Elektrikli savaş gemilerinde topraklama

Abstract

özellikle ticari seyahat gemilerinde esneklik, verimlilik, enerji sisteminin yapısı ve en önemlisi çevresel uygunluk en temel beklenti olmaktadır. Elektrik tahrik sistemi geleneksel mekanik tahrik sistemine iyi bir rakiptir. Geçmiş yıllarda birçok makalede yapılan çalışmalar göstermektedir ki savaş gemilerinin tahrik sistemin de benzer özellikler göstermektedir. Geleneksel olarak gemi elektrik devresinde nötr noktası izole edilerek korunmuştur. Bunun sonucu olarak da elektrik kaynağının nötr noktası gemi gövdesinden izolelidir. Fakat gemi elektrik dağıtım sistemi doğal olarak elektriksel sistemlerin elemanlarıyla gemi gövdesi arasında oluşan kapasitanstan dolayı topraklıdır. Tek bir hat gemi gövdesiyle temas edip arıza meydana gelmesi durumunda bu kapasitans üzerinden kısa devre akımının aktığı bir devre oluşur. Elektrik dağıtım sistemin genişliği, gerilim seviyesinin yüksekliği, şarj akımının büyüklüğüne bağlı olarak bir ark oluşabilir. Bu ark sistemin sağlıklı fazlarında yüksek gerilime sebep olur. Bu tezde farklı gerilim ve farklı dağıtım sistemlerinde tek fazın gemi gövdesine kısa devre oluşturduğu durumlar üzerinde çalışmalar yapılmıştır. Çalışmalarda ark arızasının etkisi de ayrıca hesaba katılmıştır. Sonuçlar göstermektedir ki yüksek gerilimli sistemler ark arızasına karşı daha dayanıksızdırlar.Particularly for commercial cruise ships, in which flexibility, efficiency, distributed structure of the energy system and most importantly environmental compatibility are fundamental aspects, electrical propulsion has gradually become a good competitor against traditional mechanical systems. In recent years, there are numerous reported studies to implement similar systems for the propulsion of warships. Traditionally, electrical distribution of the ship is maintained through insulated neutral. As a consequence, neutral points of the electrical sources are insulated from ship's hull. However the ship distribution system is naturally earthed through capacitance between the component of the electrical system and the ship's hull. In the case of a single line to ship's hull fault, this capacitance provides a path to the short circuit current. Depending upon extent of electrical systems and voltage level, the magnitude of the charging current, may exceed the necessary level to ignite an arc which, eventually, cause transient over-voltages on the healthy phases of the system. In this thesis effect of different voltage levels and network configurations have been examined in order to asses consequences of a single line to ship's hull fault. The effect of arcing fault is also considered. Results demonstrate that high voltage system is more prone for the arcing faults.