Elektrik Direklerinin Çeşitleri ve Özellikleri

Enerji nakil hatlarında yapıldıkları malzeme, kullanıldıkları yer ve gerilim seviyesine göre direk tipleri değişiklik göstermektedir. Direk tiplerinin ayrıntılı incelemesini makalemizde bulabilirsiniz.

A- A+

24.01.2019 tarihli yazı 88932 kez okunmuştur.

İletim ve dağıtım hatlarında kullanılan ve iletkenleri birbirlerinden belirli uzaklıkta havada tutmaya yarayan ve hat boyunca uygun aralık ve yükseklikte yerleştirilen şebeke donanımına direk denir.

Yapım Gereçlerine Göre Direk Çeşitleri

Demir Direkler

Tüm gerilim kademeleri için üretilip kullanılabilen, demir çelikten yapılmış direklerdir. Demir direkler boyalı kaynaklı ve galvanizli cıvatalı olarak üretilir. Boyalı kaynaklı olan demir direkler orta ve alçak gerilimdeki A ve kafes direklerde, galvanizli cıvatalı olanlar ise yüksek gerilim ve kimyasal etkilerin söz konusu olduğu yerlerde kullanılır. Demir direkler beton direklere göre daha hafifken ağaç direklere göre daha uzun ömürlüdür. Meydana gelebilecek direk arızalarının giderilmesi demir direklerde daha kolaydır. Ancak beton direklere göre bakım ve işletme masrafları daha fazladır.

►İlginizi Çekebilir: Enerji İletim Hatlarında Kullanılan Elemanlar

Bir demir direk tipi olan boru direkler daha çok özel tip aydınlatmalarda ve düşük gerilimli sokak, cadde, liman ve bahçe aydınlatmalarında kullanılırlar. Yükseklikleri 4 ila 8 metre arasında değişir ve tekli, ikili, üçlü olmak üzere farklı tipte üretimleri vardır. Putrel yani çatal direkler ise bir demir direk çeşidi olmakla beraber galvaniz cıvatalı, boyalı ve kaynaklı olarak üretilirler. Üzerinden geçecek hattın özelliğine göre (üçlü veya altılı iletken) yüksek ve çok yüksek gerilimler için kullanılır. Putrel direklerin boyları istenilen boyutlarda ayarlanabilir.

Demir Direklerin Avantajları:

► Tepe kuvvetleri büyüktür, ömürleri uzundur.

► Montajı kurulacağı yerde yapıldığı için taşınması kolaydır.

► Bakımları ve onarımları kolaydır.

Demir Direklerin Dezavantajları:

► Hammaddesinden dolayı maliyeti yüksektir.

► Bakımları maliyetleri yüksektir.

► Malzemesi iletken bir malzeme olduğu için kaçak akımlara karşı çok güvenli değildir, hava şartlarından etkilenir.

Beton Direkler

Çimento, su ve katkı maddelerinin uygun oranlarda karıştırılmasıyla elde edilen beton ile yüksek dayanımlı çelik tel veya çelik çubukların kullanılmasıyla elde edilir. Uygun beton direk üretimi için titreşim (vibrasyon) veya savurma (santrifüj) metodu uygulanır. Bu yöntemle üretilen direklere betonarme direk denir. Santrifüj metodu ile üretilen direklerin içi boşken, vibrasyon metodu ile üretilen direklerde direk içleri doludur. Savurma yöntemi beton içindeki fazla suyun dışarı atılmasını ve çok sıkı geçirimsiz bir beton elde edilmesini sağlamaktır. Bu yöntemle yapılan direklerin kesiti daire şeklindedir. Dış yüzü ise düzgün ve pürüzsüzdür. Vibre beton direklerin kesiti dikdörtgen şeklindedir.

►İlginizi Çekebilir: Direk Tipi Trafo Merkezleri

Betonarme direklerin demir direklere göre en büyük avantajı, hava şartları ve özellikle sanayi bölgelerindeki zararlı gaz ve buharlardan az etkilenmeleridir. Ayrıca beton direklerde kullanılan demir miktarı demir direkte kullanılan demir miktarına göre %60 daha azdır. Bu da demir malzemeden yani maliyetten tasarruf sağlar. İletkenlerin çekme kuvvetleri ile rüzgar kuvvetlerinin direğin tepesinde oluşturduğu kuvvete tepe kuvveti denir. Direğin tepe kuvvetlerine dayanımı, içinde kullanılan çelik tellere bağlıdır. Beton direklerde kullanılan, izolatörlerin monte edildiği traversler de betondan veya demirden yapılmaktadır. Beton direkler tepe kuvvetine göre 250 kg’dan 3500 kg’a kadar boyları ise 8 m’den 26 m’ye kadar değişmektedir. Genellikle beton direkler orta ve alçak gerilimlerde kullanılır. Ayrıca yol aydınlatmalarında da sıkça kullanılmaktadır. Orta ve alçak gerilimde kullanılan santrifüj beton direkler tepe kuvvetleri yönünden; 1- 1,5- 3- 5- 7- 9- 13- 17- 19- 23- 27- 33- 35 ve 36 olmak üzere toplam 39 değişik tipte üretilmektedir. Bu rakamlar hem direk tipini hem de direk tepe kuvvetinin % 1’ini göstermektedir. Örneğin, 17 tipi direk denildiğinde tepe kuvveti 17x100=1700 kg olan direk anlaşılır.

Beton Direklerin Avantajları:

► Beton direkler demir direklere göre daha ucuz ve uzun ömürlüdür.

► Beton direkler çok az bakım gerektirirler.

► Tepe kuvvetleri büyüktür, atmosferik olaylardan fazla etkilenmez.

► Kaçak akımlara karşı güvenlidir.

Beton Direklerin Dezavantajları:

► Kırılgan ve tek parça şeklinde olmaları nedeniyle taşınması zordur.

► Ağır olduklarından montajı zordur.

Ağaç Direkler

►İlginizi Çekebilir: Enerji Nakil Hatlarının Yıldırımdan Korunması ve Topraklanması

Ağaç direkler köknar, ardıç, karaçam, ladin gibi ağaçlardan yapılırlar. Hava şartlarından ve böceklerden olumsuz etkilendikleri için bakır sülfat emdirme veya katranlama işlemlerine tabi tutulurlar. Mekanik dayanıklılıkları düşüktür. Bu sebeple direkler arası uzaklık kısa seçilmeli ve hattın gerilimi yüksek olmamalıdır. Küçük yerleşim merkezlerinde hâlâ ağaç direkler enerji taşınmasında kullanılmaktadır. Ağaç direklerin temeline beton dökülmez. Taş ve toprakla temel sıkıştırılarak direk dikilir. Eğer temele beton dökülür ise direğe gelen tepe kuvvetlerinde direk, temel üst noktasından kırılabilir. Ayrıca, temele beton dökülmesi halinde direğin temelini ilaçlamak mümkün olmaz ve direğin dibi zamanla çürüyebilir. Ağaç direkler, normal taşıyıcı ve köşede taşıyıcı direk olarak kullanılır. Yağmur ve kar sularının direğe zarar vermesini kısmen de olsa önlemek için direk tepesi 45 derece açılı olarak kesilir. Ağaç direkler üzerinde iletkenlerin taşınması için izolatörler doğrudan direğe veya direk konsonlarına takılabilir. Ağaç direkler dikildikten sonra payanda veya çelik halatlarla desteklenmelidir.

Ağaç Direklerin Avantajları:

► Ucuzdur, hafiftir, esnektir, taşınmaları ve dikilmeleri kolaydır.

► Kaçak akımlara karşı daha güvenilirdir.

Ağaç Direklerin Dezavantajları:

► Ömürleri kısadır, tepe kuvvetleri azdır.

► Esnek oldukları için salgıları (fleş) değişebilir.

► Yıldırım düştüğünde yanabilir.

► Yüksek gerilimlerde kullanılmaz.

Kullanım Yerlerine Göre Direk Çeşitleri

Direkler kullanım yerlerine göre durdurucu, köşede durdurucu, taşıyıcı, köşede taşıyıcı, nihayet, branşman, tevzi ve geçit direkleri olarak çeşitlere ayrılır.

Durdurucu Direkler: Enerji nakil hatlarının doğrusal olarak geçtiği yerlerde, iletkenlere gelen gerilme kuvveti durdurucu direkler ile sağlanır. Enerji nakil hatlarında, genellikle 7 taşıyıcı direkten sonra 1 durdurucu direk kullanılması uygundur. Taşıyıcı direklere asılmış ve bunlar tarafından, taşınan hat iletkenlerinin güzergâh boyunca belirli uzaklıklarda sabit ve sağlam noktalara bağlanmış, gerilmiş olmaları gerekir. Tel kopması, direk devrilmesi vb. bozukluk hâlinde arıza iki direk arasında sınırlı kalır. Yani hava hattının diğer kısımlarını etkilemez.

Köşede Durdurucu Direkler: Enerji nakil hava hatlarının köşe noktalarında kullanılan ve aynı zamanda durduruculuk görevi yapan direklere denir. Düz doğrultuda giden hattın, büyük sapmalarında kullanılan direklerdir.

Taşıyıcı Direkler: Hava hatlarında durdurucu direkler arasında iletkeni taşımak yani iletkenin ağırlığını kaldırmak amacıyla kullanılan direklerdir.

Köşede Taşıyıcı Direkler: Doğrusal olarak giden hattın yön değiştirdiği yerlerde (küçük sapmalarda) kullanılan direklerdir.

Nihayet (Son) Direkleri: Enerji nakil hatlarının başlangıç ve sonunda kullanılır. Hattın tek taraflı toplam gerilme kuvvetine dayanabilecek durumda olan direklerdir.

►İlginizi Çekebilir: Amaçlarına Göre Enerji Nakil Hatları

Branşman Direkleri: Hava hatlarında taşıyıcı ve köşede taşıyıcı durumda olan direklerden bir veya iki yönde kol hattı ayrılıyorsa bu durumdaki taşıyıcı ve köşede taşıyıcı direklere branşman direkleri denir.

Tevzi (Dağıtım) Direkleri: Enerji nakil hava hatlarında ikiden fazla nihayet bağı ile bağlı olan hatların tevzi edildiği yani kollara ayrılarak dağıtımının yapıldığı direklere denir. Direkteki hatlardan kesiti en büyük olan hat, ana hat olarak kabul edilir. Bunun dışında kalan diğer hatlar bu ana hattın birer branşmanı (dal) veya kolu durumundadır. Ana hatlarla bu direklere kadar gelen enerji, bu direkten ayrılan branşmanlarla daha küçük kapasiteli enerjiler hâlinde dağıtılır.

Geçit Direkleri: Geçit mesafesi uzun, nehir, boğaz, kanal, kara yolu gibi yerlerden geçişlerde (atlamalarda) kullanılan direklerdir.

►İlginizi Çekebilir: Hava Hattı İletkenleri ve Özellikleri

Gerilim Seviyelerine Göre Direk Çeşitleri

Alçak, orta, yüksek, çok yüksek gerilimde kullanılan direkler olmak üzere dörde ayrılır.

Alçak Gerilimde Kullanılan Direkler

1kV’a kadar olan alçak gerilimde kullanılan direklerdir. Ağaçtan, demirden veya betondan yapılabilir. Bazı durumlarda aynı direkte hem alçak gerilim hattı hem de orta gerilim hattı çekilmektedir.

Orta Gerilimde Kullanılan Direkler

1kV - 34,5kV arasında kullanılan direklerdir. Boyları 9 m-25 m arasında değişir. Ağaç, beton ve demir direk olarak imal edilirler. Orta gerilimde ağaç direkler acil durumlar için kullanılırken genelde demir veya beton direkler tercih edilir. Diğer ülkelerde orta gerilimde beton direk pek tercih edilmemektedir. Genellikle ağaç galvaniz direkler tercih edilmektedir. Ayrıca beton direkler 400 KVA’ ya kadar olan transformatörlerin montajı içinde kullanılmaktadır.

Yüksek Gerilimde Kullanılan Direkler

34,5kV - 154kV arasındaki gerilim için dizayn edilen galvaniz saclı, vidalı, kafes ve A tipi direklerdir. Boyalı kaynaklı demir direklerin her türlü ortam şartlarında etkilenmemeleri için boya ve koruyucu tabakalar sürülür. Koruyucu tabakaların belirli aralıklarda yenilenmesi gerekir. Bu nedenle 3AWG(American Wiring Gauge) demir direkler boyalı-kaynaklı yapılmasına karşın 3/0AWG galvaniz demir ve galvaniz cıvatalı olarak imal edilir. Her tip iletken için çeşitli tip ve boyda direk bulunmaktadır. Demir profiller ortalama 6’şar metrelik parçalar hâlinde imal edilir ve bunlar birbirine cıvatalar ile tutturulur. Bu tip direkler genelde;

T-10, T-12 ……… T-20 (Taşıyıcı direkler)

D-10, D-12 ……… D-20 (Durdurucu direkler)

N-10, N-12 ……… N-20 (Nihayet direkleri)

Z-10, Z-12 …….. Z-20 (Zaviye direkler) şeklinde isimlendirilir.

Boyları 8,75 m ile 18,75 m’ye kadar değişmektedir. Baştaki harfe göre T-D-N-Z isimlerini alır. Ayrıca D-KD-N direkleri de mevcuttur. Bu direklerde birbirinde farklı boyda ikişer metre aralı çeşitli tipleri mevcuttur. Yüksekliği 30 metreyi geçen direkler özellikle üst tarafları veya bütünü (turuncu veya kırmızı) boyanmalıdır.

►İlginizi Çekebilir: Enerji Nakil Hatlarnda Buz ve Rüzgar Yükü Hesabı

Çok Yüksek Gerilimde Kullanılan Direkler

154kV- 380kV arasındaki gerilim için galvaniz saclı, vidalı kafes ve A tipi direklerdir. Çok yüksek gerilim direklerinin tamamı kafes demir direklerdir. Direklerin ana elemanları olan köşebent parçaların boyutları ve malzeme kalitesi maruz kaldıkları kuvvetlere göre imal edilir. Köşebent malzemeleri ST-37’lik standart çelikten veya daha yüksek kaliteli çelikten imal edilir. Bu direkler çift devreli ve tek devreli enerji nakil hattı direkleridir. Yüksek gerilim ve çok yüksek gerilim hat direklerinde, direğin en üstünden hattı korumak için koruma iletkeni çekilir. Koruma iletkeni toprakla irtibatlandırılır.