Mühendislik ve hukuk, iki önemli ilgi alanında ahkam kesen, "geçkin" bir mühendisin kaleminden.

tarih etiketine sahip kayıtlar gösteriliyor. Tüm kayıtları göster
tarih etiketine sahip kayıtlar gösteriliyor. Tüm kayıtları göster

Şu Havacılık Sanayimiz

20. YY HAVACILIK YALANLARIMIZ

Orwell’in 1984’ünü anıp, yazarın kulaklarını sık sık çınlatan ülkeler sıralansa kimselere kürsüyü kaptırmayacağımızı biliyoruz. Dezenformasyon dünyanın sorunu evet ama Küçük Asya’da patolojik vaka. Konjonktürel olarak sakız gibi çiğnenen, okumuşun okumamışın yanlışı yaymayı sürdürdüğü, doğrunun 90 yıl geride kaldığı ve hep orada gömülü kalması istenen bir konu var: Cumhuriyet sonrası sivil uçak sanayii kurma girişimleri.

Konuya en duyarlı isimlerden biri net olarak Dr. Emir Öngüner ve hazırladığı içeriklerin[1] derinliği, doğruyu bulmak ve yaymak üzerine harcadığı mesai şaşırtıcı. Okumanın pek de sevilmediği çağda her biri saatin üzerindeki videolarla yalana karşı savaş açmak çok değerli. Fazla uzatmadan Emir Hoca’nın yıkmayı hedeflediği “şehir efsanelerini” sıralayalım ve onun içeriklerinden öğrendiklerimizle karanlığa bir kibrit de biz yakabilir miyiz, deneyelim.

Türk Havacılığında Efsaneler(!)

  • 20. yüzyılın ilk yarısında uçak yapıyorduk, iyi de yapıyorduk ama devlet büyüklerimiz destek vermedi, fabrikalar kapatıldı.
  • Soyadı Atatürk tarafından özel seçilmiş adamı bile engellediler. Demirağ’ın pistini elinden alıp üstüne Atatürk Havalimanını yaptılar.
  • Kayseri uçak fabrikası devam etseydi şimdi kim bilir nerelerde olurduk?
  • İran’a bile uçak hediye ettik, uçak ihracatını engellediler.
  • “ABD bedava uçak verirken sizden para ile alırsam beni asarlar” diyen kuvvet komutanımız varmış.
  • O zamanlar üretilen uçaklar dünya ile yarışır özelliklerdeymiş.

1915-1918 UÇAĞIN EVRİMİ

I. Dünya Savaşının başında uçaklar sadece keşif için kullanılmaktayken 1915’ten itibaren makineli tüfekli avcı uçakları ile hava çatışmaları dönemi açıldı. Bu sırada uçaklar çoğunlukla çift kat kanatlı (bi-plane) bez kaplı ve ahşap gövdeli, 100 HP seviyesinde ve tek motorlu idi. Pilot hem uçağı hem makineli tüfeği kullanıyordu. Başlarda kendi pervanesini vurma riski büyüktü, mükemmelleşen senkronize ateşleme düzeni sorunu çözdü. Fokker tek-kanat, rotatif motorlu uçağıyla senkron ateşlemeyi başarıyla kullanan Almanlar havada hakimiyet elde etse de İngilizlerin arkadan pervaneli (itişli); Fransızların kanat üstü tüfekli avcı uçakları, 7-8 ayda dengeyi kurmakta gecikmedi. 

Devletlerin savaş makinesi envanterine özel sektör o kadar hızla çözüm ve katkı üretti ki savaşın sonuna doğru İngiliz Vickers metal iskeletli tamamen metal kaplama tek kanatlıları ile havacılıkta paradigmayı değiştirdi. Savaşın sonuna yakın kullanılmaya başlanan Alman Gotha uçağı ve onun rakibi Handley Page, bir tona kadar bombayı yüklenip atacak durumdaydı. Anlaşıldığı üzere WWI biterken silahlı hava gücünün önemi sıfırdan zirveye gelmişti. Motor gücü başlarda 80-100 HP iken üç yıl sonra 400 HP’yi zorlamıştır. Kullanılan motor tipleri, rotatif (sabit krank, dönen motor), pistonlu tek sıra ya da V tip iken silindir sayısı 12’ye kadar çıkmıştı.  

Alman Gotha Bombardıman uçağı

CUMHURİYET TÜRKİYESİ

Vecihi Hürkuş’un “uçabilen” uçağına güvensiz olduğu için izin verilmediği üzerine yapılan tartışmaları geçerek Nuri Demirağ bahsinden başlayalım. Demirağ’ın müteahhitlikten gelen maddi gücü ve uçak merakı ile 30’ların ikinci yarısında bu alana yoğunlaştığı biliniyor. Dolmabahçe Sarayı yakınında kurduğu “tayyare atölyesi” ile deneme üretimleri yapmış, o yılların ender havacılık eğitimli kişilerinden olan Selahattin Alan Beyi istihdam ve ortak etmiştir. Bugünkü Yeşilköy Havalimanı arazisi alanında kalmış olan bir çiftliği satın alarak uçak eğitimi pisti ve ek tesisleri yaptırmıştır. Orayı satın almıştır çünkü 1912’den beri orada kullanılan bir pist ve tesisleri vardır. Özel pistin arazisinin, 1949'da inşaatına başlanıp 1953'te tamamlanan modern uluslararası meydan yapım işi için kamulaştırıldığı kabul edilebilir. İstanbul Atatürk Havalimanı arazisinin toplam 11.650 dönüm olduğu düşünüldüğünde yaklaşık %13'ü Demirağ’ın, arazinin kuzeybatısında kalan Elmaspaşa Çiftliğinden gelmektedir.

THK -DEMİRAĞ DAVASI

Tayyare Cemiyeti adıyla kurulup Türk Hava Kurumu adını alan sivil kuruluş da tıpkı N. Demirağ gibi kamu dışındaki kaynaklarla (bağışlar) havacılığı sevdirme işine eğilmiştir. THK’nın uçak alımı için ihale açtığı, kazanan Demirağ’ın uçakları yapmayı başardığı halde THK’nın ödeme yapmayıp Demirağ’ı zora soktuğu konuşulmaktadır. İhale paketinde planör ve akrobasi uçağı vardır. Planörler teslim edilir ama yüklenicinin, akrobasi uçağı değil eğitim uçağı ürettiği temelindeki asıl itiraz ile sözleşme feshedilir. Dört yıl sonra yüklenici dava açsa da kısa sürede bu reddedilir. Bilirkişi raporunun THK aleyhine olduğu iddia edilse de Demirağ’ın en yakınındakilerce yazılmış biyografik kitapta dahi öyle olmadığı görülmektedir. Demirağ iyi bir eğitim uçağı yaptığını söylerken THK akrobasi uçağı ummaktadır. Uçağın, risk alıp akrobasi hareketlerini yapabiliyor olması, bilirkişi raporuna girmiştir ama davayı kazandırmaz, zira zorlayıcı akrobasi uçuşuna dayanabilecek bir gövde yapısında olduğunun statik ispatı yoktur. Bu uçağın motorunun Çekoslovak menşeli, gövde ve kanatlarının Türk tasarımı ve ahşap, dokuma (bez) gövdeli olduğu, başarılı uzun mesafe uçuşları yapabildiği bilinmektedir.

THK-Demirağ davası sürerken II. Dünya Savaşı devam etmektedir. Savaş dönemi ekonomik şartları, talep yokluğu, en önemli parçanın (motor) ithal oluşu Demirağ’ın planlarını bozmuştur. İnönü kabinesinin Demirağ atölyesine Hava Kuvvetlerinin bakım işlerinin verilmesi kararına rağmen Demirağ’ın işletmesi sürdürülemez. Savaş sırasında dışarıdan motor temin etmek devletler için bile güçken Demirağ’ın yoklukta bunu başarıp, uçak yapıp ihraç etmesi mantıkla açıklanabilir değildir. Keza dış satımın kanunla engellendiğine dair iddialar ispata muhtaçtır.

NEDEN OLMADI?

İlk Dünya Savaşının havadaki kaderini çizenlerden olan İngiliz Vickers Ltd. şirketi, ana iştigali değilken operasyonlarına havacılığı da ekler. 1912’de uçuş okulu açar. Şirketin geçmişi 1828’e kadar uzanır, çelik ve metal imalatları, gemi pervanesi döküm işleri yapmıştır, 19. yy. sonunda zırhlı gemi üretimi işindedir. Demirağ, uçuş okulunu 35 yıl sonra açmıştır ama asıl eksiği gecikme değil endüstriyel mirastır. Sanayi devriminin doğduğu topraklarla Türkiye’yi kıyaslamak absürt gelebilir ancak Demirağ devam etseydi şimdi bizim de Boeing’imiz olacaktı demek de bir o kadar absürttür.

Alman, İngiliz mühendislik ve sanayi gücü (Fransa da eklenebilir) dünya savaşı boyunca hükümetlerinin taleplerini doyurmuşlardır ancak barış döneminde savaş uçağı kime lazım olur? Savaş uçağını hükümetler talep eder, etmediğinde sektör eldeki sanayi deneyimini sivil havacılığa yönlendirir. THK 1947’de uçak motoru fabrikası açmış olsa da Öngüner Hoca’nın sıraladığı sebeplerle (liyakatsizlik, memur zihniyeti vs.) başarısız olmuştur. 

Birinci dünya savaşının başındaki primitif seviye güçlerde motor üretip bunu hava kuvvetlerine önerirseniz alacağınız yanıt tabi ki "bana 1000 HP motor gerek, 100 değil" olur. Hv. K. K. Zeki Doğan’a atfedilen, “size parayla sipariş veremem, bu millet beni asar” sözünün arka planında bu vardır. Sevin, sevmeyin NATO’ya girdiniz ve size hibe uçaklar veriliyor. Öte yandan THK motor yapmış (uçak değil!, motor), bizden alır mısınız diye soruluyor? Nasıl bir motor? Ancak bir eğitim uçağına uyacak güçte, daha I. Dünya Savaşı biterken rekabet gücünü yitirmiş bir motor. Hava kuvvetlerine ise savaş uçağı lazım.      

Kayseri TOMTAŞ ve THK’nın yeteneklerinin ölçüsünü Öngüner Hocanın yayınlarından takip etmenizi öneririz. Kapatılan TOMTAŞ fabrikasında azami yüzlü mertebelerde toplam uçak ve planör yapıldığı, bunların savaş öncesi ithal motorlar ve lisanslı üretim izni ile yapıldığı biliniyor. Savaş sırasında Polonya’dan kaçan teknik ekibin önderliğinde işlerin nasıl yürüdüğü anı, biyografi kitaplarından öğrenilebiliyor. Polonyalılar ülkelerine döndüğünde geride yetişmiş insan gücü maalesef pek kalmıyor haliyle. Sene 1950 olmuştur, motor teknolojiniz yoktur, ithal motor ve ahşap gövde ile eğitim uçağının ilerisine geçilemez. Yolcu uçağı ihtiyacı vardır ama ona bile çözüm yukarıdaki nedenlerle bulunamaz. THK tabiri caiz ise müşteriyi dinlemez, "bende bu var alacaksan" der. Kamu desteği yoktur. Konjonktür ve ülkenin kısıtlı kaynakları lastik tekerleklinin önünü açar. Karayolu ağımız büyür. Demiryolu bile gözden düşmüştür denilebilir. 

FİNAL    

Yukarıdaki şehir efsanelerinin hepsine bu metinde yanıt bulamayanlar veya daha fazla okumak isteyenler için Öngüner Hocanın yayınları mutlaka takip edilmelidir. Ekmeğin karne ile satıldığı savaş döneminde “Milli Şef şöyle etti”, “ABD uçak sanayimizin önünü kesti” gibi söylemlere inanmak en kolayı. Gerçekler ise maalesef farklı. Hain olmayan her vatandaş ülkesinin iyiliğini isterken arpalık sahipleri muktedir erkin çarkının dönmesini isterler. “Adamın elinden pistini bile aldılar” diyen birinin arpalığının büyüklüğünü bizler hayal bile edemeyiz. 

Elektrikli Tramvay Albay Pirotsky İlişkisi

Pirotsky'nin Elektrikli Tramvay Deneyi

IEEE'nin, 1928'de ANSI standart röle/cihaz kodlarının yayımına başladığına ilgili yazımızda  değinmiştik. 26 numaralı yayın daha çok elektrikli raylı ulaşımda kullanılan tanımlarla yola çıkar çünkü 1928’de elektrikli tramvaylar neredeyse 50 yıldır kullanılmaktadır. Subay/mühendis Fyodor Apollonovich Pirotsky, hikâyenin en başında vardır ama onu duymamış olanlar çoğunluktadır.  19. yüzyılın son 20 yılına denk gelen elektrik icatları patlamasında elektrikli tramvay da büyük yer tutar, ray üzerinde giden, atla çekilen vagonlardan atlar, hızla kaybolmuştur.

 
25 yıl Rus Ordusunda çalışmış Ukrayna asıllı Pirotsky (1845-1898) öldüğünde, naaşı ancak evindeki mobilyalar satılarak kaldırılabilmiştir. Bu dramatik son yazık ki onun yaptıkları ile hiç örtüşmez. Kendisinin Saint Petersburg’da dünyanın ilk elektrikli tramvayını başarıyla test eden kişi olduğu kabul edilir. Topçu subayı ama elektriğe meraklı Pirotsky, Saint Petersburg’un kuzeybatısındaki Sestroretsk’de 1876’da deneylerini yoğunlaştırır. Sestroretsk tüfek fabrikasını Rus başkentine bağlamak amacıyla, çalışmakta olan Fin-Rus demiryolu hattına, 1872’de  Beloostrov'dan ayrılan bir kol eklenmiştir. Bu hattın hemen kapanması Pirotsky'e yarar. Özel girişimciler, aynı hattı çok yakındaki Fin Körfezine de bağlamak, denizyolu bağlantılı kargo ve yolcu taşıma işi yapmak isterler (Miller Limanı, Miller Hattı). Ama hattın iskeleye bağlantısı coğrafi güçlükler nedeniyle tamamlanamaz. Pirotsky, hattın hiç kullanılamayan yükleme iskelesinde sonlanan, natamam 3,7 km’lik kısmında rayları topraktan, asfalt kullanarak izole eder. Doğru akımla uzak mesafe güç taşıma deneyleri yapar. Toprağa kaçağın önemsiz seviyede olduğunu ve yüksek verimle iletimin başarıldığını görür. Kullandığı demir rayın enine kesiti bir telgraf telinin 600 katıdır. Deney sonuçlarını makale olarak yayımlar. Dış politikadaki değişikler nedeniyle deneyler bitirilir (sayfiye yeri Sestroretsk’i Beloostrov’a bağlayan hat da 1886’da işletmeye kapatılır). Alttaki görsellerde başarısız Miller limanı ve ona bağlanan Miller hattı görülmektedir. 

Miller İskelesi Sestroretsk
Sestroretsk Miller Hattı

Bolotnaya'dan İlk Hareket 

Pirotsky pes etmez, başkentin Bolotnaya Caddesinde (1880 Eylül), dönüştürülmüş bir atlı tramvay aracı ile doğru akım motorlu, iki raydan beslemeli ilk elektrikli tramvay testini başarı ile yapar. Hat sadece 85 metredir ve aracın hızı 10-12 km/h' i ancak bulur. Bir ay kadar çalışan bu araç, idareden teşvik ve onay çıkmadığı için ticari amaçla kullanıma giremez. Bunda o dönem Saint Petersburg’un imtiyazlı atlı tramvay şirketinin muhalefeti etkili olur. Bu direniş öyle etkilidir ki 5 yıl sonra Fin yatırımcıların getirdiği elektrikli tramvaylar, Saint Petersburg yollarında çalışma iznini alamaz ve sadece kış sezonunda donmuş olan Neva nehri güzergahını kullanarak işleyebilirler. Atlı taşıtların imtiyazı 1902’ye kadar yürürlükte kalır, Westinghouse tarafından kurulan modern hatlarsa 1907’de açılır. 
Sırasıyla Melbourne, Saint Petersburg ve Berlin günümüzde dünyanın en uzun hafif raylı tramvay hattına sahip şehirleridir. 

Siemens Kardeşlerin Berlin Denemesi- Lichterfelde  

Telgraf "mucizesi" tarihte, sanayi devriminin öncüsü buharlı makinalardan sonraya; elektrikle aydınlatma ve elektrik motorlarının öncesine denk gelir. 1858’de kurulan İngiliz şirketi Siemens & Halske, Avrupa’da telgraf işinde çok hızla büyür. theiet.org’un öncüsü olan Telgraf Mühendisleri Birliği 1871’de kurulur. Aynı yıl, Birleşik Krallıkta, elektrikle çalışmak üzere inşa edilen ilk deniz feneri olan Souter Lighthouse açılır. O yıllarda Hannover’li Siemens kardeşlerden üçü (tamamı 14 kardeş!) Avrupa’nın üç şehrinden telgraf işini yönetmektedir (Berlin, Londra, Saint Petersburg). Rus başkentindeki küçük kardeş Carl Heinrich von Siemens'in kahramanımız Pirotsky’den haberdar oluşu, Mayıs 1881’de Berlin'de hizmete giren dünyanın ilk ticari elektrikli tramvayının açılışını hızlandırmış olabilir. 

Berlin'li yetkililer Siemens'in "deneysel" girişiminin başarılı olacağından endişelidir. Halk itiraz etmektedir. 1880’de, şehrin başka bir yerinde havai hatlı bir proje önerisi  halkın muhalefetini aşamamıştır. Böyle olunca şehrin çeperinde bir yer olan, Lichterfelde istasyonu ile Askeri Akademi arasını belirlerler. 2,5 km atlı tramvay hattı elektrikliye dönüştürülür. Hava hattına izin alınamadığından iki raydan enerjili, 180 V / 10 beygir gücünde elektrik motoru ile hat başarılı olarak işletilir. Demir çerçeveli, dört ahşap tekerli, 16 koltuklu araç, 20 km/h hıza erişiyor ve 50 kişi taşıyabiliyordur. Enerji, yakındaki bir buharlı jeneratörden gelmektedir. Aynı yıl Paris Elektrik Fuarında bir Siemens aracı sergilenir. 1883'te bu güzergaha hava hattı yapılır. Aşağıda aracın görseli ve tarife planının orijinali görülebilir.

Berlin'in elektrikli ilk tramvayı: Lichterfelde

Lichterfelde tramvayının orijinal tarife planı

İlk Tramvaylarda Elektriksel Güvenlik Sorunları

Pozitif ve negatif kutupların birer raydan iletildiği ilk sisteme “raydan beslemeli”; sadece negatif kutbun rayda olduğu modern sisteme “raydan dönüşlü” denilebilir. Raydan beslemeli sistemin o yıllar için daha tehlikeli olduğu aşikârdır. 

Ray dönüşlü sistemde elektrik şoku tehlikesinin görülür olduğu şöyle durumların yaşandığı kaynaklardan öğrenilebiliyor. Araçta ray-tekerlek teması bir şekilde koptuğunda (korozyon, raydan çıkma, kötü temas, çamur vb.), dönüş yolu sürekliliği bozulduğunda, araç içi aydınlatmada vs. olabilecek bir kaçak sebebiyle araç, toprağa göre yüksek potansiyelde kalıyordu (çoğu durumda 600 V DC). Bu durumda sürücünün, araçla temasını keserek yere atlaması, aracın enerjisini ayırması ve yolcuları tahliye etmesi gerekiyordu. Raydan çıkılmayan durumlar için raya su dökerek kötü teması gidermek bazen çözüm olabiliyordu. 

Ray Açıklığı, Roma Atlarının Mirası

Siemens’in Lichterfelde tramvayının ray açıklığı (içten içe ölçü), kaynaklarda 1 metre olarak verilir. Ancak dünyada ray açıklığı çoğunlukla(%60) 1435 mm olarak kullanılır. Elektrikli tramvaydan önceki atlı tramvaylarda, hatta "tüm yolların çıktığı" Roma İmparatorluğu dönemindeki atlı arabalarda da iki tekerlek arasının yaklaşık 1435 mm olarak kullanıldığı biliniyor. Bunun, iki atla çekilen bir Roma atlı savaş arabasının tekerlek açıklığından, yani yan yana bağlı iki atın arkasının (kıçının) genişliğinden gelen, yaygın ve oturmuş bir kullanım olduğu söylenebilir. 

Çok eskiden arabaların tekerlekleri yollarda derin, kalıcı izler oluşturduğundan, alışılmıştan farklı tekerlek açıklığında araçlar üretmek, konforsuz ve güvensiz bulunmuştur. Böyle olunca da bir endüstri standardı gibi bu ölçü kurala dönüşür. Yuvarlanmamış, ara bir ölçü olan bu sayı İmperial ölçü biriminde de kolayca akılda tutulacak bir sayıya tekabül etmez (4 ft 8½ in). Ray açıklığının günümüzde kullanılan üç farklı standart tipi 1067, 1435 ve 1600 mm'dir.   

İstanbul'un Tramvay Tarihi 

Elektrikli hikayeye geç katılan bir diğer imparatorluk başkentinin, İstanbul'un "inişli-çıkışlı" tramvay tarihi 1869'da başlar. Konstantin Karapano'ya verilen atlı tramvay inşa ve işletme imtiyazı ile İstanbul Tramvay Şirketi kurulur. Yollar tramvay trafiğine uygun hâle getirilip Temmuz 1871’de Azapkapı-Beşiktaş, ilk atlı tramvay hattı açılır. Şirketin adı 1881'de Dersaadet Tramvay Şirketi olur. 

Elektrikli tramvay kullanımı ancak 1914'te başlar. Dersaadet (1931'den sonra ismi İstanbul olur) Tramvay Şirketi, 1927 yılında 31 km; 1935 yılında 35,5 km’lik hatta sahiptir (Rumeli yakasında). 1928'de ilk kez Anadolu yakasında Üsküdar-Bağlarbaşı-Kısıklı hattı açılır. 1935 yılında bu yakada yaklaşık 24 km’lik hat işletmededir. 

Yabancı şirketlerce işletilen elektrik, tramvay ve tünel işletmeleri 1939’da millileştirilir, İETT kurulur (İstanbul Elektrik Tramvay ve Tünel İşletmeleri). Anadolu yakası hatlarının İETT'ye devri 1955'tir. 

1950’li yılların ikinci yarısından itibaren ülkede tramvay ilginç şekilde gözden düşer. 1956’da, 56 hatta 270 vagonla zirveyi gören ulaşım ağı, 1961’de Rumeliden; 1966’da karşı yakadan tamamen sökülür. 1961-1984 İstanbul'da trolleybüs dönemidir. 1992'de elektrikli tramvay İstanbul'a geri döner.  

Pirotsky-Perotsky 

Fyodor Apollonovich Pirotsky (1845-1898)

Ukrayna'lıların övgü ile yad ettiği albayın, Finlandiya'da görevi sırasında hidroelektrik gücün kullanımını incelediği, havadan iletkenle elektrik iletme deneyleri yaptığına değinilmektedir. Yeraltına gömülü iletkenlerle elektrik taşımak ve ergitme amaçlı -yüksek- fırınlar üzerine de çalışmaları olan Albay Pirotsky hiç evlenmemiştir. Erken emekli edildiği için maaşı çok düşük olur. Amcasından kalan mirası, soyadındaki bir harf farkıyla alamaması (i-e) bir başka talihsizliği olmuştur.  

 

 

Kaynaklar:

https://terijoki.spb.ru/railway/rw_dir_sestr.php

https://poltava-future.com.ua/uk/eternal-yak-poltavecz-fedir-piroczkyj-vynajshov-pershyj-u-sviti-elektrychnyj-tramvaj 

https://www.wikiwand.com/en/articles/Fyodor_Pirotsky 

https://www.youtube.com/watch?v=nMVKKJWPmIw 

https://www.siemens.com/global/en/company/about/history/stories/first-electric-streetcar.html 

https://istanbultarihi.ist/226-cumhuriyet-doneminde-istanbulda-ulasim 

Röleler, Sigortadan ANSI Kodlarına Koruma Sistemleri

Önceki yazımızla koruma ve terimleri konusuna iddialı bir giriş yapmıştık şimdi devam etmek zamanı. Üstat Walter Schossig'i keşfetmek bizim yazıların yönünü de değiştirecek gibi görünüyor. Bay Schossig Çek, Alman kökenli bir mühendis ve emeklilik yıllarını elektriğin tarihine adamış görünüyor. Kendisinden öğrendiğimize göre röle kelimesinin anlamı nereye dayanıyor? Bununla başlayalım.

Atletizmde 4x100 gibi bayrak yarışları İngilizce'de "flag" değil "relay" olarak geçer. Her yarışçı yarışın bir bölümünü koşar ve "emaneti" diğerine teslim eder. Atlı arabaların kullanıldığı zamanlarda, yolcuların mola verip sürücünün, yorgun atları yenileriyle değiştiği istasyonlara da "relay" denmekte imiş. Haberleşmede ve orduda relay tabiri, tekrar etmek, alıp-vermek, yaymak manasında kullanılıyor. Yüksek kotlarda kurulmuş röle istasyonları, aldıkları yayını aynen ileterek, tekrar ederek, mesajın uzak mesafeleri kısım kısım aşmasını, alıcıya ulaşmasını sağlarlar. 

Koruma ihtiyacı ve Röleler nasıl doğdu? 

İlk transformatörü 1885 yılına; Dolivo-Dobrovolsky'nin üç fazlı AC transformatörü yapmasını 1891'e tarihlemek mümkün. Sıcaklık koruması da olmadığından başlarda transformatörler yanmaya karşı, kurşun, gümüş, kalay iletkenli sigortalar ile korunmaktaydı. Transformatörün yaygınlaşması, şebekenin hızla büyümesi, iletim ihtiyacı doğması, mesafelerin uzaması, hatların, jeneratörlerin, motorların korunma ihtiyacı, koruma (özellikle de seçici koruma) işlevinin önemini doğurdu. 

Nostaljik bir elektrik ölçü aleti reklamı
                                        Görsel: 125 yıl öncesinden bir dergi reklamı 

Bugün sigorta dediğimiz, hat üzerinde zayıflatılmış bölge yaratma fikri 1847 yılına dayanır ve Fransız Breguet'ye atfedilir. Yıldırım düşen bir telgraf istasyonunda inceleme yapan Breguet, akıma maruz kalmış, görece ince kesitteki iletkenlerin yok olduğunu, kalınlarınsa daha az zarar gördüğünü rapor eder. Cihazların ve insanların korunması için farklı kesitte iletkenlerin -cihazdan uzakta bir yerde- ucu ucuna eklenmesini öneren bir makale yazar. Bu fikrin "fuse link" denen sigortanın öncüsü olduğu kabul edilir.  

Sigortadan çok sonra keşfedilen, yağlı devre kesicinin ilk örnekleri 1892'de yapılmıştır. O dönemde akım transformatörü var olmadığından, devrenin otomatik kesilmesi işi için tüm akımın üstünden geçtiği, bir gözetleme-değerlendirme düzeneği şarttı (doğrudan açma). Devre kesiciler kabul görüp yayıldıkça akımı sürekli gözetleyen, ihtiyaç doğduğunda devre kesiciyi tetikleyerek açtıracak düzenekler aranmaya başlandı. Gustav Benischke'nin 1898'de akım transformatörünü icat etmesi ile röleleri tetikletme işinde eksik parça tamamlanmış oluyordu. 1902 yılında Almanya'da tüm büyük firmalar bu tarz koruyucu cihazlar üretmeye başlamıştı. 

Sıcaklık Rölesi ve Bay Max Bucholz

Transformatörlerin daha kullanışlı olmaları için kısa süreli aşırı yüklenmelere dayanmaları bekleniyordu. Sargıların ve yalıtımın yüksek sıcaklıkta nasıl yaşlandığı, hangi sıcaklıkta kalıcı (geri dönülemez) bozulma olacağı, yağın ısıyı emme ve soğuma yeteneği, sargı sıcaklığının kazan dışından nasıl tahmin edilebileceği üzerine araştırmalar, 1930'larda yapıldı. Böylece bimetal ilk termal korumalar kullanıma girdi. Sargı sıcaklığının 115°C’yi geçmemesi için 80°C' de alarm; 90°C’ de açma eşikleri belirginleşti. 

O yıllarda örneğin fırtınalı bir havada açmış bir transformatörü yeniden devreye almak büyük riskti. Kapağı açıp sargıyı incelemek sahada olacak iş değildi. Devreye almak patlama ile sonuçlanabilirdi. Max Bucholz, Siemens fabrikasında incelediği hasarlı transformatörlerde, kısa devre arkının büyük ısısı ile yalıtımın yandığını ve gaz açığa çıktığını fark etti. Gazın varlığından erken aşamada haberdar olmak, onu alıp incelemek ve kazanı açmadan arızanın ölçeğini bulmaya dönük araştırmalar yaptı. 1910'dan beri kullanılmakta olan genleşme tanklı transformatörlerin parçalı yapısı gazı toplama işini kolaylaştırdı. 1921'de meşhur Bucholz rölesinin ilk patenti alınmıştır. Görselde 1927 yılından bir Bucholz rölesi görülebilir. Baştan itibaren iki şamandıralı bir yapı ile alarm ve trip aşamaları ayrılmıştır. Alman standardına, DIN 42566 kodu ile 1961 yılında girmiştir   

Bucholz Rölesi (1927)
                                 Görsel: 1927 yılından bir Bucholz (Buchholtz) rölesi 
Bucholz rölesi, alarm/açtırma emri vermek için akım, gerilim, güç vb. bir elektriksel büyüklükle ilgilenmeyen, mekanik olarak çalışan ilk röle olarak bilinmektedir. Birçok elektroteknik firması diferansiyel koruma, frekans koruma, jeneratör koruması, mesafe koruması vb. röleler ürettikçe bir tek tipleşme ihtiyacı doğdu.

ANSI KODLARI    

Aynı işi yapan farklı ürünlerin oluşu, dahası terimlerde çok seslilik, sahada operatörlere zorluk çıkarmakta idi. Ortak dil ihtiyaçtı. 1884'te kurulmuş AIEE (Amerikan Elektrik Mühendisleri Enstitüsü) 1928'de bu konuya el atmıştır. AIEE'nin 26 numaralı yayını, cihazların kontrol fonksiyonlarını (device function numbers), sabit numaralar vererek tanımlamıştır. 87- diferansiyel koruma, 50/51- aşırı akım korumaları, 79- tekrar kapama, 52- devre kesici vb. numaralar bu ilk yayında vardır. Bu numaraların bir kısmının 1924 tarihli bir General Electric tramvay trafo istasyonu dokümanından geldiği de bilinmektedir. 26 numaralı yayının daha çok elektrikli ulaşım temelli olduğu söylenebilir.

O yıllarda bu kodların işaret ettiği elektromekanik rölelerin "az gelişmiş" olduklarını düşünmek hata olur. Şöyle bir örnek açıklayıcı olabilir: 600 V bir tramvay kataner hattının devre kesicisi açtığında, açma sebebinin, yere düşmüş bir iletken değil de "agresif" bir vatmanın gaza fazla yüklenmesi olduğunu ayırt ederek, -yolcular homurdanmadan önce- kesiciye tekrar kapama (79) verdirecek kalitede röle düzenekleri kullanılmaktadır.         

AEG ve Siemens elektromekanik röleleri 
                        Görsel: AEG ve Siemens elektromekanik rölelerden örnekler

AIEE, 1963 yılı başından itibaren IEEE adını almıştır. 26 numaralı yayının mirasçısı IEEE'de C37.2 olarak korunmuş ve ihtiyaçlara göre geliştirilmiştir. Amerika kaynaklı olsada Avrupa ve tüm dünya bu kodları benimsemiş ve kullanmaya devam etmiştir. 

Bugün sahada kuvvetle benimsenmiş olduğunu gördüğümüz 50, 51, 87 gibi kodların kökeni, bir asrı aşan bu mühendislik mirasına dayanmakta. Merak eden olacaktır. Örneğin 1000 kVA ONAN genleşme tanklı bir transformatör için termostat, ANSI 23-26-49; Bucholz, ANSI 63-80 numaralarıyla örtüşür. Odanın ANSI ile ilgili dokümanı da okumaya devam edecekler için faydalı (seriye devam edeceğiz).  

125 yıl önce Johnson Controls dergi reklamı
                              Görsel: 125 yıl önce Johnson Controls dergi reklamı 
  

 *Many thanks to Mr. Walter Schossig

Kaynaklar: ELP.com archive  | PACW | AIEE 26:1930

Sekonder Koruma

“Sekonder Koruma” terimini yanlış mı biliyoruz?  

Bu metin yazılmaya başlandığında hedef, -orta gerilimde- aşırı akım rölelerinin ayarlanmasında meslektaşların daha cesur olmasına yönelik birkaç kelam etmekti, ancak daha ilk paragraftan yazının rotası değişti. Kulak tırmalayıcı “sekonder koruma” terimini meslektaşlar acaba dilimize yanlış mı oturtmuştu?  

Bir transformatörün sekonderi, onu kullanma şeklinize (enerji akış yönü) göre transformatörün çıkışıdır, ikinci tarafıdır. Benzer biçimde sekonder teriminin İngilizce karşılığı, tali, ikincil (birincil olmayan) manasında iken bizim bildiğimiz "sekonder koruma" terimi kafa karıştırıcı idi. Türkçe ’ye yerleşen manada kastedilen, enstrüman akım transformatörünün sekonderi ve bundan alınmış bilgi ile koruma rölelerine bırakılan, açtırma ekipmanını tetikleme kararıdır. Yabancı literatürde aynı tetikleme işi ANSI kodları (50-51-50N-51N) ile açıklanır ve aşırı akım koruması olarak geçer. Dünyada sekonder koruma terimi, primer bir korumaya arka çıkan (back-up), tali, destek koruma anlamında geçmektedir. Burada belki de dilimizde, uluslararası literatür ile çelişen bir duruma ilk kez dikkat çekiyor olabiliriz.

Türkçe web sayfalarında, röle üreticilerinin jargonunda, “sekonder koruma” hep yukarıdaki manası ile kemikleşmiş durumda: Akım trafosunun sekonderini kullanarak yapılan koruma. Peki “primer koruma” nedir? Sekonder (x/5A) olmayan, doğrudan tüm akımın üzerinden geçtiği OG sigortasının (fuse) sağladığı koruma, primer diye biliniyor. Oysa sigorta da akım trafosu da transformatörün primer tarafında yerleşik, yine kafa karıştırıcı. Web aramalarında “zati koruma” diye çıkan, termostat, Bucholz, basınç korumalarını da kapsayan aygıtlar “özel koruma” olarak anıla gelmiş. Niye özel? “Özel” sıcaklık koruması olmayan büyük transformatör var mı? Yalnız özel siparişlerde mi bu korumalar var? Hayır! Bunlar, aşırı akım rölesinin ve akım trafosunun “insafına” kalmadan, net biçimde açma sinyalini kendisi üretebilen, güvenilir aygıtlar.

Sekonder koruma nedir?

Akım transfromatörünün mucidi Gustav Benischke (1898) olarak bilinir. Bu icat öncesinde bir hattı veya transformatörü korumak için en yaygın silahınız fuse link/sigorta idi. Benischke'den altı yıl kadar önce yağlı tip devre kesicinin icat edildiği biliniyor. Bunlar da fuse link gibi ana devreden geçen tüm akımı izlemek zorunda idi. Akım transformatörü bulununca artık örneklenmiş sekonder akımı kullanacak rölelere sıra geldi. En az 125 yıldır akım trafosu var ve OG'de bütün akımla değil onun 1A/5A taraftaki örneği ile kararlar alıyoruz (OG sigorta istisna). Nerede ise elektriğin icadından beri primer taraftan, büyük akımdan kaçtık ve röleleri akım trafosu ile enforme ediyoruz. Peki biz niye sanki dün bulunmuşçasına buna farklı bir isim verme ihtiyacı duyduk? Sigorta dışında bütün korumalar 125 yıldır zaten "sekonder koruma"!

Tam da bu noktada tezimi açıklama zamanı. Avustralya kaynaklı bir makalede de anlatıldığı üzere, transformatörün tankından, aracısız bilgi alan, termostat, Bucholz vb. röleler, onu doğrudan koruyan birincil-primer korumalardır. Biz yerli kaynaklarda bunları zati-özel koruma olarak biliyoruz. Peki ikincil olarak kime güvenelim de transformatörümüz korunsun? Yine aynı makalede yazar, ikincil olarak, AG taraftaki büyük devre kesicinin (ACB, MCCB) açmasına daha çok güvenebileceğimizi belirtmektedir. Buna itirazımız olamaz. O devre kesicinin seçimini de transformatör verileri bağlar. Üçüncül olarak da primer taraftaki aşırı akım koruması transformatörü korur. Bu bakış açısıyla sekonder (ikincil) koruma olarak dilimize yerleşmiş olanın, gerçekten de birincil bir koruma olmadığı, başka korumaları tamamlayan -ama en başta olmayan- bir metot olduğu apaçıktır (ama biz onu akım trafosunun sekonderi biliyorduk!). Sanki o en baştaki röleye ikincil koruma olmayı yakıştıramamışız öyle değil mi? O röle primer taraftan aşırı akım, kısa devre koruması yapar, en başta olması sekonder olmasına engel değildir. Sekonder koruma rölesi yerine "koruma rölesi", "aşırı akım koruma rölesi" terimlerini yerleştirmek gerekir.  Şimdilerde sık kullandığımız, PNC, Siemens, SEPAM, Easergy vb. akıllı röleleri ve bunların haiz oldukları ANSI yetenekleri düşündüğünüzde, “kuru” bir “aşırı akım rölesi” terimi de basit kalacaktır. Transformatör koruma rölesi de denilemez zira bunlar ile hat da korunur dev motorlar da. Dilimizin zenginliği ve kelime türetme yeteneği ile övündüğümüze göre bir karşılık bulabiliriz. Ya da yine aynı isim olsun ama sekonder gerçekte neymiş fark edelim.

Sekonder koruma terimi, hatalı bir karşılık verilerek dilimize girmiştir. O kadar işi arasında matematik kitabı yazan Gazi'nin gösterdiği özen gibi terimlere özenelim. Biz bu transformatör koruması işinde, terimde olduğu gibi bir yerlerde yanlış yapıyor olabilir miyiz? Transformatör çıkışından şaltere kadar olan ve çoğunda hatalı döşediğimiz kabloları hangi ekipman koruyor, hiç düşünüyor muyuz? Bir başka primer koruma elemanı olan diferansiyel korumayı, kabloyu da koruyacak biçimde neden yaygınlaştırmıyoruz? 

Bu konuyla paralel, yazı serisinden bir metin yayına girdi. ANSI kodlarını ve röleleri merak edenler için. 

(edit: Sn. Nejat Cahit Hocama saygılar- 400'e yakın sayfa ziyareti) 

(edit 1: birkaç tümcede rütuş yapıldı, 2: mucit Benischke kısmı eklendi)

(edit 2: Sn. Taner İriz Hocama saygılar)