Elektrik Tesislerinde Topraklama
Topraklama Nedir?
Elektrik tesislerinde aktif olmayan bölümler ile sıfır iletkenleri ve bunlara bağlı bölümlerin, bir elektrot yardımı ile, toprakla iletken bir şekilde birleştirilmesine TOPRAKLAMA denilmektedir
Elektrik makinelerinde, elektrik cihazlarında ve elektrik tesislerinde meydana gelen bir izolasyon hatası, makinelerin, cihazların ve tesislerin, işletme ile doğrudan doğruya ilgisi olmayan madeni ve iletken gövdelerinin, mahfazalarının veya tespit kısımlarının gerilim altında kalmasına sebep olur. Temas gerilimi veya adım gerilimi adı verilen bu gibi tehlikeli gerilimler, gerek işletme
personeli için ve gerekse bahis konusu elektrik tesisleri ile herhangi bir şekilde temas halinde bulunabilecek olan şahıslar için hayat tehlikesine yol açarlar. İşletme personelini ve elektrik tesisleri ile temas edebilecek olan şahısları temas ve adım gerilimlerine karşı korumak için kuvvetli akım tesislerinde topraklama yapılır.
Topraklama, esasen alçak gerilim tesislerinde insanları ve genel olarak canlıları tehlikeli temas ve adım gerilimlerine karşı korumak için kullanılan çeşitli koruma metodlarından biri olarak bilinir. Fakat bu gün alçak gerilim tesislerinde hata akımından ve hata geriliminden yararlanarak çalışan ve topraklama metodundan daha emin ve tesirli koruma metodları vardır. Buna karşılık yüksek gerilim tesislerinde hata gerilimlerine karşı yegâne koruma metodu topraklamadır.,
Bir elektrik tesisinin güvenilirliğinin sağlanması için dikkat edilmesi gereken en önemli nokta, tesisin topraklama sistemine gereken önemin verilmesidir. İyi tasarlanmış ve uygulanmış bir topraklama sistemi, elektrik tesisatında meydana gelebilecek arızalara karşı kullanıcıları ve ekipmanları koruyacaktır. İyi yapılmamış bir topraklama tesisi, sistemin işletme güvenilirliğini düşüreceği gibi ekipmanların zarar görmesine ve hatta can kayıplarına yol açabilir.
İyi bir topraklama sistemi, aşağıdaki amaçları sağlamalıdır:
- Operatör güvenliğinin sağlanması
- Elektronik ekipmanların, aşırı gerilimlerin zararlı etkilerine karşı korunması
- Hassas elektronik cihazları ve bilgisayar sistemlerini radyo frekanslarının yaratabileceği bozucu etkilere karşı korumak
Topraklama işleminde dikkat edilmesi gereken iki nokta vardır:
• Topraklanacak cihaz veya bölüm ile referans toprak (topraklanan nesnenin elektrodundan oldukça uzak, en az 20 m.,bir toprak yüzeyi) arasındaki direncin (toprak elektrodu geçiş direnci, yayılma direnci) olabildiğince küçük olmasını sağlamak,
• Cihazların, bina aksamının ve benzeri elemanların aralarında, işletme esnasında potansiyel farkı meydana gelmemesini temin etmektir.
Birçok mühendis topraklamayı, cihazların düzgün çalışması için yapılması gereken bir işlem olarak görür. Halbuki topraklamanın en önemli amacı operatör güvenliğini sağlamaktır. Şebeke gerilimi olan 220 V'luk gerilim ile temas edilmesi halinde, önemli yaralanmalar ve hatta can kaybı meydana elebilir. Ekipmanların topraklanması, cihaz gövdesinde meydana gelebilecek muhtemel bir elektrik kaçağının yaratabileceği tehlikelere karşı operatörü koruyacaktır.
Topraklama Çeşitleri
Koruma Topraklaması ; İnsanları tehlikeli dokunma gerilimlerine karşı korumak için işletme araçlarının aktif olmayan kısımlarının topraklanmasıdır. Koruma topraklaması, alçak gerilim tesislerinde temas gerilimine karşı korunma yöntemlerinden biridir. Yüksek gerilim tesislerinde ise temas gerilimine karşı korumada kullanılacak tek yöntemdir.İşletme araçlarının aktif olmayan bölümleri, uygun şekilde toprak içine tesis edilmiş olan bir topraklama düzenine iletken bir şekilde bağlanarak koruma topraklaması elde edilir. Burada uygulanan yöntem ile, hata halinde, insan vücudu üzerinden geçecek akımı olduğunca küçük tutmak ve bu arada devredeki koruma cihazlarının çalışmasını sağlayarak arızalı kısmın, hızla devre dışı olmasını sağlamaktır.
İşletme Topraklaması; İşletme akım devresinin, tesisin normal işletilmesi için topraklanmasıdır. Alçak gerilim şebekelerinde, transformatörlerin sıfır noktalarının , doğru akım tesislerinde bir kutbun veya orta iletkenin topraklanması ile yapılır.Böylece sistemde, toprağa karşı oluşacak gerilimin belirli değerleri aşmamasına çalışılır. Orta ve yüksek gerilim şebekelerinde işletme topraklaması ülkelerin yönetmeliklerine göre değişmektedir. Ülkemizde Orta gerilim şebekeleri direnç üzerinden topraklanmaktadır. Yüksek gerilim şebekelerinin ise direkt olarak topraklanması yoluna gidilmektedir.
Fonksiyon Topraklaması ; Bir iletişim tesisinin veya bir işletme elemanının istenen fonksiyonu yerine getirmesi için yapılan topraklamadır. Yıldırım etkilerine karşı koruma, raylı sistem topraklaması, zayıf akım cihazlarının topraklanması fonksiyon topraklamasına birer örnektir.
İyi bir topraklama sistemi, tesisi bozucu etkilere karşı korumanın temelini oluşturur. Bozucu etkiler, aşağıdaki sebeplerden dolayı meydana gelir.
- Statik elektriklenme
- Fiziki olarak daha yüksek bir gerilim ile temas
- Tekrarlanan aralıklı faz-toprak kısa devresi
- Oto-transformatör bağlantıları
- Seri bağlı endüktif kapasitif devrelerdeki rezonansın etkileri
- Yıldırım
- Şebekede gerçekleştirilen anahtarlama işlemleri
- Şebekelerde oluşan arızalar
Topraklama sistemi aynı zamanda hassas elektronik cihazları ve bilgisayarlı kontrol sistemlerini, radyo frekans girişimlerine karşı korumayı da sağlar. Topraklama sistemi zayıf olan bir tesiste kabloların yaratacağı elektromanyetik alanlar, zayıf akım kabloları üzerinde olumsuz etkiler doğururlar ve yanlış sinyallere sebebiyet verirler.
İyi bir topraklama sisteminin uygulanması kolay bir iş değildir. İyi bir planlama ve tasarım, kaliteli ekipmanlar ve tecrübeli uygulayıcılar gerektirir. Topraklama sistemi, tüm elektrik tesisine nazaran pahalı sayılmaz ancak tesisin geleceği için bir yatırımdır..
EMO Topraklama mevzuatına buradan ulaşabilirsiniz.
