YALITKAN MALZEMELERİN DİELEKTRİK ÖZELLİKLERİNİN YAPAY SİNİR AĞLARIYLA BELİRLENMESİ

Yıl 2005, Cilt: 20 Sayı: 4, 0 - , 10.04.2013

Melih İnal Faruk Aras

Öz

Bu çalışmada, elektrik güç sistemlerinde ve haberleşme kablolarında yaygın biçimde yalıtkan olarak kullanılan polyesterin dielektrik özelliklerinin Yapay Sinir Ağlarıyla (YSA) belirlenmesi amaçlanmıştır. Çok farklı alanlarda ve işletme koşullarında kullanılan yalıtkan malzemelerin bu koşullar altında dielektrik özelliklerinin ölçülmesi; gelişmiş cihazlar gerektirmekte ve çok uzun zaman almaktadır. Bunun yerine bir kez geniş bir aralıkta ve değişik koşullar altında ölçüm yaptıktan sonra, diğer istenen koşullar için dielektrik özelliklerinin YSA ile belirlenmesi zaman ve maliyet açısından büyük katkılar sağlayacaktır. Bu amaçla yalıtkan olarak kullanılan polyesterin, sıcaklık-frekans değerlerine göre dielektrik sabiti (ε) ve kayıp faktörü (tanδ) ölçüm verileri bir YSA modelinde eğitilmiştir. Daha sonra eğitimde kullanılmayan verilerle bu YSA modeli test edilmiştir. Dielektrik sabiti ve kayıp faktörünün belirlenmesi için oluşturulan YSA modelinin yüzdelik Ortalama Mutlak Hata (OMH) sırasıyla % 0,0355 ve % 0,0009 ve yüzdelik Toplam Mutlak Hata (TMH) sırasıyla % 1,2778 ve % 0,0334 bulunmuştur. Böylece istenen herhangi bir sıcaklık-frekans değeri için dielektrik sabiti ve kayıp faktörü kolaylıkla ölçüm yapılmadan belirlenebilmektedir.

Anahtar Kelimeler

Yalıtkanlar, dielektrik özellikleri, yapay sinir ağları, çok katmanlı almaç.

Kaynakça

• Solymar, L. and Walsh, D. Electrical Properties of Materials, Oxford Science Publications, 6th Edition, 1999.
• Tuncer, E. and Gubanski, S.M. “On Dielectric Data Analysis Using The Monte Carlo Method To Obtain Relaxation Time Distribution and Comparing Non-Linear Spectral Function Fits” IEEE Trans.on dielectric and related phenomena. Vol. 8, No 3, 310-320, 2001.
• Nguyen, D.H.; Sylvestre, A.; Gonon, P.; Rowe, S “Dielectric Properties Analysis of Silicone Rubber” Solid Dielectrics, ICSD 2004. Vol. 1, 103–106, 2004.
• Yılmaz, G. Kalanderli, Ö. “Dielectric Properties of Aged Polyester Films” IEEE Conference On Electrical Insulation and Dielectric Phenomena, Minneapolis, 19-22, 1997.
• Morgan, V.T. “Effects of Frequency, Temperature, Compression and Air Pressure on The Dielectric Properties of Multilayer Stack of Dry Kraft Paper” IEE Trans. Dielectric Elect. Ins., Vol. 5, No:1, 125-131, 1998.
• Liming Zong; Kempel, L.C.; Hawley, M.C.; “Dielectric Properties of Polymer Materials at a High Microwave Frequency Microwave Processing”, Antennas and Propagation Society Symposium, Vol. 1, 333–336, 2004.
• Pfeiffer, W “Dielectric Testing of Solid Insulation with Respect to Insulation Coordination of Low-Voltage Equipment”, IEEE Electrical Insulation Magazine, Vol. 17, No. 3, 34–47, 2001.
• ASTM D 150–95 “Standrat Test Methods for AC Loss Characteristics and Permittivity (Dielectric Constant) of Solid Electrical Insulation”, Annual Book, Vol. 10.01,26-43.
• McCulloch, W.S. and Pitts, W., “A Logical Calculus of The Ideas Immanent in Nervous Activity”, Bull. Math. Biophys, 5, 115-133, 1943.
• Öztemel, E. ”Yapay Sinir Ağları” Papatya Yayıncılık, ISBN: 975-6797-39-8, 2003.
• Haykın, S. Neural Networks A Comprehensive Foundation, Second Edition, Prentice-Hall, Inc. ISBN:0-13-273350-1, 1999.
• Rumelhart, D.E., Hinton, G.E. and Williams, R.J., "Learning representations by back-propagating errors," Nature, vol. 323, 533-536, 1986.
• Hagan MT, Menhaj MB. “Training Feedforward Networks with the Marquardt Algorithm”, IEEE Trans. Neural Networks, 5(6), 989-993, 1994.
• Lagaros, N. D., Papadrakakis, M., “Learning Improvement of Neural Networks Used in Structural Optimization”, Advances in Engineering Software, Vol 35, 9-25, 2004.
• Nguyen, D. and Widrow, B., “Improving the Learning Speed of 2-Layer Neural Networks by Choosing Initial Values of the Adaptive Weights”, International Joint Conference of Neural Networks, Vol. 3, 21-26, 1990.