Yüksek Gerilimin Tarihçesi

Elektrik mühendisliğinde temel buluşlar, örneğin Galvanin’in, Volta’nın, Oersted’in, Ohm’un, Amper’in Edison’un buluşları doğru gerilim üzerine olmakla beraber enerji iletimi alanında hızlı gelişmeler, tarih itibariyle alternatif gerilim alanında olmuştur [1]. 1910’lu yıllarda 100 kV kullanılmasına rağmen 1920’li yıllarda 100 kV’la 50 MW’lık bir güç 50 km’lık mesafeye iletilmiş. 1930-1950 arası yıllarda 300 kV’la 250 MW’lık bir güç 400 km ye iletildi. 1954 de 380 kV’la enerji iletimi başlamış bu gerilimle 1960’lı yıllarda 1000 MW’lık güç taşınması gerçekleştirilmişti. Bugün artık 1000 kV’la 10000 MW’lık güçler iletilirken 1600 kV’luk olanları da deneme altındadır [1], [2]. Elektrik enerjisinin başlangıçta alternatif gerilimle iletilmesinin tercih nedenlerinden biri transformatörlerin icadıdır. Son yıllarda güç elektroniğinde ortaya çıkan gelişmelerle birlikte yüksek doğru gerilimle (YDG) enerji iletimi araştırmacıların dikkatini çekmiş ve uygulama alanına yeniden sokulmuştur. İlk YDG’le enerji iletim uygulaması 1954 yılında İsveç’le Gotland adası arasında 96 km’lik bir deniz altı kablosuyla yapılmıştır. Tek iletkenle 30 MW’lık bir güç 150 kV’luk bir doğru gerilimle iletilmiştir. Akıma dönüş yolu deniz üzerinden sağlandığı için deniz içerisinde bulunan diğer endüstriyel kuruluşlara ait borular ciddi elektriksel korozyona uğramıştır. Bu yüzden tek iletkenle iletim yerine bugün artık iki iletkenli doğru gerilimle iletim yapılmaktadır. 1970’de Amerika’da Oregon ile California arasındaki 1362 km’li mesafeye 1600 MW’lık bir güç 400 kV’luk bir doğru gerilimle iletilmiştir. Son olarak 1989-1990 yılında Güney Finlandiya ile Doğu İsveç arasında 35 km’lik 220 kV’luk bir doğru gerilimle 420 MW’lık bir güç iletilmiştir. Bugün dünyanın değişik yerlerinde 60’ı aşkın yerde yüksek doğru gerilimle enerji iletimi yapılmaktadır [1], [2], [3]. Standard Gerilim Kademeleri IEC(TheInternational ElectrotechnicalComission)'nin tanımlamalarına göre; 1.Alternatif gerilimde 1000 V’un, 2.Doğru gerilimde 1200 V’un üzerindeki gerilimler yüksek gerilim olarak anılmaktadır. Aşağıdaki Tabloda Avrupa ve Amerika’da ki gerilim seviyeleri verilmektedir [3]. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı Elektrik Kuvvetli Akım Tesisleri Yönetmeliğinin (21 Kasım 1978 tarih, 16466 Sayılı Resmi Gazetede yayınlanmış) 3. maddesine göre; Alçak gerilim< 1000 V Yüksek gerilim > 1000 V Tehlikeli gerilim > 65 V Aşırı gerilim : Kısa süreli, işletme geriliminin müsaade edilen en büyük sürekli değerini aşan ve işletme frekansında olmayan gerilim olarak tanımlanmaktadır. TS-83 de Alçak Gerilim (Faz-Faz arası): 190, 380, 500, 1000 V Orta Gerilim (Faz-Faz arası): 3, 6, 10, 15, 20, 25, 33, 35 KV Yüksek Gerilim (Faz-Faz arası):54. 60, 110, 132, 154, 380, 750 KV olarak verilmektedir. Yüksek Gerilim Sisteminin Elemanları Yüksek gerilim sisteminin elemanları, orta gerilimde enerji üretimi yapan senkron generatörleri de dahil edecek olursak [3]; A. Temel Elemanlar; 1.Senkron Generatörler 2.Güç Transformatörleri 3.Kesiciler (Akım akan hattı açıp kapatan anahtar) 4.Ayırıcılar (Gerilim altındaki hattı açıp kapatan anahtar) 5.Enerji İletim Hatları(Hava Hatları) 6.Direkler 7.İzolatörler 8.Kablolar 9.Baralar B.Ölçme ve Koruma Elemanları 1.Akım Transformatörleri 2.Gerilim Transformatörleri 3.Gerilim Bölücüler 4.Parafudurlar 5.Ark Boynuzlarıve Koruma Halkaları 6.Koruma (Topraklama) Hatları 7.Röleler C. Kontrol ve Kumanda Elemanları 1.Röleler 2.Kesicilerin Kontrol ve Kumanda Devreleri D.Gerilim Ayar Elemanları 1.Seri veya Paralel Bağlı Endüktörler(Reaktörler) 2.Seri veya Paralel Bağlı Kapasitörler 3.İndüksiyon Regülatörleri