Topraklama ölçümü, bir elektrik tesisindeki topraklama sisteminin toprağa geçiş direncini ve tüm metal aksamın aynı potansiyelde olup olmadığını belirleyen periyodik kontroldür. Ölçüm sonucunda topraklama direnci standart değerlerle karşılaştırılır ve tesisin insanları elektrik çarpmasından, cihazları ise arıza ve yıldırım kaynaklı aşırı gerilimlerden koruyup korumadığı raporlanır.
Topraklama sistemleri zamanla bozulur. Toprak altındaki elektrotlar korozyona uğrar, bağlantılar gevşer, kurak dönemde toprak direnci yükselir ve tesise eklenen yeni makineler eş potansiyel sisteme bağlanmadan devreye alınabilir. Kâğıt üzerinde doğru projelendirilmiş bir topraklama, birkaç yıl içinde koruma sağlayamaz hale gelebilir. Bu yüzden topraklama ölçümü bir defalık iş değil, yasal olarak da düzenli tekrarlanması gereken bir kontroldür.
Topraklama Ölçümü Neden Yapılır?
Topraklama ölçümünün üç temel amacı vardır:
1. İnsanları elektrik çarpmasından korumak. Bir makinenin gövdesine faz kaçtığında, arıza akımı koruma iletkeni (PE) üzerinden toprağa ve kaynağa döner. Topraklama sağlamsa kaçak akım rölesi (RCD) veya sigorta devreyi milisaniyeler içinde keser. Topraklama direnci yüksekse ya da PE iletkeni kopuksa, gövde gerilim altında kalır ve akım, gövdeye dokunan kişinin vücudu üzerinden toprağa akar.
2. Cihazları ve sistemleri korumak. PLC’ler, sürücüler, veri merkezleri ve otomasyon sistemleri, topraklama noktaları arasındaki küçük potansiyel farklarından bile etkilenir. Haberleşme hataları, açıklanamayan arızalar ve kart yanmalarının önemli bir kısmının kaynağı yetersiz topraklama ve eş potansiyel eksikliğidir.
3. Yıldırım akımını güvenle toprağa iletmek. Yıldırımdan korunma sistemi ancak topraklama tesisi yıldırım akımını hızla dağıtabiliyorsa işe yarar. Aksi halde yapıda tehlikeli adım ve dokunma gerilimleri oluşur, akım iç tesisata atlayabilir.
Tesislerde Hangi Topraklama Türleri Bulunur?
Bir sanayi tesisinde genellikle dört farklı topraklama bir arada bulunur:
- İşletme topraklaması: Trafo nötr noktası gibi, elektrik sisteminin normal çalışması için yapılan topraklama.
- Koruma topraklaması: Arıza anında cihaz gövdelerinin tehlikeli gerilim almasını önleyen PE bağlantıları.
- Fonksiyon topraklaması: Veri, otomasyon ve haberleşme sistemlerinin doğru çalışması için yapılan topraklama.
- Yıldırımdan korunma topraklaması: İniş iletkenlerinden gelen yıldırım akımını toprağa dağıtan topraklama tesisi.
Bu topraklamaların her biri tek başına iyi değerler verse bile, aralarında potansiyel farkı varsa tesis güvenli değildir. IEC 62305 ve IEC 60364 standartlarının ortak yaklaşımı, tüm topraklamaların bir ana eş potansiyel baraya (AEB) bağlandığı tek ve ortak bir topraklama sistemidir.
Topraklama Direnci Kaç Ohm Olmalı?
Topraklama direnci için tek bir “doğru değer” yoktur. Kabul kriteri, topraklamanın türüne ve tesisteki şebeke yapısına göre değişir:
| Topraklama türü | Hedef değer | Referans |
|---|---|---|
| Yıldırımdan korunma topraklaması | < 10 Ω (düşük frekansta) | IEC 62305-3 |
| Koruma topraklaması (TT sistem, RCD’li) | Rₐ × IΔn ≤ 50 V | IEC 60364-4-41 |
| İşletme topraklaması | ≈ 1 Ω mertebesi (projeye göre) | Topraklamalar Yönetmeliği |
| Eş potansiyel süreklilik | AEB’ye göre fark ≤ 0,2 Ω | IEC 60364-6, IEC 61557-4 |
TT sistemlerde formül şöyle okunur: 30 mA’lik bir RCD kullanılıyorsa topraklama direnci teorik olarak 1666 Ω’a kadar kabul edilebilir. Ancak pratikte bu sınıra yaklaşılmaz; toprak nemindeki mevsimsel değişimler ve korozyon payı düşünülerek çok daha düşük değerler hedeflenir.
Topraklama Ölçümü Nasıl Yapılır? Yöntemler
Doğru sonuç, doğru yöntem seçimine bağlıdır. Yöntem; tesisin büyüklüğüne, elektrot yapısına ve sahada sonda çakılıp çakılamayacağına göre belirlenir.
Düşen Potansiyel (3 Nokta) Yöntemi
En yaygın ve referans kabul edilen yöntemdir. Ölçülecek elektrot (E), uzağa çakılan akım sondası (C) ve aralarında kaydırılan potansiyel sondası (P) kullanılır. P sondası E’den C’ye doğru ilerletildikçe okunan değerler çizilir. Eğrinin düzleştiği bölge gerçek topraklama direncini verir. Homojen toprakta bu bölge, E–C mesafesinin yaklaşık %62’sine denk gelir (IEEE Std 81, IEC 61557-5).
Toprak Özdirenci (4 Nokta / Wenner) Ölçümü
Topraklama tesisi kurulmadan önce, toprağın özgül direncini belirlemek için kullanılır. Projelendirme aşamasında elektrot sayısı, boyu ve yerleşimi bu ölçüme göre hesaplanır.
Pens (Kazıksız) Yöntemi
Sonda çakılamayan, beton veya asfaltla kaplı alanlarda ve birbirine bağlı çok elektrotlu sistemlerde hızlı kontrol sağlar. Tek elektrotlu sistemlerde doğru sonuç vermez.
Loop Empedans Ölçümü
Arıza akımının izleyeceği döngünün empedansını ölçer ve koruma cihazının gerçek arıza koşulunda zamanında açıp açmayacağını gösterir (IEC 61557-3). Yılkomer olarak sahada ağırlıklı olarak loop empedans ölçümü uyguluyor, Ar-Ge çalışmalarımızı da bu yönde sürdürüyoruz.
Eş Potansiyel Süreklilik Ölçümü
Tesisteki her topraklama noktasının ana eş potansiyel baraya düşük dirençle bağlı olup olmadığını kontrol eder. IEC 61557-4’e uygun olarak en az 200 mA test akımıyla yapılır. Tek bir noktadan ölçüm yapıp tüm tesis hakkında karar vermek yanıltıcıdır; bu nedenle tüm priz, pano ve makine gövdeleri tek tek ölçülmelidir.
Topraklama Ölçümü Adım Adım
- Keşif: Tesisin tek hat şeması incelenir, topraklama tipleri, elektrot yerleri ve ölçüm noktaları sahada belirlenir.
- Cihaz hazırlığı: Kalibrasyon sertifikası geçerli ölçüm cihazları seçilir ve ölçüm öncesi doğrulanır.
- Topraklama direnci ölçümü: Elektrotların toprağa geçiş direnci uygun yöntemle ölçülür.
- Eş potansiyel ve süreklilik ölçümü: Tüm noktalar ana eş potansiyel baraya göre ölçülür.
- Loop empedans ve RCD testleri: Koruma cihazlarının açma koşulları doğrulanır.
- Raporlama ve çözüm önerisi: Sonuçlar standartlarla karşılaştırılır, uygunsuzluklar ve iyileştirme önerileri raporlanır.
Topraklama Ölçüm Raporunda Neler Bulunur?
Geçerli bir topraklama ölçüm raporu en az şu bilgileri içermelidir:
- Ölçüm tarihi, hava ve toprak koşulları
- Kullanılan cihazlar ve kalibrasyon bilgileri
- Ölçüm yöntemi ve ilgili standart
- Her ölçüm noktasının konumu, ölçülen değer ve kabul kriteri
- Uygun / uygun değil değerlendirmesi
- Uygunsuzluklar için yapılması gerekenler
- Ölçümü yapan yetkili mühendisin bilgileri ve imzası
Topraklama Direnci Yüksek Çıkarsa Ne Yapılmalı?
Ölçüm sonucu kabul değerinin üzerindeyse önce nedeni bulunmalıdır. En sık karşılaşılan nedenler gevşemiş veya oksitlenmiş bağlantılar, korozyona uğramış elektrotlar ve yetersiz elektrot sayısıdır. Çözüm olarak bağlantılar temizlenip yenilenir, ek elektrot veya topraklama şeridi ilave edilir, gerekiyorsa toprak iletkenliğini artıran malzemeler kullanılır. Eş potansiyel ölçümünde kopuk veya yüksek dirençli çıkan noktalar ise ana eş potansiyel baraya yeniden bağlanır. İyileştirme sonrasında ölçüm mutlaka tekrarlanmalıdır.
Topraklama Ölçümü ve AG Parafudr Seçimi
Topraklama ölçümü, aşırı gerilim koruması için de belirleyici bilgi verir. Panolarda kullanılacak AG parafudrun (aşırı gerilim koruma cihazı) bağlantı şekli, şebekenin topraklama tipine göre seçilir:
- TN-C şebekede 3+0 bağlantı
- TN-S şebekede 4+0 veya 3+1 bağlantı
- TT şebekede N-PE arasında kıvılcım aralıklı modül içeren 3+1 bağlantı
Şebeke tipi (TT, TN-S, TN-C, TN-C-S) ve topraklama direnci ölçümle netleşmeden yapılan parafudr seçimi, beklenen korumayı sağlamayabilir.
İlginizi Çekebilir: Topraklama Tipine Göre Şebekeler
Topraklama Ölçümü Ne Sıklıkla Yapılmalı?
İş Ekipmanlarının Kullanımında Sağlık ve Güvenlik Şartları Yönetmeliği’ne göre topraklama tesisatı ve yıldırımdan korunma tesisatı en az yılda bir kez kontrol edilmelidir. Aşağıdaki durumlarda ölçüm daha sık tekrarlanmalıdır:
- Nemli, korozif veya patlayıcı ortamlar
- Tesiste yeni makine, pano veya hat eklenmesi
- Yıldırım düşmesi veya büyük bir elektrik arızası sonrası
- Önceki ölçümde sınır değere yakın sonuç alınması
İlginizi Çekebilir: Topraklama Çeşitleri
Sıkça Sorulan Sorular
Topraklama ölçümünü kim yapabilir?
Topraklama ölçümü, yetkili elektrik mühendisleri (SMM) veya akredite muayene kuruluşları tarafından, kalibre edilmiş cihazlarla yapılmalıdır.
Topraklama ölçüm raporu ne kadar geçerlidir?
Yasal periyot yılda bir olduğu için rapor genellikle bir yıl geçerli kabul edilir. Tesiste değişiklik olduğunda süre dolmadan yeni ölçüm gerekir.
Hava koşulları ölçüm sonucunu etkiler mi?
Evet. Toprak nemi azaldıkça topraklama direnci yükselir. Bu nedenle raporda ölçüm koşulları belirtilir ve kurak dönem değerleri dikkate alınarak değerlendirme yapılır.
Topraklama ölçümü tesisin çalışmasını durdurur mu?
Topraklama direnci ve eş potansiyel ölçümlerinin büyük kısmı tesis çalışırken yapılabilir. Bazı loop empedans ve RCD testleri için kısa planlı kesintiler gerekebilir.
Topraklama direnci 10 ohm’un üzerindeyse tesis tehlikeli midir?
Değerlendirme topraklamanın türüne göre yapılır. 10 Ω, yıldırımdan korunma topraklaması için önerilen değerdir. Koruma topraklamasında asıl kriter, koruma cihazının arıza anında zamanında açmasıdır.
Yılkomer ile Türkiye Genelinde Akredite Topraklama Ölçümü
Yılkomer (Yıldırımdan Korunma Merkezi) olarak bünyemizdeki SMM’ler ve uzman teknik ekibimizle, kalibre cihazlar kullanarak Türkiye genelinde topraklama ölçümü ve elektrik tesisat kontrolü hizmeti veriyoruz. Ölçüm yaptığımız tesislerde aşırı gerilim ve yıldırımdan korunma keşfini de birlikte yapıyor, ölçüm sonuçlarına göre somut çözüm önerileri sunuyoruz.
Akredite topraklama ölçümü için hemen teklif alın: https://yilkomer.com/olcum-ve-elektrik-tesisat-kontrol-hizmetlerimiz/
Firmanızdan topraklama ölçümü hizmet aldık. Gerçekten memnun kaldık. Gelen arkadaşı tebrik ederim
Merhabalar bize esd zemin kaplama ölçümü yapa bilirmişiniz
Yönetmeliğin hiçbir yerinde 10 ohm geçmiyor.Neye göre bu değer?Biz ölçüyoruz 20 ohm geliyor.Sıkıntı olur mu?(Paratoner için)
Hanefi bey yıldırımdan korunmada korunacak tesis eğer bir parlayıcı paylayıcı gaz ve sıvı buharlarını proseslerinde bulunduran bir tesis ise bu ohm mesrlesi son derece tatışmaya açık bir mesele haline gelmektedir .tartışmayı bitirecek olan yıldırım akımının deşarş esansıbda alınacak olan(akacağı kabul edilecek olan değerine çok yalından hatta doğrudan bağlıdır.
Eğer korumakta olacağınız tesis bu türden bir tesis ise öevcut bir yıldırımdan korunma yönetmeliği var.ama resmiyeti belli değil .bu yönetmeliğe göre 1.ve3. Maddesinde bu yönetmeliğin özelliği olmayan ve yğkseklği 60 metreyi geçmeyen yapılar için geçerli olduğu yönündedir.
Ve yine bu maddeleri dikkatle okursanız ileride özelliği olan tehlikeli ve kritk tesisler için yönetmeliğe ek yapılacağı söylenmektedir .buna rağmen bu eke araştırmama rağmen ulaşmış değilim.demek ki bu durum bu son derece önemli bölümün ele alınmadığını ve bu konuda büyük bir yönetmelik boşluğu olduğunu bu boşluğunda “mecburi standart ” TSE /ve bir kaç tane yine TSE STANDARDI İLE “hiç değilse ” kabilinden kapatılmaya çalışılmakta olduğu anlaşılmaktadır.
Sorunun son derece önemli ve doğru bir sorudur.bu bahsettiğim boşluğu gördüğüm için bu konudaki eksikliğin nedense teorik açıklama ve yaklaşımlardan özenle kaçınılmasından kaynaklandığını da görmüş bulunmaktayım.
Sorunuzun cevabı tamamen yıldırım akımının profilinin kendisinden ortaya çıkan darbe etkisinin incelenmesinde ve darbe akımının tepe değerinin sayısal değerinde yatmaktadır.
Sorunuzun cevabı için önce biz neden işletme koruma ve yıldırımdan korunma topraklamalarını birbitinr bağlamak zorundayız (bu zorunluluk şimdiye kadar hep topraklama yönetmeliğinde ve diğer ilgili yönetmeliklerde keyfi bırakılmıştır.) oysa ki derinlemesine bir incelemenin sonucu şunu göstermektedir ki bu sistemlete ait topraklama şebekelerinin hepsinin hem de bir kaç yerden birbirine bağlanmasının şart olduğunu göstermektedir.Türkiyede sorumluluktan kaçmak ve kolay yoldan para kazanmak her meslekte olduğu gibi bu meslekte de bşr alışkanlık olduğundan hiç bir yayında ve paylaşım unsurunda hiç bir elektrik mühendisinin bu konuda sorumluluk alan bir tutum içinde bilse bile yıldırımdan korunma topraklama şebekesinin bir tesite diğer diğer topraklama şebekesine bağlanmasının şart olduğunu kesin bir dille yazmaktan özellikle kaçınmaktadır .bunun yerine bağlanda iyi olur bağlanması ile her yer eşpotansiyel hale getirilmiş olur gibi üstü kapalı ifadeler kullanmaktadırlar
Yorumumun ikinci kısmına devam ediyorum.
Bu konuda paylaşım yapan hiç bir kişi ya da merci eğer bu topraklamalar virbirine bağlanmaz ise ne olur sorusunun cevabına değinmemekte yani bu yoldan sorumluluktan kaçmaktadır.
Eğer özellikle elektrik mühendisliğinin elle tutulamayan işleyişi konusunda gereği kadar çalışmamış araştırıp işin teorisine girilmekten uzak kalınmış ise bu sorumluluktan kaçınma ve gerektiğinde yuvarlak ve lastikli ifadelerle kpuyu biliyor -MUŞ GİBİ yapmak en çıkar yol olarak gözükmektedir.
Önemli olan soru şudur yıldırımdan koruma toprakalaması diğer topraklama şebekesine (koruma ve şletme topraklama şebekesine bağlanmaz ise no olur ?
Ne oly biliyor musunuz .bir kete bir yıldırım akımının düştüğünde meydana gelen ve iki ayrı teoriye bağlı olarak hesplanabşlen yıldırım akımının doğurduğu omikngerilim ve enerji değerlerinde topraklanmış metalik nokta ve çerçeveler ile topraklanmamış olanları arasında bşnletce küçük büyük yan atlama denilen kıvılcımlar havadan mm den meyre boyutuna kadar çıkacak yandeşarşlar oluşur .bu deşarjlar yani ark akımları omik geriminin ve endüktif gerimin değerine göre emniyet atlama aralığı denen bir aralıkta daime ark akımı oluşturur ve arkana neydana getirir.
Bu ark akımlarının yani kıvılcımların yangın rşski olan yerlerde ve tesislerde hangi mesafeketden atlıyacağının ark akımını meydana getiren gerimindeğerine bağlı olarak atlama mesafesş olulturacapu açıktır .öok basit bir örnekle açıklamak gerekir ise bir yıldırım deşarjı esanadında yıldırım akımının doğurduğu gerilim değeri yıldırım deşarj ana akımının deperi ile topraklamasının toplam deperinr bağlı olarak ohm kanununa göre basitçe hesap edilebilir .tipik örnelk olsun diye kiteratğrde ele alınan en yğksek yıldırım akımı ile örnek vermek gerekir ise bu değet 200 kA dir .yıldırım toprağının dtopraklama direnci 1 ohm olsun .yıldırım akımının omik kısmının aktığı bşrkaç mikrosaniye süresince yıldırım akımının topraklama kazığı balında dopacak olan gerilimin değeri ohm kanumua göre V=Akım x direnç olduğuna göre V=200kAx1ohm=200 KV olur.
Bu geeimin emniyet atlama aralığı ise şöyle kolayca hesaplanır :havanın delinme alan şiddeti 10KV /cm olduğuna göre (normal şartlarda kuru hava )
Emniyet atlama aralığı= doğan ark gerimi /delinme elektrik alan şiddeti yani buradaki örneğimizde
200 KV/10KV/cm= 20cm çıkat bu şu demektir.
Bu değerde bir gerilim doğduğunda bu gerilim yarıçapı 20 cm olacak bir küre içinde topraklanmış tüm noktalardan topraklanamsmış ya da topraklanmadı eksik kalmış tüm noktalara atlayabilen bir küre oluştururbu kğreye emniyet atlama aralığı küresi de diyebilşriz.gerilim sncak bı küre yarıçapının dışındaki topraklanmamış noktalara atlayamaz bu küre içindeki tüm noktalar eğer yıldırım topraklama sistemine bağlu değil ise pratik ve çok yaklaşık olarak bu mesafelerden küçük mesafeler yani yıkarıda tanımlanan kğre içindeki topraklanmamış her noktaya atlama yapar .yuldırım akımlarının hessaplamalar için aalınacak sayısal deperleri küçüldükçe bu değerlerde oluşan yıldırım akım larının tümü içinde oluşma yüzdesi artar .yıldırım akımının değeri büyüdükçe oluşum sayısı tümü içinde azalır .mesela atıyorum 30 kA lik bir yıldırım skımınınoluşma olasılık yüzdesi %60 iken 100KA lik yıldırım akımını oluşum yüzdesi %5-6 iken 200 Ka lik yıldırım akımının oluşum ihtimalin%1 cicarında olduğunu ilgili kaynaklar vermektedir.tesisininz hassas bşr coğrafyada ve hadsa ve bğyğk bşr tesis ise bence yuldırım akımınınen düşük olasılıklı en yüksek deperli 200Ka depetini kullanmak ve hesaplarınızı emniyet aralıklarınızı ve topraklama direncinizin değerini oba göre küçük tutmak zorundasınız
Yorumun 3.kısmına devam ediyorum.neye göre 10 ohm neye göre 1 ohm sorunuzun kritik olan cevabı işte tam da burada yatıyor .
Yıldırıma karşı korunmak tam da bir olasılıklarla ele alınacak ve kabullerle ele alıbacak bşr hesaplama şekli olarak ortaya çıkmaktadır .neden ?
Bu nedin sorusunun cevabı dığanın davranışlarının ;yıldırım akımını meydana getiren elektrik yüklerinin bulutla ter arasında her zaman aynı deperde elektrik yükü meydana getirmemesinden kaynaklanmaktadır .yıldırım akımı bu bulutla yee arasında birikerrk bir elektrik slsn şiddeti meydana getiren elektrik yükünün meydana getireceği sığaya doğa ortaya çıkan yıldırm bulut arası meydana gelen yıldırım geriminin değeri ile bulurşa yer arasındaki elektrik alan şiddeti havanın delinme elektrik alan şiddetini sştığında hava delinir br bulutla yer arasında bir yıldırım ark skımı oluşur .bu akımın değer bulut elektrik yükü değerini Q ike gösterir t ile de yıldırım akımının skma sğresini gösteeir şsek I = Q/t olacaktır .yani yıldırım akımınındeğerü düzensizdir ınun için olasılıklar seçilerek hesaplar yapılır .büyük ve kritik tesis ve yüksek skıllı binalar için yıldırım topraklaması değeri değil 10 ohm 1 omh kuk deperin bike sadece omik bileşen değeri için ykkatıda yapılan hesaptan görüleceği ğzere gerilim değerini 200KV A ÇIKARMAKTA VE ATLAMA MESAFESİNİNDE TOPRAKLANAMSMIŞ HER NOKTAY 29cm ve altını riske sokmaktadır .ben yönetmeliğin yukarıda bahşs ettiğim boşluğunu görerek tıldırım akımının tam tepa noktasında değişmeden aktığı 2-2,5 mikro daniyelik zaman dilimindeki cari olan onik gerilim değerini örnek verdim .bir de yıldırım akımınınslın denen alın kısmı olan yükselme ve tepe noktasından sönüme gittiği sönme sırtı diyebilecepimşz bölgelerinde zamana karşı depişmden doğan endüktif gerilim ve bundan hesaplanacak endğjtşf enerji kısımları vardır ki bu hesap kusmından ortaya çıkan endüktif gerilim ve endüktif enerji deperlerinşn çok daha bğyğk değerlete çokmakta olduğudur .kıvılcım atlamaları eper korunan tesiste yanıcı ce oarlayıcı gazlarla işlem yapılan bir işletme prosesi yoksa çok fazla sorun ve gerilim ve enerji deperlerini hesaplama getekirmeyebilir .ancak eğee yanıcı oarlayıcı gazlar yıldırımın düştüğü anda arızi olara ortamda bulunuyorsa işte o zaman ark mesafesini ortata koymak için endüktif gerimin ve enerjisinin değerini hesplayarak meydana gelecek kıvılcımın gazın tutuşma enerjisinin altına kalıp kalmafığını da görmek gerekşr işletmeci ve projeci elektrik mühendisi arkafsş tıldırımdan koruma projesini yaparken zaten DKD (darbe koruma donatıları ile koruma yapmak durumunda olduğu yer ve bçlgeler için bu cihazların seçiminde murlaka bu gerilim ve enerji değetlerini biketel DKD seçmek zorunda olacapını bilmelidir.
Konumun derinlemesine bu endüktif gerim ve enerji deperlerinşn bağıntılarını buldum çıkardım .diğet oarametrelere bağlı olarak gerilim ve enerji depetlerini metalik çerçeve alanlarına bu öerçevelerin kesitlerine ve kmik dirrnçlerine yıldırım iniş nakilinden olan uzakluklarına göre çok sayıda sayısal hesaplamlar yaparak örnek sayısal hesaplam şekilleri iyi anlaşılsın diye dYısal hesap açık depetlerin gösterdim .bu konuda bir basıma gidecek kitapcık hazılığım bştti .redaksiyon denen yazım kontrol slamadındayım .(yeniden hatslar ve düzeltmeleg için çalışma aşsmadına redaksiyon alamadı ditoruz biliyorsunuz .burada sırunuzun karşılığını buportalın imkanları içinde ancak bu kafar cevaplayabilmekteyim size ne kadarı geteklidir bı bilginin bilemedşpim şçin mğmkğn olan en kısa açıklamx hacmi zncak bu kafar oldupy için burada açıklamayı kdsiyorum.eğet daha derinlemesine bilgiyd ihtiyacınız olursa mail afresimi veriyorum buradan bsna ulaşıp yardımımı slabilirsiniz son olarak söyleyebileceğim don iki hısusdan 1.si şudur:
Yukarıda açıkkadıpım oarlaycı yanıcı gazlarla ve suvı buharları ile çalışan tesislerde 1 ohm luk topraklama değrri bike çok yetesiz kalmakta büyük stlama arslıkları ve enerjileri oluşturmakta gazı pakamadınu sağlayacak olan eşik enetji değerüni sştırarark yogazın parlamadına alev almasına neden olmaktadır.bu durumda elde edilmesi gereken omik direnç değeri ,92 dan alağıda olması gerekmektedir .ve bu da yetmez gerilim elekriksel pıtansiyeli farklı boktalardan atlama yaptığına göte tesis içinde olabildiği kafar çok noktayı birbşrine baplayan bir topraklama yer ğstü ağı vasırası ile yer altı topraklama şebekesine bağlayarak het yerin eşpotansiyel hale getirlmrsi de mutlaka yApulması geteken bşr önlem şeklidir.
2.bu eşpotansiyel apa bağlama önlemi ayrıca endğktf gerimi devresşnş topraktan deği magnetik akı dalgaları şle metalik çeçevlete ğzerğnde havafan gerilim endüklemesi ysptığından artı rnfğktif gerilim bilrşeni için topraklama direncinin hiç bşr deperi kalmamsktadır bu yüzden de endğkrif gerilim ve enerjilerinden kurtulmak için elpotansiyel spa her metalik çetöeve ve noktanın bağlanması ayrı bir önem taşımaktadır.endğktif gerikimlegde ayrıca gerilim sigortası denen ticari adu DKD olan darbe koruma dınatıları ve çok zorunlu yerlerde şse endüktif akuyu içine sıkmayan faraday kafesleri uygulamaları özrl yetler için hem havadan kages içinr slnakla hem te toprakta çevresel bakır ya da gakvaniz şerit iletkenelektrotlsr ike hdm hsvafzb hdm de topraktan gelecek gerikim yaratan yayılım etkilerine karşı önlem slunöış olacsktır.
Sorunuz olursa yardımcı olurum.maik adresim
temeltarcan@gmail.com
Temel tarcan
İTÜ elektrik enerji BL 1975
Emekli baş müh. petkim proje .. aliağa )
Topraklama direncşnin ölçülmesi de dikkat ve bilgi isteyen bir iştir.topraklsma direncini ölçen cihazların kullanma klavuzlarında genellikle bir topraklama kazığının ölçüm işlemi için ciajazın yardımcı sonda denen ve ölçüm esnasında ölçüm cihazına bağlanan ölçümleme kazıklarının meafeleri üzerinde ölçülen toprak elektrot şebekesinin bir kazık boyutlarına göre verilen mesafelerinin şebeke boyutu büyüdüğünde nasıl düzenleneceği böyle yapılmadığı taktirde ölçülen direncin tamamen tanlış değer vereceği bilşnmelidir .
Bu konuda uzama kuruluş ve ölçü şirketlerinden bu bilgi (eğer verirlerse alınarak ölçümünüzü kendiniz yapabilirsiniz )vermezlerse onlara ölçüm yaptırabilirsiniz .doğru ölçümün neden çok önemli olduğu yukarıdaki paylaşımımda açıklamya çalıştım.
,92 ohm olarak çıkmış olan değer yalış basulmış olup bu değer 0,02ohm olacaktır .
Topraklama ölçümünde ölçü aleti değeri ölçülecek olan toraklama şebekesi yanında şebeke ve ciahz birbirine P1veC1 uçları köprülenetek şebekeye bağlanırkenen dışarıda kalacak C2olan yardımcı topraklama test kazığı bağlantısı topraklama şebekesininen geniş çapından tam beş kat mesafeye götürületek çakılmaz ise ölçülecek direnç değerinin sabit ve doğru deper vermeyeceği literatüre giren açıklamakarda mevcuttur.şebekesşnin dış boyutları büyük tesislerde yardımcı kablo bağlantısının direncinin en yüksek tesisin topraklama şebekesi tahmini direncinden yüksek olmaması gerekir .eğer kablo direnci ve yani kesiti küçükl tutulr ise şebekenizin direnci de 1 ohm şık jazıklardan 50 adette tahmini olarak 0,02 ohm olacaktır .kablonuzun uzaklığı 100x100boyutlarımda bir tesiste yayılmış topraklama kazığı şebekesi de bu boyutlarda olacaktır.buradan bir karenin köşegenş bu kareyi içibe alan çap olacağına göre bu çap (kök 2xa kare kenarı olur .yardımcı topraklama kaıpı da bunun en az bel katı öteye çakılması gerektiğine göre bu mesafe = a= 100 m olsa
R=1,4142x100x5= 707 metre yapar .bu uzunlukta bir bağlantının tesisin olası toprak şebeke direncinden yüksek olmaması için s=L/(x.R Ohm ) olmadı lazım gelir
L= 707 m R=0,02 ohm xiletkenliknkatsayısı bakır için 57 değetlerini yerine koyarsanız 2800 küsur mmkarelşk kesit ile karşılaşırsınız .
Bu nedenle ölçü aletininizin hassasiyet sınırlarını ve diğer hesaplama unsurlarını göz çnüne alarak ölçtüğünüz değerden en çok 0,02 ohm çıkararak şebekenizin topraklama direncini okuyabilirsiniz .bu nedenle de ölçü aletininizin doğruluk hassasiyet sınırlarını bu değer ve yöntemdrn dolay hesaplayarsk yanlıştan kaçınmalısınız aksi taktirde ölçecepiniz değer ile olamadı geteken arasında (doğrusu arasında %100)hata gelebillr .öölçüöde sözünü ettiğim hassasiyet ancak tehlikeli maddeler şle işleyen kritik tesislerde çnem kazanmaktadır .
Merhabalar şu anda 154 kv yüksek gerilim trafo merkezi yapım işinde çalışıyorum şu anda şalt sahası tesviyesi devam ediyor.bundan sonra topraklama ölçümü yapılacakmış.Bu topraklama ölçümü nasıl oluyor yüksek gerilimde acilayabilir mısınız
Sinan bey benim uzmanlık konum olarak ele aldığım parlayıcı ve patlayıcı maddelerle çalışan petrokimye ve rafineri gibi tesislerde birincil olarak yıldırımdan korunma ikincil olarak ve bağlaşık olarak işletme ve koruma topraklaması hususudur.
klişeleşmiş ve normlandırılmış yani TEK YG gerilim şalt istasyonlarının işletme, yıldırımdan korunma ve insan hayatını koruma bakımından topraklamalarının teorik olarak topraklamalarını ele alarak buranın hacmi içinde size cevap vererek yardımcı olmaya çalışabilirim.
yardım talebinizi geç gördüğüm için bir yandan da işinizin hızla yürümesi lazım geldiği için bu yardımcı açıklamalarım size faydalı olabilecek mi bilmiyorum.
şimdi adım adım konuyu irdeleyerek ele alırsak; can güvenliği tüm güvenlik endişelerinin ve dolayısıyla bu endişeleri yok edecek önlemlerin en başta gelmesi esastır.
size bu konuda yüksek gerilim orta gerilim topraklama yönetmeliğini çok dikkatli okumak gerektiğini oradan çözümleyeceğiniz anlamalar ile konuya hakim olabileceğinizi düşünüyorum.
maalesef yönetmeliklerimiz çoğu tercüme olduğu için tercüme eden okuyanın anlayacağı biri anlatımdan ve dilden uzak kalmama endişesi taşımadan çala-kalem yönetmelikleri çevirmiş bunu bilimsel olarak denetleyecek oldukça bu konulara hakim ve deneyimli konuyu çok iyi bilen bilgili bir merci de (bakanlıkta kalmamış olsa gerektir ki bu
yönetmeliği anlayacak ve bununla iş yapacak elektrik mühendisinin vay haline …
Ancak konuyu sadece anlamak değil işin hangi şartlara göre normlandırmayla yapılacak olduğunu da ele aldığından bu yönetmelikler kaçınılmaz şekilde iyi okuyarak anlayarak bunun için
hayli zaman gerekse de bu zamanı özveriden vererek önce teorisini ve sonra da sayısal şartlarını anlayıp çözüp işi öyle yapması gerektiğini ortaya koymak zorundadır.
mühendislikte yapılan işin teorisini tam anlayıp bilmeden iş yapmak mümkün değildir. illa da ben anlamdan da yaparım denirse o zaman o işi yapan mühendisin mutlaka ama mutlaka atlayacağı bir ince nokta çıkar ve o noktada da mutlaka ama mutlaka bir mal ve can kaybı ortaya çıkabilir.
işin felsefi yönü gereksiz laf salatası gibi gözükse de tüm çalışmalar bu felsefeden rota aldığı için son derece önemlidir.Meslekte 30- 45 yıl tamamlandıktan sonra ancak bu özet felsefelere ulaşmak mümkün olduğu için burada arkadaşlara en önemli yardım işin laf salatası gibi gözüken ana öğrenme felsefesinin kavranılmasını sağlatmak ondan sonra yapılacak işte yani korumada felsefesini bilmek ve ondan sonra da topraklama sistemlerinin çeşitleri ile birlikte ele alınırken gene de birleştirilmesi gerektiğini anlayıp bilmek sırası güdülmelidir. genel adı ile “topraklama sistemi” nin altında ikinci adımda olan koruma felsefelerine geçmek izlenecek doğru yoldur.
Madem bütün topraklama türlerinin biribirinden asyrı söz edilen farklı isimleri vardır o halde neden tek bir birleşik topraklama sistemi kullanılması lazımdır diye soran her arkadaş bu sorusunda son derece haklıdır.
önce topraklama çeşitlerine bakalım .önce genel bakalım ( mesela bir tehlikeli parlayıcı ve yanıcı maddelerle iş yapan tesis işletmesi ene genel topraklama prensiplerini içinde barındıran bir tesistir.( ben bu tür bir tesiste ( petkim petrokimya ve rafineri tesisinde aliağa hem montajcı hem de proje mühendisi olarak çeşitli kademelerde görev aldım. ) bunu şu nedenle söylüyorum ki işin felsefe ve teorisini bilmeden işi bir yere kadar kör topal yürütmek mümkündür. emniyet uygulaması çok kademeli alındığından şansa dönük b,r konumla iş bazen kazasız belasız yürür. Ama bazende belli şartlara bağlı olarak yürümez. işte o zaman işin projesini yapandan ölçümleri yapana kadar her arkadaş silsile yoluyla sorumlu kalır.
İŞ ( genel anlamıyla kaza ) mahkemeye intikal ederse tayin edilecek bilir kişiler de elektrik mühendisi olmaları lazım gelir. Ki bu konuda adil olduklarında onlardan hiç mi hiç insaf beklenmez. Çünkü onlar sadece mühendisin mevcut durumda teknik bilgisinin yeterli ya da yetersiz oluşuna göre işini ( proje, montaj , ölçümleme ve işletme koşullarında ) doğru yapıp yapmadığına sadece ve sadece koruma teorilerini bilerek ve yönetmelik şartlarını bu hakimiyet içinde doğru uygulayıp uygulamadıklarına bakarlar. Kişi şu kadar ceza alır ya da almaması gerekir bu bilirkişinin hiç bir suretle göz önüne alması ya da teknik incelemesini buna bakarak esnetmesini gerektiren bir şart değildir. zaten davaya bakacak hakim deneyimli bir hakim ise asla bu vicdan taktirini teknik bilirkişiye bırakmaz…
Bu konuda deneyimli bir hakim ise konunun teorisi ile uzaktan yakından bir ilgisi olmamasına rağmen durumu derhal kavrar ,bir kaç soru ile bilirkişi üyelerinden birinde veya birden fazlasında böyle bir vicdani taktir ile teknik yoruma esnetecek bir durum olup olmadığını derhal sezer ve anlar, böyle bir durum sezdi ise de bilir kişiyi kendi taktir ve vicdan hakkına tecavüzde bulunduğunu çok sert bir şekilde hatırlatarak uyarır… sadece teknik inceleme sonucunu teknik bir özellik içinde kalarak bildirmesini ister .
bu uzun felsefeye dayanan girişten sonra;
Gelelim koruma felsefesinin topraklama çeşitleri ile nasıl ele alındığına :
Tesis yukarıda örneklemeye çalıştığım tesisler türünden tesisler ise topraklama sistemi şebekelerinin (tüm çeşitliliğini içinde) hassas bir titizlik içinde çalışma ile tesis edilmiş olarak barındırması gereken tesislerdir.
(sizin yapacağınız şat tesisi topraklama sistemi küçük farklılıklar ile bu çeşitliliğin içinde kalır.)
1. koruma topraklaması
1a. insan hayatını koruma topraklaması
1b. teçhizat donanım ve kısa devre korumaları için işletme topraklaması
( 1a . ve 1 b . topraklamaları trafo yıldızının bir direnç üzerinden yada doğrudan topraklamasına da denen bir işletme topraklaması genel kavramı içinde anlaşılmalıdır .
2. hassas enstrüman cihazlarının özel topraklamaları
3. parlayıcı yanıcı maddeler işleyen hassas tesislerde yıldırıma karşı koruma toprakması başlıkları altında başlığı altında çeşitlenirler .
Yıldırımın neden olduğu omik deşarj gerilimi ve endüktif deşarjdan meydana gelecek gerilimlerin metal çerçevelerde doğurabileceği gerilim değerlerinin eşpotansiyel olmayan noktalara atlarken atlama emniyet mesafeleri olarak da göz önüne alınarak yarıçapı sınırılandırılmak istene atlama kıvılcım emniyet küre yarıçaplarına göre ( yani ark atlamalarına karşı) alınacak önlemler olarak ayrı ayrı hesaplanarak ele alınmak gereği vardır.
topraklama dirençlerinin de buna göre baz değer olarak alınması icap edecektir.
kısaca değinmek gerekir ise yıldırımdan meydana gelecek ark gerilimlerinin omik değeri oldukça kısadır. endüktif gerilim oluşumunda bunun süresi omik gerilime göre neredeyse beş on katı süreye sahiptir.
omik gerilim bir ağ topraklama şebekesinin şebeke topraklama kazıkları şeklinde de olsa ve bu kazıklar tam bir ağ şeklinde de birbirlerine bağlanmasalar bile sadece bir kaç kablo ile yer altında kazıklar birbirlerine bağlansalar bile omik gerilim oluşum teorisinin doğası gereği (sistemin doğası doğru akım olarak değerlendirilmesi
yani bu gerilimin zamana göre değişiminin sıfır oluşu ile endüktif karakterden arınmış olması nedeni ile değerini bulmak için ; sadece omik gerilim hesabı için ohm kanunu kullanmak gereğinden dolayı) gereği topraklama şebekesinin her yerinde ve aynı anda aynı değerde olduğu ortaya çıkmaktadır..
ancak yıldırım akımının önemli bir süre ile büyük bir dilimi de zaman karşı hızla yükselen( darbe etkisi ) ve sonra da yükseliş hızına göre beş-altı- on kat kadar uzun olan sönüm karakterinde zaman karşı bir değişimi vardır. Bu endüktif karakterli yıldırım gerilimi aynı zamanda metalik çerçevelerde aynen bir dipol anteninde tv dalgalarının kapalı metalik bir çerçeve üzerinde gerilim üretmesi ve bu üretilen gerilimin tv anten kablosu ile antenden tv ye taşınarak ses ve görüntü elde edilesi esası gibi ) tesisin içinde çelik konstrüksiyondan tutun da en küçük elektronik cihazların kapalı metalik çerçevelerinde yıldırım iniş nakiline ( iletkenine ) çerçevenin bakış açısına ve mesafesine göre değişen havadan gelen indüksiyon magnetik kaynaklı dalgalarla endüklenen bir endüktif gerilim söz konusudur.
Ben pratikte ( yani uygulamada YG açık / kapalı şalt tesislerinde çalışmadığım için koruma topraklamasının bu özeli için yıldırımdan koruma topraklamasının tesis içinde dağılacak olan endüktif gerilimi önleme detayına girme mümkün değildir. zaten detayı sizlere proje mühendisi tarafından uygulamada gereken kadarı ile verilecek kullanılacak donatı ve teçhizatın özellikleri yıldırımdan koruma topraklaması kısmında gerektiği yerde gerektiği şekli ile verilecektir.
belki de bir şalt tesisinde elektronik koruma cihazlarının ve scada sisteminin de bulunması gerekiyor ise bu donanımlar kendi endüktif koruma (DKD darbe koruma donatıları ile beraber o tesdis için hesaplanmış seçilen imalat normu kademesi ile verilecektir.) Ancak meraklı arkadaşların bilgilerini de arttırmak amacı ile bu donatıların seçildikleri gerilim değerleri gerilim aralıkları tesis içinde yıldırım iniş nakilleri üzerine paylaşılmış hesaplanan yıldırım akımı değerlerin tesisin çeşitli yerlerindeki iniş nakli konumlarına göre yıldırım endüktif gerilimlerinin en büyüğü o ekipman çerçevesinin büyüklüğü ve mesafesine ve iniş iletkenine bakış açısına göre hesaplanarak nasıl seçildiği hesapları proje ile verilmiş ise ( ihaleye çıkılır iken ihale şartnamesini hazırlayan elektrik mühendisinin bunları proje yapım şartnamesine mutlaka koyması gerekir .Bu hesapların istenmesi ve bu istenç şartı gereği yerine getirilmesi şartı ile projenin kabul edilip parasının ödeneceği ihale şartlarının en önemli maddesi olarak unutulmamak zorundadır. Bu şartların konması ve hesapların verildiğinin proje kabulünde gerek koşul olarak diğer yeter koşullardan önde tutulması iki önemli konuda işe yarayacaktır.
1. bu hesapları bilen mühendis kontrolünü yaparak hesabın doğru olup olmadığını ve bu hesaba göre seçilen endüktif yıldırım gerilimine göre seçilecek donatının iniş nakilinden olan mesafelere göre doğru seçilip seçilmediğinin kontrolünü yapabilecektir.
bu hesapları bilmeyen mühendis ise bu hesapları inceleyerek ve zerinde çalışarak hem hesabın nasıl yapıldığını görecek formüllerin ( endüktiif gerilim formüllerinin endüktens kanunundan nasıl çıkarıldığını görecek ve anlayacak deneyim hanesine çok çok önemli
katkıda bulunacak ve artık bir daha proje yapımı için yabancı projelere
bel bağlamak zorunda kalmayarak proje yapımını milli temeler oturtmak mümkün olacaktır.( ben hazırladığım bir kitap çalışmasında büyük bir eksik olarak kalmış bulunan yıldırımdan koruma yönetmeliğinin ikinci kısmı çıkarılmamıştır. Ancak birinci kısmının 1. ve 3. maddesinde çıkarılacak olan özel bina ve tesisleri kapsayan 2. kısmının daha sonra çıkarılacağı belirtilmektedir.
Ancak bu ikinci kısım benim bildiğim kadarı ile halen çıkarılmamıştır.( çıktığını bilen var da benim ile paylaşırsa çok memnun olurum ) halen
Birinci kısmında ( 60 metreye kadar olan yüksek ama özelliği olmayan binalar için geçerli olan mevcut basılmış olan yıldırımdan koruma yönetmeliğinin içinde yıldırım akımının formuna ve tepe değerlerine yüklerine göre bir kaç tablo halinde verilen sayısal değerlerden giderek değerleri ile bazı tablolar başında birinci kısmında açıklamasız olarak verilen tablo değerlerinden yararlanarak bulduğum formülasyon ile endüktif gerilimlerin değerlerinin hesaplanmasını sağlayan formülasyonu tam olarak tespit ettim .) Bu konuda kitabı basacaktık aliağa da ikamet ettiğim için pandemi buna engel oldu.bu hesaplamalara ihtiyaç duyan arkadaşlara bu endüktiif gerilimleri ve omik gerilimi nasıl hesaplayacağını paylaşırım.
154 KV şalt tesislerine yıldırımın endüktf etkisi ile ortaya çıkacak metal çerçeve gerilimlerine karşı küçük büyük yakın uzak her donatıyı korumak gerekebilir . çünkü bu tesislerde petkim rafineri gibi patlayıcı yanıcı gazlar olmasa da önemli güç aktarımı ve büyük trafoların olabileceği önemli merkezle r olabilmeleri ve uzun hatlar boyunca yıldırım akımlarının şalt tesisine taşınabildiğinin her direkte yıldırım
koruma teliyle irtibatlı olması lazım gelen yıldırım iniş nakillleri ( iletkenleri ) olmasına rağmen yıldırımın;
yine de çok büyük bir toplayıcı olan YG iletim hattının hem yıldırım koruma hem de toprak tek iletkeninden şalt tesisinin topraklamasına indirilecektir. yıldırım akımının ;
iletim hattının yıldırım koruma / topraklama iletkeni üzerinden şalt tesisine taşınması çok olası olabileceğinden şalt tesislerinde de bu gerilimlerden korunmak için önlemler alınıyor olmalıdır. Bu önlemlerin en başında hat
parafudurları bunların topraklamaları ve her boyutta aslı birer parafudur olan DKD elemanları ile elemen eleman korumalar da söz konusu olabilir..
son olarak yıldırımdan korunmak için hesaplanan değerler yanında kıvılcımları önlemek istediğimizde tüm insan hayatı koruma ( işletme topraklaması elektrik donatılarının korunması kısa devre hesapları bakımından (çok özel enstrüman topraklamaları hariç) işletme donatı koruma yıldırıma karşı koruma topraklamaları yukarıda da belirtiğim gibi özelikle özel tesislerde yönetmeliğin belirsizlik kaçamak ifadesi ile birbirine bağlansa iyi olur ifadesi yanlıştır.
Eş-potansiyelliğin sağlanması çok önemli olduğuna göre düşük dirençler elede etmek çok önemli olduğuna göre tesis içinde kurulacak tüm topraklama çeşitlerinin birbirine bağlanması büyük fayda ve emniyet sağlayacağından tüm topraklama sistemlerinin birbirine bağlanarak
koruma röle ayarlarının da buna göre yapılması esastır.
Bu şekilde tesis edilen ,KOMBİNE ,TORAKLAM ŞEBEKESİ İLE
TÜM ELEKTRİK SİSTEMİ TAM EMNİYETLİ VE HASSA OLARAK ÇAILŞACAKTIR.
NOT :YG gerilim hatlarında ( 154 KV & 380 KV ) toprak kısa devrelerine veya faz faz arası kısa devrelerine karşı donatının kısa devre dayanımları imalatçı tarafından süre ve akı değeri ve gerilim değeri olarak verilerek projelendirilir .aşırı hassasiyet doğa şartlarından dolay sık sık trafoların ve hatların devreden çıkarılmasına neden olacağından belli bir hassasiyet eşiği de uygulanıyordur sanırım ayrıca tekrar kapama donatısı da bu işe yardımcı hizmet eden donatılar olarak kullanılırlar .
son olarak doğru topraklama ölçümü için ölçüm cihazının akım sondasının yere elektrot üzerinden verdiği sonsuzda devresini kapatan akım yayılım gradyantlarının düzleştiği mesafeler elektrot’un yer içine gömülen büyüklük ve çapına göre değişmekte olduğundan yapılan deneyler göstermiştir ki gerilim sondasını ölçülen topraklama ağının en büyük çapının beş katı mesafeye götürüp ölçüm yapmadıkça doğru okuma yapılamaz. Bu yüzden gerilim sondası için bu mesafe en az mesafe olarak kullanılmak zorundadır.
BU sıkıntıyı yaklaşıkla yapılan hesaplarla elektrot biçimine göre bulunan amprik formüller sayesinde de hesapla toprakla direncin hesaplamak mümkün olmaktadır topraklama yönetmeliğinde tipik elektrot şekil ve boyutuna göre direnç değerlerini hesaplayacak formüller verilmiştir.
burada endüktif gerilimlerin nasıl hesaplandığına girmeyişimin nedeni ; daha önce de belirttiğim çalışmanın bu portalın hacimini aşmasıdır..
umarım bir nebze yardımcı oldum