Konu Anlatımı
Bu derste ne öğreneceğiz
Bu konuda bina ve tesisat güvenliğinin temel taşı olan topraklama sistemini, toprak direnci ölçümünü ve paratoner tesisatının montajını öğreneceksiniz. Eş potansiyel bağlantısı, topraklama iletkeni kesit seçimi ve ölçü aletlerinin kullanımını kavrayacaksınız.
Ön bilgi
Elektrik akımının kapalı bir devre oluşturmak için geri dönüş yoluna ihtiyaç duyduğunu bilmek yeterlidir. İletken malzemelerin bakır ile çelik arasındaki iletkenlik farkını duymuş olmak konuyu kolaylaştırır.
- Topraklama bir güvenlik iletkenidir; normal çalışma akımı taşımaz.
- Toprak direnci mümkün olduğunca düşük olmalıdır.
- Topraklama tesisatı yıldırımdan korunma ile birlikte planlanır.
Topraklamanın temel kavramları
Topraklama; iletken veya ekipmanın toprak iletkenine geri dönmesini sağlayan iletim unsurudur. Eş potansiyel bağlantısı; iletken bir çerçeve ile iletken gövdesinin bozulmadan aynı potansiyelde tutulmasıdır. TEM (Topraklama Eş Potansiyel Merkezi); Bina topraklarının bir araya geldiği ana merkezdir. Toprak ölçüm; toprak direncini ölçüm sonucuyla doğrulama akımının güvenli akmasını sağlar.
Bina ve ekipman topraklaması
Bina temel topraklaması; harba bir direnç izolasyonu bölgelerine yerleştirilen iletken elektrik bantı şeklinde yapılır. Eş potansiyel barası; bina içindeki manyetik olmayan parçalara bakır sargı kurulmasıyla eşit potansiyel oluşturur. Kolon hatları; her katlarda baraya ulaşan iletken koldur. Dağıtım panosu topraklaması; baradan priz toprağına kadar iletken bağlantıyı tamamlar. Makine topraklaması; gövde kutusu toprak iletkeniyle eşitlenir.
Basit örnek olan günlük yaşam
Banyodaki su borusu ve radyatörün metal gövdesi arasında doğru bir topraklama bağlantısı olmazsa, eş potansiyel bağlantısı yapılmadığında metal parçalar arasında küçük bir voltaj farkı oluşabilir. Kişi aynı anda iki metale dokunduğunda bu fark vücudu üzerinden akıma neden olup çarpmaya yol açar.
Adım adım çözülmüş örnek
Soru: Bir tesiste paratoner topraklayıcısının direnci ölçülmüş ve 25 ohm bulunmuştur. Paratoner tesisatında topraklayıcı direncinin 10 ohm'un altında olması istenmektedir. Bu durumda ne yapılmalıdır?
Adım 1: Ölçüm sonucu ile limit değeri karşılaştırılır: 25 ohm > 10 ohm.
Adım 2: Sonuç metnin iletkenle toprak arasındaki iletim değerini iyileştirmek gerektiğini gösterir.
Adım 3: Kuru toprak nemlendirilir ve elektrot derinleştirilir.
Adım 4: Topraklama iletkeni kesitiniükçeltilmeli ve bara elemanları sıkılaştırılmalı.
Adım 5: Bina direnci tekrar ölçülüp 10 ohm altına düşürülene kadar işlem tekrarlanmalı.
İleri örnek
Bir binada paralel toprak elektrot dizisi kurulacaktır. Her elektrot tek başına 25 ohm direnci göstermektedir ve 4 parçası paralel bağlanmaktadır. Kuramsal eşdeğer direnç 25/4 = 6,25 ohm olur. Gerçek dünyada etkileşim direnci arttırdığı için ölçüm genellikle bu değerin altında yüksek yüzde 20-30 fazla değer almaktadır. Bu nedenle 4 elektrotluk kurulum öncesinde zemin analizi yapılmış ve nem değerlendirmesi alınmalıdır. Ayrıca topraklama sistemi yıldırımdan korunmaya bağlandığında elektrot sayısı hesap ayrıca yapılır.
Kavram karşılaştırma tablosu
Topraklama ve paratoner karşılaştırması
| Özellik | Topraklama | Paratoner |
|---|
| Amaç | Güvenlik akımını toprağa akıtmak | Yıldırım akımını yönlendirmek |
| Akım şekli | Küçük arıza akımı | Kısa süreli yüksek enerjili akım |
| Kesit | Birkaç mm² ile birkaç on mm² | Onlarca mm² ile yüzlerce mm² |
| Montaj yolu | Baradan ekipmana | Bina tepesinden topraga |
| Ölçüm | Toprak direnci testi | İletim ve bağlantı testi |
| Kontrol periyodu | Yılda bir veya arızada | Yılda bir ve yıldımdan sonra |
| Koruma sağladığı tehlike | Elektrik çarpması | Yangın ve yapı travması |
Sık yapılan hatalar
Topraklama iletkenini yalnızca priz toprak kontağı olarak değerlendirmek yaygın bir hatadır. Ayrıca paratoner ile topraklama barasını doğrudan bakır bağlama görevi yola eklemek arıza akımında ek potansiyel yaratıp priz güvenliğini azaltır. Üçüncü hata toprak direncini ölçüm aletinin kurulum kılavuzundaki kontak direncini göz ardı etmektir.
Özet
Topraklama sistemi arıza akımını güvenli bir şekilde toprağa akıtarak insan ve ekipmanı korur. Bina topraklaması temel elektrot, eş potansiyel barası, kolon hatları ve pano topraklamalarından oluşur. Paratoner sistemi yıldırım akımını yönlendirerek yapıyı korur. Her ikisi de toprak direnci ve bağlantı ölçümüyle periyodik olarak doğrulanır.
Kendini dene
1. Evindeki bir prizi düşleyerek toprak kontağının tasarım yerini belirle. 2. Ondalık topraklama sisteminde eş potansiyel barasına bağlanan en az dört parçayı yaz. 3. Toprak direncindeki ohm ile barasının ohm üzerindeki etkisini kendi cümlelerinle açıkla. 4. Paratoner çatısı itibariyle neden bina tepesine montaj gerekiyor, açıkla. 5. Bir dört odalı binadaki topraklama sistemini çizin ve ekipmanları etiketleyin.
Temrin ve Uygulama Notları
1.10 Paratoner Başlığı ile Paratoner Topraklama İletkeninin Birleştirilmesi
Paratonerin amacı yıldırım akımını güvenli biçimde toprağa iletmektir. Başlık paslanmaz çelikten, en az 16 mm² kesitte ve en az 50 cm uzunlukta seçilir. Direk 6 metre olarak düşünülür. İniş iletkeni 2x30 veya 2x50 mm² kesitte, yüzde 99,5 bakırdan yapılır. Topraklayıcı direnci 10 ohm'un altında olmalıdır. Toprak altındaki bağlantılar korozyona karşı zift ile kaplanır ve iniş iletkeni sinyal taşıyan kablolardan uzakta çekilir.
1.4 Kolon hattından sorti hattına kadar iletken çekimi
Kolon hattında en az 4 mm², linye ve priz sortisinde 2,5 mm², metal armatür sortisinde 1,5 mm² kesitli yeşil-sarı iletken kullanılır. Kolon hattındaki ekler pano dışında yapılmaz. Hat çekildikten sonra faz-nötr ile topraklama arasında izolasyon testi yapılır.
1.5 Dağıtım Panosunda Topraklama Bağlantılarının Yapılması
Pano topraklama barası kaideye monte edilir ve ana panodan gelen iletken pabuçlarla bu bara üzerine bağlanır. Bağlantı yerlerinin gevşek kalmaması gerekir; temas direnci ölçülerek kontrol edilir.
1.6 ve 1.9 Motor Koruma ve Yalıtkanlık
Metal gövdeli makinede koruma bağlantısı olmadan çalışma yapılmaz. Bir fazlı tesisatın yalıtkanlığı 250 V kademede ölçülür.
Sınavda: paratonerin görevi, iniş iletkeni kesit sınırları ve kolon hattı kesitinin seçimi sorulabilir.