Gerilim aralıkları, akım türüne (AC veya DC) ve gerilim türüne (düşük gerilim veya yüksek gerilim) göre tanımlanır.
Türkiye’de, orta gerilim aralığı olarak da bilinen yüksek gerilim A (HTA) aralığı ile yüksek gerilim B (HTB) aralığı arasında bir ayrım yapılmaktadır. Alternatif modda, HV aralığı 1.000 ile 50.000 volt arasındaki bir aralığı kapsar. Doğru akım modunda, 1.500 ile 75.000 volt arasında bir aralığı kapsar. Aslında, aynı voltaj için, doğru akım alternatif akımdan daha az tehlikelidir (daha az kas kasılması, ancak bir o kadar iç yanık ve kanda kimyasal reaksiyon).
Yüksek Gerilim Hatları
Yüksek gerilim hatları, elektriğin bölgesel veya yerel ölçekte taşınmasını ve tedarik edilmesini sağlayan bir ağ oluşturur. Ayrıca ağır sanayilere ve büyük tüketicilere elektrik tedarik ederler. Voltajları 63.000 veya 90.000 volttur. Türkiye’de yüksek ve çok yüksek gerilim şebekesi yaklaşık 105.000 kilometrelik hattı temsil etmektedir.
Yüksek Gerilim ve Ekstra Yüksek Gerilim
Yüksek gerilim hatlarında bulunanlardan daha yüksek gerilimler ekstra yüksek gerilim olarak adlandırılır. Çok yüksek gerilim hatları (225.000 ve 400.000 volt) elektriğin elektrik santrallerinden uzun mesafelere minimum kayıpla taşınmasını sağlar.
Yüksek Gerilim Hatlarının Tarihçesi
İlk yüksek gerilim hattı kurulmadan önce, enerjinin uzun mesafelere iletilmesi 1729 gibi erken bir tarihte elektrik impulslarının iletilmesiyle mümkün olmuştur. Bu teknik Stephen Gray tarafından geliştirilmiştir. Kenevir ipler ve ipek iplikler kullandı. Fizikçi böylece telgrafı yarattı.
Almanya’da ilk yüksek gerilim hattı 1882 yılına kadar kurulmadı. 19. yüzyılın sonuna gelindiğinde, birçok şehre yüksek gerilim hatları aracılığıyla elektrik sağlanmıştır. 20. yüzyıl boyunca bu altyapılar çoğaldı ve hepsinden önemlisi kapasiteleri artmaya devam etti. 1909 yılında 60.000 voltluk hatlar inşa edildi. Kapasite 1920’de 160.000 volta, 1957’de 380.000 volta (İtalya’da) ve 1982’de 1.100.000 volta (Rusya’da) ulaşmıştır.
21. yüzyılda kapasiteler çok fazla değişmedi. Ancak, giderek daha fazla ülke yüksek gerilim hatları inşa ediyor. Çin ve Hindistan tam bir gelişim içinde.
Yüksek Gerilim Hattının Bileşenleri Nelerdir?
Yüksek gerilim hatları farklı bileşenlerden oluşur:
- Pilon ana yapıdır. Yüksekliği ile dikkat çekicidir ve genellikle çelikten yapılır. Pilon, nüfusun güvenliğini garanti altına almak için iletkenlerin yerden uzakta olmasını sağlar.
- İletkenler üç fazlı yüksek voltajlı elektrik kablolarıdır. Çoğu zaman alüminyum ve çelik içeren bir alaşımdan yapılırlar. Daha nadir olarak bakırdan yapılırlar. Bu iletkenler yalıtılmamıştır ve hava koşullarının değişkenliklerine tabidir.
- İzolatörlerin ikili bir rolü vardır. Direkleri yalıtırlar ve iletkenler ile direkler arasında bir bağlantı sağlarlar. İzolatörler plakaya çok benzer bir şekle sahiptir. Camdan ya da seramikten yapılırlar.
- Koruma kabloları iletkenlerin üzerine yerleştirilir. İletkenlerin aksine, enerji taşımazlar. Yıldırım iletkeni olarak hareket ederek iletkenlerin güvenliğini sağlarlar.
Sinyalizasyonun enerji naklinde önemli bir işlevi yoktur. Bununla birlikte, uçan makinelerin yüksek gerilim hatlarıyla çarpışmasını önler.
Yüksek Gerilim Hatları Neden Kullanılır?
Yüksek gerilim hatları, kayıpları en aza indirirken enerjinin uzun mesafelere aktarılmasını sağladıkları için bu kadar çok kullanılmaktadır. Altyapı, en uzak bölgelere elektrik götürmek için yüz kilometreden fazla uzanabilir.
Yüksek gerilim hatları, enerji sağlamanın yanı sıra gerilim düşüşlerini ve kayıplarını sınırlandırarak ve şebekelerin kararlılığını optimize ederek enerji aktarımını optimize eder. Yüksek gerilim hatları çevrelerine uyum sağlar. Yeraltı ve hatta su altı altyapıları var.
Farklı Elektrik Hatları Arasında Nasıl Ayrım Yaparsınız?
Fransız elektrik şebekesi, çoğunluğu havai olmak üzere yaklaşık 1,4 milyon kilometre uzunluğunda elektrik hattından oluşmaktadır. Bu farklı hatları ayırt etmenin en kolay yolu, desteklerini ve taşınan akımın gerilimine göre değişen yalıtkan sayısını gözlemlemektir. Arasında şematik bir ayrım yapılabilir:
- Büyük üretim birimlerinden trafolara elektrik taşıyan çok yüksek gerilim hatları (400.000 V ve 225.000 V) ve yüksek gerilim hatları (çoğunlukla 63.000 V). İşletmeci RTE tarafından yönetilen bu hatlar, şekli ve genişliği çevreye göre değişen direklerle desteklenmektedir. Bu çelik direkler genellikle “kafes” (üçgenleme) şeklindedir(1). Genel olarak, hattın gerilimi ne kadar yüksekse, direkler de o kadar yüksek olur. 400.000 V’luk bir hattı destekleyen bir kule 90 m yüksekliğe kadar çıkabilir;
- Elektriği trafolardan son tüketicilere taşıyan orta ve alçak gerilim hatları (20.000 ile 230 V arasında). Çoğunlukla ERDF operatörü tarafından yönetilen bu direkler, genellikle ahşap veya betondan yapılmış elektrik direkleri ile desteklenmektedir. Bunlar sadece 10 ila 14 m yüksekliğindedir.