Alüminyum kovetik tellerin iletim hatlarında enerji verimliliği üzerine incelenmesi
Investigation of aluminium covetic wires on energy efficiency in transmission lines
- Tez No: 986533
- Danışmanlar: PROF. DR. TEVHİT KARACALI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç: Bu araştırmanın amacı, elektrik iletim hatlarında kullanılan alüminyum iletkenlerin enerji verimliliğini artırmak üzere, kovetik malzeme katkısı potansiyeli de göz önünde bulundurularak eriyikten çekme yöntemiyle üretilen alüminyum iletkenlerin yapısal ve elektriksel performansını incelemektir. Bu kapsamda, ticari Hawk tipi iletken referans alınmış; 825 °C ve 835 °C sıcaklıklarında eriyikten çekilerek üretilen iletkenlerin karşılaştırmalı performansı değerlendirilmiştir. Yöntem: Çalışmada deneysel ve analitik yöntem birlikte kullanılmıştır. Bu kapsamda elektrikli potalı eritme sistemi, servo motorlu tel çekme düzeneği, eriyik karıştırma birimi, oksitlenmeyi azaltan gaz ortamı, haddeleme sistemi ve dört uçlu direnç ölçüm cihazından oluşan bir deney altyapısı kurulmuştur. Hawk tipi iletkenler eritilerek 825 °C ve 835 °C sıcaklıklarında Czochralski benzeri bir yöntemle tel çekme işlemi uygulanmıştır. Üretilen numuneler Hawk iletkenle karşılaştırılmış ve özdirenç, akım taşıma kapasitesi, yüzey morfolojisi (SEM) ve kristal yapı (XRD) analizleri gerçekleştirilmiştir. Bulgular: Araştırma bulguları, 825 °C ve 835 °C sıcaklıklarında eriyikten çekilen iletkenlerin Hawk iletkene göre daha düşük özdirence ve daha yüksek akım taşıma kapasitesine sahip olduğunu göstermektedir. SEM analizleri, 825 °C numunesinin Hawk iletkene kıyasla daha homojen ve daha az deformasyon içeren bir yüzey sunduğunu; 835 °C numunesinin ise en kompakt, en düzgün ve kusursuz mikroyapıya sahip olduğunu ortaya koymuştur. XRD sonuçları bu bulguları desteklemiş; 825 °C numunesinde (111) yönelimin korunduğu, 835 °C numunesinde ise yeniden kristalleşme ile (200) yönelimine geçildiği belirlenmiştir. Özellikle 835 °C numunesinde görülen dar pik genişlikleri, büyük kristalit boyutu ve düşük mikrogerinim, elektriksel performanstaki belirgin artışı açıklamaktadır. Sonuç: Araştırma bulguları, eriyikten çekme yöntemiyle üretilen iletkenlerin Hawk iletkene göre daha düzenli kristal yapıya, düşük iç gerilme ve mikrogerinime, daha pürüzsüz yüzeye ve daha yüksek iletkenliğe sahip olduğunu göstermektedir. Özellikle 835 °C'de üretilen numune, mikroyapısal ve elektriksel açıdan en iyi performansı sunmuştur. Bu üstünlük, Czochralski tabanlı çekme sürecinde kristallerin yönelimli ve sürekli bir ağ yapısı oluşturmasından kaynaklanmaktadır. Gelecek çalışmalarda ise kovetik katkıların sisteme eklenmesi ve çekme işlemine döndürme hareketinin dâhil edilmesiyle iletken performansının daha da artırılabileceği öngörülmektedir.
Özet (Çeviri)
Purpose: The purpose of this study is to examine the structural and electrical performance of aluminum conductors produced by the melt-drawing method, with the aim of enhancing energy efficiency in electrical transmission lines. Within this scope, commercially used Hawk-type conductors were taken as a reference, and the performance of aluminum conductors produced at 825 °C and 835 °C was comparatively evaluated, considering the potential contribution of covetic material incorporation. Method: A combined experimental and analytical approach was adopted in this research. A comprehensive experimental setup was established, consisting of an electric crucible melting furnace, a servo-motor-driven wire-drawing system with a linear timing belt, a melt-stirring and wire-drawing unit, a controlled gas atmosphere to minimize oxidation, a wire-rolling system, and a four-point probe resistivity measurement unit. Hawk-type conductors were melted, and wire-drawing was performed at 825 °C and 835 °C using a technique similar to the Czochralski method. The produced samples were compared with the original Hawk conductor, and electrical (resistivity, current-carrying capacity) and microstructural (SEM, XRD) analyses were conducted. Findings: The findings indicate that the conductors produced by the melt-drawing method at 825 °C and 835 °C exhibit lower electrical resistivity and higher current-carrying capacity compared to the Hawk conductor. SEM analyses show that the 825 °C sample presents a more homogeneous surface with less deformation, while the 835 °C sample stands out as the most compact, uniform, and defect-free among all specimens. XRD results support these observations, revealing that the 825 °C sample maintains the (111) orientation, whereas the 835 °C sample transitions to the (200) orientation due to recrystallization. The narrow peak widths, larger crystallite size, and low microstrain observed in the 835 °C sample explain the significant improvement in its electrical performance. Results: A combined experimental and analytical approach was used in the study. A comprehensive setup was established, including an electric crucible melting system, a servo-motor wire-drawing unit, a melt-stirring module, an inert gas environment to reduce oxidation, a rolling system, and a four-point resistivity measurement device. Hawk conductors were melted, and wire drawing was carried out at 825 °C and 835 °C using a Czochralski-like technique. The produced samples were compared with the Hawk conductor through resistivity, current-carrying capacity, surface morphology (SEM), and crystal structure (XRD) analyses.
Benzer Tezler
- Alüminyum esaslı malzemenin elektrik direnç nokta kaynağında temas direncinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
NERMİN KURŞUNGÖZ
- Sulu çözeltilerde alüminyum yüzeyinde elektrokimyasal olarak oluşturulan oksit tabakalarının incelenmesi
The Investigation of the electrochemically formed oxide layers on the aluminium surface in aqueous solutions
REZZAN AYDIN
- Alüminyum tekne dizayn ve mukavemet kriterleri
Başlık çevirisi yok
NAZİF KOCAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1989
Gemi MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiGemi İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. K. ERTAN GÜLGEZE