Nötr ile Toprak Arasındaki Fark

Topraklama güvenli bir elektrik sisteminin olmazsa olmazlarındandır. AC sistemlerde ise işletme topraklaması nötr hattı üzerinden yapılır. Elektriksel olarak birbirlerine bağlı bu noktaları birbirinden ayıran nedir? Cevabı yazımızda.

A- A+

22.01.2019 tarihli yazı 83694 kez okunmuştur.

Nötr Toprak Elektrik

Topraklama işlemi ister AC ister DC tüm elektrik sistemlerinde muhakkak yapılmalıdır. Özellikle 3 fazlı AC sistemlerde birkaç farklı şekilde (doğrudan, bir direnç üzerinden veya bir empedans üzerinden) yapılmaktadır. Yıldız bağlı bir yük, motor veya generatörün yıldız noktası veya nötr olarak adlandırılan kısım çoğu zaman toprak ile karıştırılmaktadır. Bunun sebebi bu tarz sistemlerde topraklama işleminin nötr noktası üzerinden sağlanmasıdır.

Şekil 1: Bir direnç üzerinden nötr noktasının topraklanması

► İlginizi Çekebilir: Topraklama ile İlgili Tanımlar ve Terimler

Fakat unutulmamalıdır ki bu iki terim farklı şeyleri ifade eder. Kirchoff’un Akımlar Kanunu’na göre bir düğüme giren akımların toplamı aynı düğümü terk eden veya aynı düğümden çıkan akımların toplamına eşit olmak zorundadır.

Şekil 2: Kirchoff’un akımlar kanunu

3 fazlı ve yıldız bağlı bir yük, motor veya generatörün 3 fazının da ortak olarak bağlandığı ve elektriksel eşdeğer modelinde yıldız noktası olarak tarif edilen kısım da Kirchoff’un bahsettiği bir düğüme benzetilebilir. Dengeli yani her fazından aynı akımın çekildiği veya 3 fazdan çekilen akımların vektörel toplamlarının 0’a eşit olduğu sistemlerde yıldız noktası diye tarif ettiğimiz düğüme giren akımların toplamı çıkan akımların toplamına eşittir. Bu sebeple yıldız noktasına bağlı olan nötr iletkeninden herhangi bir akım geçmez. Çünkü giren ve çıkan akımlar arasında bir fark yoktur.

Şekil 3: Dengeli yük durumu için akım vektörleri

► İlginizi Çekebilir: Enerji Kablolarının Nötr İletkeninde Gerilim Oluşmasının Nedeni

Fakat bu durum her zaman böyle değildir. Birçok örneği olmakla birlikte özellikle mahallemizde bulunan dağıtım transformatörleri çoğu zaman dengesiz yüklenirler. Her fazı ayrı bir yük grubunu (bir evi, bir dükkânı vb.) besler ve bu yüklerin hepsi aynı karakteristikte olmayabilir veya aynı akımı çekmeyebilir. Ayrıca farklı iki ev aynı akımı çekecek kadar elektrik tüketmiyor olabilir. Bu gibi durumlar 3 fazlı sistemde bir dengesizlik oluşturur. Durum böyle olunca 3 fazdan geçen akımların vektörel toplamı 0’a eşit olmayacaktır. Bu durumda Kirchoff’un Akımlar Kanunu geçerliliğini aynen korumaktadır. 3 fazın ortak bağlı olduğu yıldız noktasına giren akımlar ile çıkan akımlar arasında bir fark olacağından aradaki bu akım farkı nötr iletkeni aracılığıyla toprağa akar. Bu sayede yıldız noktasına giren akımların vektörel toplamı çıkan akımların vektörel toplamına eşit olur.

Şekil 4: Dengesiz yük durumu için akım vektörleri

Görüldüğü gibi nötr ile toprak aynı şey demek değildir. Nötr iletkeni AC bir sistemin topraklanması için bir aracı görevi yapar ve ancak sistem dengesiz olduğu durumda nötr iletkeni aracılığıyla toprağa bir akım akacaktır.

Toprak olarak bahsettiğimiz ise elektriksel olarak yüksüz olan bir referanstır. Gerilimi her zaman 0 V olarak kabul edilir ve ölçümler toprak gerilimi referans alınarak yapılır. Fazlarda oluşan dengesizlik toprak iletkeninin gerilimini değiştirmez. Ayrıca nötr iletkenine yalnızca AC sistemlerde rastlanırken toprak ister AC ister DC tüm sistemlerde muhakkak bulunur.