Kablo Kesiti ve Gerilim Düşümü Projesi

Konu Anlatımı

Kablo Kesiti ve Gerilim Düşümü Projesi

Kablo kesiti, bir hattın taşıyacağı akıma ve hat boyunca izin verilen gerilim düşümüne göre seçilir. Kesit küçük seçilirse iletkenin direnci artar, uç noktadaki gerilim düşer ve cihazlar verimsiz çalışır. Kesit gereğinden büyük seçilirse malzeme israfı ve maliyet artışı oluşur. Bu nedenle kesit seçimi hem akım hem de düşüm açısından kontrol edilir.

Bu derste ne öğreneceğiz?

Bu derste iletken direncinin nasıl hesaplandığını, tek fazlı bir hatta gerilim düşümünün nasıl bulunacağını, yüzde düşümün nasıl yorumlanacağını ve kesit seçiminin nasıl gerekçelendirileceğini öğreneceksiniz.

Ön bilgi

İletkenin direnci R = ρ × L / S bağıntısıyla bulunur. Burada ρ özdirenç, L iletken boyu ve S kesittir. Özdirenç malzemeye bağlıdır; bakır için yaklaşık 0,0175 Ω·mm²/m, alüminyum için yaklaşık 0,0283 Ω·mm²/m alınır.

Gerilim düşümü, akım ile hat direncinin çarpımıdır: ΔU = I × R. Tek fazlı hatta akım iki iletkende, faz ve nötr üzerinden gider ve döner. Bu nedenle toplam hat direnci tek iletkenin iki katı alınır.

Gerilim Düşümü Bağıntısı

Tek fazlı hat için ΔU = 2 × I × L × ρ / S yazılır. Sonuç volt cinsinden çıkar. Yüzde düşüm, gerilime oranlanarak bulunur: ΔU% = ΔU / U × 100. Konut tesisatında tek fazlı gerilim 220 V alınır.

Bağıntıdan görüldüğü gibi düşüm akımla ve hat boyuyla doğru, kesitle ters orantılıdır. Akım iki katına çıkarsa düşüm de iki katına çıkar; kesit iki katına çıkarsa düşüm yarıya iner.

Basit örnek

Akımı 20 A olan, boyu 30 m ve kesiti 4 mm² bakır bir tek fazlı hat düşünelim. ΔU = 2 × 20 × 30 × 0,0175 / 4 = 5,25 V bulunur. Yüzde düşüm 5,25 / 220 × 100 ≈ %2,39 olur.

İleri örnek

Aynı hat 2,5 mm² kesitle yapılırsa ΔU = 2 × 20 × 30 × 0,0175 / 2,5 = 8,40 V çıkar. Yüzde düşüm 8,40 / 220 × 100 ≈ %3,82 olur. Kesit küçüldükçe düşüm hızla artar; bu nedenle kesit seçimi sadece akım taşıma kapasitesine bakılarak yapılamaz.

Adım adım çözülmüş örnek

Bir dairede 20 A akımlı, 30 m uzunluğunda bir priz hattı için kesit seçilecektir. Adım 1: Bakır için ρ = 0,0175 alınır. Adım 2: 1,5 mm² kesit denenir: ΔU = 2 × 20 × 30 × 0,0175 / 1,5 = 14 V olur. Adım 3: Yüzde düşüm 14 / 220 × 100 ≈ %6,36 bulunur. Adım 4: Bu değer kabul edilebilir sınırın belirgin üstündedir, bu yüzden 4 mm² kesit denenir ve %2,39 ile uygun sonuç alınır.

Kavram karşılaştırma tablosu

Sık Yapılan Hatalar

• Tek fazlı hatta 2 katsayısının unutulması düşümü yarı yarıya küçük gösterir.
• Alüminyum ile bakırın özdirencinin aynı alınması sonucu bozar.
• Yüzde düşümün gerilimin 380 V'u yerine 220 V'a bölünmemesi hatalı oran verir.
• Sadece akım taşıma kapasitesine bakılıp gerilim düşümünün kontrol edilmemesi uzun hatlarda sorun yaratır.

Özet

Kablo kesiti hem akıma hem de gerilim düşümüne göre seçilir. Tek fazlı hatta ΔU = 2 × I × L × ρ / S bağıntısı kullanılır ve yüzde düşüm gerilime oranlanarak bulunur. Düşüm akım ve boyla artar, kesitle azalır. Seçilen kesit, hesap sonucu ve gerekçesiyle proje belgesine yazılır.

Kendini dene

Aşağıdaki soruları çözerken her ara adımı yazın. Puanlama için kullanılan bağıntıyı, değerleri ve sonucu birlikte gösterin.