesin olarak bilinmediğinde bu değer 0,08  Ω  olarak alınır. 

I: İletken üzerinden geçen akım

Bu gerilim düşümünü yüzde olarak hesaplamak istersek şu formülü kullanacağız :

                        Δu = 100 x u / U0 

Şimdi bu formüldeki elemanları inceleyelim :

Δu : Gerilim düşümü yüzde olarak
u : Gerilim düşümü  volt olarak
U0 : Faz ile nötr arasındaki gerilim volt olarak

Elektrik tesisat yönetmeliğine göre
hattınızın toplam Δu  değeri 1,5 dan küçük ise seçtiğiniz kablo kesiti bu devre için uygundur.

Buna karşılık bu değer 1,5 dan büyük çıkarsa
yeni bir kablo kesiti seçerek hesaplarınızı bu kesite göre yapmalısınız.  

      

AKIM TRANSFORMATÖRÜ NEDİR?

AKIM TRANSFORMATÖRÜ: 

Endüstri alanında kullanılan akımlar çok büyük değerler olduğundan, bunları doğrudan ölçmek çok zordur. Akım transformatörleri, bu büyük değerli akımları ölçülebilir değerlere getirerek, piyasada bulunan ölçü aletlerinin (genellikle 5A ölçekli) kullanılmasına olanak sağlar. Ayrıca, birincil sargı bobini (yüksek gerilim) ile ikincil sargı (ölçme) arasında galvanik bir izolasyon sağlar.

GALVANİK İZOLASYON: 
İki elektrik veya elektronik devre arasında, hiçbir iletken madde ile (kablo, şasi metalik, v.s. gibi) bağlantı olmadığında, bu devrelerde galvanik izolasyon vardır deriz. Galvanik deyimi İtalyan fizikçisi Luigi GALVANİ den gelmektedir. Elektriğin etkileri konusunda çalışmalar yapmıştır. Galvanik izolasyona en iyi bir örnek TRANSFORMATÖRLER dir. Birincil sargı ile ikincil sargı arasında herhangi bir iletken ile bağlantı yoktur. Enerji transferi elektromanyetik ile yapılır.

Tek sargılı

Çift sargılı

ÜÇ FAZLI SİSTEMDE AKIM TRANSFORMATÖRLERİ İLE İKİ TÜRLÜ BAĞLANTI ŞEMASI

AKIM TRANSFORMATÖRLERİ SEÇİM KRİTERLERİ  

Akım trafoları seçiminde, akım trafosuna ait birçok parametreyi belirten bir etiketleme kullanılmaktadır. Örnek olarak 300/5A, 5P20; 10VA.    

1-Çevrim Oranı  İlk parametre trafonun çevrim oranıdır. Örneğini verdiğimizi etikette bu oran 300/5A olarak belirtilmiştir. Bu, hata payları dikkate alındığında, trafonun birincil sargılarından geçen akımın 60’de 1’inin ikincil sargılardan geçeceği anlamına gelir. Yani birincil sargılardan 300A akım geçerken, ikincil sargılardan 5A, 120A geçerken 2A geçeceği anlamına gelmektedir.  300/5A, 5P20; 10VA  300A - Birincil sargı Akımı   5A - İkincil sargı Akımı   İhtiyaca göre, akım trafolarının ikincil akımları 5A veya 1A olarak tasarlanıp üretilebilir. 

2-Trafo tipi ve aşırı akım faktörü Örnek trafomuzda 5P - Trafo Tipi dir,  20 rakamı ise Aşırı Akım (doyma) Faktörü dür. Doyma faktörü, nominal akımın kaç katına kadar, hassasiyet için diğer tüm şartlar sağlandığında, belirtilen doğruluk limitleri içinde ölçüm yapılacağını belirtir. Örnekteki akım trafomuzun primer nominal akımı 300A olduğu ve doyma faktörü de 20 olduğu için 300 x 20 A yani 6kA’e kadar hassasiyet şartlarını sağlayacaktır. 

3-Akım trafosu gücü Trafo seçimindeki en önemli kriterlerden biri de trafonun gücüdür. Örnek trafomuzda 10VA - Trafo gücüdür. Akım trafosunu bağlayacağınız her ölçü/koruma cihazının verilen akımı ölçerken harcadığı bir güç vardır. Ölçü cihazlarına ek olarak akım trafosundan cihaza kadar olan kabloda da, kablonun cinsi, kesiti ve uzunluğuna göre bir kayıp olacaktır.  Seçilen akım trafosunun gücü, yukarıda belirtilen kayıpları karşılayabilecek minimum güçte olmalıdır. Akım trafosunun ihtiyaçtan daha fazla güçte olması hassasiyeti azaltacağı için istenmeyen bir durumdur. 
Bu tür transformatörlerin birincil sargısından akım geçerken ikincil sargı ucu kesinlikle boşta bırakılmaz aksi takdirde transformatörün ikincil sargısı hasar görür.
İkincil sargısında koruma amaçlı sigorta kullanılmaz.



AKIM TRANSFORMATÖRLERİ MONTAJINDA DİKKAT EDİLECEK HUSUSLAR 

Dikkat: Akım transformatörü montajı yapılırken devrede elektrik kesik olmalıdır, eğer gerilim altında çalışmak zorunda iseniz (nadiren yapılır, zira çok yüksek bir riski vardır) bu durumda ikincil devre, 2,5 mm² lik bir kablo ile kısa devre yapılmalıdır.

Akım transformatörü içinden geçecek kablonun veya baranın montajında enerjinin geçiş yönüne dikkat edilmesi gerekir.
Bu montaj yönüne her zaman uyulmalıdır, özellikle üç fazlı sistemlerde, akım ve gerilim arasındaki veya diğer fazlar arasındaki faz kaymalarını ters çevirebilir.

  O halde enerjinin akım yönü ne olmalıdır ? 

Yukarıdaki şemada görüldüğü gibi, akım transformatörlerini topraklamayı unutmayın.

                    

AKTİF - REAKTİF VE GÖRÜNEN GÜÇLER NEDİR?

Aktif-reaktif ve görünen güçlere değinmeden  önce, alternatif akıma kısaca bir göz atalım. 

 ALTERNATİF AKIM : Evlerimizdeki prizleri besleyen alternatif akımın şekli, osiloskop ekranında sinüsoidal olarak görünür. Frekansı 50 Hz dir. yani alternatif akım her 1 saniyede 50 periyot yapar. Bir periyot ise her 20 milisaniyede tamamlanır.                                   

Birinci resimde alternatif akımın şeklini görüyorsunuz, ikinci resimde ise bizim için çok önemli bir konu olan, φ (veya ϕ)(fi okunur) faz kaymasını inceleyeceğiz. Bu gerilim ve akım arasındaki farkı içerir. Bu faz kayması elektrik aletlerinin, saf direnç, endüktif veya kapasitif olmalarına göre değişir. 

Yukarıda alternatif akımın nelerden oluştuğunu gördükten sonra, konumuzun esasını teşkil eden güçlere geçelim. 
Alternatif akımda 3 türlü güç vardır:
  - Görünen güç
  - Aktif güç
  - Reaktif güç 
Bu güçler, birbirlerine matematiksel güç üçgeni yardımıyla bağlıdırlar. 



GÖRÜNEN GÜÇ 
Görünen güç, aktif güç ve reaktif güçlerin trigonometrik toplamıdır.   Genellikle elektrik dağıtım şirketleri, sözleşmelerini (kVA)  üzerinden yaparlar.

Hesaplanması ise   S=U.I   formülü   ile yapılır. 
   S = Görünen güç (VA) (Wat ile türdeş) 
   U = Gerilim (V) 
   I = Akım (A)  Görünen güç, güçler üçgeninin hipotenüsüdür.

Pisagor teoremi  (a² +b² = c² ) yardımıyla, yani diğer iki güç yardımıyla kolayca hesaplanır :  

S=√(P²+Q²)   
     S = Görünen güç (VA) (Wat ile türdeş) 
     P = Aktif güç (W)  
    Q = Reaktif güç (VAR) 

 AKTİF GÜÇ 
Aktif güç, bir hareket doğuran güçtür, faydalı veya yararlı güç diye de adlandırılır. Bazen görünen güç ile karıştırılır. Genellikle, evlerde harcanan elektrik gücüdür : 

 P=U.I.cos φ   
   P = Görünen güç (W)   
   U = Gerilim (V)  
   I =  Akım (A)  
   φ = kayma açısı (°) 

 REAKTİF GÜÇ 
Reaktif güç, daha karışık ve az bilinen bir güçtür. Güç diye adlandırıyoruz fakat sonuçta bize bir iş sağlamıyor. O halde elektrik sistemindeki görevi nedir. Genellikle bobinlerden oluşan elektrik aletlerinin çalışması için gereklidir. Bunların arasında ilk aklımıza gelen motorlardır, daha sonra soğutma cihazları ve bazı bilgisayar parçalarıdır. Sadece dirençlerden oluşan aletler (elektrik radyatörleri) reaktif güç harcaması yapmazlar. Reaktif güç harcaması yapan devreler, bobin ve manyetik alanla çalışan motor, trafo gibi elektrik makineleridir. İşe yaramayan kayıp enerji olarak tabir ettiğimiz enerjidir. Kayıp olarak nitelendirdiğimiz bu güç aslında yaptığı iş olarak önemli bir görevi vardır. Bobin ve kondansatör özellikli yükler çalışmaları için gerek duyduğu manyetik alanı şebekeden enerji alış verişinde bulunarak oluştururlar ve bu alış verişe reaktif enerji olarak adlandırılır.   Oluşan bu manyetik alan sayesinde iletim hatlarında belirli bir miktarda gereksiz yük oluşturur ve bu yükün yaptığı bir iş yoktur. Sembolü (Q) harfi ile gösterilmektedir.  

Q=U.I.sin φ   
   Q = Reaktif Güç (VAR) (Volt-Ampère Réactif)  
   U = gerilim (V)   
    I =  Akım (A)  
   φ = kayma açısı (°) 

Bu reaktif güç, sistem   ihtiyaç duyduğunda, kondansatör bataryaları yardımıyla dengelenebilir, kondansatörlerin özellikleri sayesinde, devre ihtiyacı olan reaktif enerjiyi alır. Bu devreye kompanzasyonlu devre denir.

AKILLI ÇİFTLİĞE HOŞ GELDİNİZ !

Paris te düzenlenen, tarım ve hayvancılık fuarında, geleceğin çiftçileri akıllı teknolojiyle tanıştı. 
Bir inek akıllı teknoloji ile nasıl sağılır ?     
Darling, elektronik kolyesinde 24 numarayı taşıyan ineğimizin ismi. Hiç bir zorluk çıkartmadan otomatik hayvan sağma makinasına yaklaşıyor. Kasım 2012 den beri, 584 kg ağırlığındaki Holstein ineği darling ve 60 hemcinsi, günün her saatinde ve gece gündüz demeden, insan müdahalesine gerek kalmadan sağılıyor. Gerçek bir teknoloji harikası. Darling elektronik kapıdan geçer geçmez, dedektörlerle donatılmış makina hemen harekete geçiyor. Karbondan yapılmış hareketli kol Darlingin memelerini lazer ışınları ile tarayarak dezenfekte ediyor, daha sonra dört sağıcı kol memelere yapışarak 7 dakikadan az bir zamanda 15 litre sütü sağıyor.Aynı anda bu süt elektrikli ışın sayesinde analiz ediliyor ve sütteki protein, yağ ve bakteri oranlarını hesaplıyor. Bütün bunlar bilgisayara yüklenmiş bir program sayesinde analiz ediliyor. 89 hektarlık bir arazide kurulu bulunan bu tesisatları yöneten Jean-pierre DUFEU ve eşi Anne-Marie bu işi Fransada ilk yapan kişiler olarak bize klasik çiftçi devrinin yavaş yavaş kapancağının haberlerini veriyorlar.  Bu yeni filozofik anlayış, Fransız tarımcıları ve hayvan yetiştiricilerinin uluslararası rekabetini yükseltiyor.   En önemlisi, enerji, su, kimyasal gübreler ve antibiyotikler üzerinden önemli ölçüde tasarruf yapılıyor.   Şu andaki Fransız tarım bakanı M. Stephane LE FOLL, geçen ocak ayında sunduğu bir kanun projesinde, bu konular, kanunun en önemli kısımlarını içeriyor.   

    TÜRKİYE BU TEKNOLOJİYE HAZIRLIK YAPIYORMU ?   

Kaynaklar: AXEMA,LELY,INRA,TERRE-NET.FR,WEB-AGRI.FR LE PARISIEN MAGAZINE

http://amperwat.free.fr/teknolojikciflik.htm