ELEKTRİK TESİSLERİNDE KORUNMA TEDBİRLERİ...Koruma topraklaması, işletme topraklaması, fonksiyon topraklama, yıldırımın etkilerine karşı topraklama olmak üzere dörde

5. ÜNİTE

ELEKTRİK TESİSLERİNDE KORUNMA TEDBİRLERİ

KONULAR1. YALITMA

2. KÜÇÜK GERİLİM KULLANMA

3. TOPRAKLAMA

4. SIFIRLAMA

99

3. SINIF ELEKTRİK TESİSATÇILIĞIELEKTRİK TESİSAT BİLGİSİ

5.1 YALITMAElektrik devresinde bulunan, cihaz, takım veya makinelerin yalıtım özellikleri-

nin bozularak gövdelerine elektrik enerjisinin geçmesi veya iletim hatlarının kopa-rak canlılara dokunması sonucunda elektrik enerjisi tehlikeli bir hale gelir. Elektrik enerjisinin bu tehlikesini önlemek için yapılan işlemlerden birisi de koruyucu yalıt-ma adı verilen yöntemdir.

5.1.1 Koruyucu Yalıtma Normalde gerilim altında olmaması gereken, ancak her hangi bir nedenle ya-

lıtımı bozulan ve elektriklenebilen parçalar izoleli olarak yapılmalıdır. Kaçak elektrik akımı ihtimaline karşı, elektrik işlerinde kullanılan pense, kargaburnu, tornavida ve benzeri el aletleri ile uygun şekilde yalıtılmış, yağdanlıklar, süpürgeler, fırçalar ve diğer temizlik araçlarının saplan, akım geçirmeyen malzemeden yapılırlar.

5.1.2 Üzerinde Durulan Yerin Yalıtılması Yerleri değişmeyen sabit elektrikli makine ve araçlarla, elektrik panolarının ta-

ban alanına tahta ızgara, lastik paspas vb. konulmak suretiyle yapılan bir korunma önlemidir. Bu korunma önlemi, herhangi bir elektrik kaçağında insanı toprağa karşı yalıttığı için elektrik çarpması gerçekleşmez.

5.2 KÜÇÜK GERİLİM KULLANMAYalıtım özelliklerinin bozularak gövdelerine elektrik enerjisinin geçmesi ihti-

mali fazla olan, cihaz, takım ve elektrikli makineler 42 voltluk gerilimle veya daha az bir değerdeki gerilimle çalıştırılmalıdır. Ayrıca elektrikli takım ve makinelerin ku-manda devrelerinde, kullanma gerilimleri transformatör vasıtası ile küçültülerek, küçük değerdeki gerilimler kullanılır. Bir yalıtım hatasında elektrik çarpmasının et-kili olmaması için, bu korunma önlemi yapılan elektrikli araçları ayrıca topraklama-ya gerek yoktur. Kazan içinde veya buna benzer dar ve iletken kısımları bulunan yerlerle ıslak yerlerde, alternatif akım ile çalışan lambalar kullanıldığı takdirde küçük gerilim kullanılmalıdır. Bu devredeki fişler aynı yerde bulunabilecek daha yüksek ge-rilimli prizlere uymayacak türden seçilmelidir.

5.3 TOPRAKLAMATopraklama, bir elektrik cihazında kazara meydana gelebilecek izolasyon ha-

talarında metal gövdenin elektriklenmesini önlemek amacıyla bir iletken yardımıyla bu gövdenin toprağa bağlanmasıdır (Şekil 5.1). Bu durumda topraklama hem kaçak akımı toprağa akıtır hem de otomatik sigorta yardımı ile devreyi keserek oluşabile-cek bir tehlikeye karşı can ve mal güvenliğini sağlar.

100


Şekil 5.1 Topraklama çubuğu

5.3.1 Topraklamanın Önemi

Tablo 5.1 Topraklama sembolleri

101


Topraklamanın amacı; yapılacak bir hata durumunda oluşacak adım ve do-kunma gerilimlerinin insan hayatını tehlikeye sokacak mertebede olmasını önlemek veya bu tehlikeli gerilimleri tamamen ortadan kaldırmaktır. Elektrik sistemlerinin devamlılığı ve insan hayatını güvenceye almak için elektrik sistemlerinde, gerilim altındaki kısımlar yalıtılır. Toprağa karşı yalıtımda, çeşitli sebeplerle her zaman bo-zulma ve delinme şeklinde hata meydana gelmesi kaçınılmazdır. Topraklama, mey-dana gelebilecek bu çeşit bir hata durumunda, insan hayatını güvenceye almak maksadıyla uygulanacak işlemlerden biridir.

Şekil 5.2 Topraklama

5.3.2 Topraklama ÇeşitleriKoruma topraklaması, işletme topraklaması, fonksiyon topraklama, yıldırımın

etkilerine karşı topraklama olmak üzere dörde ayrılır (Şekil 5.2).

5.3.2.1 Koruma Topraklaması

Alçak gerilim tesislerinde temas gerilimine karşı korunma yöntemlerinden biridir. Yüksek gerilim tesislerinde ise temas gerilimine karşı korumada kullanılacak tek yöntemdir. İşletme araçlarının aktif olmayan bölümleri, uygun şekilde toprak içi-ne tesis edilmiş olan bir topraklama düzenine iletken bir şekilde bağlanarak koruma topraklaması elde edilir. Burada uygulanan topraklama yöntemi ile hata hâlinde, in-san vücudu üzerinden geçecek akımı olduğunca küçük tutmak ve bu arada devre-deki koruma cihazlarının çalışmasını sağlayarak arızalı kısmın hızla devre dışı olma-

102


sını sağlamaktır. İnsanları tehlikeli dokunma gerilimlerine karşı korumak için işletme araçlarının aktif olmayan kısımlarının topraklanmasıdır.

Şekil 5.3 Topraklama çeşitleri

5.3.2.2 İşletme Topraklaması

İşletme akım devresinin, tesisin normal işletilmesi için topraklanmasıdır. Alçak gerilim şebekelerinde, transformatörlerin sıfır noktalarının, doğru akım tesislerinde bir kutbun veya orta iletkenin topraklanması ile yapılır. Böylece sistemde, toprağa karşı oluşacak gerilimin belirli değerleri aşmamasına çalışılır. Orta ve yüksek gerilim şebekelerinde işletme topraklaması ülkelerin yönetmeliklerine göre değişmektedir. Ülkemizde orta gerilim şebekeleri direnç üzerinden topraklanmaktadır. Yüksek geri-lim şebekelerinin ise direkt olarak topraklanması yoluna gidilmektedir.

5.3.2.3 Fonksiyon Topraklaması

Bir iletişim tesisinin veya bir işletme elemanının istenen fonksiyonu yerine getirmesi için yapılan topraklama yöntemlerinden biridir. Yıldırım etkilerine karşı koruma, raylı sistem topraklaması, zayıf akım cihazlarının topraklanması fonksiyon topraklamasına birer örnektir.

5.3.2.4 Yıldırımın Etkilerine Karşı Topraklama

Elektrik, insanoğlu için vazgeçilmez güç olmasının yanında statik elektrik ön-lemi alınmayıp topraklama yapılmadığında kötü sonuçlar doğurabilecek bir enerji kaynağıdır. Tesislerin girişlerine statik yükü boşaltıcı statik elektrik levhaları ve top-raklama sistemleri kuruludur. Buralarda çalışan kişiler içeri girmeden önce ellerini

103


bu statik yük boşaltıcı sisteme sürerek statik yüklerini boşaltır ve o şekilde çalışmaya başlar. Benzer sistem benzin istasyonlarında da vardır. Benzin boşaltımını yapacak olan tankerler topraklama maşası veya topraklama tamburu ile önce üzerindeki sta-tik yükü boşaltır daha sonra yakıt boşaltım işlemini yapar. Akaryakıt yüklü araçlar ile cephane yüklü araçların alt taraflarında aşağı doğru sarkıtılmış, oluşan statik elektri-ği toprağa akıtmak üzere yapılmış zincir ya da tel gibi metaller bulunmaktadır. Ya da sıvı yakıt yüklü tankerlerin, tank içindeki dalgakıranları aynı zamanda statik elektrik önleme tedbiri olarak sayılabilir.

Yıldırımdan korunma için yüksek gerilim topraklama tesisi kullanılmalıdır. Bü-tün aşırı gerilim koruma düzenlerinin, toprağa boşalma yolunun direnç ve endük-tansı olabildiğince küçük tutulmalıdır. Bu sebeple topraklama elektrotuna bağlantı mümkün olduğu kadar düz, köşe yapmadan ve en kısa yoldan yapılmalıdır. Yapıların yıldırım etkilerine karşı koruma önlemleri için ilgili standartlara (TS 622,TS IEC 61024 ve TS IEC 60364-4-443 vb. ) ve diğer ilgili mevzuatta (Bayındırlık Bakanlığı Teknik İş-ler şartnamesi Yıldırımlık tesisatı kısmı vb.) belirtilen hususlara da uyulacaktır. Parla-yıcı ve patlayıcı ortamlarda alınacak ek topraklama önlemleri için ilgili standartlarda ( Örneğin EN 60079-14 vb. ), tüzük ve genelgelerde belirtilen hususlara uyulacaktır.

5.3.3 Topraklama Elemanları Topraklama tesisinde kullanılan elemanlar; topraklama iletkeni, topraklayıcı-

lar, topraklama bağlantı elemanları ve zemindir.

Topraklama iletkeni, topraklanacak bir aygıtı veya tesis bölümünün bir top-raklayıcıya bağlayan toprağın dışında ya da yalıtılmış olarak toprağın içinde çekilmiş bir iletkendir (Resim 5.1). Çeşitli kalınlıkta yuvarlak, örgülü veya yassı lama şeklinde bakır veya galvanizli iletkenden yapılmaktadır. Topraklama iletkenlerinin en küçük kesitleri, elektrik tesislerinde topraklamalar yönetmeliğine göre;

Resim 5.1 Galvaniz kaplı topraklama iletkeni

104


• Bakır: 16 mm²,

• Alüminyum: 35 mm²,

• Çelik: 50 mm² olmalıdır.

Topraklayıcılar; galvaniz topraklama şeridi, galvaniz topraklama çubuğu, galvaniz topraklama levhası, topraklama klemenslerinden oluşur.

Galvaniz topraklama şeridi, yuvarlak iletken ya da örgülü iletkenden yapılan ve genellikle az derine gömülen topraklayıcılardır (Resim 5.2). Bunlar uzunlamasına döşenebileceği gibi yıldız, halka, gözlü topraklayıcı ya da bunların bazılarının bir arada kullanıldığı biçimde düzenlenebilir.

Resim 5.2 Galvaniz topraklama şeridi

Galvaniz topraklama çubuğu, boru ya da profil çelikten yapılan ve toprağa çakılarak kullanılan topraklayıcılardır (Resim 5.3). Genellikle çıplak bakır veya bakır kaplamalı çelikten yapılır. En az 0,5–1 metre derine gömülmelidir.

Resim 5.3 Galvaniz topraklama çubuğu

Galvaniz topraklama levhası, dolu ya da delikli levhalardan yapılan

105


topraklayıcılardır. Bunlar genel olarak öteki topraklayıcılara göre daha derine gömülür (Resim 5.4).

Resim 5.4 Galvaniz topraklama levhası

Topraklama bağlantı elemanları, galvaniz kaplı klemenslerden oluşur (Resim 5.5)

Resim 5.5 Galvaniz kaplı klemensler

Toprağın özgül elektrik direnci vardır. Bu direnç kenar uzunluğu 1 metre olan toprak bir küpün karşılıklı iki yüzeyi arasındaki dirençtir (Tablo 5.2).

Toprağın Cinsi Özgül Direnç (Ω.m)Bataklık 30Killi toprak 100Rutubetli kum 200Rutubetli çakıl 500Kuru kum veya çakıl 1000Taşlı zemin 3000

Tablo 5.2 Toprağın özgül direnci

106


5.4 SIFIRLAMA

5.4.1 Sıfırlama Yapım Nedenleri Gerilim altında olmayan bütün tesisat kısımlarının şebekenin sıfırlama

hattına(topraklanmış nötr hattına) veya ayrı çekilmiş koruma iletkenine bağlanma-sıdır. Topraklamaya göre daha kolay ve ucuz olan bu korunma şeklinde, elektrikli cihazda herhangi bir kaçak olduğunda kısa devre meydana gelir ve sigorta atarak cihazın enerjisini keser. Yani sıfırlama yapılmakla gövdeye kaçak arızası kısa devreye dönüştürülerek sigortayı artırmak suretiyle devrenin enerjisi kesilmiş olur Masrafsız ve kolay uygulanmasının yanında, sıfırlamanın birtakım sakıncaları da vardır. Giriş faz nötr iletkenleri eğer yer değiştirirse alıcılar üzerinde faz verilmiş olur. Normalde nötr hattında enerji bulunmamalıdır ancak şebeke hatlarının dengesiz yüklenmesi sonucu olarak nötr hattında da enerji olabilir. Küçük değerdeki kaçaklar sigorta ta-rafından algılanmayacağı için cihaza dokunan kişiler için de her zaman potansiyel tehlike oluşturur.

Şekil 5.4 Sıfırlama

5.4.2 Sıfırlamanın Sakıncaları Sıfırlamanın iki ana sakıncası vardır. Bunlar:

Binayı besleyen ana kolon hattının kopması sonucu yeniden bağlantı yapı-lırken nötr ve faz uçları yer değiştirebilir. Bu durumda sıfırlamayla korunan aygıtın gövdesine faz gider, sigorta atmaz.

Sıfırlamayla korunan aygıtın besleme kablosunda nötr hattı koptuğunda faz alıcının gövdesine gider, sigorta atmaz.

107


ÖZETYalıtma: Elektrik devresinde bulunan, cihaz, takım veya makinelerin yalıtım

özelliklerinin bozularak gövdelerine elektrik enerjisinin geçmesi veya iletim hatları-nın koparak canlılara dokunması sonucunda elektrik enerjisi tehlikeli bir hale gelir. Elektrik enerjisinin bu tehlikesini önlemek için yapılan işlemlerden birisi de koruyu-cu yalıtma adı verilen yöntemdir.

Normalde gerilim altında olmaması gereken, ancak her hangi bir nedenle ya-lıtımı bozulan ve elektriklenebilen parçalar izoleli olarak yapılmalıdır.

Yerleri değişmeyen sabit elektrikli makine ve araçlarla, elektrik panolarının ta-ban alanına tahta ızgara, lastik paspas vb. konulmak suretiyle yapılan bir korunma önlemidir.

Yalıtım özelliklerinin bozularak gövdelerine elektrik enerjisinin geçmesi ihti-mali fazla olan, cihaz, takım ve elektrikli makineler 42 voltluk gerilimle veya daha az bir değerdeki gerilimle çalıştırılmalıdır.

Topraklama, bir elektrik cihazında kazara meydana gelebilecek izolasyon ha-talarında metal gövdenin elektriklenmesini önlemek amacıyla bir iletken yardımıyla bu gövdenin toprağa bağlanmasıdır

Topraklamanın amacı; yapılacak bir hata durumunda oluşacak adım ve do-kunma gerilimlerinin insan hayatını tehlikeye sokacak mertebede olmasını önle-mek veya bu tehlikeli gerilimleri tamamen ortadan kaldırmaktır.

Koruma topraklaması, işletme topraklaması, fonksiyon topraklama, yıldırımın etkilerine karşı topraklama olmak üzere dörde ayrılır.

Alçak gerilim tesislerinde temas gerilimine karşı korunma yöntemlerinden bi-ridir. Yüksek gerilim tesislerinde ise temas gerilimine karşı korumada kullanılacak tek yöntemdir.

Elektrik, insanoğlu için vazgeçilmez güç olmasının yanında statik elektrik ön-lemi alınmayıp topraklama yapılmadığında kötü sonuçlar doğurabilecek bir enerji kaynağıdır. Tesislerin girişlerine statik yükü boşaltıcı statik elektrik levhaları ve top-raklama sistemleri kuruludur.

Topraklama tesisinde kullanılan elemanlar; topraklama iletkeni, topraklayıcı-lar, topraklama bağlantı elemanları ve zemindir.

Topraklama iletkenlerinin en küçük kesitleri, elektrik tesislerinde topraklama-lar yönetmeliğine göre;

• Bakır: 16 mm²,

• Alüminyum: 35 mm²,

108


• Çelik: 50 mm² olmalıdır.

Toprağın özgül elektrik direnci vardır. Bu direnç kenar uzunluğu 1 metre olan toprak bir küpün karşılıklı iki yüzeyi arasındaki dirençtir

Sıfırlama Yapım Nedenleri

Gerilim altında olmayan bütün tesisat kısımlarının şebekenin sıfırlama hattına(topraklanmış nötr hattına) veya ayrı çekilmiş koruma iletkenine bağlanma-sıdır.

Sıfırlamanın iki ana sakıncası vardır. Bunlar:

Binayı besleyen ana kolon hattının kopması sonucu yeniden bağlantı yapı-lırken nötr ve faz uçları yer değiştirebilir. Bu durumda sıfırlamayla korunan aygıtın gövdesine faz gider, sigorta atmaz.

Sıfırlamayla korunan aygıtın besleme kablosunda nötr hattı koptuğunda faz alıcının gövdesine gider, sigorta atmaz.

109


DEĞERLENDİRME SORULARI

1. Aşağıdakilerden hangisi elektrik tesislerinde koruma yöntemlerinden değildir?

a) Büyük gerilim kullanma b) Sıfırlama c) Topraklamad) Yalıtma

2. Elektrik makine ve araçların gövdelerinin nötr iletkenine bağlanmasına ne denir?

a) Topraklama b) Sıfırlama c) Yalıtmad) Şase

3. Aşağıdakilerden hangisi üzerinde akım taşıyabilecek madeni kısımların toprak ile yapılan bağlantısına ne denir?

a) Yalıtma b) Küçük gerilim c) Topraklamad) Sıfırlama

4. Aşağıdakilerden hangisi topraklamayı açıklamaya yeterli değildir?a) Direnci az olmalı b) 10 ohm dan düşük olmalı c) Gözle görülebilmelid) Direnci yüksek olmalı

5. Aşağıdakilerden hangisi elektrik tesislerinde koruma önlemlerindendir?a) Büyük gerilim kullanma b) İzalesiz iletken kullanma c) Yalıtmad) Yalıtmaya gerek yoktur

Documents

ELEKTRİK TESİSLERİNDE KORUNMA TEDBİRLERİ...Koruma topraklaması, işletme topraklaması, fonksiyon topraklama, yıldırımın etkilerine karşı topraklama olmak üzere dörde