Solidly-Grounded sistemi en yaygın sistem dizilimi olup en işlevlilerinden bir tanesidir. Yıldız (Y) sistemi tek faz ve faz-nötr yükleri desteklediğinden en sık kullanılan kurulumlardandır. Nötr noktası dikkate alınarak Solidly-Grounded Yıldız (Y) sisteminin topraklanması aşağıda gösterilmiştir.
 

 

► İlginizi Çekebilir : Elektrik Tesislerinde Topraklama

Üstteki şekil üzerinde dikkat edilmesi gerekilen noktalar;

Öncelikle, topraklanan sistem gerilimi, faz-nötr sarım gerilimi tarafından sabitlenmiştir. Malzeme yapısı gibi güç sisteminin bölümleri topraklanması ve çevrenin geri kalanı önemli bir ölçüde sıfır potansiyelinde olması büyük sonuçlar doğurmaktadır.

Şöyle ki, donanımın hat-toprak izolasyon seviyesi, faz-faz geriliminin %57.7'si kadar olan faz-nötr gerilimi kadar büyük olmaya ihtiyaç duyar. Ayrıca faz-toprak gerilimi geçişleri için sistem daha az duyarlılık gösterir. Diğer bir deyişle, sistem hat-nötr yükleri sağlamak için elverişlidir.

Faz gerilim büyüklükleri eşit olduğundan dolayı, bir faz ve nötr arasında bağlantılı bir tek faz yük işlemi herhangi bir faz üzerinde eşit olacaktır.

Bu sistem, kamu kuruluşlarının dağıtım sistemlerinin çoğunda olmak üzere 480Y/277V ve 208Y/120V gibi kullanım seviyelerinde çok yaygındır.

Yıldız bağlantılı topraklama sistemi çoğu yaygın topraklama sistemlerinden fazlası olsa da Yıldız (Y) dizilimi yapılandırılmış tek topraklama sistemi değildir.


 

Üçgen (∆) sistemin topraklanabilirliği aşağıda gösterilmiştir.



Solidly-Grounded Yıldız (Y) sistem ile karşılaştırıldığında Solidly-Grounded üçgen (∆) sistemin bazı dezavantajları bulunmaktadır. Faz-toprak gerilimi eşit değildir ve bunun sonucunda üçgen (∆) sistem, tek fazla yüklemeleri için uygun değildir. Topraklanmış tek iletken B fazı olduğundan ve yanlış tanımlanabilirliğinden, uygun faz tespiti olmaksızın şok riski bulunmaktadır.

Üçgen (∆) dizilimi başka tarzlarda yapılandırılabilir. Şekilde gösterilen dizilim ilk bakışta mantıklı gibi görünmesede bu sistemin, tek faz ve 3 faz yük kablolarının birbirinden ayrı tutuldukça 3 fazlı ve tek fazlı yüklere uygun olduğu görülebilmektedir.

Bu sistem 240 V AC 3 faz ve 120/240 V AC tek faz gerektiren küçük çaplı hizmetlerde yaygın olarak kullanılabilmektedir.

A fazı gerilimini topraklamak için B fazı ve C fazı gerilimlerinin topraklanması için olan miktarın %173’ü kadar gerekmekte olduğuna dikkat edilmelidir.



 

► İlginizi Çekebilir : Topraklama Tipine Göre Dağıtım Şebekeleri

 

Burada gösterilmiş Solidly-Grounded topraklama sistemlerinin ve var olan diğer Solidly-Grounded topraklama sistemlerinin yaygın bir özelliği olan kısa devre, topraklamak için daha büyük miktarlarda kısa devre akımına neden olur.

Bu durum topraklama hatası olarak bilinir. Aşağıda gösterildiği üzere, hatalı faz üzerindeki gerilim durgundur. Faz ve hatalı direnç küçük olduklarından büyük miktarda akım hatalı faz içerisinde hareket etmektedir.




Diğer iki faz üzerindeki akım ve gerilim etkilenmemektedir. Aslında bir Solidly-Grounded topraklama sisteminin, büyük miktarda topraklama hatası akımını desteklemesi bu tip bir topraklama sisteminin önemli bir özelliğidir ve sistem dizaynını etkilemektedir. İstatiksel olarak tüm kısa devre sistemlerinin %90-95’i topraklama hatasıdır. Bu yüzdendirki bu konu önem arz etmektedir.

Bir topraklama sistemi üzerinde meydena gelmiş bir topraklama hatası mümkün oldukça hızlı bir hata giderici gerektirmektedir. Diğer topraklama sistemleri ile kıyaslandığında bu durum Solidly-Grounded sisteminin en büyük dezavantajıdır.



Bir Solidly-Grounded sistemi, faz-toprak gerilimindeki geçici dalgalanmaların olma ihtimalinin azaltılmasında çok etkilidir. Fakat bunu gerçekleştirebilmek için sistemin etkili bir şekilde topraklanmış olması gerekmektedir. Topraklama sisteminin etkinliğinin ölçülerinden biri de mevcut topraklama hatası akımının, mevcut 3 fazlı hata akımına oranıdır. Etkili topraklama sistemleri için, bu oran çoğunlukla en az %60 olmalıdır.

Ticari ve sanayi sistemleri için hizmet sağlayan kamu sistemlerinin çoğu Solidly-Grounded tır. Bir ticari ya da endüstriyel tesis içerisinde kullanılmış ayrı topraklama paratonerleri olduğundan çoklu topraklanmış nötürler, toprak akımlarının dolaşımı ihtimalinden dolayı bu tesislerdeki güç sistemleri için tercih edilmemektedir.

NEC (National Electrical Code) yetki sınırları içerisinde çoklu topraklama nötürleri, ticari ya da endüstriyel tesisler için yasaklanmıştır. Bunun yerine, Tek uçlu topraklama bu sistem için tercih edilmiştir.

Genel olarak, Solidly-Grounded sistemi en çok tercih edilendir. Tek faz, faz-nötr yüklerinin sağlanması zorunluluğunda gerekmektedir. Ayrıca en kararlı faz-toprak gerilim özelliklerine sahiptir.

Fakat bu sistemin gerektirdiği ekipmanlar ve destekleyebileceği büyük topraklama hatası akımları bir dezavantajdır ve sistemin güvenilirliğine engel teşkil edebilir.

Kaynak:

► electrical-engineering-portal.com