i

İSTANBUL MEDENİYET

ÜNİVERSİTESİ

FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

MÜHENDİSLİK YÖNETİMİ ANABİLİM DALI

MÜHENDİSLİK YÖNETİMİ TEZSİZ YÜKSEK LİSANS PROGRAMI

METRO TÜNELLERİNDE YÜKSEK GERİLİM VE ALÇAK

GERİLİM HATLARININ BERABER YAPILMASININ

ARAŞTIRILMASI

Ender ÖZTURAN

Tezsiz Yüksek Lisans Dönem Projesi

Danışman

Yrd. Doç. Dr. Mücahit NAMLI

Aralık-2017 İletişim: ender.ozturan@gmail.com

imu.proje@gmail.com

İstanbul Kalkınma Ajansı tarafından desteklenen “Yer Altı ve Yer Üstü Ulaşım Planlama ve Araştırma Merkezi Kurulması" Projesi kapsamında hazırlanan bu çalışmanın içeriği İstanbul Kalkınma Ajansı veya Kalkınma Bakanlığı’nın görüşlerini yansıtmamakta olup, içerik ile ilgili tek sorumluluk İstanbul Medeniyet Üniversitesi’ne aittir. Bu çalışma, İstanbul Medeniyet Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi’nin yürütücülüğünde, İstanbul Kalkınma Ajansı 2016 Yenilikçi ve Yaratıcı İstanbul Mali Destek Programı Yer Altı ve Yer Üstü Ulaşım Araştırma ve Planlama Merkezi Projesi kapsamında desteklenmiştir.

ii

ONAY

İstanbul Medeniyet Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü’nde tezsiz yüksek lisans öğrencisi olan Ender

ÖZTURAN ’ın hazırladığı “Metro Tünellerinde Yüksek Gerilim Ve Alçak Gerilim Hatlarının Birlikte

Yapılmasının Araştırılması” başlıklı dönem projesi başarılı kabul edilmiştir.

Proje Danışmanı: İMZA

Yrd. Doç. Dr. , Mücahit Namlı .............................

Fakültesi: MÜHENDİSLİK VE DOĞA BİLİMLERİ

Bölümü: İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ

Proje Değerlendirme Tarihi: …………………..

iii

ETİK İLKELERE UYGUNLUK BEYANI

İstanbul Medeniyet Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü bünyesinde hazırladığım bu dönem projesinin

bizzat tarafımdan ve kendi sözcüklerimle yazılmış orijinal bir çalışma olduğunu ve bu projede;

1- Çeşitli yazarların çalışmalarından faydalandığımda bu çalışmaların ilgili bölümlerini doğru ve

net biçimde göstererek yazarlara açık biçimde atıfta bulunduğumu;

2- Yazdığım metinlerin tamamı ya da sadece bir kısmı, daha önce herhangi bir yerde

yayımlanmışsa bunu da açıkça ifade ederek gösterdiğimi;

3- Alıntılanan başkalarına ait tüm verileri (tablo, grafik, şekil vb. de dahil olmak üzere) atıflarla

belirttiğimi;

4- Başka yazarların kendi kelimeleriyle alıntıladığım metinlerini kaynak göstererek atıfta

bulunduğum gibi, yine başka yazarlara ait olup fakat kendi sözcüklerimle ifade ettiğim hususları

da istisnasız olarak kaynak göstererek belirttiğimi,

beyan ve bu etik ilkeleri ihlal etmiş olmam halinde bütün sonuçlarına katlanacağımı kabul ederim.

Ender Özturan

iv

ÖNSÖZ

Bu projenin tamamlanmasında, çalışmam boyunca benden fikirlerini ve desteğini esirgemeyen

saygı değer danışman hocam Yrd. Doç. Dr. Mücahit Namlı’ya, yaptığım araştırmada beni yönlendiren

değerli meslektaşım Çağın Sarılar’a, yine projede desteğini eksik etmeyen NY’ye, hayatımın her

evresinde bana destek olan değerli aileme sonsuz teşekkürlerimi sunarım.

Ender ÖZTURAN

İstanbul, Aralık 2017

v

İÇİNDEKİLER

ONAY .......................................................................................................................... ii

ETİK İLKELERE UYGUNLUK BEYANI ............................................................ iii

ÖNSÖZ....................................................................................................................... iv

İÇİNDEKİLER…………………………………………………………..……….....v

TABLOLAR ............................................................................................................. vii

ŞEKİLLER .............................................................................................................. viii

ÖZET ........................................................................................................................... i

1.GİRİŞ ....................................................................................................................... 1

2. Erişim Teknikleri ................................................................................................... 2

2.1 Bakır Kablo Yapısı Ve Özellikleri ......................................................................2

2.1.1 Telefon devresi ............................................................................................ 2

2.1.2 Bir telefon devresinin 3 temel boyutu ...................................................... 2

2.1.3 Büküm (Twisting)........................................................................................ 4

2.1.4 Kabloların Devre Düzeni Ve Numaralandırması ........................................ 5

2.1.5 Kablo İzolasyonlarında Kullanılan Yalıtım Malzemeleri ........................... 5

2.1.6 Kablo Kapasiteleri ....................................................................................... 6

2.1.7 Kablo Etiket Bilgileri ................................................................................... 6

2.2 Fiber Optik Kablo Yapısı Ve Özellikleri ............................................................7

2.2.1 Fiber optik teknolojisi .................................................................................. 8

2.2.2 Fiber kablo avantajları ................................................................................. 8

2.2.3 Optik iletim temelleri ................................................................................... 9

2.2.4 Fiber optik iletişimi ..................................................................................... 9

2.2.5 Fiber erişim tekniği Ve Kaplama................................................................. 9

2.2.6 Öz yapısına göre fiber optik kabloların sınıflandırılması .......................... 11

2.2.7 Dönüştürücüler .......................................................................................... 12

2.2.8 Kullanım yerine göre fiber optik kablo çeşitleri ........................................ 12

2.2.9 Optik İletim Aksesuarları .......................................................................... 16

3. Gerilim ve Manyetik Alan ................................................................................... 20

3.1 Gerilim ..............................................................................................................20

3.1.1 Gerilim tipleri ............................................................................................ 20

3.1.2 Türkiyede gerilim kademeleri ................................................................... 20

3.1.3 Kadıköy – Tavşantepe metro hattı ............................................................. 21

3.2 Manyetik alan ....................................................................................................22

3.2.1 Kadıköy – Tavşantepe metro hattında manyetik alan ............................... 22

3.2.2 Manyetik alanın alçak gerilim hatları üzerindeki etkisi ............................ 23

3.2.3 Kadıköy – Tavşantepe metro hattı manyetik alan ölçümleri ..................... 23

vi

4. Bakır ve Fiber Optik Kablo Karşılaştırması ..................................................... 24

5. Maliyet Hesaplamaları ........................................................................................ 25

5.1 Cat6 için menhol yapımı ve işçilik maliyeti .....................................................25

5.2 Fiber optik kablo maliyeti (144 lük) .................................................................25

5.3 F/O kablo ek maliyeti ........................................................................................26

5.4 Kazı maliyeti .....................................................................................................26

5.5 Alçak gerilim kablolarının metro hattından geçirilmemesi durumu .................27

5.6 Alçak gerilim kablolarının metro hattından geçirilmesi durumu ......................27

6. Altyapılar .............................................................................................................. 28

6.1 Alt yapı sistemleri .............................................................................................28

6.2 Kanal plastik aralayıcı .......................................................................................29

6.3 Kanal plastik aralayıcıların metro hattında konumlandırılması……….………33

7. Sonuç ..................................................................................................................... 34

8. Kaynakça .............................................................................................................. 35

ÖZGEÇMİŞ…………………………………………………………………...……36

vii

TABLOLAR

Tablo 1 : Türkiyede gerilim kademeleri …………………………………………...20

Tablo 2 : Kadıköy – Tavşantepe manyetik alan ölçüm tablosu ……………………23

Tablo 3 : Ağ kablolarının metro hattından geçirilmemesi durumu ………………...27

Tablo 4 : Ağ kablolarının metro hattından geçirilmesi durumu ……………………27

viii

ŞEKİLLER

Şekil 1 : Telefon Devresi……………………………………………………………..2

Şekil 2 : Yalıtkan……………………………………………………………………..3

Şekil 3 : Büküm………………………………………………………………………4

Şekil 4 : Basit Çiftli…………………………………………………………………..5

Şekil 5 : Fiber Optik Elyaf Yapısı……………………………………………………7

Şekil 6 : Fiber Erişim Tekniği………………………………………………………..9

Şekil 7.1 : Silindir İçinde Yansıma………………………………………………….10

Şekil 7.2 : Yüzeydeki Sızıntı Nedeniyle Sızıntı…………………………………….10

Şekil 7.3 : Kaplama Tekniği………………………………………………………...10

Şekil 7.4 : Kaplama ve Giydirme……………………………………………………11

Şekil 8 : Optik Fiberin Karakteristik Özelliği……………………………………….12

Şekil 9 : Yer Altı Fiber Optik Kablo………………………………………………...13

Şekil 10 : Yer Altı Fiber Optik Kablo Kesiti…………………………………….….13

Şekil 11 : Havai fiber kablolar………………………………………………………14

Şekil 12 : Havai fiber kablo kesiti…………………………………………………...14

Şekil 13 : Deniz altı (sub marine) fiber kablolar………………………………….…15

Şekil 14 : OPGW fiber kablolar……………………………………………………..15

Şekil 15 : Fiber optik konnektör yapısı……………………………………………...16

Şekil 16 : Fiber optik kablo çeşitleri……………………………………………...…16

Şekil 17 : Açılı konnektör…………………………………………………………...17

Şekil 18 : U link konnektör……………………………………………………….…17

Şekil 19 : Zayıflatıcılar……………………………………………………………...18

Şekil 20 : Optik bölücü…………………………………………………………..…18

Şekil 21 : Sonlandırma çatısı ve ek kaseti……………………………………..……19

Şekil 22 : Fiber optik sonlandırma noktası……………………………………….....19

Şekil 23 : Beslemeler ve peron manyetik alan ölçümü……………………………...22

ix

Şekil 24 : KPA tekli………………………………………………………….......….29

Şekil 25 : Birleştirilmiş KPA……………………………………………………......29

Şekil 26 : Birleştirilmiş KPA lar ve plastik borular…………………………………30

Şekil 27 : Proje yönetimi üçgeni…………………………………………...………..30

Şekil 28 : 3.Hava Alanı Simülasyon………………………………………...………31

Şekil 29 : 3.Hava Limanı……………………………………………………..……..31

Şekil 30 : Kaldırım altları için kullanılabilecek bir KPA örneği………………..…..32

Şekil 31 : Ümraniye metro istasyonu……………………………………………..…32

Şekil 32. KPA’ların metro hattı tünellerinde konumlandırılması……………...……33

i

ÖZET

Proje, yüksek gerilim hatlarının yanında alçak gerilim hatlarının etkilenip etkilenmediğini,

etkilenmiyorsa kazı maliyetinin ortadan kaldırıp bu hatların metro tünellerinden geçirilmesini amaçlar

ve sorgular, konu ile ilgili Türk Telekom’un ilgili çalışanlarından destek alınmıştır.

Çalışma M4-Kadıköy-Tavşantepe metro hattını kapsamaktadır, araştırmalar ve testler bu alanda

yapılmıştır, metro hattı içerisinde yüksek gerilim kaynaklarının oluşturduğu manyetik alanın ölçüm

sonuçları İstanbul Büyük Şehir Belediyesi Beyaz Masa biriminden temin edilmiştir ve bu manyetik

alanın çeşitli data kabloları üzerindeki etkisi sorgulanmıştır.

Kablolama sistemleri olarak bakır ve fiber kablolar referans alınmıştır, proje içerisinde bu kablolarla

ilgili detaylı bilgilendirme yapılmıştır. Optimum, yani manyetik alandan en az etkilenen kablolama

sistemi bulunmaya çalışılmıştır.

Maliyetler hesaplanıp metro hattının kullanılmasının avantajları ve dezavantaları belirlenmiştir.

Yeni yapılacak olan projeler için yeni teknoloji öneri yapılmıştır. Söz konusu teknolojinin alt yapı

çalışmalarını pozitif yönde etkilemesi ön görülmüştür. Yine ilgili teknolojinin maliyet hesapları

paylaşılmıştır ve kıyaslamalarda bulunulmuştur.

Anahtar Sözcükler: Yüksek Gerilim, Alçak Gerilim, Manyetik Alan, Fiber Kablo.

1

1.GİRİŞ

Erişim şebekeleri ve teknikleri teknolojinin de gelişmesi ile hızla

değişmektedir. Her geçen gün daha da ileriye giden teknikler ortaya çıkmaktadır. Işık

hızana çıkan internet dönemine kadar olan kısımdan başlayarak fiber internetten

bilgiler aktaracağım. Bakır kablolama ve fiber kablolama arasında kıyaslamalar ve

maliyet hesaplarını sizlerle paylaşıyor olacağım.

Projenin asıl amacı altyapıda ne gibi değişikliklerle daha kalıcı ve daha az

maliyetli bir network oluşturabilir sorusunun cevabını bulmaktır. Bu sorunun yanıtını

metro hatlarında yani daha kazılmış alanlarda ve yeni yapılacak projelerde kazılacak

alanlarda arayacağım. Yurt dışında bir çok gelişmiş ülkede metro hatlarından internet

kabloları geçirilmiş ve kazı maliyetinden tasarruf edilmiştir. Projenin son kısımlarında

bu konuya değindim ve örneklerle destekledim.

Erişim teknikleri için bakır kablolar ve fiber kablolar üzerinde duracağım

çünkü ülkede bu iki hattın kullanımı diğer hatlara oranla daha yoğundur. Bakır

kablolama ile ilgili detaylı bilgileri verdikten sonra fiber kablolama ilgili detayları

paylaşıyor olacağım. Diğer kablolama tekniklerinden de kısaca bahsedeceğim.

Bakır kablolamanın tarihi geçmişe dayanmaktadır. Her ne kadar çok ciddi

anlamda hayatımızın bir parçası olsa da artık ilerleyen teknolojinin gereksinimlerini

karşılamak için yetersiz sayılmaktadır. Bu da yeni ihtiyaçları doğurmuştur. Bu sayede

fiber kabloyla tanışmış olduk. Bakır kabloya göre maliyetli olan fiber kablo adında

anlaşılacağı üzere ışık hızında veri iletimini vaad etmektedir. Nitekim çok ciddi

performans neticeleri alınmıştır. Nihayetinde de günümüzde artık bir standart haline

gelmeye başlamıştır. Yani fiber lüks bir ihtiyaçtan, normal bir ihtiyaç statüsüne

gelmiştir. Kim bilir teknolojinin ilerlemesiyle birlikte çok daha farklı bir kablolama

tekniği ile karşılaşacağız.

2

2. ERİŞİM TEKNİKLERİ

İletim ihtiyacı, fiziksel şartlar, maliyet ve diğer durumlar açısından aşağıdaki

erişim teknikleri kullanılmaktadır. Metro Tünellerinde aşağıdaki kablolama

tekniklerinin kullanılabilir olup olmadığı inceleyeceğim.

• Bakır iletkenli kablolu erişim

• Fiber kablolu erişim sistemleri

2.1 Bakır Kablo Yapısı Ve Özellikleri

2.1.1 Telefon devresi

A ve B teli olarak adlandırılan, birbirinden izole edilmiş (yalıtılmış) , dengeli

iki iletkenden oluşan devrelere denir.

Şekil 1. Telefon Devresi

2.1.2 Bir telefon devresinin 3 temel boyutu

• İLETKEN

• YALITKAN

• DENGE

3

2.1.2.1 İletken

• Telekom kablolarında tavlanmış, elektrolitik saf bakır iletken kullanılır.

• Bir devrenin her iki iletkeni aynı kalınlıkta ve tam dairesel kesitli olmalıdır.

Aksi halde dengesizlik ortaya çıkacaktır.

2.1.2.2 Yalıtkan

Kablo içindeki bir iletkenin başka bir iletkene temas etmesini önlemek

amacıyla üzerine kaplanan maddeye denir.

Şekil 2. Yalıtkan

2.1.2.3 Denge ( Longıtudınal Balance _Boylamsal Balans )

• Bir devrenin a ve b iletkenlerinin çevreye karşı oluşan elektriksel

değerlerin birbirine eşit olmasına denge denir.

• Bu eşitlik sağlanamamışsa dengesizlik var demektir.

• Dengesizlik bulunan devrelerde gürültü (Noise) ve diyafoni (Cross-Talk)

şikayetleri ortaya çıkacaktır.

4

2.1.3 Büküm (Twisting)

• Devre iletkenlerinin birbiri üzerine bükülmesi işlemine denir.

• Devrenin her iki iletkeninin çevreye karşı eşit şartlara gelmesini sağlar.

• Ne kadar özenle imal edilirse edilsin aynı kablo içinde yan yana giden

devrelerde, yeterli büküm uygulanmaz ise mutlaka dengesizlik oluşacaktır.

• Dengesiz bir devre hem çevresine yayın yapar ve hem de çevresindeki

yayınlardan etkilenir.

Şekil 3. Büküm

2.1.3.1 Büküm çeşitleri

Basit Çiftli Büküm

Dörtlü ( Quart, Yıldız) Büküm

Türk Telekom erişim şebeke kablolarında dört iletkenin birbiri üzerine bükülmesi

demek olan Dörtlü ( Quart) denge düzenini tercih etmiş ve kullanmaktadır.

Camper telleri ve cat kablolar basit çiftli denge düzenindedir.

5

Şekil 4. Basit Çiftli

2.1.4 Kabloların Devre Düzeni Ve Numaralandırması

Erişim şebeke kablolarımız 10 devrelik temel paketlerden oluşur.

• Bir 10’ luk paket 5 dörtlüden oluşur ( Mavi, Portakal, Yeşil, Kahve, Gri )

• Bir dörtlü iki devreden oluşur

• Dörtlü içinde karşılıklı iki iletken bir devredir

• Her dörtlüde bir ana renkte ( Mavi, Portakal, Yeşil, Kahve, Gri ) ve beyaz,

kırmızı ve siyah ortak renklerinde iletkenler bulunur

2.1.5 Kablo İzolasyonlarında Kullanılan Yalıtım Malzemeleri

• POLİETİLEN (P)

• KÖPÜKLÜ POLİETİLEN (KP)

• POLİ VİNİL CLORÜR (PVC)

• Kağıt izoleli

6

2.1.6 Kablo Kapasiteleri

20 - 30 - 50 - 100 - 150 - 200 - 300 - 400 - 600

900 - 1200 - 1500 - 1800 Per’ den oluşur.

İletken kalınlıkları ;

• 0,4 mmØ

• 0,5 mmØ

• 0,6 mmØ

• 0,9 mmØ

• 1,3 mmØ

2.1.7 Kablo Etiket Bilgileri

Kabloların ve makara etiketleri üzerinde görülen PD – PAP, PD – AP-A ,

KPDF-AP vb. gibi kısaltmalar içeriden dışa doğru kablonun fiziksel yapısını ifade

eder. Buradaki;

P : Polietilen izolasyonu

D : Dörtlü denge düzenini

K : Köpüklü

F : Jel dolgulu ( Filled )

A : Alüminyum ekranı

P : Polietilen kılıfı

A : Askı telini ifade eder

7

ÖRNEKLER

• PD-PAP : Eski tip hava boşluklu (Gaz Akışlı) yer altı kablosu,

• PD-AP-A : Eski tip hava boşluklu askı telli kablo,

• KPD-PAP : Yeni tip köpüklü polietilen izoleli gaz kontrolü uygulanabilir yer

altı kablosu,

• KPDF-AP : Yeni tip köpüklü polietilen izoleli jel dolgulu yer altı kablosu,

• KPDF-AP-A : Yeni tip köpüklü polietilen izoleli, jel dolgulu askı telli havai

kablo.

2.2 Fiber Optik Kablo Yapısı Ve Özellikleri

• Fiber optik insanın saç teli kalınlığında ve çok hassas üretilmiş bir cam lif

üzerinden ışığın iletilmesi prensibiyle çalışan bir sistemdir.

Şekil 5. Fiber Optik Elyaf Yapısı

8

2.2.1 Fiber optik teknolojisi

• Bilgiyi, bir yerden başka bir yere iletmek için, elektriksel işaretin optiğe

dönüştürülerek fiber optik kablo içerisinden ışığın taşınmasıdır.

• Buradaki ışık, bilgiyi taşımak için polarize edilmiş elektromanyetik bir

dalgadır.

2.2.2 Fiber kablo avantajları

• Yüksek Bant Genişliği

• Düşük Gönderim Kaybı

• Elektromanyetik etkilere bağışıklık

• Uzun mesafe iletimi

• Güvenlik

• İletken değil

• Düşük maliyet

• Tesis kolaylığı

• İşletme ve bakım kolaylığı

• Aynı altyapıyla uzun vadeye yayılan yüksek ölçeklenebilirlik

I. Fiber kablolar küçük ve hafif olduğundan daha az saklama alanı gerektirir ve

daha ucuza nakledilir.

II. Bant genişliği fazla olması sayesinde Triple Play gibi artan veri iletim

ihtiyaçları karşılanır .

III. Sinyal güç kaybı düşük olduğundan daha yüksek hızlarda ve çok uzun

mesafelerde veri aktarımı yapılır.

9

2.2.3 Optik iletim temelleri

2.2.3.1 Işıksal (optik) iletim

• Optik iletim temel optik kurallarına göre yapılır.

• Bu kural

‘’Bir ışın demeti az yoğun bir ortamdan daha yoğun bir ortama geçerken geliş açısına

bağlı olarak yansır ya da kırılarak ortam dışına çıkar ‘’

2.2.4 Fiber optik iletişimi

Fiber optik kablolar kullanarak yapılacak iletişim, üç temel adımı içerir:

1. Elektriksel işaretin Optik sinyale dönüştürülmesi

2. Sinyalin fiber boyunca iletilmesi

3. Optik sinyalin elektriksel sinyale dönüştürülmesi

2.2.5 Fiber erişim tekniği Ve Kaplama

• İletilmek istenen bilgiler bir optik hat teçhizatı yardımıyla yüksek enerji

taşıyabilen Lazer ışığına dönüştürülür.

Şekil 6. Fiber Erişim Tekniği

10

Şekil 7.1. Silindir İçinde Yansıma

Şekil 7.2. Yüzeydeki Sızıntı Nedeniyle Sızıntı

Şekil 7.3. Kaplama Tekniği

11

Şekil 7.4. Kaplama ve Giydirme

2.2.6 Öz yapısına göre fiber optik kabloların sınıflandırılması

• Fiber optik

• Multimod

• (çok modlu)

• Step-index

• Basamak indisli

• Graded-index

• Derece indisli

• Singlemod (tekmodlu)

• Step-index

• Basamak indisli

12

2.2.6.1 Üç Tip Optik Fiberin Karakteristik Özellikleri

Şekil 8. Optik Fiberin Karakteristik özelliği

2.2.7 Dönüştürücüler

• Elektrik sinyalini optik sinyale, optik sinyali elektrik sinyaline çevirme

görevini yapan yarı iletkenlerden yapılmış elemanlara kısaca dönüştürücü

diyoruz.

2.2.8 Kullanım yerine göre fiber optik kablo çeşitleri

• Yer altı kablolar

• Havai kablolar

• Denizaltı kablolar

• OPGW kabloları

13

2.2.8.1 Yer altı fiber kablo

Şekil 9. Yer Altı Fiber Optik Kablo

Şekil 10. Yer Altı Fiber Optik Kablo Kesiti

14

2.2.8.2 Havai fiber kablo

Şekil 11. Havai fiber kablolar

Şekil 12. Havai fiber kablo kesiti

15

2.2.8.3 Deniz altı fiber kablo

Şekil 13. Deniz altı (sub marine) fiber kablolar

2.2.8.4 OPGW fiber kablo

Şekil 14. OPGW fiber kablolar

16

2.2.9 Optik İletim Aksesuarları

2.2.9.1 Fiber optik konnektör yapısı

Şekil 15. Fiber optik konnektör yapısı

2.2.9.2 Fiber optik konnektör çeşitleri

Şekil 16. Fiber optik kablo çeşitleri

17

2.2.9.3 Açılı konnektör

Şekil 17. Açılı konnektör

2.2.9.4 U link konnektör

Şekil 18. U link konnektör

18

2.2.9.5 Optik ara bağlantı kablosu

Her iki uçta da adaptör takılı pig tail’e patch cord denir.

2.2.9.6 Zayıflatıcı

Şekil 19. Zayıflatıcılar

2.2.9.7 Optik bölücü

Şekil 20. Optik bölücü

19

2.2.9.8 Sonlandırma çatısı

Şekil 21. Sonlandırma çatısı ve ek kaseti

2.2.9.9 Fiber optik sonlandırma

Şekil 22. Fiber optik sonlandırma noktası [7]

20

3. GERİLİM VE MANYETİK ALAN

3.1 Gerilim

Gerilim, elektronları maruz kaldıkları elektrostatik alan kuvvetine karşı hareket

etmesine neden olan kuvvettir. İki nokta arasındaki potansiyel fark olarak da

nitelendirilebilir.[4]

3.1.1 Gerilim tipleri

• 1 kV < U ≤ 52 kV Orta Gerilim, OG (Medium Voltage, MV)

• 52 kV < U ≤ 300 kV Yüksek Gerilim, YG (High Voltage, HV)

• 300 kV < U ≤ 800 kV Çok Yüksek Gerilim, ÇYG (Extra High Voltage, EHV)

• 800 kV < U Aşırı Yüksek Gerilim, AYG (Ultra High Voltage, UHV)[1]

3.1.2 Türkiyede gerilim kademeleri Tablo 1. Türkiyede gerilim kademeleri

Gerilim Tipi Anma Gerilimi, Un

(İşletme Gerilimi, Ui )

İzin Verilen En Yüksek

İşletme Gerilim, Um (≈ 1,2 Un )

OG 3 kV 3,6 kV

OG 6 kV 7,2 kV

OG 10 kV 12 kV

OG 15 kV 17,5 kV

OG 20 kV 24 kV

21

Tablo 1.(devam) Türkiyede gerilim kademeleri [1]

OG 30 kV (31,5 kV) 36 kV

YG 66 kV 72 kV

YG 154 kV 170 kV

ÇYG 380 kV 420 kV (400 kV)

3.1.3 Kadıköy – Tavşantepe metro hattı

Kadıköy – Tavşantepe metro hattı için İstanbul Büyük Şehir Belediyesi Beyaz

Masa biriminden aldığım bilgilere göre 31,5 kV lık bir gerilim ile sistem işliyor.

Gerilim tablosundaki değerleri baz aldığımızda görüyoruz ki sistem orta gerilim

seviyesindedir. Gerilim ile oluşan manyetik alan belli değerlerin üzerinde ise diğer

sistemlere ve canlılara zarar verebilir. [6]

Kadıköy -Tavşantepe metro hattı 3 noktadan beslenmektedir.

i. Ayrılıkçeşmesi İstasyonu.

ii. Kozyatağı İstasyonu.

iii. Kartal İstasyonu

22

Şekil 23. Beslemeler ve peron manyetik alan ölçümü

3.2 Manyetik alan

Manyetik alan, elektrik yüklerinin hareket etmesiyle, elektrik alanların

zamanla değişmesiyle üretilir. Vektöreldir. [5]

3.2.1 Kadıköy – Tavşantepe metro hattında manyetik alan

Beslemeler yolculu alana uzak olduğu için insanlar manyetik alandan yaklaşık

on kat daha az etkilenirler. Buda neredeyse bir telefon anteninin yaptığı manyetik alana

tekabül eder. Ama metro hattında orta gerilim panosunun dibinde duran bir insan

yaklaşık 64 mikrotesla manyetik alana maruz kalabilir. Metro hattı beslemelerinde bu

değer yaklaşık olarak 4 ile 6 mikrotesla arasındadır.

23

3.2.2 Manyetik alanın alçak gerilim hatları üzerindeki etkisi

Manyetik alanın bakır kablolar üzerinde olumsuz yönde etkisi vardır. Bakır

kablolarda gürültüye neden olur. Gürültü verilerim bozulmasına ya da ulaşması

gereken noktaya erişememesine neden olur. Böylece veri kayıpları oluşur. Bu sebeple

bakır ağ kablolarının manyetik alana maruz kalacak şekilde konumlandırılmaması

gerekmektedir.

Manyetik alanın fiber optik kablolamaya kanıtlanmış bir etkisi yoktur. Bu

sebeple metro hattından fiber optik kabloların geçirilmesi daha faydalı olacaktır.

3.2.3 Kadıköy – Tavşantepe metro hattı manyetik alan ölçümleri

Grafikte de görüldüğü gibi maksimum 64 microtesla manyetik alan

ölçümlenmiş. Bu ölçümler beslemelere yakın noktalardan sağlanmıştır. Peronlarda

maruz kalınan manyetik etki 10 kat daha az etkimektedir. Yani ortalama 5 microtesla

kadar bir manyetik etki gözlenmektedir.

Tablo 2. Kadıköy – Tavşantepe manyetik alan ölçüm tablosu

24

4. BAKIR VE FİBER OPTİK KABLO

KARŞILAŞTIRMASI

Bakır kabloların uzun mesafeler için kullanımı tavsiye edilmez. Çünkü

ortalama 100 metrede bir Cat6’lar sinyal kaybına uğrarlar ve her 100 metrede bir

repeater yada buffer ile kabloları birbirine eklemek zorunda kalırız.

Repeater kendisine gelen sinyali güçlendirerek diğer porttan gönderir. Her ekleme de

sinyalin zayıflaması anlamına gelir ve maliyet oldukça artar Metro istasyonu her ne

kadar sinyali bozacak seviyede manyetik alana sahip değilse de yukarıdaki

sebeplerden bakır kablo kullanımını tavsiye etmiyorum.

Fiber kablolar manyetik alandan etkilenmezler [8], uzun mesafeler için

kullanımı uygundur. Bu sebeple metro istasyonunda kullanımı uygundur ve

hesaplamalarımı fiber kablolar üzerinden yapılacağım.

25

5. MALİYET HESAPLAMALARI

Metro hattının kullanılmaması, maliyet hesaplanırken aşağıdaki parametrelerin

kullanılmasını gerektirir.

Kazı işçiliği

F/O Kablo Maliyeti

Menhol imalatı ve İşçiliği

F/O Kablo Ek İşçiliği

F/O Kablo Ek Hazırlığı

F/O Kablo Ek Kaseti

F/O Kablo Döşeme İşçiliği

5.1 Cat6 için menhol yapımı ve maliyetleri

Kadıköy – Tavşantepe hattı yaklaşık 27000 metredir. Cat6 kullanıldığında 27000

metre için 50 metre arayla 540 adet menhol yapılması gerekmektedir.

Menhol’ün 1 adeti : 117,75 $

Toplam Menhol Maliyeti : 117,75 $ * 540 adet = 63.585 $

Toplam Menhol İşçiliği : 42,05 $ * 540 adet = 22.707 $

Cat6 Maliyeti : 0,23 $ * 27000 m * 144 = 894.240 $ Fiber ile aynı bant genişliğini yakalamak için 144 kat daha fazla Cat6 kullanılmalıdır.

Cat6 Döşeme maliyeti : 3,50 * 27000 m = 94,500 $

Cat 6 toplam maliyeti (27000m için) = 1.075.032 $

5.2 Fiber optik kablo maliyeti (144 lük)

Bir Makara 600 metredir ve fiyatı 1920,65 $ dır.

27000 metre için 27000m/600m = 45 makara kablo gerekmektedir.

26

Kablo maliyeti : 1920,65 $ * 45 makara = 86.429,25 $

Kablo Döşeme Maliyeti : 3,50 $ * 27000 m = 94.500 $

5.3 F/O kablo ek maliyeti

27000 metre için 45 adet ek yapmak gerekmektedir (600metrede bir)

Ek yapımında kaset kullanılmaktadır ve kasetin maliyeti 63,65 $ dır.

Kablo Ek Maliyeti : 63,65 $ * 45 adet = 2.864,25 $

Kablo Hazırlık ve İşçilik Maliyeti : 350,48 $ * 45 adet = 15.771,6 $

Toplam Menhol Maliyeti : 117,75 $ * 45 adet = 5.287 $

Toplam Menhol İşçiliği : 42,05 $ * 45 adet = 1982 $

5.4 Kazı maliyeti

Kazı maliyetinin metresi 9,81 $ olarak belirlenmiştir.

Kazı Maliyeti : 9,81 $ * 27000 metre = 264.870 $

Kazı maliyeti her iki tip kablo için de eşit olacaktır.

Cat6 toplam maliyeti : 1.075.032 $ + 264.870 $ = 1.330.902 $,

Fiber (144lük) toplam maliyeti : 206.756,1 $ + 264.870 $ = 471.626,1 $

Metro tünellerinin kullanılmaması durumunda Fiber optik kablo maliyetinin

859.275,9 $ daha az olduğu yukarıdaki hesaplamada görülmektedir.

Bakır kabloların manyetik alandan fazlaca etkilendiği daha önceki çalışmalarda

kanıtlanmıştır. Bu sebeple Metro hattından Fiber kablo geçirilmesi hem tasarruf

anlamında hem de veri kaybının engellenmesi açısından daha mantıklı olacaktır.

27

5.5 Alçak gerilim kablolarının metro hattından geçirilmemesi durumu

Tablo 3. Ağ kablolarının metro hattından geçirilmemesi durumu

5.6 Alçak gerilim kablolarının metro hattından geçirilmesi durumu

Tablo 4. Ağ kablolarının metro hattından geçirilmesi durumu

28

6. ALTYAPILAR

Altyapılar çok çeşitli olup insan anatomisine benzetecek olursak, damar

diyebileceğimiz yapılardır. Alt yapıda herhangi bir damarın hasar görmesi yada

görevini yerine düzgün bir şekilde getirmemesi bir çok alt yapı ve üst yapıyı

etkileyecektir. Bu sebeple çok kritik yapılardır.[2]

6.1 Alt yapı sistemleri

Yol

Su

Elektrik

Gaz

Kanalizasyon

Peyzaj

Çevre

Ulaşım

Bu alt yapı sistemlerine Bilişim alt yapı sistemlerini de ekleyecek olursak,

tüm sosyal aktivitelermize doğrudan etki ettiklerini söylersek yanılmamış

oluruz. Nitekim ülkemizde bazı projeler yapılırken bir önceki projenin alt

yapısına ciddi zararlar veriliyor. Buna defalarca kez şahit olmuşuzdur.

Geçmişte yapılan projelere zarar vermeden yeni projeler geliştirilmeli fakat

zamanında yapılan mühendislik hataları bunu pek te mümkün kılmıyor.

Yapılabilecekse bile ek maliyetler engellenemiyor.

İşte bu noktada yeni ve yerli bir teknoloji bizi karşılıyor. Bu sistemin

yeniden inşaa edilecek yeraltı sistemlerine çok büyük katkı sağlayacağını ve

uzun vadede ciddi bir öngörü projesi olduğu ortaya çıkacaktır. Nedir bu sistem?

29

6.2 Kanal plastik aralayıcı

Kanal plastik aralayıcılar gelecek için bir altyapı yatırımıdır diyebiliriz. Çünkü

KPA lar tekrar tekara kazı maliyeti çıkarmazlar tek bir sefer kurulurlar ve müdehale

noktalarından sisteme zarar vermeyecek şekilde müdehaleler gerçekleştirilir.

Şekil 24. KPA tekli

Şekil 24 deki tekli KPA birbirine geçmeli olarak tasarlanmıştır. Yani birkaç KPA ile

bir panel oluşturulabilir. İthiyaca göre yada öngörüye göre kapasitesi belirlenir ve

birleştirilir. [3]

Şekil 25. Birleştirilmiş KPA

30

Şekil 26. Birleştirilmiş KPA lar ve plastik borular

Sistem İstanbul 3. Hava Limanında da kullanılmaktadır. Yeni oluşum ve yapılar için

çok kullanışlı olduğunu düşünüyorum. Ayrıca çok önemli bir faktör de kabloların

nerden geçtiğinin tespitinin yapılması çok kolay ve kısa sürede olacaktır. Bu da

zamandan kazanç anlamına gelmektedir ki proje yönetiminde zaman önemli bir

faktördür.

Şekil 27. Proje yönetimi üçgeni

31

Şekil 28. Üçüncü Hava Alanı Simülasyon

Şekil 29. Üçüncü Hava Limanı

Görselden de anlaşılabileceği gibi, plastik yapının zeminine ve tamamını

kaplayacak şekilde beton dökülmektedir. Böylece ciddi bir direnç kazanmaktadır.

Bu ürün kaldırım altlarındaki alt yapılar için de kullanılabilir böylece daha önce de

belirttiğim gibi hattın tam olarak nerden geçtiği kolayca belirlenebilecektir. Ayrıca

başka bir altyapı fakörüne zarar verilmemiş olacaktır.

32

Şekil 30. Kaldırım altları için kullanılabilecek bir KPA örneği

KPA’nın metro hatlarına da uygulanması mümkün olabilir. Metro beton dökme

aşamsında KPA ların yerleştirilmesi ve sonrasında beton dökülmesi halinde çok

kullanışlı bir kablo hattına sahip olabiliriz. Bu hatlardan Hem fiber optik kablolar

hem de orta gerilim hatları geçirilebilir. Zamanın ihtiyacına göre değerlendirilebilir.

Şekil 31. Ümraniye metro istasyonu

33

6.3 Kanal plastik aralayıcıların metro hattında konumlandırılması

Aşağıdaki görselde de görüldüğü gibi metro hattı tünellerinde KPA lar işaret edilen

alanda konumlandırılıp betonlanabilir. Bu alanda, gelecekte eklenebilecek yeni iletim

kabloları için rezervasyon yapılabilir. Bu da yapının tekrar tekrar bozulup yapılmasına

ve yeni maliyetlerin oluşmasına engel olacaktır.

Şekil 32. KPA’ların metro hattı tünellerinde konumlandırılması

34

7. SONUÇ

Yüksek gerilim hatlarının fiber optik hatları etkilemediği araştırmada

görülmektedir. Metro hattı tünellerinin, fiber optik kablo hattı olarak kullanılması,

menhol ve kazı maliyetinin ortadan kalkmasını sağlar ve 27 km deki toplam maliyeti

351.162 $ düşürür.

27 km’lik bir hattın kazı çalışmalarının çok uzun sürmesi ciddi zaman kaybına

neden olacaktır, oluşan görüntü ve hava kirliliği, asfalt maliyeti , kiralama bedeli

toplamda yaklaşık 70.000 $ ek maliyet getirecek ve sosyal yaşantıyı olumsuz

etkileyecektir. Kadıköy – Tavşantepe metro hattı tünellerinin değerlendirilmesiyle

toplamda : 351.162 $ + 70.000 $ = 421.162 $ tasarruf elde edilmektedir. Bu da

Kadıköy – Tavşantepe metro hattı için her 1 metrede yaklaşık 16 $ tasarruf sağlanacağı

anlamına gelmektedir (421.162$ / 27000 = 16 $). Metro hattı tünellerinin kullanılması

aynı zamanda ölü alanların değerlendirilmesi bakımından da önemlidir.

Bu uygulanmanın gelecekte yapılması planlanan 460 km’lik metro hattı için

kullanılması 460.000 m * 16$ = 7.360.000 $ mali tasarruf ve çok ciddi zaman tasarrufu

sağlayacaktır.

Ayrıca Çin ve Hong Kong metro hattında, internet hattı olduğu bilinmektedir.

Bu da metro hattı tünellerinin fiber optik veri hattı olarak kullanılabilir olduğunun

gerçek örneklerinden biridir.

36 F/O H

35

8. KAYNAKÇA

[1].http://web.itu.edu.tr/kalenderli/Yuksek_Gerilim_Nedir_Kalenderli.pdf

(01.11.2017)

[2].http://www.akated.com/altyapi/altyapi-sistemleri/ (14.12.2017)

[3].http://www.monoduct.com.tr/ (13.12.2017)

[4].http://www.wikizero.org/index.php?q=aHR0cHM6Ly90ci53aWtpcGVkaWEub3J

nL3dpa2kvR2VyaWxpbV8oZWxla3RyaWsp (01.11.2017)

[5].http://www.wikizero.org/index.php?q=aHR0cHM6Ly90ci53aWtpcGVkaWEub3J

nL3dpa2kvTWFueWV0aWtfYWxhbg (01.11.2017)

[6].İstanbul Büyükşehir Belediyesi Metro İstanbul beyazmasa@ibb.gov.tr

[7].Türk Telekom Alt Yapı Talimatları – Saha Operasyonları Ekibi

[8].http://www.eejournal.ktu.lt/index.php/elt/article/viewFile/1826/1486