Yüksek gerilimde kullanılan gazların, deşarj olaylarının deneysel olarak incelenmesi
High voltage used gases, discharge experimental investigation events
Yazar: TANER DİNDAR
Danışman: DOÇ. DR. N.FUSUN OYMAN SERTELLER ; YRD. DOÇ. DR. TAHİR ÇETİN AKINCI
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Deşarj = Discharge ; Gazlar = Gases ; Korona deşarjı = Corona discharge ; Yüksek gerilim hatları = High voltage lines

Özet:
Bu tezde yüksek gerilim hatlarında bulunan izalatörlerin yalıtkanlık özelliğinikoruma açısından önemli olan korona deşarjı incelenmiştir. Tezde deşarj olaylarınınincelenmesi beş bölüme ayrılmış olup, birinci bölüm gazların deşarjı ile ilgili genel bilgi,ikinci bölümde elektronların hareketiyle ilgili bilgi, üçüncü bölümde korona deşarjıaçıklanması ve dördüncü bölümde de deneyin yapılması ve beşinci bölümde de deneyinsonuçları verilmiştir.Elektrik enerjisine olan ihtiyacın hızla arttığı dünyamızda, üretilen elektrik enerjisinin sınırlıdoğal kaynaklar ve ekonomik nedenlerle en az kayıpla tüketim merkezlerine ulaştırılmasıgerekmektedir. Bu durum Elektrik enerjisinin iletim ve dağıtımında, yüksek geriliminkullanılma mecburiyetini doğurmuştur. Ancak bu defada yüksek gerilim cihazlarındakullanılan veya ortamda bulunan gaz, sıvı ve katı yalıtkan maddelerde elektriksel zorlanmanedeniyle yalıtım problemleri, akım kesme, ark söndürme gibi konular gündemegelmiştir.Yüksek gerilim cihazlarında yalıtkan olarak kullanılan gazlardan beklenenözellikler; yüksek elektriksel delinme dayanımı, değişik işletme sıcaklıklarında yüksekbasınçlara çıkılabilmesine imkân vermek üzere sıvılaşma sıcaklığının mümkün olduğuncadüşük olması, gazın özgül ısısı, ısıl iletkenlik katsayısı, viskozite katsayısı gibi faktörlerebağlı olan gazın soğutma ve ark söndürme yeteneği, boşalma olayları esnasında özelliklerinikaybetmeme, diğer gazlarla kimyasal reaksiyona girmeme, alevlenmeme, zehirli olmama vb.Bu yüzden gazların deşarjı ve delinme gerilimleri önemli olmakla beraber bunlarınsonuçlarının da bilinmesi gerekmektedir. Çeşitli deşarj olayları olmasına rağmen (ark deşarjı,kıvılcım deşarjı, korona deşarjı vb.) dağıtım ve iletimdeki önemi dolayısıyla bu tezde koronadeşarjları detaylıca incelenmiştir. Korona deşarjı (hem atmosferde hem de deney yapılanortamda) birçok faktöre bağlıdır(gazın cinsine, elektrotlar arasındaki mesafeye, uygulanangerilime vb.) bu faktörler dikkate alınıp deney yapıldığı takdirde sonuçların olumlu çıktığıgözlemlenmiştir.Bu tezde, Korona deşarjının direk olarak etkilediği yüksek gerilim hatlarında yalıtım içinbulunan izolatörlerin üzerine düşen yağmur damlalarının enerji hatlarına verdiği zararlardeneylerle incelenmiş ve açıklanmıştır.Sonuç olarak; korona deşarjı, yüksek gerilim hatlarında bulunan izolatörlerinüzerindeki yağmur damlacıkları ele alınarak incelenmiş, grafiksel sonuçlar boynuz antentekniği yardımıyla çıkarılmıştır. Sonuçlar teorik bilgiler ve daha önce yapılan deneyselsonuçlarla karşılaştırılmış tam bir uyumluluk gözlemlenmiştir.

Abstract:
This thesis examines high voltage discharge phenomena which can be said to be the mostimportant topic in high voltage. Here, high voltage discharge events are divided mainly intofour sections. The first part gives general information related to the discharge of gases.Second part includes information about the movement of the electrons. Third and fourth partsexplain disclosures of corona discharge and performance of experiments, and finally theresults, respectively. Increasing demand in the need of electrical energy in world essentiallyrequires the minimum losses in electrical energy transmission and distribution system due tothe limited natural resources and economical reasons, which creates the obligation of the useof high voltage in electrical distribution and transmission lines. But this time, the use of gas,liquid and solid in high voltage as insulating materials causes some electrical problems suchas strain, current break, arc suppression and gas breakdown. The gas properties used in highvoltage devices are expected to be as follows; high electrical breakdown strength to reach thehighest pressure in different operating temperature with the lowest possible liquefactiontemperature, the gas specific heat, coefficient of thermal conductivity, coefficient of viscosityof the gas cooling and factors such as the ability to extinguish the arc the dischargecharacteristics of the even during the lose, not to enter the chemical reaction with thesparkling of other gases, poisons or not etc. Therefore, it is important to know the propertiesof discharge of gases or breakdown of voltage, in other words, to know the reaction of thegases or their reactions to each other in the environment. Although there are many kinds ofelectrical discharge (arc, sparkling, corona discharge etc.) on electric lines, corona dischargesare seen more frequently and its long term effects is more effective in the distribution andtransmission systems than the others. Therefore, this thesis explains corona dischargetechniques in detail. Corona discharge depends on many factors in the atmosphere and in theexperiment environment. If these factors are taken into consideration, the obtained results areas demanded. This thesis examined corona discharge damage occurring on the insulatorcaused by raindrops falling on the insulator. In conclusion, the effects and results of coronadischarge on the high voltage transmission and distribution line are determined viaexperimental studies. The experimental results are compared with the theoretical explanationand other related experiment results, and it was found that our results are in good agreementwith the theory, even better than the results of the related experiments.