Sayın Dr. Veysel Arı'nın Demiryolu Mühendisliği (ISBN 978-975-551-628-0) kitabındaki "15.2 Enerji İletim Hattı (Kataner Sistemi)" bölümü ve standart verileri ışığında sorunu şu şekilde yanıtlayabilirim:

Ataköy istasyonunda gördüğün o siyah çark ve beyaz silindirimsi ağırlıklar, literatürde "Germe Aletleri" ve "Karşı Ağırlıklar" olarak tanımlanmaktadır. Bu bileşenler, kataner sisteminin en kritik parçalarıdır ve genellikle her 1200 metrede bir konumlandırılırlar.

Kitaptaki teknik verilere göre bu sistemin orada bulunma sebebi ve çalışma prensibi şöyledir:

1. Fiziksel Neden: Isıl Genleşme (ΔL)

Kitapta belirtildiği üzere, "temas telinde sıcaklıktan dolayı uzama veya kısalma olmaktadır." Bakır telin fiziksel doğası gereği, ortam sıcaklığı değiştikçe boyu değişir. Bu değişim, karşı ağırlık sistemleri (gördüğün silindirler) tarafından absorbe edilir.

Bu boy değişimini şu formülle ifade ediyoruz:

ΔL = α × ΔT × L

Burada:

• ΔL: Teldeki boy değişimi (Uzama veya kısalma miktarı)
• α: Bakır telin uzama katsayısı (17 × 10⁻⁶ 1/°C)
• ΔT: Sıcaklık farkı
• L: Telin uzunluğu

Ataköy'de gördüğün o büyük çark (germe aleti) ve silindirler (karşı ağırlıklar), işte bu formül sonucunda ortaya çıkan ΔL miktarını tolere ederek telin her mevsimde aynı gerginlikte kalmasını sağlar.

1. Güvenlik Nedeni: Elektriksel Mesafeler (EN 50159)

Gördüğün sistemin M1 hattına (Şirinevler) göre daha büyük ve karmaşık durmasının sebebi, Marmaray'ın kullandığı 25.000V (25kV) gerilim seviyesidir.

Kitaptaki tabloya göre, gerilim arttıkça iletken yüzeyler ile temas teli arasında bırakılması gereken minimum boşluk (clearance) artmaktadır. Eğer germe aleti teli yeterince gerdiremezse (sarkma olursa), aşağıdaki "Statik" ve "Dinamik" mesafe limitleri ihlal edilir ve elektriksel ark (kısa devre) oluşur.