Yeraltı kablo arıza test cihazı tasarımı ve uygulaması

Yer altına serilen kablolarda meydana gelen arızaların tespiti için tüm kablo hattının sökülmesi, kullanıcı ve üretici için zaman ve maliyet kayıplarına sebep olmaktadır. Bu durumun oluşması arızanın kablo üzerindeki tam konumunun bilinmesi mecburiyetini doğurmaktadır. Bu çalışmanın önemi kablo hattının sökülmesine gerek duyulmadan kablodaki arızanın yerinin tespit edilebilmesi ile zaman ve maliyet kazancı sağlanmasıdır. Bu tezin amacı, yer altına indirilen orta gerilim kablolarında oluşabilecek izolasyon zayıflığı, kaçak akım, kısa devre gibi arızaların kablo üzerindeki yerinin tespitinin yapılabilmesi için yüksek gerilim ve enerji sağlayabilecek bir darbe üreteci tasarımıdır. İletim hattına yüksek gerilim ve enerji verebilecek cihazın elektronik donanımının tasarımı, yazılım tasarımı ile cihaz kontrolünün sağlanması ve mekanik yapı ile üretimin yapılmasıdır. Arıza yerinin tespiti için iletim hattına yüksek gerilim uygulanarak verilen bu enerji ile hat üzerinde arızalı bölgede ark oluşumunun sağlanması ve ark sebebiyle ortaya çıkan sesin hassas kulaklıkla dinlenerek takip edilmesi temel alınmıştır. Tasarlanan cihaz şebekeden veya bataryalı sistemlerde invertörden beslenerek, besleme gerilimini transformatör ve gerilim katlama devreleriyle 8kV'a çıkartmıştır. Yükseltilen bu gerilim, yüksek kapasitans ve gerilim seviyeli kondansatörlerde depo edilmiş ve bu sayede enerji seviyesi gerilim seviyesine göre 10000 joule değerine kadar sağlanmaktadır. Cihazın kullanımını kolaylaştırmak amacıyla cihaza nRF modülü eklenerek kullanıcı için tasarlanan kumanda kontrol ünitesi ile cihazın haberleşmesi sağlanmıştır. Kontrol ünitesi 2km'lik çapta cihazı uzaktan kontrol edebilecek şekilde tasarlanmıştır. Aynı amaçla tasarlanan muadil kablo arıza tespit cihazlarından farklı olarak cihazın kullanım ömrünü arttırmak, cihaz bakım masraflarını, işçilik ve kablo bakım/onarım maliyetlerini azaltmak cihazı uzaktan kontrol edebilecek donanım ile mümkün olmuştur. Çıktı olarak cihaz tümüyle üretilmiş ve piyasa kullanımına sunulmuştur. Bu çalışmada 8kV olarak sunulan ark gerilimi ilerleyen çalışmalarda 16kV,32kV gibi seçeneklerin eklenmesiyle artan gerilim sayesinde arıza tespit hattı mesafesinin uzamasıyla daha kapsamlı bir hale getirilebilir. Arıza tespit hat uzunluğunun artmasıyla kullanıcı tarafından sağlanan uzaktan kontrolün haberleşme mesafesi de arttırılabilir. Ek olarak kontrol ünitesine eklenebilecek mesafe bulan "echo algoritması" gibi yazılımsal düzenlemeler ve bu yazılımları destekleyen donanım eklenerek ark sesinin tespitinde kullanılan kulaklık, kaldırılabilir.