Topraklama

Konu Anlatımı

Topraklama

Topraklama, Elektrik-Elektronik Esasları dersi kapsamındaki Elektrik Güvenliği ünitesinin temel konularından biridir. Bu konu alanın gerektirdiği bilgi ve becerilerin kazandırılmasına temel oluşturur.

Temel Bilgiler

• Kaçak akım rölesi can güvenliği sağlar.
• Topraklama arıza akımını güvenli yola aktarır.
• Sigorta aşırı akıma karşı devreyi korur.

Uygulama ve Dikkat Edilmesi Gerekenler

Bu konunun uygulamasında iş güvenliği kurallarına uyulmalı, kullanılan araç ve malzemeler amacına uygun seçilmeli ve yapılan işlemler standartlara göre kontrol edilmelidir. Öğrenilen bilgiler atölye ve iş yeri uygulamalarıyla pekiştirildiğinde kalıcılık artar.

Topraklama Neden Gereklidir?

Topraklama, iletken bir gövdenin arıza hâlinde tehlikeli gerilim altında kalmaması ve arıza akımının koruma elemanını çalıştırabilmesi için toprakla elektriksel bağlantısının kurulmasıdır. Koruyucu topraklama olmaksızın, izolasyonu bozulan bir cihazın gövdesi faz gerilimine yaklaşır ve dokunan kişi üzerinden akım geçer. Topraklama üç temel işlev görür: dokunma gerilimini düşürmek, arıza akımını yönlendirmek ve koruma elemanlarını doğru çalışır hâle getirmek. Ayrıca yıldırım ve statik elektrik gibi etkiler için de ayrıca topraklama düzenleri kurulur.

Topraklama Türleri

Koruyucu iletken (PE), cihaz gövdesinden başlayarak topraklama çubuğuna kadar kesintisiz ve yeterli kesitte olmalıdır. Bağlantı noktaları gevşemeye karşı sıkılır, oksitlenmeye karşı kontrol edilir; bağlantı kopukluğu topraklamanın işlevini tamamen ortadan kaldırır.

Besleme Sistemleri: TN, TT ve IT

TN sisteminde besleme tarafının toprağa bağlantısı vardır ve gövde toprağı besleme toprağıyla iletken olarak bağlıdır; TN-S'te PE ile nötr ayrı iken TN-C'de PEN iletkeni ortaktır. TT sisteminde gövde toprağı bağımsızdır, arıza akımı toprak direnciyle sınırlıdır ve temas koruması için RCD gerekir. IT sisteminde besleme tarafı izoledir; ilk arızada sistem çalışmaya devam edebilir, ikinci arızada koruma devreye girer.

Toprak Direnci ve Emniyet Koşulu

Topraklama direnci ölçüm cihazıyla belirlenir. Emniyet koşulu, bir insanın temas ettiği iki nokta arasındaki düşen gerilimin sınır değeri geçmemesidir; yaşam alanları için bu sınır 50 V AC olarak kabul edilir. Buna göre izin verilen maksimum toprak direnci R ≤ 50 V / I_arıza biçiminde bulunur. Direnç değeri yükseldikçe arıza akımı azalır ve koruma elemanı çalışmayabilir; bu yüzden topraklama düzeni hem direnç hem kesit bakımından birlikte denetlenir.

Sınav Odaklı Notlar

Sınavda sistem tipi ayırt etme, koruma-sıfır topraklaması ayrımı ve direnç hesabı çıkar. TN'de gövde ile besleme toprağının iletken olarak birleştiği, TT'de ayrıldığı, IT'de beslemenin izole olduğu bilgisi şıkları belirler.

Temrin ve Uygulama Notları

1.7 Prizlerde Topraklama Hattının Tespiti

Prizdeki toprak hattı ölçümle doğrulanır. Ölçüm öncesi enerji kesilip nötr-toprak kısa devresi kontrol edilir. Faz-toprak arasında şebeke gerilimine yakın değer okunur; nötr-toprak arasında kısa devre görülmez.

1.8 İzolasyon Test Cihazı ile Topraklama Direncini Ölçme

Topraklama direnci, toprağa çakılan kazıklar yardımıyla dijital izolasyon test cihazıyla ölçülür. Toprak gerilimi 10 V'un altında değilse ölçüm yapılmaz. Cihaz yaklaşık 5000 V üreten bir test kaynağıdır; üç kazık kullanılır. Bataklık toprağın özgül direnci 5 ile 40 ohm-metre aralığında olabilir.

1.1 Topraklama İletkeninin Topraklayıcıya Bağlanması

Topraklayıcı yerine yerleştirilir ve iletken kelepçe ile bağlanır. Bağlantı gevşek kalırsa topraklama etkisi azalır, bu yüzden vidalar iyice sıkılır. Bakır iletkende en az 6 mm², izoleli alüminyumda 35 mm², çelik şeritte 50 mm² kesit gerekir.

Sınavda: topraklamanın neden yapıldığı, bağlantı gevşekliğinin sonucu ve topraklayıcı kesit seçimi sorulabilir.

Ne Öğreneceğiz

Elektrik-Elektronik Esasları dersi kapsamında Topraklama konusu. Bu konuda ögrenme çıktıları:

• Topraklama ile ilgili temel kavramları açıklar.
• Topraklama konusunun Elektrik-Elektronik Esasları dersi içindeki yerini ve önemini belirtir.
• Konuyla ilgili araç, gereç ve malzemeleri amacına uygun seçer.
• İş sağlığı ve güvenliği kurallarına uygun çalışır.
• Öğrendiği bilgi ve becerileri atölye/iş yeri uygulamalarında kullanır.

Ön Bilgi

Bu konuya başlamadan önce temel kavram ve ön koşulları kavramanız yardımcı olacaktır. Konunun çerçevesinde şu kavramlar dikkat ister:

• Kaçak akım rölesi can güvenliği sağlar.
• Topraklama arıza akımını güvenli yola aktarır.
• Sigorta aşırı akıma karşı devreyi korur.
• Koruyucu topraklama gövde ile toprağın sürekliliğini sağlayarak dokunma gerilimini düşürür.
• Sıfır topraklamasının amacı arıza akımını yönlendirip koruma elemanını çalıştırmaktır.
• Topraklama bağlantısındaki kopukluk, tüm düzenin işlevini ortadan kaldırır; bağlantılar periyodik kontrol edilir.

Basit Örnek ve Günlük Yaşam

Günlük yaşamda ve mesleki bağlamda bir uygulama:

Soru: Kaçak akım rölesi can güvenliği sağlar.

1. Konuyu tanımla ve ilgili kavramları belirle.
2. Doğru yöntem veya hesaplamayı uygula.
3. Sonucu standartlara göre kontrol et.

Sonuç/cevap: Doğru uygulama sonucunda konuyla ilgili kazanım elde edilir.

Adım Adım Çözülmüş Örnek

Topraklama - Örnek 1 konusunun adımları:

1. Konuyu tanımla ve ilgili kavramları belirle.
2. Doğru yöntem veya hesaplamayı uygula.
3. Sonucu standartlara göre kontrol et.

Özet

Topraklama, Elektrik-Elektronik Esasları dersi kapsamında ele alınan temel konulardan biridir. Kaçak akım rölesi can güvenliği sağlar. Topraklama arıza akımını güvenli yola aktarır. Sigorta aşırı akıma karşı devreyi korur. Bu bilgiler uygulama ve iş güvenliği kurallarıyla birlikte pekiştirilmelidir.

Kendini Dene

Soru: Yaşam alanında düşme gerilimi sınırı 50 V, arıza akımı ise 5 A olan bir tesiste emniyet koşulunu kullanarak izin verilen en büyük toprak direncini hesapla ve bu değerin neden küçük tutulduğunu açıkla.

Örnek cevap: Puanlama anahtarı: R_toprak ≤ U_düşme / I_arıza koşulu doğru yazılır (4 puan); R = 50 / 5 = 10 Ω sonucu bulunur (5 puan); Küçük toprak direncinin arıza akımının büyük olmasını ve koruma elemanının hızla çalışmasını sağladığı açıklanır (4 puan); Sonucun birimi ohm olarak belirtilir (2 puan).