Orta gerilim yeraltı kablo yerleşim düzenlerinin akım taşıma kapasitesine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of medium voltage underground cable layouts on current carrying capacity
Yazar: AHMET ÖZYEŞİL
Danışman: PROF. DR. BORA ALBOYACI
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Yer altı kabloları = Underground cables

Özet:
Elektrik enerjisi insan hayıtında kalıcı bir yer edinerek bireysel tüketicilerin hayat refahını eksiksiz devam ettirebilmesi için zorunlu bir hal almıştır. Öte yandan üretimdeki yadsınamaz önemi göz önüne alındığında toplumların ekonomik gelişimleri de elektrik enerjisinden bağımsız düşünülemez. Bu da enerji iletimi ve dağıtımı için kullanılan sistemlerin güvenilir ve sürdürülebilir yapıda olmalarını oldukça kritik bir duruma getirmiştir.
Enerji iletim ve dağıtımındaki etkinlik ise, bu sürecin başrol oyuncusu olan kabloların etkinliğiyle eşdeğerdir. Nitekim bir zincir en zayıf halkasından daha güçlü olamayacağı gibi enerji tedarik sisteminin güvenilirliği de kabloların doğru boyutlandırılmaması halinde diğer ekipmanlardan bağımsız olacaktır. Kabloların doğru boyutlandırılması için dikkat edilmesi gereken kriterlerin başında kablonun üzerinden geçecek akımı taşıyıp taşıyamayacağını belirten akım taşıma kapasitesidir. Akım taşıma kapasitesi diğer bir değişle kabloların izin verilen termal sınırlar çerçevesinde performansı etkilenmeden aktarım sağlayabileceği akım miktarıdır. Ancak bu değer uygulama şartları ve ortam koşullarına göre değişebilmektedir.
Bu çalışmada, orta gerilim kablo boyutlandırma sürecine ve kabloların akım taşıma kapasitesi hesaplarına yönelik literatür incelenmişti. Akım taşıma kapasitesine etki eden kurulum koşulları, ortam şartları ve termal sınırlar gibi faktörler tespit edilmiştir. Daha sonra bu faktörlerin etkileri bilgisayar tabanlı bir modelleme ve hesaplama aracı vasıtasıyla hesaplanarak sonuçlar değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar çalışma içerisinde paylaşılmıştır. Çalışma sonucunda akım taşıma kapasitesine etki eden faktörlerin etkilerinin uygulama şartlarına bağlı olarak farklılık gösterebileceği ortaya koyulmuştur. Bu farklılıkların kablo boyutlandırılırken dikkate alınması, kablolardan optimum fayda sağlamasına, mali kaynakların verimli yönetimine, enerji sürekliliği ve sürdürülebilirlik alanlarına katkıda bulunacaktır. Bu çalışma, elektrik sistemlerinde kablo boyutlandırmaya yönelik karar alma süreçlerine ışık tutarak sektöre önemli bir katkı sağlayacaktır.

Abstract:
Electric energy has gained a permanent place in human life and has become mandatory for individual consumers to fully maintain their well-being. On the other hand, considering its undeniable importance in production, the economic development of societies cannot be considered independent of electrical energy. This has made it very critical that the systems used for energy transmission and distribution are reliable and sustainable.
The efficiency in energy transmission and distribution is equivalent to the efficiency of the cables, which are the leading actors of this process. As a matter of fact, a chain cannot be stronger than its weakest link, and the reliability of the energy supply system will be independent of other equipment if the cables are not sized correctly. One of the criteria that must be taken into consideration for correct sizing of cables is the current carrying capacity, which indicates whether the cable can carry the current that will pass through it. Current carrying capacity, in other words, is the amount of current that the cables can transfer within the permissible thermal limits without affecting their performance. However, this value may vary depending on application conditions and environmental conditions.
In this study, the literature on medium voltage cable sizing process and current carrying capacity calculations of cables was examined. Factors such as installation conditions, ambient conditions and thermal limits that affect the current carrying capacity have been determined. Then, the effects of these factors were calculated using a computer-based modeling and calculation tool and the results were evaluated. The results obtained were shared within the study. As a result of the study, it was revealed that the effects of the factors affecting the current carrying capacity may differ depending on the application conditions. Taking these differences into consideration when sizing cables will contribute to optimum benefit from cables, efficient management of financial resources, energy continuity and sustainability. This study will make a significant contribution to the industry by shedding light on the decision-making processes regarding cable sizing in electrical systems.