9. Elektrifikasyon

Question 1

Elektrifikasyon nerelerde yapılır?

Answer 1

Elektrifikasyon genellikle yüksek sabit tesis masraflarının haklı çıkarılabileceği yoğunlukta trafiğin olduğu yerlerde yapılır. Basitçe söylemek gerekirse, yeterince tren trafiği varsa, elektrifikasyon, enerji santrallerini lokomotiflerden çıkarıp, daha büyük ama daha az sayıda sabit enerji santrali yapmak ve sistemi bunlarla beslemek demektir.

Question 2

AC DC karşılaştır

Answer 2

Yüksek
gerilimli alternatif akım (AC) sistemlerinde sabit donanım maliyetleri daha düşüktür ama
lokomotifler daha pahalıdır. Orta gerilim doğru akım (DC) sistemlerinde de sabit donanım
maliyeti yüksek, lokomotifler daha ucuzdur.

Question 3

Elektrik üretiminde geçilen safhalar

Answer 3

İşletmelerin kendi santrallerinden, ulusal şebekeye geçiş. Metroda ise yedek bir kaynak bazen santral var.

Question 4

Ana hat demiryollarında elektrikleme sistemi nedir

Answer 4

Ana hat demiryollarında en yaygın olan elektriklendirme sistemi 25 kV AC tek fazlı şebeke
frekanslı (50 Hz) veya 750 V DC sistemdir

Question 5

Yakın zamana kadar elektrik motorları kaç V ile çalışırdı

Answer 5

750V DC

Question 6

DC sistem nasıl çalışır?

Answer 6

DC sistemlerde, elektrik enerjisi 33 kV veya 11 kV olarak ulusal şebekeden veya yerel
santralden alınarak yol boyunca yerleştirilmiş indirici trafo merkezlerinde daha küçük bir
gerilime düşürülür. Bu indirici merkezleri genellikle 3 – 7 km aralıklarla yol boyunca
kurulur. İndirici merkezinde uygun bir değere düşürülen gerilim doğrultularak iletken raylara
(veya katener hattına) verilir.

Question 7

AC sistem nasıl çalışır?

Answer 7

AC sistemlerde ise elektrik enerjisi ulusal şebekeden 132 kV veya daha yüksek bir hattan
alınarak indirici trafo/besleme merkezlerine iletilir. Bu merkezlerden de 25 kV anma değeri
ile enerji hatta verilir. Besleme merkezlerinin arası 50 km civarında olabilir. Besleme
noktasının iki tarafına havai katener hatlarıyla dağıtılan enerji, tren üzerinde bulunan kayar bir
iletken (pantograf) aracılığı ile alınarak kullanılır. Bu enerji tren içinde bulunan trafolarla
uygun bir gerilime indirilip doğrultularak DC çekiş (cer) motorlarına uygulanır.

Question 8

AC-DC temel fark ne?

Answer 8

AC ve DC elektriklendirme arasındaki temel fark, DC sistemde şebekeden alınan elektrik yol
boyunca konumlandırılmış indirici merkezlerince indirilip doğrultularak hatta verilirken, AC
sistemde indirici ve doğrultucular tren üzerinde bulunur. Yüksek kapasiteli, yüksek
yoğunluklu alçak hızlı sistemlerde trenler sadece dakika aralıklarla çalışıyorlarsa, DC sistem
AC sistemden daha ekonomik olur. Buna karşılık, yüksek hızlı, yüksek güçlü şehirlerarası
çalışan ve sıklıkları daha az olan trenler için AC sistem daha ekonomiktir.

Question 9

AC ile beslenen sistemde besleme noktası mesafesi

Answer 9

40-60km’

Question 10

AC’ye gelen enerji kaç kV’dır

Answer 10

132kV sistemde oluşacak geçici olayların kataner hattına yansımasını önlemek için

Question 11

Besleme kabini nerede olur?

Answer 11

Orta noktada olur, iki hattın iki tarafını besler.

Question 12

Orta nokta kabinlerinde ne olur? Ne işler yapar?

Answer 12

Devre kesici bulunur.
Hat ayırma ve paralelleme işlerini de yapar.
Havai kataner hattının başka kesimlere ayrılması ve paralellenmesi de burada

Question 13

AC Havai kataner hattı bileşenleri

Answer 13

Çekme sert bakırdan seyir teli
Pandül (ince tel sarkıtlar) seyir telini kataner hattına tutturur
Kataner hattı aralarında 73m mesafe olan direklerde taşınır
Trenin telle temas eden parçasına da pantograf denir. Bu tel üzerinde zigzag yapar

Question 14

Kontak telinin ray seviyesinden yüksekliği

Answer 14

4.14m ile 5.94m

Question 15

AC nasıl topraklanır?

Answer 15

Kataner hattının dönüş akımı raya gider. Raylar birbirine ara ara da direklere bağlanarak topraklanır. Yüksek Gerilime temas ihtimali olan tüm metal aksam topraklanır.

Question 16

Elektrik etkileşimi/grişimi nasıl engellenir

Answer 16

1:1 akım oranlı tragolar 3.2km aralıklarla yerleştirilir. Trafonun primeri katanere seri, sekonderi ise dönüş ilektenine seri bağlı. Böylece akım raylardan emilerek dönüş iletkenine verilir.
Dönüş iletkeni katener iletkenine yakın bir konuma yükseltilerek, birinin oluşturduğu manyetik alan diğeri tarafından oluşturulan manyetik alan tarafından etkisiz hale getirilir.

Question 17

DC sistem nasıl çalışır?

Answer 17

DC elektriklendirme sistemi iki tür enerji dağıtımı gerektirir. Üç-fazlı bir AC dağıtım
sistemiyle ulusal şebekeden veya raylı sistemin kendi enerji santralinden alınan enerji yol boyunca konumlandırılan indirici trafolu ve doğrultuculu besleme noktalarına dağıtılır. Besleme noktalarından alınan DC gerilim de yol boyunca akım raylarına verilir AC dağıtım sistemi yüksek gerilimli enerjiyi hat kenarından giden bir enerji hattıyla indirici trafolara dağıtır. Bu trafo merkezlerine giren ve çıkan yüksek gerilim hatları ile doğrultuculara giden hatlar üzerinde devre kesiciler vardır.

Question 18

DC enerji dağıtım sisteminin özellikleri

Answer 18

• Herhangi bir konumda kalış ve hızlanma için gerekli yüksek akımı verebilmelidir.
• Tren çalışma saatlerinde gecikmeye neden olmayacak şekilde her bir trene yeterince ortalama gerilim sağlamalıdır.
• Ekipman bakımı için elektrik enerjisini kesebilmeli ama trenlerin tarifelerinin aksatmadan çalışmalarına izin vermeli
• Enerji dağıtım ekipmanında arıza olsa bile tren servislerinin devamına imkan vermelidir.

Question 19

DC indirici/doğrultucu merkezler arası mesafe?

Answer 19

En az 4km en çok 7km

Question 20

Hattı elektriklendirmeden önce bakılacaklar

Answer 20

• Demiryolu üstündeki köprü ve geçitlerde havai katener hattına yeterince yükseklik sağlanabilmesi için yapısal değişiklik gerekebilir.
• Ayaklı yaya üst geçitlerinde başka koruyu duvarların yüksekliklerinde artış
gerekebilir.
• Özellikle iletken raylar kullanılıyorsa, yol kenarına yapılacak çitlerin ve yaya geçişine engel olacak yapıların standartları yükselecektir.
• Yol kenarında çalışması gerekecek vinç veya başka hareketli ekipmanın oluşturacağı tehlikeler için alınacak önlemler artacaktır.
• Yolda veya raylar üzerinde çalışan personel için koruma ve güvenlik tedbirleri
artacaktır.
• Yol devreleri, sinyalizasyon, telefon, bilgisayar, kapalı devre televizyon gibi diğer
donanım üzerine elektrik girişim oluşabilecektir.

Question 21

Bakımı yapılması gereken elektrik aksamı?

Answer 21

• Havai yapılar ve katener tutucuları.
• Direk ve portal yapılarının temelleri.
• Kablo kanalları ve destek yapıları.
• Kablo kılıfları, geçiş yerleri ve alt geçitler.
• İletken ray ve yük taşıyan raylara yapılan bağlantılar.