İletim ve dağıtım hatlarında kullanılan ve iletkenleri birbirlerinden belirli uzaklıkta havada tutmaya yarayan ve hat boyunca uygun aralık ve yükseklikte yerleştirilen şebeke donanımına direk denir. Enerji iletim ve dağıtım şebekelerinde kullanılan direkler U, I veya L profil demirden yapılır. Demir direklerin, havadan, nemden ve bilhassa sanayi bölgelerindeki zararlı gazlardan etkilenmemeleri için boyanmalı ve koruyucu madde sürülmelidir. Demir direkler genel olarak üç çeşittir.
Elektrik direkleri, yapı malzemelerine göre farklı çeşitlere ayrılabilir. En yaygın kullanılan yapı malzemeleri şunlardır;
Demir Direkler: Demir direkler, eski tip elektrik direklerinin yapıldığı malzemedir vedüşük gerilim hatları için kullanılır. Bu tür direklerin yapımında genellikle düşük mukavemetli malzemeler kullanılır ve gövde yüksekliği sınırlıdır.
Beton Direkler: Beton direkler, elektrik hatlarının taşınmasında yaygın olarak kullanılan dayanıklı ve uzun ömürlü malzemelerden yapılmıştır. Yüksek gerilim hatları için kullanılır ve diğer yapı malzemelerine göre daha mukavemetlidir. Beton direklerin avantajı, dayanıklı ve uzun ömürlü olmasıdır.
Çelik Direkler: Çelik direkler, yüksek gerilim hatları için tercih edilen bir yapı malzemesidir. Yüksek mukavemetleri sayesinde ağır yükleri taşıyabilirler ve uzun ömürlüdürler. Çelik direkler ayrıca, darbeye dayanıklı ve kolayca monte edilebilirler.
Kompozit Direkler: Cam elyafı, karbon elyafı ve epoksi reçine gibi malzemelerin birleşiminden oluşan kompozit direklerin,. hafif ve güçlü bir yapısı vardır. Avantajı, sağlam yapısı ve korozyona dayanıklı olmasıdır.
Demir Direkler: Her türlü gerilim kademesinde kullanılabilen, demir çelikten yapılmış direklerdir. Demir direkler boyalı kaynaklı (orta ve alçak gerilimde kullanılan A ve kafes direklerde) ve galvanizli cıvatalı (Yüksek gerilim ve kimyasal etkilere maruz kalınan yerlerde kullanılır.) olarak üretilir. Yapılarında I, U, L şeklinde profiller kullanılır. Demir direklerin temellerine kesinlikle, taş, kum ve toprak doldurulmamalı, sadece beton kullanılmalıdır.
Demir direkler ağaç direklere nazaran daha uzun ömürlü ve beton direklere göre de daha hafiftir. Demir direkler iletkenlerin her türlü tertip şekline uygulanabilir. Herhangi bir sebeple meydana gelebilecek direk arızalarının tamir edilmesi de kolaydır. Ancak beton direklere göre bakım ve işletme masrafları daha fazladır. Demir direklerde canlıların çıkmasını önlemek için korkuluklar bulunur.
- Boru Direkler: Daha çok özel tip aydınlatmalarda ve düşük gerilimli sokak, cadde, liman, marina, site ve bahçe aydınlatmalarında kullanılan direklerdir. Özel olarak projektör aydınlatma direği olarak da kullanılmaktadır. Yükseklikleri 4 ila 8 metre arasındadır. Tekli, ikili, üçlü tipleri vardır.
- A ve kafes direkler: Alçak gerilim şebekelerinde kullanılan A ve kafes tipi demir direkler, iller bankası tarafından standardize edilmiştir. Bu standardize boyları kısa ve uzun direkler için ayrı ayrıdır. A tipi olanlar 8I,10I,12I,6,5U,8U,10U,12U veya 8Ik,10Ik,12Uk şeklinde sembolize edilir. Sembollerdeki U veya I direk yapımında kullanılan demirin kesitini gösterir. Boyları 9,10-9,35-9,55-9,70 m 9,90-10,10-10,55 m olanları vardır. Ortalama uzunlukları kısa boylar için 9,5, orta boylar için 10 m olmaktadır.
- Putrel (Pilon, Çatal) Direkler: Galvaniz cıvatalı, boyalı ve kaynaklı olarak üretilen bu direkler, çekilen hattın özelliğine göre 3’lü veya 6’lı hatlar olarak çok yüksek gerilimler için kullanılır. Boyları istenilen ebatlarda büyütülüp ayarlanmakta olup standart bir uzunluğu yoktur. Demir, çimento, su ve öteki katkı maddeleri katılarak yapılır. Beton ile yüksek dayanımlı çelik tel veya çelik çubukların kullanılmasıyla elde edilir.
Beton ve çelik malzemenin gözeneksiz bir şekilde uygunluğunun sağlanması için titreşim (vibrasyon) veya savurma (santrifüj) metodu uygulanır. Bu yöntemle imal edilen direklere betonarme direk denir. Betonarme direklerin demir direklere göre en büyük avantajı, hava şartlarından ve özellikle sanayi bölgelerindeki zararlı gaz ve buharlardan az etkilenmeleridir.
Betonarme direkler, hesap ve yapım kurallarına göre ikiye ayrılır. Bunlar gerilmesiz betonarme direkler ve ön gerilmeli betonarme direklerdir. Yapılış şekillerine göre iki şekilde imal edilir. Santrifüj beton direklerin (SBA) içi boştur. Vibre direkler (VBA) titreşim yapılarak betonun her yere homojen bir şekilde dağılması ile yapılır.
Santrifüj Direkler: Çelik çubukların (boyuna donatı malzemesi olarak) ve ön gerilmeli çelik tellerin (enine donatı malzemesi) kullanılarak savurma yöntemi ile yapılan içleri boşaltılmış beton direklerdir. Savurma yöntemi beton içindeki fazla suyun dışarı atılmasını ve çok sıkı geçirimsiz bir beton elde edilmesini sağlamaktır. Bu yöntemle yapılan direklerin dış yüzü düzgün ve pürüzsüzdür. En az 300 dozlu beton 10 m den 26 m’ye kadar uzunlukta (birer metre artarak) imal edilmektedir. 200 -3500 kg’a kadar tepe kuvveti olan SBA direkler yapılmaktadır. (DOZ: Çakıl ,çimento ve kum karışım oranıdır.)
Vibre Direkler: Vibre beton direkler, statik hesapların sonuçlarına göre, demir iskeletin kalıplar içine konması ve dökülen harcın vibrasyon suretiyle kalıbın her tarafına homojen olarak dağıtılması suretiyle elde edilir.
Ağaç Direkler: OG Enerji naklinde kullanılan ağaç direkler köknar, ardıç, ladin, çam gibi ağaçlardan yapılır. Ağaç kesildikten sonra tornalanır, ilaçlanır ve (Emprenye edilir.) kurutulur. Ağaç direkler 30kV’a kadar gerilimlerde 15m boylarında yapılır. Demir ve beton direklerdeki gibi temellerine beton dökülmez. Çünkü ankastre noktasında temel betonu, ağaç direği kesmeye çalışarak kırılmasına neden olur. Ülkemizde ağaç direkler şu anda köy elektrifikasyonunda kullanılmaktadır. Ayrıca acil durumlarda tekrar değiştirilmek üzere de ağaç direkler kullanılmaktadır.
Kullanım Yerlerine Göre Direk Çeşitleri:
Durdurucu Direkler: Taşıyıcı direklere asılmış ve bunlar tarafından, taşınan hat iletkenlerinin güzergâh boyunca belirli uzaklıklarda sabit ve sağlam noktalara bağlanmış, gerilmiş olmaları gerekir. Tel kopması, direk devrilmesi vb. bozukluk halinde arıza iki direk arasında (iki durdurucu veya nihayet-durdurucu) sınırlı kalır. Hava hattının diğer kısımlarını etkilemez. Taşıma hatlarında güzergâh belirli aralıklarda (yaklaşık 1 km’de bir) olmak üzere, iletkenlerin tespit edilip gerilmesi amacı ile düz hat güzergâhında kullanılan ve iletkenlerin izolatörlere nihayet bağı ile bağlandığı veya gerildiği direklere denir.
Köşede Durdurucu Direkler: Düz doğrultuda giden hattın yön değiştirdiği yerlerde (büyük sapmalarda) kullanılan ve iletkenlerin izolatörlere nihayet bağı ile bağlandığı veya gerildiği direklere denir.
- Taşıyıcı Direkler
Bu tip direkler, iletkenleri sadece taşımak amacı ile iletkenlerin asıldığı düz hat doğrultusunda kullanılan direklerdir.
- Köşede Taşıyıcı Direkler
Düz doğrultuda giden hattın, yön değiştirdiği yerlerde kullanılan (küçük sapmalarda) ve iletkenlerin izolatörlere taşıyıcı bağ ile bağlandığı direklerdir.
- Nihayet (Son) Direkleri
Hava hattının başladığı ve bittiği yerlerde kullanılan iletkenlerin izolatörlere nihayet bağı ile bağlandığı veya gerildiği direklere denir.
- Branşman Direkleri
Dağıtım hattının kollara ayrıldığı yerlerde kullanılan direklere denir. Üzerlerinde dağıtım için gerekli ilave bağlama tesisleri ve ayırıcı/kesicilerde bulunabilir. Direklerden bir veya iki yönde kol veya şube hattı ayrılıyorsa bu durumdaki taşıyıcı ve köşede taşıyıcı direklere branşman direkleri denir.
- Tevzi (Dağıtım) Direkleri
Enerji nakil hatlarında ikiden fazla nihayet bağı ile bağlı olan hatların tevzi edildiği yani kollara ayrılarak dağıtımının yapıldığı direklere denir. Direkteki hatlardan kesiti en büyük olan hat, ana hat olarak kabul edilir. Bunun dışında kalan diğer hatlar bu ana hattın birer branşmanı veya kolu durumundadır. Ana hatlarla bu direklere kadar gelen enerji, bu direkten ayrılan branşmanlarla daha küçük kapasiteli enerjiler halinde ayrılır.
Gerilim Seviyesine Göre Direk Çeşitleri Elektrik dağıtım ağları, farklı gerilim seviyelerinde çalışan sistemlere sahiptir. Bu nedenle, farklı gerilim seviyelerine göre farklı direk tipleri kullanılır.
Gerilimlere Göre Direk Çeşitleri:
- Orta gerilimde kullanılan direkler
- Yüksek gerilimde kullanılan direkler
- Çok yüksek gerilimde kullanılan direkler
Alçak Gerilim Direkleri: Genellikle 1.000 voltluk veya daha düşük gerilim seviyelerinde kullanılan direklerdir. Bu direkler, evlerde ve küçük işletmelerde kullanılan elektrik dağıtım sistemlerinde kullanılır. Alçak gerilim direkleri, taşıyıcıların direğe yerleştirilmesi ve iletkenlerin direğe sabitlenmesi için uygun olacak şekilde tasarlanmıştır.
Orta Gerilim Direkleri: Orta gerilim direkleri genellikle 1.000-69.000 voltluk gerilim seviyelerinde kullanılırlar. Orta gerilim direkleri, endüstriyel tesislerde ve büyük şehirlerdeki dağıtım hatlarında kullanılır. Bu direkler, daha yüksek gerilim seviyelerinde çalıştığından daha büyük ve daha dayanıklıdır. 1kV -34,5kV arasında kullanılan direklerin tamamıdır. Boyları 9 m-25 m arasında değişir.
Ağaç, beton ve demir direk olarak imal edilir. Şu an en çok kullanılan beton ve demir direklerdir. Ağaç direkler acil durumlar için kullanılmaktadır. Daha sonra yerine beton ya da demir direk takılmaktadır. Demir direkler 3AWG ve 10AWG olarak isimlendirilmektedir. Kare kesitli putrel demirlerden yapılmaktadırlar. Beton direkler ise 10 m’den 26 m’ye kadar 1’er metre ara ile imal edilmektedirler.
Yüksek Gerilim Direği: Yüksek Gerilim Direkleri Nelerdir? Yüksek gerilim direkleri 69.000-500.000 voltluk gerilim seviyelerinde kullanılırlar. Bu direkler, geniş alanlarda elektrik dağıtımı yapmak için kullanılır ve özellikle şehirlerarası elektrik hatlarında kullanılır. Yüksek gerilim direkleri, daha büyük ve daha yüksek dayanıma sahip olacak şekilde tasarlanmıştır. 34,5kV-154kV arasında galvaniz saclı, vidalı, kafes ve A direklerdir.
Boyalı kaynaklı demir direklerin her türlü ortam şartlarında etkilenmemeleri için boya ve koruyucu tabakalar sürülür. Koruyucu tabakaların muayyen zamanlarda yenilenmesi gerekir. Bu nedenle 3AWG demir direkler boyalı-kaynaklı yapılmasına karşın 3/0AWG galvaniz demir ve galvaniz cıvatalı olarak imal edilir. Her tip iletken için çeşitli tip ve boyda direk bulunmaktadır. Demir profiller ortalama 6’şar metrelik parçalar halinde imal edilir ve bunlar birbirine cıvatalar ile tutturulur. Bu tip direkler genelde;
T-10, T-12………T-20 (Taşıyıcı direkler)
D-10,D-12………D-20 (Durdurucu direkler)
N-10,N-12………N-20 (Nihayet direkleri)
Z-10,Z-12……….Z-20 (Zaviye direkler) şeklinde isimlendirilir.
Boyları 8.75 m ile 18.75 m’e kadar değişmektedir.Baştaki harfe göre T-D-N-Z isimlerini alır. Ayrıca D-KD-N direkleri de mevcuttur. Bu direklerde birbirinde farklı boyda 2’şer metre aralı çeşitli tipleri mevcuttur. K-8, K-6,………L-8, L-6……….R-8, R-6 gibi.
Çok Yüksek Gerilimde Kullanılan Direkler:
154kV-380kV arasında galvaniz saclı, vidalı kafes ve A direklerdir. Çok yüksek gerilim direklerinin tamamı kafes demir direklerdir. Direklerin ana elemanları olan köşebent parçaların boyutları ve malzeme kalitesi maruz kaldıkları kuvvetlere göre imal edilir. Köşebent malzemeleri ST-37’lik standart çelikten veya daha yüksek kaliteli çelikten imal edilir (ST-52 gibi). Bu direkler çift devreli ve tek devreli enerji nakil hattı direkleridir.
Elektrik Direğindeki Parçaların Özellikleri Elektrik direği birbiri ile uyumlu kompleks parçalardan oluşur. Bu parçalar ve özellikleri şu şekilde özetlenebilir:
Ark Boynuzu: Elektrik arkının (elektriksel olarak yüksek gerilim uygulandığında, iki iletken arasında oluşan elektriksel boşluğun hava, gaz veya sıvı ortamda elektrik deşarjı yoluyla aşılması) daha güvenli bir şekilde dağılmasını sağlayan bir parçadır.
Ark Çemberi: Ark boynuzu ile birlikte kullanılır ve elektrik arkının kontrol altında tutulmasını sağlar.
Çelik Alüminyum İletken: Elektrik direğindeki enerjinin iletilmesini sağlayan iletken materyaldir.
Galvanizli Köşebent Demiri: Direk gövdesinin şekillendirilmesinde kullanılan dayanıklı bir malzemedir.
Konsol: Elektrik direğindeki iletkenin tutturulduğu bir eklentidir.
Zincir İzolatör: Elektrik akımının direkten toprağa doğru akmasını önleyen izolasyon parçasıdır.
Camper: Elektrik direği ile bağlantılı olan enerji hatlarının bağlandığı malzemedir.
Damper: Elektrik direğindeki iletkenin rüzgârın etkisiyle sallanmasını engelleyen bir materyaldir.
Üst Gövde: Elektrik direğinin en üstünde bulunur ve direkteki iletkenleri destekler.
Bayrak: Elektrik direği üzerindeki iletkenin dönüş yapmasını önleyen parçadır.
Alt Gövde: Elektrik direğinin en altında bulunur ve direğin toprağa sabitlenmesini sağlar.
Tırmanma Vidaları: Elektrik direği üzerine tırmanılmasını sağlayan minik eklentilerdir.
Korkuluk: Elektrik direği üzerinde çalışan kişilerin güvenliğini sağlamak için kullanılan küçük malzemelerdir.
Direk Numarası: Elektrik direğinin numarasını belirlemek için kullanılan direğe özel numaradır.
Direk Ayağı: Elektrik direğinin beton ayaklarının bağlandığı malzemelerdir.
Beton Ayak: Elektrik direğinin sabitlenmesini sağlayan temeldir.
Topraklama Levhası: Elektrik direği üzerindeki elektromanyetik akımları toprağa akıtmak için kullanılır.
Ölüm Tehlikesi Levhası: Elektrik direği üzerinde çalışmanın tehlikeli olduğunu belirten bir uyarı levhasıdır.
