Türkiye elektrik iletim şebekesinde kullanılan kafes direklerin darbe empedanslarının analizi
Analysis of surge impedance of lattice towers used in Turkish transmission grid
Yazar: HASAN BOZKURT
Danışman: PROF. DR. SELİM AY
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Tesisleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Elektrik iletim şebekeleri tesis edildikleri ülkede enerji tüketimini yoğun olduğu tüm bölgelere elektrik enerjisinin en az kayıpla, en etkin ve verimli şekilde ulaştırılabilmesi için tüm doğa koşullarına rağmen tesis edilmeli ve güvenilirliği en üst düzeyde olacak şekilde işletilmelidir. Elektrik iletim altyapıları ilk kurulduğu dönemlerden beri çoğunlukla havai hatlar ve hava izoleli trafo merkezlerinden müteşekkil olmaları sebebiyle özellikle iletim hatları birçok zorlayıcı doğa koşullarına dayanıklı olarak tesis edilmektedir. İletim hatlarının devre dışı kalmalarına sebep olan en önemli arıza kaynağı doğa olaylarının başında yıldırım darbeleri gelmektedir. Yıldırım darbeleri bir iletim hattına farklı şekillerde etki edebilmektedir. Bu etkilerden yıldırım darbesinin direk gövdesine ya da koruma iletkenine düşmesi durumlarında oluşan ters atlama durumunun oluşumunun hesabında direk darbe empedansının biliniyor olması gerekmektedir. Direk darbe empedansı ve direk üzerinden geçen yıldırım darbe akımının çarpımı ile yıldırım kaynaklı olarak direk gövdesinde dolayısı ile de izolatör uçlarında oluşan aşırı gerilimin seviyesi tespit edilebilmektedir. 
İletim hattı direklerinin darbe empedanslarının tespitine yönelik çalışmalar 1930'lu yıllardan itibaren başlamıştır. İletim hattı direklerinin yıldırım darbe empedanslarının analizi ile ilgili yapılan deneysel ve teorik çalışmalar ile tespit edilmiş ampirik – yarı ampirik direk darbe empedansı formülleri bu tez çalışmasında kullanılmıştır. Bu yöntemler literatürde analitik yöntemler olarak da bilinmektedir. Söz konusu formüllerin kullanımı ile direklerin analizi zor ve karmaşık olan şekilleri, analizi nispeten daha kolay olan silindir, koni ya da çift kesik koni gibi 3 boyutlu geometrik şekillere dönüştürülmektedir.
Türkiye elektrik iletim sisteminde kullanılan kafes tipi direklerin darbe empedanslarının analitik yöntemler ile yapılan analiz sonuçları tez kapsamında sunulmaktadır.

Abstract:
Electricity transmission networks should be installed and operated in the highest level of reliability in spite of all natural conditions, in all the regions of related country where they have high energy consumption and should be operated in the most effective and efficient way with the least loss. Electricity transmission infrastructures are mostly consisting of overhead lines and air insulated substations, especially overhead transmission lines are installed as durable to many challenging natural conditions. Lightning surges are the most important source of fault that causes transmission lines to be out of service. Lightning surges can affect a transmission line in different ways. Tower surge impedance must be known in the calculation of the backflashover probability in case of lightning surge directly hit to the tower or ground wire. Over voltage level on the tower also on the insulators can be determined with multiplication of surge impedance of tower and the surge current passing through the tower.  
Studies on determining the surge impedance of the transmission towers have been started in the 1930's. Empirical - semi empirical tower surge impedance formulas which were determined by experimental and theoretical studies on the analysis of surge impedance of the transmission towers were used in this thesis study. These methods are also known in the literature as analytical