Elektrik Enerjisi İletiminde Neden Yüksek Gerilim Kullanılır ?

Üretilen elektrik enerjisi yerleşim birimlerine taşınması için kullanılan hatlar YG (Yüksek Gerilim), OG (Orta Gerilim), AG (Alçak Gerilim) olarak sınıflandırılabilir. OG olarak üretilen elektrik enerjisi iletim hatlarıyla aktarılmadan önce yükseltici trafolar yardımı ile YG seviyesine yükseltilerek iletim hatlarına verilir. İletim hatları vasıtası ile yerleşim birimlerine kadar getirilen YG elektrik enerjisi yerleşim birimlerinden önce AG seviyesine düşürülerek kullanılabilecek seviyeye getirilir ve abonelerin elektrik enerji ihtiyacı giderilir.

Peki bu kadar teferruata ne gerek var ? Enerjiyi üret, yükselt, ilet, alçalt sonra aboneye ver  bu kadar işlemi neden yapıyoruz ? Kömür,dizel,doğal gaz, hidroelektrik,rüzgar, güneş,nükleer vb. bir dünya santralden üretilen enerjiyi olduğu gibi iletemez miyiz abonelere ?

TABİKİ YAPAMAYIZ. Nedeni ise herkesin elde tutup değerlendirmek istediği  GÜÇ, yani P = V.I
Şimdi her yerde kullanacağımız güç bağıntımızdan da gördüğümüz ve anladığımız üzere güç (P) sabit, çünkü elektrik üretim birimimizin üretim kapasitesi belli mesela Çelikler Seyitömer termik santralinin kurulu gücü 600 MW, siz bu santralden 600.1 MW güç talep edemezsiniz sabittir çünkü. Anladık ki güç ile oynayamayacağız e hersey bitti mi tabiki hayır elimizde daha oynayacağımız akım ve gerilim var hemen karamsarlığa kapılmayın. Gücün sabit olduğunu biliyoruz peki gerilimi düşük tutarsak? P = V.I bağıntısı uyarınca  güç sabit iken gerilimi azaltırsak akımı arttırmamız gerekir {P (-) = V(↓).I(↑)}. Bu duruma göre taşınması gereken yüksek akım için çok büyük kesitli iletkenler kullanmamız gerekiyor. Kullanacağımız bu büyük kesitli iletkenleri üretmek, taşımak, montajını yapmak, belirli süreler sonucunda bakımlarını yapmak çok yüksek maliyet ve zaman gerektireceği için zor olacaktır. Ayrıca kullanacağımız bu büyük kesitli iletkenlerde oluşacak Skın Effect (Deri Etkisi) akımın iletkenin dış yüzeyinden akmak istemesi iletkenin merkezini kullanılmaz duruma getirecektir, dolayısıyla akımın aktığı kesit alanı daralacak ve iletken direnci artacak ve güç kayıpları artacak. Çünkü diğer bir güç ifadesi ise P =I².R'dir, yani güç akının karesiyle  ve direnç ile doğru orantılı olarak değişir. Bu yüzden kayıpların önüne geçebilmek için direnci ve akımı minumum seviyede tutmalıyız ki üretilen bu çok kıymetli enerjiyi en verimli şekilde istenilen yere iletebilelim. Uzun lafın kısası enerjiyi kontrol edilebilmek için, maliyeti minimize edebilmek için yüksek gerilim kullanmamız gerekiyor.

Elektrik Enerjisi;

• Hat çekimini kolaylaştırmak (kesiti daha küçük iletkenler kullanarak)
• iletken maliyetini düşürmek
• Hat kayıplarını  azaltmak gibi nedenlerden dolayı yüksek gerilim ile iletim sağlanmaktadır.

------
SKIN EFFECT (DERİ ETKİSİ): Uygulanan alternatif akımın frekansı arttıkça sinyaller merkezden uzaklaşıp iletkenin dış yüzeyinde ilerlemeye başlar, bu olaya verilen isme Deri Etkisi (Skın Effect) denilmektedir.