GEMİ ELEKTROTEKNOLOJİSİ – Fahrettin Küçükşahin
ÖNSÖZ
Geçmişte, seksenli yıllarda, Türkiş Genel Sekreterliği, Milletvekilliği ve nihayet Çalışma Bakanlığı görevlerini başarı ile yürüten rahmetli Kpt. Emin Kul’un, başkanlığını yaptığı Türkiye Denizciler sendikasında, uzun bir süre “Eğitim Koordinatörlüğü” görevinde bulundum. Görevimin içinde sendikanın denizci üyelerinin eğitilmesi ve gemiadamları sınavlarına hazırlanması da vardı. Mesleklerinde temayüz etmiş güverte ve makine hocalarından oluşan bir ekiple ve koordinatör olarak göreve başladım. Yaklaşık 8 yıl kadar süren bu görevde, dersler ekibim tarafından verildi, sınavlar Ulaştırma Bakanlığının görevlendirdiği sınav komisyonları tarafından yapılarak, Türkiye Denizciler Sendikasının denizci üyelerinin yaklaşık %13’ü, bir üst derece gemiadamı ehliyeti alma şansını elde etti.
Başkandan önemli destek görerek, ben ve arkadaşlarım, her yıl en az 45 gün süreli ve en az iki kez yapılan kursları başarı ile sürdürdük. Bu arada, bir süre elektrik dersini okutma görevi de bana düştü. Yaklaşık 100 sayfalık bir not hazırladım, notlar sözü edilen sendikada basıldı ve kursiyerlere dağıtıldı.
Aradan uzunca bir süre geçtikten sonra, bazı yayınevi sahibi arkadaşlarım, denizcilerin, Fahrettin Küçükşahin tarafından yazılan “Gemi elektriği” kitabını aradığını söylediler, güldüm geçtim. Çünkü kariyerimde gemi makineleri konusunda birçok kitap vardı ama, elektrik konusu , başka bir disiplin olan elektrik mühendisliği dalının bir konusuydu. Ancak, IMO Model Kursları 7.04’de “Elektroteknoloji” konusu için bile, hoca olarak, kıdemli denizcilerin önerilmekte oluşu, küçük dereceli ehliyetlere sahip denizcilerin, mesleklerini uygulayışları sırasında, basit bilgileri kapsayan bir elektrik kitabına olan gereksinmeleri, beni hep düşündürdü. Son olarak, çevremin ısrarlarına dayanamayarak bir “Elektrik bilgisi” kitabı yazmaya karar verdim, Ancak, bu kitap bir makineci gözüyle elektriğe yaklaşmalı, ona dar bir açıdan bakmalı ve çalışmakta olan denizcilere sadece gemiadamları sınavları için değil, mesleklerinde de yararlı olmalıydı, Sonuç olarak, sekiz bölümden oluşan, doğal olarak, gemiadamları sınavlarına ilişkin basit kuramsal konuları da içeren, ancak konusunda iddialı olmayan, sadece zor koşullarda çalışan Türk denizcilerine yararlı olması düşünülen “Gemi elektriği" kitabım oluştu ve 2000 yılında “Akademi Denizcilik” tarafından hayata geçirildi.
Aradan yine uzunca bir süre geçti, bu kez “Gemi Elektroteknolojisi” isimli bir kitap yapmaya karar verdim. Bu kitabımda da ilk elektrik kitabımın yapımı sırasındaki kaygular ve düşünceler içinde oldum. Kitabım iddialı değil yararlı olmalıydı. Tüm öğretmen ve öğretim görevliliğim süresince, eğitim-öğretimin birkaç konusu dışında, diğer tüm konuların denize, denizciliğe yönelik olması, ben de vazgeçilmez bir tutku halindeydi. Yine teoriyi az tuttum, kapalı bir elektrik devresinin kollarındaki akımların hesaplanmasında Thevenin teoremi, süperpozisyon yöntemi vb.ini, matris cebiri ve determinantı, iki veya üç bilinmeyenli denklerin çözümlerini kullanmadım. Ancak, ülkemizde, M. Emekli Amiral M. Adnan Kaynar’ın “Gemi Elektriği dersleri” isimli kitabı istisna edilirse, hiçbir kitapta bulunmayan ve denizcilerin çok işine yarayacağına inandığım operasyon, bakım, arıza, onarım gibi konuları ayrıntılı bir şekilde işledim. Kitabımın kapsamına çok sayıda çözülmüş problem ve alıştırma ilâve ettim. Bu arada, temel elektrik formüllerinin de kitabımda bulunmasına dikkat ettim.
Sonuçta, 17 bölümden oluşan, yaklaşık 404 sayfalık ve belki de adı yadırganacak bir teknik kitap oluştu. “Gemi Elektroteknolojisi" isimli kitabım, denizcilik meslek liseleri, 7,04, 7.02 kursları ve denizcilik meslek yüksek okulları ile çeşitli üniversitelerin, denizcilik bölümü öğrencileri için kaynak kitap olabilecek bir nitelikte...
1.Mart.1960 tarihi, yaşantımda önemli bir dönüm noktası, çünkü bu tarihte, çok sevdiğim öğretmenlik mesleğine başladım. Bu önsüzü yazdığım tarihte geriye baktığımda 50 yılı aşan uzun bir süre var. Bu süre içinde on beş ayrı mühendislik konusu okuttum, otuzdan fazla makale yazdım, elinizdeki ile yazabildiğim kitap sayısı 49’a erişti. Emr-î Hak vaki olmazsa, öğretim görevliliğimin ellinci yılında, bu sayıyı elliye çıkarmayı düşlemekteyim.
Bir kitap, yazarın çevresinden destek almasıyla gerçekleşir. Bana bu desteği veren aileme, bıkmadan usanmadan çalışan, çalışmaktan yılmayan, kendisi ve çevresi ile barışık genç bir öğretim görevlisi olan Sn. Başmüh. Kemâl Demirel’e, çok sayıda kitabımın baskısını gerçekleştiren Birsen Yayınevi sahipleri Sn. Cengiz ve Bahadır beyefendilere ve kitabımın baskısını oluşturan basımevi yetkililerine kucak dolusu sevgiler ve candan teşekkürler...
Hayırlı olması dileğiyle...
F.KÜÇÜKŞAHİN
Temmuz/2010
SAHRAYICEDİT
İÇİNDEKİLER
ELEKTRİK ENERJİSİ ve ELEKTRİK TERİMLERİ
Elektrikte akım şiddeti
Zayıf akım ve kuvvetli akım
Elektrikte direnç Elektromotor kuvvet
Elektrikte güç birimi
Frekans
İletken ve yalıtkan
Kısa devre ve toprak kaçakları
Doğru akım
Alternatif akım Karışık akım | Açık ve kapalı devreler
Dağıtım sistemleri |Gerilim dağıtım sistemleri Tek iletkenli sistem iki iletkenli sistem Üç iletkenli sistem
DİRENÇ ve KONDÜKTANS
İç direnç Özdirenç Kondüktans
Direncin sıcaklıkla değişimi
Dirençlerin sıcaklık katsayısı Metal iletkenler
Direnç elemanları, reostalar ve ısıtıcılar Direnç yapımında kullanılan malzemeler
ELEKTRİK DEVRESİ ve DİRENÇLERİN BAĞLANMASI
lom kanunu I Om kanunu uygulamaları
Devre türleri ve eşdeğer direnç Dirençlerin seri bağlanmaları Dirençlerin paralel bağlanmaları Dirençlerin seri-paralel bağlanmaları Paralel devrelerde bilinmeyen dirençler Kollardan geçen akımlar
Kirşof kanunları
Kirşofun birinci kanunu (akımlar kanunu)
Kirşof'un ikinci kanunu (gerilimler kanunu)
Şebekelerin sadeleştirilmesi
ELEKTRİK AKIMININ ISIL ETKİSİ
Enerji Jul kanunu
Jul ısısının uygulama alanları Elektrikli gemi ısıtma sistemleri
ELEKTRİK AKIMININ KİMYASAL ETKİSİ
Akülerin tanımı ve kullanım alanları
Ayrışma ve disosiasyon
Akümülâtör türleri Edison aküleri
Kimyasal tepkime
Nİkel kadmiyumlu aküler
Alkalin akülerin bakımı
Kurşun plâkalı asitli aküler
Akümülâtör kabı
Gerilim
Akü kapasitesi
Kutup veya plâkalar
Ayırıcı veya separatöfrler
Elektrolit
Kutup başları
Akülerde deşarj ve şarj
Deşarj çevrimi |şarj çevrimi
Akülerin şarj edilmesi
Doğru akım ile şarj
Alternatif akım ile şarj
Akümülâtörlerin bağlanması
Akülerin seri bağlanması
Akülerin paralel bağlanmaları | Akülerin seri-paralel bağlanmaları Emercensi batarya
Akümülâtör katkı maddeleri
Kurşun plâkalı akülerin bakımı
Kurşun plâkalı akülerde arızaiar
Az bakımlı aküler
Az bakımlı akülerin yararları
Az bakımlı akülerin sakıncaları
Jel hücreli aküler
Akülere ilişkin sayısal örnekler
Elektrokimyasal korrozyon
Galvanik etki
Galvanik koruma
Elektrolitik koruma
Korrozyon sisteminde sorunlar
MANYETİZMA
Manyetizma
Manyetik alan
Manyetik akı (flüks)
Manyetik devre
Akı (füks birimi) ve akı yoğunluğu
Manyetomotif kuvvet
Manyetik alan yoğunluğu
Bağıl geçirgenlik
ELEKTROMANYETİZMA
Akım nedeniyle oluşan manyetik alan
Akımın yönü
Sağ el kuralı
Sağ el-vida kuralı
Elektro mıknatısların kullanıldığı yerler
DOĞRU AKIM JENERATÖR VE MOTORLARI
Doğru akım jeneratör ve motorları
Doğru akım jeneratörleri | Seri jeneratörler Şönt jeneratörler
Kampavunt jeneratörler
Jeneratörlerin paralel bağlanması
Şönt jeneratörlerin paralel bağlanması
Kampavunt jeneratörlerin paralel bağlanması
Polarite veya kutupsallık
Doğru akım elektrik motorları
Seri motorlar
Şönt motorlar
Kampavunt motorlar
Yol verme donanımı
Elektrik makinelerinin parçaları
Gövde veya çerçeve
Ana ve yardımcı kutuplar ve kutup sargıları
Fırçalar ve fırça taşıyıcıları
Yataklar
Elektrik makinelerinin hareketli bölümleri Armatür (endüvi)
Kolektör veya komütatör Vantilâtör (fan)
Doğru akım makinelerinde bakım Muayene teçhizatı Muayene kayıtları Temizlik
Operasyon sıcaklıkları Gerilim denetimleri Akım toplayıcılar Yağlama
Mekanik ayrıntılar Hava aralığı
alıtım (izolâsyon)
Temizlik
Köhne bez ile temizlik
Basınçlı hava ile temizleme
Vakumlu temizleme Çözücüler (solventler)
Karbon tetraklorür
Çözücülerin uygulanması
Temizlikte dikkat edilmesi gerekenler
Su veya su+çözücü
Kurutma
Kurutma yöntemleri
Dış ısı ile kurutma Buhar ile kurutma
Cebrî hava ile kurutma
Elektrikli ısıtıcılarla kurutma
Fırın ısısı ile kurutma içten ısıtarak kurutma
Elektrik makinelerinin bakımı
Doğru akım motorlarında bakım
Temizlik
Yalıtım (izolâsyon)
Armatür (endüvi)
Sargıların korunması
Sargıların sıkı bir şekilde korunması
Kölektor (komütator)
Alan sargıları
Alan sargılarının ısınması
Yataklar
Doğru akım makinelerinde sorunlar
Jeneratörlerin ikazını kaybetmesi
Kolektörde kıvılcım (ark)
Yüzeyi az bozulmuş kolektörler
Yüzeyi çok bozulmuş komütatörler
Uzun süre kullanılmayan elektrik makineleri
Aşırı yük
Elektrik makinelerinde koruma
Tam korumalı elektrik makineleri
Yan korumalı elektrik makineleri
Damla geçirmez elektrik makineleri
Sıçramaya korumalı elektrik makineleri
Su geçirmez elektrik makineleri
Dalgıç elektrik makineleri
Patlama oluşturmayan elektrik makineleri
Jeneratörlerde sorunlar ve olası nedenleri
DC, ALTERNATÖRLER ve AC MOTORLARI
Akım türleri Doğru akım (DC)
Alternatif akım (AC)
Kare akım
Alternatif akım dağıtım sistemleri
Tek fazlı sistem iki fazlı sistem
Üç fazlı dağıtım sistemleri
Yıldız bağlama
Üçgen bağlama
Alternatif akım makineleri
Senkron makineler
Operasyon
Tek alternatörün operasyonu
Paralel operasyon
Döner alanlı alternatörlerin yararlan
Şaft jeneratörü Emercensi jeneratör
Alternatörlerde bakım
I Alternatif akım motorları
Senkron motorlar
Asenkron (endüksiyon) motorları
Sincap kafesli rotor
Sargılı veya bilezikli motor
Üniversal motor
Alternatif akım makinelerinin kurutulması
Alternatif akım jeneratörlerinin kurutulması
Senkron motorlar ve kapasitörlerin kurutulması
Asenkron motorların bakımı
Stator sargılarının bakımı
Nem
Daldırma ve fırında pişirme
Rotor sargılarının bakımı
Hava aralığı
Endüktans, self endüktans ve kapasitans
Endüktans (self endüksiyon)
Kapasitör ve kapasitif reaktans
Karışık alternatif akım devreleri
DC devrelerine On Kanununun uygulanması
Güç faktörünün düzeltilmesi
Dİrenç ve reaktans kapsayan devre formülleri
Otomatik voltaj regülâtörleri
ANA ve YARDIMCI DAĞITIM TABLOLARI
Dağıtım tabloları
Ana dağıtım tablosu ölçme ve denetim cihazları
Doğru akım dağıtım tablosu cihaz ve araçları
Voltmetre
Ampermetre
Vatmetre
Vat-saat metre
Kaçak kontrol lâmbaları
Alan reostası
Şalterler
Hat koruyucu şalterler
Motor koruyucu şalterler
Jeneratör koruyucu şalterler
Otomatik şalterler
Alternatif akım ölçü cihazları
Elektrodinamometre Voltmetre olarak kullanılan dinamometre Dinamometrenin ampermetre olarak kullanımı
Dinamometrenin vatmetre olarak kullanımı
Vat metre
Frekans ölçer (frekans metre)
BÖLÜMÜ GEMİ KABLOLARI
Gemi kablolarının yapısı
Gemi kablolarının döşenmesi
Gemi kablolarında kaçak
Kablolarda kaçak saptama
Yalıtım dirençlerinin ölçülmesi
Kabloların kopan yerlerinin tespiti
Kabloların ısınması
Kablo direnci ve gerilim düşümü hesaplanması
İç direnç özdirenç
iç direncin sıcaklık ile değişimi
Gerilim düşümü
Sayısal örnekler
Alıştırmalar
TRANSFORMATÖRLER
Transformatörlerin önemi
Transformatör türleri
Transformatörlerin çalışma ilkesi
Tek fazlı transformatörler
Üç fazlı transformatör Oto transformatör
Cihaz transformatörleri
Transformatör kayıpları
Transformatörlerin yüksüz kayıpları
Transformatörlerin yüklü kayıpları
Transformatörlerde verim Örnekler
Transformatörlerin soğutulması
Transformatörlerin bakımı
Transformatörlerin kurutulması
DOĞRULTMAÇ veya KONVERTÖRLER
Doğrultmaç çeşitleri
Motor-jeneratör grubu
Mek armatürlü doğrultmaç
Tek armatürlü konvertöre yol verilmesi
Senkron konvertörlerin kurutulması
Redresörler Kuru redresörler
GEMİ YARDIMCI MAKİNELERİ
Gemi yardımcı makineleri
Anayardımcı makineleri
Güverte yardımcı makineleri
Dümen makineleri
Elektrikli dümen donanımları
VVard-Leonard sistemi
Tek motorlu dümen donanımı Bakım
GEMİLERİN ELEKTRİKLE YÜRÜTÜLMESİ
Gemilerde elektrikle yürütme sistemleri
Türbo-jeneratör sistemi
AC türboelektrik yürütme
DC Türboelektrik yürütme
Dizel jeneratör sistemi
Dizel-jeneratör sisteminin yarar ve sakıncaları
Akü bataryası ile yürütme
DİZEL ve BENZİN MOTORLARININ ELEKTRİK DEVRELERİ
Motorların elektrik devreleri
Ateşleme devresi
Bataryalı ateşleme devresi
Manyetolu ateşleme devreleri
Transistörlü ateşleme devreleri
Elektronşk ateşleme devresi
Ateşleme devrelerinin bileşenleri
Akümülâtörler
Endüksiyon bobini
Distribütör Bujiler
Marş devresi
Şarj devresi
Aydınlatma devresi
Elektrik ampulleri
Kızgın flâmanlı akkor lâmbası
Ark lâmbası
Gazlı ve metalik buharlı deşarj lâmbası
Flüoresanlı lâmbalar
MAKİNE DAİRESİNDE ELEKTRİKSEL YANGINLAR
Değiştirilen parçalar ve teçhizat
Elektrik telleri ve sigortalar Geçici bağlantılar
Muhafasız ampuller
Korunmasız ampuller
Buhar geçirmez teçhizat ve cihazlar
Elektrik motorları
Makine dairesi
Akümülâtörler
Elektrik yangınlarının söndürülmesi
Elektrik teçhizatında yangın söndürme
Dağıtım tablosu yangın söndürücüleri
Motor ve jeneratörlerde yangın söndürme
Kurtarma botlarında yangın söndürme
Yangınların sınıflandırılması