Hava Hattı Direkler Hakkında Detaylı Bilgi

Hava hattı iletkenlerini topraktan ve birbirlerinden yalıtmak için enerji iletim ve dağıtım şebekelerinde direkler kullanılır. Kullanıldıkları amaçlar ve yapıldıkları malzemelere göre çeşitli özelliklerde direkler vardır. Ayrıca devre sayısına göre tek devreli (3 faz bulunduran) ve çift devreli (3+3 faz bulunduran) olmak üzere ikiye ayrılırlar.

1. KULLANILIŞ ŞEKİLLERİNE GÖRE DİREKLER  

A) TAŞIYICI DİREKLER: 
İletkenleri taşımak amacı ile düz hatlarda kullanılan direklerdir.

B) DURDURUCU DİREKLER: 
Taşıyıcı direklere bağlanan iletkenlerin gergin durması ve sarkmaması için kullanılan direklerdir. Genel olarak 7 direkte bir durdurucu direk kullanılması uygun olur. Özel durumlarda bu aralık değişebilir. (Örneğin, yol atlamaları, geçitler gibi). VDE’ye göre iki durdurucu direk arası 3 km den fazla olamaz.

C) GEÇİT DİREKLERİ: 
Üzerlerindeki önemli trafik bulunan karayolu, demiryolu, suyolu veya haberleşme hatları gibi yerlerde iletken kopması veya direk devrilmesi gibi arızalara karşı özel olarak yapılmış direklerdir.

D) KÖŞE DİREKLERİ: 
Hava hatlarının belirli açılarda yön değiştirdiği yerlerde kullanılan direklerdir. Köşede durdurucu ve köşede taşıyıcı olarak iki şekilde kullanılır.

E) SON DİREKLER: 
Hava hatlarının başlangıç ve sonlarında kullanılan direkler olup hatların tek yönlü çekme kuvvetine dayanacak şekilde yapılırlar.

F) DAĞITIM DİREKLERİ: 
Hava hatlarının kollara ayrıldığı yerlerde kullanılan direklerdir.

EKATY - Direkler
Madde 47-a) Sınıflandırma:
Direkler aşağıdaki gibi sınıflandırılır.

1) Taşıyıcı direkler:
Görevleri yalnızca iletkenleri taşımak olan ve iletkenlerin taşıyıcı bağ ile bağlandığı doğrusal güzergahta ya da köşede kullanılan direklerdir.

2) Durdurucu direkler:
Görevleri hem hat iletkenlerini taşımak, hem de durdurucu bağ ile bunları tespit etmek olan, doğrusal güzergahta ya da köşede kullanılan direklerdir.

3) Son direkler (nihayet direkleri):
Hattın başlangıcında ya da sonunda kullanılan direklerdir.

4) Ayırım (dağıtım) direkleri:
Bir ya da daha çok hattın ayrıldığı yerlerde kullanılan direklerdir.
2. YAPILDIKLARI MALZEMELERE GÖRE DİREK ÇEŞİTLERİ
I- Ağaç direkler,
II- Beton (Betonarme) direkler,
III- Demir direkler,
olarak üç grupta toplayabiliriz.

2.1. AĞAÇ DİREKLER
Bu direkler köknar, ardıç, ladin, karaçam akçam gibi ağaçlardan yapılır. Mekanik zorlamalara karşı dayanımları azdır. Bu yüzden tepe kuvvetini arttırmak için, ikiz ağaç direk kullanılır ya da lente bağlanır yada enderde olsa payanda kullanılır. Genelde taşıyıcı ya da köşede taşıyıcı direk olarak kullanılır. Hava şartlarından etkilendikleri için özel işlemlerden geçirildikten sonra kullanılır. Bu işlemlerin bazıları şunlardır: Emprenye etmek, katranlamak, kreozotlamak, bakır sülfat emdirmek vb. lerdir. Ağaç direkler 30 kV’ta kadar olan gerilimlerde hem alçak gerilim hem de orta gerilimde kullanılırlar.

Kullanılış biçimlerine göre:

  • Tekağaç direkler 
  • Çift ağaç direkler, (H direk veya ikiz direk) 
  • A direkler, (Payandalı veya lenteli direkler) 
  • Kirişli direkler 

gibi türleri vardır.

Ağaç direklerin tepeleri, üzerlerinde kar ve buz birikmeyecek şekilde yapılmalıdır. Tepe ve dip çaplarına göre  Hafif (H), Orta (O) ve Ağır (A) olarak üç kategoriye ayrılır. Gösterim olarak 12-O kullanılır. Burada 12 m olarak direk boyudur. 12-OÇ ise Orta ağırlıkta ikiz ağaç demektir.

Ağaç direkler, V. Buz bölgesinde kullanılmazlar. Ağaç direklerde 65U, 8oU ve 100U demirden yapılmış boyalı ya da galvanizli traversler kullanılır.

Ağaç direklerin öteki direklere karşı üstünlükleri ve sakıncaları şu şekilde sıralanabilir:

Üstünlükleri:

  1. Ucuzdur. 
  2. Hafiftir. 
  3. Taşınmaları ve dikilmeleri kolaydır. 
  4. Esnektir. 
  5. Temel değiştirilerek tekrar kullanılabilir. 
  6. Simetriktirler. ( Her yöndeki kuvvetlere karşı koyabilir ). 
  7. Boyama masrafları yoktur. 
  8. Tırmanmak kolaydır. 
  9. Kaçak akımlara karşı daha güvenilir durumdadır. 

Sakıncaları:

  1. Ömürleri ve boyları kısadır. 
  2. Tepe kuvvetleri azdır. 
  3. Esnek oldukları için salgı (fleş) ları değişebilir. 
  4. Yıldırım düştüğünde yanabilir. 
  5. Mekanik dayanıklılığı sınırlıdır
  6. Yüksek gerilimlerde kullanılmazlar. 


Ağaç direkler max 80 metre direk açıklıklarına kadar kullanılabilir. Standart boyları 8 8,5 9 9,5 10 10,5 11 11,5 12 12,5 13 13,5 metre olarak yapılmaktadırlar. Temel derinlikleri 1,15-1,9 m arasında değişir.

Şekil-1’de çeşitli ağaç direkleri görüyoruz.


OG Enerji naklinde kullanılan ağaç direkler köknar, ardıç, ladin, çam gibi ağaçlardan yapılır. Ağaç kesildikten sonra tornalanır, ilaçlanır ve (Emprenye edilir.) kurutulur. Ağaç direkler 30kV’a kadar gerilimlerde 15m boylarında yapılır. Demir ve beton direklerdeki gibi temellerine beton dökülmez. Çünkü ankastre noktasında temel betonu, ağaç direği kesmeye çalışarak kırılmasına neden olur. Ülkemizde ağaç direkler şu anda köy elektrifikasyonunda kullanılmaktadır. Ayrıca acil durumlarda tekrar değiştirilmek üzere de ağaç direkler kullanılmaktadır. Resim’de aydınlatma ve taşıyıcı olarak kullanılan ağaç direkler görülmektedir.


ağaç direkler

Resim: Ağaç direkler

2.2. BETONARME DİREKLER
Demir, çimento, su ve öteki katkı maddeleri ile yapılırlar. Santrifüj (SBA) ve Vibre (VBA, titreşim) betonarme direkler olarak iki şekilde yapılırlar. Kullanılış biçimlerine göre tek santrifüj, tek vibre, çift vibre gibi türleri vardır. Yurdumuzda çeşitli firmalar tarafından alçak gerilim, orta gerilim ve yüksek gerilimler için beton direkler yapılmaktadır. Direk uzunlukları yani  boyları  10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 metredir. Alçak gerilim şebekelerinde en çok 9,30 ve 10 metrelik beton direkler kullanılmaktadır. Gösterimi 16/3,5 şeklindedir. Burada 16 m olarak boyunu, 3,5*100 kg olarak tepe kuvvetini gösterir. Şekil’de çeşitli beton direkler görülmektedir.


Beton direkler demir direklere göre daha ucuzdur. Sanayi bölgelerinde zararlı gaz ve kimyasal maddelerden etkilenmezler. Aynı işi yapan demir direklere göre %50 demir tasarrufu sağlarlar. Kullanıldıkları yerlerde yapılabildikleri için taşımada daha kolaylık sağlanır.

Beton direkler demir direklere göre daha ucuzdur. Sanayi bölgelerinde zararlı gaz ve kimyasal maddelerden etkilenmezler. Aynı işi yapan demir direklere göre %50 demir tasarrufu sağlarlar. Kullanıldıkları yerlerde yapılabildikleri için taşımada daha kolaylık sağlanır. Santrifüj direklerin içinin boş olmasına karşılık, vibre direklerde direk içleri doludur. Bu çeşit direklerde demir traversler de kullanılabilir.

 

Demir, çimento, su ve öteki katkı maddeleri katılarak yapılır. Beton ile yüksek dayanımlı çelik tel veya çelik çubukların kullanılmasıyla elde edilir. Beton ve çelik malzemenin gözeneksiz bir şekilde uygunluğunun sağlanması için titreşim (vibrasyon) veya savurma (santrifüj) metodu uygulanır. Bu yöntemle imal edilen direklere betonarme direk denir. Betonarme direklerin demir direklere göre en büyük avantajı, hava şartlarından ve özellikle sanayi bölgelerindeki zararlı gaz ve buharlardan az etkilenmeleridir. Betonarme direkler, hesap ve yapım kurallarına göre ikiye ayrılır. Bunlar gerilmesiz betonarme direkler ve ön gerilmeli betonarme direklerdir. Yapılış şekillerine göre iki şekilde imal edilir. Santrifüj beton direklerin (SBA) içi boştur. Vibre direkler (VBA) titreşim yapılarak betonun her yere homojen bir şekilde dağılması ile yapılır. Resim’de trafo girişi ve sokak aydınlatma beton direkleri görülmektedir.

Santrifüj Direkler
Çelik çubukların (boyuna donatı malzemesi olarak) ve ön gerilmeli çelik tellerin (enine donatı malzemesi) kullanılarak savurma yöntemi ile yapılan içleri boşaltılmış beton direklerdir. Savurma yöntemi beton içindeki fazla suyun dışarı atılmasını ve çok sıkı geçirimsiz bir beton elde edilmesini sağlamaktır. Bu yöntemle yapılan direklerin dış yüzü düzgün ve pürüzsüzdür. En az 300 dozlu beton 10 m den 26 m’ye kadar uzunlukta (birer metre artarak) imal edilmektedir. 200 -3500 kg’a kadar tepe kuvveti olan SBA direkler yapılmaktadır. (DOZ: Çakıl, çimento ve kum karışım oranıdır.) Resim 1.7’de taşıyıcı, köşe ve aydınlatma beton direkleri görülmektedir.

santrifüj_direk
Resim : Santrifüj beton direkler

Vibre beton direkler, statik hesapların sonuçlarına göre, demir iskeletin kalıplar içine konması ve dökülen harcın vibrasyon suretiyle kalıbın her tarafına homojen olarak dağıtılması suretiyle elde edilir.

Beton direkleri ile üstünlükleri ile sakıncaları şu şekildedir:

Üstünlükleri :

  1. Bakım istemezler. 
  2. Tepe Kuvvetleri büyüktür. 
  3. Ömürleri uzundur. 
  4. Her amaca uygun tipleri vardır. 
  5. Hava değişmelerinden etkilenmezler. 

Sakıncaları :

  1. Ağır ve kırılgandırlar. 
  2. Taşıma ve dikilmeleri oldukça zordur. 

Not: Transformatör direği: Gösterimi TR13/10 şeklindedir. Burada, 13 m olarak direk boyunu gösterir. Şehir şebekelerinde genelde 13 m kullanılır. 19 yine tepe kuvvetini gösterir.

2.3. DEMİR DİREKLER
Enerji iletim ve dağıtım şebekelerinde çok kullanılan bu direkler U, I veya L demirlerinden yapılırlar. Bu direkler ağaç direklere göre daha uzun ömürlü, beton direklere göre de daha hafiftir. Yurdumuzda İller Bankası tarafından geliştirilen A veya kafes gibi demir direkler kullanılmaktadır. Ancak yüksek gerilimde Avrupa veya Amerikan standartlarına göre yapılmış demir direkler de kullanılmaktadır. Bu direklerin mekanik etkilere dayanımı çok fazladır. Şekil’de çeşitli demir direkler görülmektedir.

 
Demir direklerin üstünlükleri ile sakıncaları şu şekildedir:

Üstünlükleri :

  1. Ömürleri uzundur. 
  2. Sağlamdır. 
  3. Tepe kuvvetleri fazladır. 
  4. Parçalara ayrılabildiği için taşınmaları kolaydır. 
  5. Her türlü ihtiyaca cevap verebilen çeşitleri vardır. 
  6. İletken sayısı veya kesitleri arttıkça takviyesi kolaydır. 
  7.  Arızalarının giderilmesi kolaydır. 

Sakıncaları :

  1. Pahalıdır. 
  2. Bakımları masraflı olup itina gerektirir. 
  3. İzolasyonları zordur. 
  4. Hava şartlarından etkilenirler. 


Demir direkler genel olarak:

  • İller Bankası tipi A ve kafes direkler. 
  • Putrel direkler (Pilon veya çatal pilon). 
  • Boru direkler 

şeklinde yapılırlar.

Demir direkler, kaynaklı ya da civatalı olarak monte edilir. Ancak gerilim ve iletken kesiti artıkça direğin boyu ve ağırlığı da arttığından civatalılar tercih edilir. Civatalı direklerde her tip direk için bir travers bulunur.

Demir direklerin üstünlüklerinden biri de alçak gerilim, orta gerilim ve yüksek gerilimde kullanılabilmeleridir.

2.3.1. ALÇAK GERİLİMDE KULANILAN DEMİR DİREKLER
Alçak gerilimde kullanılan İller Bankası tipi demir direklerden A tipi olanlar 81–10I– 12I–6.5I–8U– 10U –12U veya 8Ik– 10Ik–12Uk şeklinde sembolize edilirler. Sembollerdeki U veya I direk yapımında kullanılan demirin kesitini gösterir. Öteki rakamlar ise demir profilin cm olarak yüksekliğini belirtir. Sembollerdeki ( k ) harfi kısa boyda olan direkler için kullanılmaktadır.

Kafes tipi demir direkler de K1 – K2– K3– K4– K5– K6 şeklinde sembolize edilirler. Bunlardan K1 – K2 – K3 şeklinde gösterilenler hafif, ötekiler ise ağır kafes direklerdir. Buradaki rakamlar 1000 ile çarpıldıklarında Kğ olarak direğin tepe kuvveti bulunur. Kafes direkler K1k – K2k ile gösterilirse, kısa boylu kafes direk anlaşılır.

2.3.2. DEMİR DİREKLERİN BOYLARI 
Alçak gerilim şebekelerinde İller Bankası tarafından standardize edilen A veya kafes tipi direklerin boyları kısa ve uzun direkler için ayrı ayrıdır. Bunların dışında normal durumlarda veya ihtiyaç halinde kullanılacak ayrı tipte demir direkler vardır. Bunların da boyları değişik değerdedir.

Normal durumlarda kullanılacak demir A direklerin boyları, 8I – 10I – 12I ve 10U ile sembolize edilenleri 9,65 – 9,90 – 10,10 metredir. Kısa boyda olanları ise 9,00 – 9,30 ve 9,70 metredir.

Kafes tipi demir direkler de normal boyda ve kısa boyda yapılırlar. K1 – K2 ve K3 şeklindeki demir direklerin normal boyda olanları 9,95 – 10,15 – 10,30 metredir. Kısa boyluları da 9,40 – 9,60 ve 9,75 metredir. K4 ve K5 lerin boyları ise normal boydakiler için 10,45 ve 10,55 kısa boydakiler de 9,90 ve 10,00 metredir.

Kullanılan direklerin ortalama olarak uzunlukları normal boydakiler için 10 metre, kısa boydakiler için de 9,5 metredir.

2.3.3. ALÇAK GERİLİMDE DEMİR DİREK AÇIKLIKLARI
Türkiye buz yükü bakımından beş bölgeye ayrılmıştır. Direk açıklıkları bu bölgelere göre değişik değerdedir. Ayrıca direklerde kullanılan iletken çeşitleri de direk aralıklarını etkiler. II buz yükü bölgesinde kullanılan bakır iletkenli hatlarda en fazla direk aralığı 50 metre, III buz yükü bölgesinde 40 metredir. Daha büyük açıklıklar kullanılmaz. Ancak daha küçük değerde olan bütün açıklıklar kullanılabilir.

II buz yükü bölgesinde 40 ~ 50 metre direk açıklıkları ile, III buz yükü bölgesinde 40 metreye kadar açıklıklarda normal boydaki 8I – 10I – 12I, 10U... K1 – K2 ve K3 gibi direkler kullanılır. II buz yükü bölgesinde 40 metreye kadar direk açıklıklarında kısa boylu direkler de kullanılabilir. (8Ik – 10Uk ...K1k – K2k ) III buz yükü bölgesinde kısa boylu direk kullanılmaz.

Enerji iletim ve dağıtım hatlarında alüminyum iletkenler kullanılırsa direk açıklıkları değişir. Buna göre II buz yükü bölgesinde 45 ~ 50 m. III buz yükü bölgesinde de 40m. Direk açıklıkları alınabilir. İletkenler alüminyum olduğunda II buz yükü bölgesinde 40m. ye kadar direk aralıkları için kısa boylu direkler kullanılabilir. III buz yükü bölgesinde kısa boylu direk kullanılmaz. II buz yükü bölgesinde 40 ~ 50 m. direk aralıklarında ve III buz yükü bölgesinde 40 m. ye kadar açıklıklarda normal boydaki demir direkler kullanılmaktadır.

Alçak gerilimde verilen direk aralıklarına karşılık orta ve yüksek gerilimde, hat projeleri yapılırken masrafları en küçük değere indiren bir direk aralığı aranır. Masrafları en küçük değere indiren bu açıklığa “EKONOMİK MENZİL” denir. Yapılan uygulamalar sonucu gerilimlere bağlı olarak en uygun direk açıklıkları şu şekilde belirlenmiştir.

6 ~ 35  kV. luk şebekelerde, 60 ~ 150 metre.
35 ~ 66  kV. luk şebekelerde, 150 ~ 250 metre.
66 ~ 154   kV. luk şebekelerde, 250 ~ 300 metre.
154 ~ 220 kV. luk şebekelerde, 300 ~ 350 metre.

Ekonomik menzil belirlenirken arazi yapısı, istimlâk durumu malzemenin satın alınması, taşınması, inşaat ve işçilik gibi etkenlerle de dikkate alınmaktadır.

Yüksek gerilimde direk aralıklarında taşınan güç de önemlidir.

Yorumlar