Topraklamadan Asla! |
Özlem Kapucu

Kullanılan enerji kaynaklarının temelinde yer alan elektrik enerjisinin maksimum verimle kullanılması oldukça önemlidir. Maksimum verim kadar önemli olan bir başka husus ise elektrik enerjisinin yan etkilerinden korunma zorunluluğudur.

Üretim esnasında elektrik tesislerinde oluşması muhtemel yalıtım hataları üretimin durmasına ve daha da önemlisi personelin sağlığı açısından olumsuz etkilerin oluşmasına neden olabilir. Elektrikli cihazların bulunduğu ortamlarda cihazların normal işletim sırasında gerilim altında bulunan ve el ile dokunulabilecek aktif kısımları işletme yalıtımı veya diğer tedbirlerle olası temaslara karşı korunurlar. İzolasyon hatası ve dokunma gerilimine karşı en temel korunma tedbiri işletme araçlarının yalıtılmasıdır. Ancak yalıtım tesislerinde yıpranma, aşırı yüklenme gibi sebeplerden dolayı yalıtım hataları meydana gelebilir. Bu noktada yangın tehlikesinin oluşmaması ya da şahısların zarar görmemesi için yapılması gereken topraklama tesisi kurulmasıdır.

Topraklama tesisleri bu bağlamda sadece personeli elektrik çarpmalarından korumak ve cihazların arızalarını önlemek değil elektrik enerjisinin güvenirliliğini ve sürekliliğini arttırmak amaçlarına da hizmet eder.

En basit tanımıyla topraklama; elektrik tesislerinde aktif olmayan bölümler ile sıfır iletkenleri ve bunlara bağlı bölümlerin, bir elektrot yardımı ile toprakla iletken bir şekilde birleştirilmesi şeklinde ifade edilebilir.

Yakın geçmişe kadar topraklama algısı genelde nötr hattını toprak hattı gibi kullanmak yani bilinen tabiriyle sıfırlamaydı. Sıfırlamanın genel prensibi ise işletme aracında bir izolasyon hatası oluşması durumunda, sıfırlama sayesinde bir hata akımı meydana getirmeye dayalıdır. Hata akımı devresini çevrimiçi empedanslar (nötr hattı direnci, şebeke hat direnci vb.) üzerinden tamamlayacaktır. Devredeki dirençlerin toplamı çok küçük olduğundan devreden geçen hata akımı kısa devre akımı mertebesinde olacaktır. Sonuçta ilgili kesme elemanı devreye girecek ve devrenin enerjisini kesecektir. Tesislerde sıfırlamanın tercih edilmesinin sebebi alçak gerilim tesislerinde en ekonomik ve en kolay kullanılan korunma şekli olmasıdır. Bu sistem basit ve ekonomiktir ancak sistemin çok ciddi sakıncaları vardır. Eğer nötr hattında bir kopma olursa, cihazın normal işletimde yalıtkan olan metal gövdesi faz gerilimi altında kalır ve cihazın yalıtkan gövdesine dokunan kullanıcı faz gerilimine maruz kalarak elektrik çarpılması olayı yaşanır. Yani koruma yolu ile tehlike ve hatta ölümle sonuçlanabilecek bir kaza meydana getirmiş oluruz.

Eski tesislerde sıfırlama yapılarak nötr iletkeni; sıfır ve koruma iletkeni olarak kullanılmaktaydı. Fakat yeni tesis edilen modern yapılarda tek bir hat kullanılacaksa bu nötr hattı üzerinden değil kofreden itibaren ayrıca topraklanmış bir koruma hattı üzerinden yapılmaktadır. Topraklama tesisi kurulumu aşamasında işletme, koruma ya da fonksiyon topraklaması amaçlarından hangisine hizmet edecek olursa olsun Elektrik Tesislerinde Topraklamalar Yönetmeliği'nce tarif edilen kurallara uygun tesis edilmelidir.

Alçak gerilim tesislerinde ve yüksek gerilim tesislerinde topraklamanın etkili olabilmesi için bunun doğru ve öngörüldüğü şekilde çalışması gereklidir. Doğru bir topraklama tesisinden ne anlaşıldığı konusu biraz incelenecek olursa her bir tasarım adımının doğru takip edilmesidir. Örneklenmesi gerekirse bu tasarım adımlarının başında yer alan özgül direncini tayin etmek gelecektir. Tasarım aşamasında bütün boyutları ve iletkenliği önceden bilinen bir iletkene karşılık toprak, birçok özellikleri bilinmeyen çok karışık bir iletkendir. Topraklama hatlarında akımın toprakta çok büyük bir kesitten geçtiği kabul edilir. Alternatif akımda bu büyük kesitten kaynaklanan bir akım sıkışması oluşur dolayısıyla akımın derine ve yan yüzeylere nüfus edemediği düşünülür. Akımın toprakta yayılabilmesinin özgül direnç değeriyle doğrudan ilişkisi vardır. Özgül direnç ne kadar büyük ise akım o kadar az derine inebilir. Özgül direnç değeri doğrudan toprak yayılma direncini etkilemesi sebebiyle kurulum aşamasından önce tespit edilerek, kullanılacak derin ve/veya şerit topraklayıcılar belirlenmeli ve tasarım buna göre yapılmalıdır.

Bir enerji sistemine ait topraklama tesisleri belki yıllarca belki de tesisin ömrü boyunca hiç devreye girmeden atıl kalabilir. Ancak olası bir hata durumunda devreye girerek topraklama tesisleri için yapılacak masraf ve yatırımları amorti edecektir. Bu sebeple enerji tesislerinde projelendirme aşamasından kurulum aşamasına kadar sürecek adımlarda teknik personelin yönetmelik esaslarına uygun bir şekilde kurulumunu gerçekleştirmesi ve devreye alınmasını ve tesisin ömrü süresince periyodik kontrollerinin yapılmasını sağlanması gerekmektedir.





AMPER ELEKTRİK İNŞ VE SAN. A.Ş.

Özlem KAPUCU

Elektrik Mühendisi