Endüstriyel İşletmelerde Koruma ve İşletme Topraklaması

 

Elektrik enerjisi birçok alanda işimizi kolaylaştırırken, bu enerjiyi kullanıma hazır hale getirirken yapılan hatalar yahut kullanım esnasında çevre ve/veya ortam şartları nedeniyle ortaya çıkan yalıtım bozuklukları sonucu insanlar ve diğer canlılar tehlike altına girebilmektedir.

Bu tehlikenin adı “ Elektrik Çarpması ”dır. Yalıtım bozuklukları sonucu ortaya çıkabilen bir diğer etken ise enerjisini elektrikten sağlayan cihazların çalışmasında ortaya çıkabilen aksaklıklardır.

Bu aksaklıklar cihazlar için uygun elektrik koruma elemanları (sigorta, KAK (Kaçak Akım Kotuma) vb.) kullanıldıysa bu elamanların ilgili cihazın elektriğini kesmesi ile uygun koruma elemanlarının kullanılmaması durumunda ise cihazın elektrik/elektronik aksamının yanması ile ortaya çıkabilir. Aynı zamanda yalıtım bozuklukları sonucu yangınlar da ortaya çıkabilir. Elektrik kaynaklı ortaya çıkan yangınlara müdahale ise oldukça meşakkatli ve dikkat edilmesi gereken bir iştir.

Not: Elektrik kaynaklı ortaya çıkan yangınlarda ilk yapılması gereken müdahale yangının çıktığı bölgenin elektrik enerjisini kesmek olmalıdır. Bu müdahale şeklinde dikkat edilmesi gereken önemli bir nokta tüm alanların elektriğinin kesilmemesidir. Böylece diğer bölümlerde aydınlatma sağlanmış olur, su pompalarının çalışması devam eder, asansörler iki kat arasında kalmaz, itfaiyenin duman dolu odalar içindeki çalışmaları kolaylaşır.

Tüm bu olumsuzlukları ortadan kaldırabilmenin temelinde topraklama yatmaktadır. Topraklama, elektrikli işletme araçlarının (jeneratör, transformatör, motor, kesici, ayırıcı, direk, aydınlatma armatürü, buzdolabı, çamaşır makinası vb.) aktif olmayan (normal işletmede gerilim altında olmayan) metal kısımların bir iletken üzerinden toprakla birleştirilmesidir.

Topraklama amacına bağlı olarak 3 (üç) ayrı başlık altında sınıflandırılır:

Koruma Topraklaması: İnsanları tehlikeli dokunma gerilimlerine karşı korumak için işletme araçlarının aktif olmayan metal kısımlarının topraklanmasıdır. Aktif olmayan metal kısımlardan kasıt normal şartlarda gerilim altında olmayan kısımlardır.

İşletme (Nötr) Topraklaması: İşletme akım devresinin, tesisin normal işletilmesi için topraklanmasıdır. Aktif kısımlardan kasıt, normal şartlarda gerilim altında olabilen kısımlardır.

Fonksiyon Topraklaması: Bir iletişim tesisinin veya bir işletme elemanının istenen fonksiyonu yerine getirmesi için yapılan topraklamadır. Yıldırım etkilerine karşı korunmak için yapılan topraklamalar, raylı sistemlerin topraklanması, iletişim tesislerinin işletme topraklaması bu topraklama sınıfına örnek olarak gösterilebilir.

Yukarıda bahsi geçen topraklama sınıflarının uygunluğu topraklama dirençlerine bağlı olarak değişmektedir.

 TOPRAKLAMA DİRENCİ EN AZ KAÇ OHM OLMALIDIR?

Topraklama direnci, topraklayıcının yayılma direnci ile topraklama iletkenine ait direncin toplamıdır.

Yönetmelikte özellikle koruma topraklamasına ait sınır bir değer bulunmamaktadır. Sınır değerin hesabı sistemin türüne (TT, TN), eşdeğer değer üzerinde bulunan açma cihazlarına (sigorta türü), sistemde artık akım anahtarı (kaçak akım rölesi) bulunmasına göre ölçümü yapan mühendis tarafından hesaplanmaktadır. Bu konuda ayrıntılı bilgiye resmi gazetede yayınlanan “Elektrik Tesislerinde Topraklamalar Yönetmeliği” nden ulaşabilirsiniz.

İlgili Yönetmelik: http://www.mevzuat.gov.tr/Metin.Aspx?MevzuatKod=7.5.10392&MevzuatIliski=0&sourceXmlSearch=

Bununla birlikte saha uygulamaları sırasında tehlikeli gerilim (Etkin değeri alçak gerilimde 50 voltun üzerinde olan, yüksek gerilimde hata süresine bağlı olarak değişen gerilimdir) baz alınarak yapılan denemeler sonucu kalıplaşmış bir takım topraklama direnci sınır değerleri mevcuttur. Bu değerler aşağıdaki gibidir:

  •  Koruma Topraklaması: 5 Ohm
  •  İşletme Topraklaması: 2 Ohm

Önemli Not: Söz konusu öncelikle insan can güvenliği, sonrasında ise işletme çalışmasındaki devamlılık olduğundan bu direnç değerlerine ulaşabilmek için gerekli hesaplamaların mümkün olduğunca yapılması şiddetle önerilmektedir.

UYGUN TOPRAKLAMA DİRENCİNE ULAŞMAK İÇİN YAPILAN UYGULAMALAR

Özellikle ülkemizde yer alan endüstriyel işletmelerin yer aldığı Organize Sanayi Bölgeleri’nin büyük çoğunluğunda yerleşkeye ait toprak yapısı uygun toprak direncini sağlamak için elverişli olmamaktadır. Bu tür durumlarda uygun toprak direncine ulaşabilmek için bir takım uygulamalar mevcuttur. Genelde yapılan topraklama ölçümlerinde uygun toprak direncini yakalayabilmek adına topraklama yapılan alana kömür tozu, demir tozu, gem tozu gibi iletkenliği arttırıcı malzemeler koyulmaktadır. Bu uygulamalar tasvip edilen yöntemler değildir. Ancak uygun topraklama direnci sağlandıktan sonra bu uygulamaların gerçekleştirilmesi kaçak gerilimlerin toprağa daha hızlı aktarılmasını sağlayacağından çok daha iyi bir topraklama yapmanızı sağlayacaktır.

Bu tip bölgelerde Karot Makinesi yardımıyla uygun toprak direncine ulaşana kadar kazma işlemi gerçekleştirmek maliyetli olsa da doğru bir yöntemdir. Karot makinesi Almanlar tarafından icat edilen beton yahut başka bir zeminde delik açma makinesine verilen isimdir.

Aşağıda Denizli OSB bölgesinde yer alan ve gerçekleştirmiş olduğum topraklama ölçümlerinin sonucunda uygun koruma ve işletme topraklamasına sahip olmadığını gördüğüm bir tekstil firmasında Karot Makinesi yardımıyla gerçekleştirdiğimiz uygulama mevcuttur.

şebeke topraklama

şebeke topraklama-1

Önemli Not: Karot makinesi ile yapılan çalışmalarda zemin araştırması iyi yapılmalı, ilgili zeminde herhangi bir su, doğalgaz yahut elektrik tesisatının bulunmadığından emin olunmalıdır.

 

 

 

Tolga DANIŞMAN

Elektrik Elektronik Müh.

Bu yazı hakkında ne düşünüyorsun ?
  • Müthiş 
  • Faydalı 
  • Gereksiz 
  • Normal