Teknik Bilgiler

Topraklama Sistemlerinde Projelendirme ve Uygulamanın Önemi

Ülkemizde geçmiş yıllardan gelen alt yapı bozukluğu topraklama konusunda da ön plana çıkmaktadır. Geçmişten günümüze kalan çoğu yapıda topraklama sistemleri ya hatalı olarak bulunmakta yada hiç bulunmamaktadır.

Gelişen teknolojiye paralel olarak topraklamanın hatalı projelendirilmesi tesis kullanıcılarına ciddi zararlar vermektedir.Ayrıca ciddi boyuttaki hata akımları can kayıplarına neden olabilmektedir.Tesislerin gelişen teknolojiye adapte olması da topraklama problemleri nedeni ile mümkün olmamaktadır.Toprak sonsuz büyüklükte iletken bir kitledir ve bütün elektrik tesislerinin bulunduğu binaları veya açık hava tesislerini üzerinde taşır. Arızasız bir şebeke işletmesinde toprak üzerinden önemsiz derecede küçük akımlar geçer. Topraktan geçen akımın bir kısmı arıza yerinde bulanan bir kimsenin üzerinden geçerse hayati tehlike söz konusudur.Topraktan geçen kaçak akımlar ayrıca yangına da sebep olabilirler. Toprağın kendi direnci ,0,05 ohm/km gibi gayet küçük bir değerdedir. Fakat toprak üzerinden geçen akımın değerini tayin eden devre direnci, toprak ile temas haline gelen noktalardaki geçis veya yayılma direncidir. Bazı hallerde bu temas, bir izolasyon hatası sonucunda tesadüfi olarak meydana gelir. Genellikle ise özel olarak toprağa yerleştirilen bir topraklayıcı elektrot üzerinden toprak ile temas sağlanır: buna topraklama denir.Bu noktada aranan en önemli özellik , toprak geçiş ( veya yayılma) direncinin mümkün olduğu kadar küçük olmasıdır. Toprak üzerinden geçen hata akımın değeri, ayrıca şebekenin yıldız noktasının durumuna bağlıdır. Mesela yıldız noktası yalıtılmış şebekelerde bir toprak teması halinde , şebekenin cinsine ve büyüklüğüne bağlı olarak 50-100 A mertebesinde bir kapasitif akım geçer. Toprak teması akımı , yıldız noktasına bağlı bir bobin üzerinden yaklaşık olarak 5-10 A gibi bir aktif artık akım geçer. Yıldız noktası direkt topraklanmış bir şebekede ise bir toprak kısa devresi akımı 1kA kadardır. Elektrik şebekelerinde topraklama tesisleri, bir arıza halinde kısa devre akımlarının insan hayatını tehlikeye sokmayacak yoldan geçmelerini sağlar. Bu bakımdan ,güvenilir bir topraklamanın elde edilmesi için bunun iyi hesaplanması ve şartlara uygun bir şekilde tesis edilmesi gerekir. Topraklamanın hesaplanmasında, tesisin geriliminden ziyade toprak hatalarında geçen akımlar rol oynarlar.Ayrıca topraklama yapılırken kullanılan malzemelerin standartlara uygunluğu da büyük önem taşımaktadır.Kullanılan malzemelerin kesitlerinde ki en ufak bir eksilme bile doğru topraklama noktasında bizi hataya düşürmektedir.OBO Bettermann olarak üzerinde durduğumuz en önemli iki nokta doğru projenin oluşturulması ve uygulamada doğru ürünlerin kullanılmasıdır.

Topraklama tesisinin hesaplanmasında şu işlemlerin yapılmaları gerekir:

1) Muhtemel olan en büyük hata akımının hesaplanması,
2) En büyük toprak akımının tayini,
3) Yayılma direncinin hesaplanması,
4) Topraklayıcı geriliminin tayini
5) Temas ve adım gerilimlerinin bulunması.
6)Toprak Özgül Direncinin ölçülmesi

Dikkatimi çeken en önemli hata topraklama projelerinin çoğunda yapılan hesaplarda özgül direncin 100 ohm olarak kabul edilip gerekli ölçümler yapılmadan hesapların yapılmasıdır.Bu noktada tesis keşfi büyük önem taşımaktadır.

Tesislerde kullanılan en önemli topraklamalar; Koruma topraklaması, İşletme topraklaması ve Yıldırım topraklamasıdır.

Koruma topraklaması

Yüksek gerilim tesislerinde insanları yüksek temas gerilimine karsı korumak için bir koruma topraklaması yapılır. Bunun için işletme akım devresine ait olmayan , fakat bir hata halinde gerilim altında kalabilen ve insanların temas edebilecekleri bütün cihazların ve tesis elemanlarının madeni kısımları , topraklama iletkeni üzerinden bir topraklayıcıya bağlanırlar. Alçak gerilim tesislerinde temas gerilimine karsı koruma sağlamak için uygulanan çesitli metotlar arasında koruma topraklaması da vardır:. Buna karsılık yüksek gerilim tesislerinde tehlikeli temas ve adım gerilimlerine karsı koruma saglamak için en önemli koruma metodu koruma topraklamasıdır

İşletme Topraklaması

Elektrik tesislerinde işletme akım devresine ait bir noktanın topraklanmasına işletme topraklaması denir. cihazların ve tesislerin normal işletmeleri için bu topraklama gerekir. İşletme topraklamasının iki türü bulunmaktadır.

Yıldırım topraklaması

Obo Bettermann olarak temel uzmanlık konularımızın başında gelen yıldırım topraklaması ;tesisleri yıldırıma karsı korumak için,tüm dış yıldırımlık sistemlerinin,ag parafudr sisteminin,yapının metal aksamlarının özel topraklama projelerini kapsar.Yıldırım topraklaması da bir nevi koruma topraklamasıdır ve onun için iki topraklama birbirlerine bağlanabilir.Yıldırım topraklamasının amacı, elektrik tesislerine düsen bir yıldırımın sebep olduğu aşırı gerilim dalgasının işletme araçlarına zarar vermeden toprağa iletilmesi,, insan hayatına zarar vermeden ve bir yangına sebep olmadan toprağa atılarak zararsız hale getirilmesidir.

Topraklamaların birleştirilmesi
Topraklamaların birleştirilmesindeki temel amacımız iyi bir eşpotansiyel sistemin sağlanmadır ancak bu noktada en önemli nokta projenin en baştan itibaren doğru uygulanıp tüm ölçümlerin doğru yapılmış olmasıdır .Mevcut bir yapının topraklama hatları sonradan birleştirilemez çünkü en başta projede böyle bir tasarım yapılmadığı için büyük tehlike oluşabilir ve her ne olursa olsun tesiste iç yıldırımlık sistemi zorunlu olarak kullanılmalıdır.Bir tesiste koruma,işletme ve yıldırım topraklamaları bulunabilir.Koruma ve işletme topraklamalarının bir kısmı alçak gerilim ve bir kısmı yüksek gerilim tesislerine ait olabilirler. Bir tesiste bulunan çeşitli topraklamaların birleştirilmesi bazı faydalar sağladıgı halde iyi projelendirilmediği takdirde bazı zaralara da yol açabilirler. Topraklamaların birlestirilmesinin sağladığı en önemli yarar , toplam topraklama direncinin düsmesidir. Böylece topraklamaların daha ekonomik bir şekilde gerçekleştirilmesi mümkün olur. Ayrıca farklı topraklamaların birleştirilmesi ile , bu topraklamalara bağlı kısımlar arasında tehlikeli gerilim farklarının meydana gelmesi önlenmiş olur.Topraklamaların birleştirilmelerinden doğan sakıncaların başında tehlikeli potansiyel sürüklenmeleri gelir. Onun için ,65 V’dan daha büyük topraklayıcı gerilimlerinin baş göstermesi halinde ,sıfır hatları , kablo mahfazaları , su boruları , demir yolu rayları veya çitler üzerinden topraklayıcı geriliminin müsaade edilmeyen büyük bir kısmının civara sürüklenip sürüklenmediğini ve çok büyük temas ve adım gerilimlerinin meydana gelip gelmediklerini kontrol etmek gerekir.

Birbirine bağlanabilecek olan topraklamaların en önemlileri şu şekildedir.

1) Santrallerin, bağlama ve transformatör istasyonlarının iç ihtiyaç tesisleri: Yüksek gerilim topraklama tesislerinin içinde bulunan ve yüksek gerilim tesisleri tarafından beslenen alçak gerilim tesislerinde bütün koruma ve işletme topraklamalarının birleştirilmeleri gerekir.

2) Bir yüksek gerilim topraklama tesisinin dışında bulunan alçak gerilim tesisleri: Böyle bir tesiste koruma ve işletme topraklamalarının birbirine bağlanabilmeleri için asağıdaki şartların gerçekleşmesi gerekir. Müşterek bir topraklayıcı tesisinde topraklayıcı gerilimi 65 V’ u aşmamalıdır. Yüksek gerilim istasyonu sanayi tesislerinin içinde veya kapalı bir binada bulunmalıdır.

3) Yıldırım topraklaması , alçak gerilim tesislerinde hava hattına ait koruma iletkeni , transformatör istasyonlarının ve bağlama tesislerinin topraklama tesisleri ile bağlanırlar. Ayrıca bina yıldırımlık tesislerinin koruma işletme topraklamaları ile bağlanmasına müsaade edilir.Bu noktada İç Yıldırımlık sistemlerinin kullanılması zorunludur.

SERDAR AKSOY- ELEKTRİK MÜHENDİSİ/MBA -OBO BETTERMANN TBS ÜRÜN GRUBU SORUMLUSU

Daha Fazla Göster

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir