ELEKTRĠK TESĠSLERĠNDE DOLAYLI DOKUNMAYA KARġI TOPRAKLAMA

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "ELEKTRĠK TESĠSLERĠNDE DOLAYLI DOKUNMAYA KARġI TOPRAKLAMA"

Müge Gündoğdu
7 yıl önce
İzleme sayısı:

1 ELEKTRĠK TESĠSLERĠNDE DOLAYLI DOKUNMAYA KARġI TOPRAKLAMA Hazırlayan : Y.Müh. Ġsa ĠLĠSU Ġ.T.Ü. Elektrik-Elektronik Fakültesi Emekli Ögr. Görevlisi Ġ.Ġlisu 1

2 Ġnsan iç direnci dokunma gerilimine olduğu kadar, kiģiden kiģiye; dokunma noktalarının yeri ve durumuna göre değiģiklikler gösterdiği için akım büyüklükleri ile hesap yapmak olanaksızdır. Bu sebeple dokunma gerilimi ve etki süresi büyüklüklerine bağlı olarak tehlike sınırları tarif edilmiģtir. Dokunma gerilimi ve vücut akımı ile ilgili diğer bilgiler Elektrik Tesislerinde Topraklamalar Yönetmeliği Ek-C de bulunmaktadır. Alçak gerilim için izin verilen dokunma gerilimi U L = 50 V u aģmayacaktır. ġantiyeler, tarım alanları v.b. yerlerde bu değer 25 V olarak sınırlanmıģtır. 230/400 V alçak gerilim Ģebekelerinde hatalı devre genel olarak: 5 s ve TN sistemde el aletleri ve portatif cihazlar için 0,4 s içinde kesilmelidir. Yüksek gerilim tesislerinde dokunma gerilimi sınırları ise aģağıdaki eğri ile verilmiģtir. Ġ.Ġlisu 2

3 Alçak gerilim tesislerinde dolaylı dokunmaya karşı koruma yöntemleri: - Beslemenin otomatik olarak ayrılması ile koruma, - Koruma sınıfı II olan donanım veya eģdeğeri yalıtım ile koruma, - Ġletken olmayan mahallerde koruma, - Topraklamasız tamamlayıcı yerel eşpotansiyel kuşaklama ile koruma, - Elektriksel ayırma ile koruma, - Küçük gerilim, olarak adlandırılan yöntemler ihtiyaca uygun olarak değiģik yerlerde uygulanır. Yüksek gerilim tesislerinde dolaylı dokunmaya karşı koruma yöntemleri: Yüksek gerilim tesislerinde dolaylı dokunmaya karģı tek koruma yöntemi topraklamadır. Ġ.Ġlisu 3

7 Topraklama Tanım: Elektrikli iģletme araçlarının (generatör, transformatör, motor, kesici, ayırıcı, direk, aydınlatma armatürü, buz dolabı, çamaģır makinası v.b.) aktif olmayan (normal iģletmede gerilim altında olmayan) metal kısımlarının bir iletken üzerinden toprakla birleģtirilmesidir. Toprakla bağlantı çeģitli Ģekillerdeki topraklayıcılarla (toprak elektrotları) yapılır. Ġ.Ġlisu 7

8 Topraklamanın amaca göre sınıflandırılması Topraklama başlıca üç amaçla yapılmaktadır. 1. Koruma topraklaması İnsanları tehlikeli dokunma gerilimlerine karşı korumak için işletme araçlarının aktif olmayan metal kısımlarının topraklanması. (Normal şartlarda gerilim altında olmayan kısımlar) 2. İşletme topraklaması İşletme akım devresinin, tesisin normal işletilmesi için topraklanması. (Aktif kısımların topraklanması. Normal şartlarda gerilim altında olabilen kısımlar) 3. Fonksiyon topraklaması Bir iletişim tesisinin veya bir işletme elemanının istenen fonksiyonu yerine getirmesi için yapılan topraklama. Yıldırım etkilerine karşı koruma, raylı sistem topraklaması, İletişim tesisleri işletme topraklaması. Ġ.Ġlisu 8

9 Koruma topraklamasının etki şekli: A- Topraklanacak cihaz veya bölüm ile referans toprak (topraklanan nesnenin elektrodundan oldukça uzak, en az 20 m, bir toprak parçası) arasındaki direncin (topraklama direnci, elektrot yayılma direnci) olabildiğince küçük olmasını sağlamak, B- Bu suretle doğacak hata akımlarını yeteri kadar büyültmek ve bu sırada dokunma gerilimini tehlike sınırları içinde tutmak, Bu maksatla yapılan topraklamaya KORUMA TOPRAKLAMASI denmektedir. Ġ.Ġlisu 9

12 Topraklamaların amaçlarına örnekler L1 L2 L3 PEN Parafudr R A R B RA Koruma topraklaması ĠĢletme topraklaması Fonksiyon topraklaması Koruma topraklaması Ġ.Ġlisu 12

13 Topraklamada kullanılan önemli tanımlar 1. Koruma topraklaması 2. Potansiyel dengeleme barası 3. Topraklama iletkeni YG A.G. 4. Koruma iletkeni 5. A.G.kabloları 6. Nötr (N) veya PEN 4 7. ĠĢletme topraklaması (Topraklamaların birleģmesi Ģartlarının geçerli olması halinde) 8 3 4, 1 2 4, , Potansiyel düzenleyici topraklayıcılar 9. Temel topraklama 10. Derin topraklayıcı 10 Ġ.Ġlisu 13

14 Topraklayıcıdan akım geçmesi Bir topraklayıcıdan (topraklama elektrodundan) toprağa akım aktığı zaman, topraklayıcıdan itibaren çevreye doğru akım yayılması meydana gelir. Bu yayılma topraklayıcı çevresindeki potansiyelin yükselmesine yol açar. Toprak içinde eģpotansiyel noktaları birleģtiren eğrilerin bir potansiyel çadırı veya konisi meydana getirdiği düģünülür. Topraklayıcı çevresindeki potansiyel değiģimi, referans toprak ile topraklayıcıya doğru değiģik noktalar arasındaki gerilim ölçülerek bulunur. AĢağıdaki slaydlar da bir çubuk elektrot çevresindeki, gerçek değerlere göre çizilmiģ, potansiyel dağılımı da gösterilmiģtir. Elektrota yakın noktalarda potansiyel, hızla değiģmektedir. Bir topraklama elektrodunun yükselen potansiyeli, bu elektrodun etki alanında bulunan ikinci bir elektroda bağlı metal kısımlara taģınarak, bu kısımlarda referans toprağa karģı gerilim yükselebilir. Bu olaya Potansiyel sürüklenmesi adı verilmektedir. Adım gerilimleri, Ģekillerden de görüldüğü gibi, elektrot çevresinde yüksek olacaktır. Potansiyel değiģiminin yumuģatılması maksadı ile elektrot çevresine potansiyel düzenleme elektrotları yerleģtirilir. Ġ.Ġlisu 14

15 Potansiyel dağılımı U ST TOPRAKLAMA GERĠLĠMĠ U E DOKUNMA GERĠLĠMĠ U ST U SS ADIM GERĠLĠMĠ POTANSĠYEL DAĞILIMI DÜZENLENMEMĠġ 1 m. POTANSĠYEL DAĞILIMI DÜZENLENMĠġ Ġ.Ġlisu 15

16 Çubuk topraklayıcı çevresinde potansiyel dağılımı IE V V Ref.toprağa göre Elektrot gerilimi m L = 2 m. D= 2.5 cm. E = 10 W.m IE = 96 A. r =Elektrotdan uzaklık φ=u-((i E. E /2.L).Ln(4.L.r/D(L+(r 2 +L 2 ) 1/2 ) Ġ.Ġlisu 16

17 Potansiyel düzenleme U T U E U S Potansiyel düzenleyici (PD) tesis edilmiģ Potansiyel düzenleyici tesis edilmemiģ EĢit derinliklere tesis edilmiģ potansiyel düzenleyici elektrotlar. Potansiyel dağılımında dik bölümler oluģabilir. Ġ.Ġlisu 17

18 Potansiyel düzenleyici topraklayıcıların yerleşimi U T U S1 U S2 Farklı derinliklere tesis edilmiģ potansiyel düzenleyici elektrotlar Düzenleyici elektrotların çap ve derinliklerine göre adım geriliminde değiģiklikler meydana gelir. U S2 > U S1 Ġ.Ġlisu 18

19 Potansiyel sürüklenmesi IE U TST U TSTE Ġ.Ġlisu 19

28 Topraklama tesislerinde muayene, ölçme ve denetleme: Yönetmelik madde 10-a da açıklandığı üzere her topraklama tesisi, montaj esnasında ve iģletme aģamalarında periyodik olarak kontrol edilecektir. Yapılacak kontrollar - Gözle muayene, - Koruma iletkenlerinin, ana ve tamamlayıcı potansiyel dengeleme iletkenleri bağlantılarının sürekliliğinin ölçülmesi ve denetlenmesi, - Elektrik tesisinin yalıtım direncinin ölçülmesi ve denetlenmesi, - Toprak özgül direncinin ölçülmesi, - Topraklama (yayılma) direncinin ölçülmesi, - Beslemenin otomatik kesilip kesilmediğinin denetlenmesi, - Çevrim empedansının kontrolu, - Artık akım koruma düzeninin kontrolu, Ģeklinde sıralanmaktadır. Yapılacak kontrollarda Yönetmelik Ek-P de verilen Ģekilde formların kullanılması tavsiye olunur. Kontrol periyotlarına da aynı ekte değinilmiģtir. Ġ.Ġlisu 28

31 Çeşitli topraklama tesislerinin işletme dönemi içinde denetlenme periodları Elektrik üretim, iletim, dağıtım tesisleri (Hatlar hariç): 2 yıl Enerji nakil ve dağıtım hatları: 5 yıl Sanayi tesisleri ve ticaret merkezleri: - Topraklamalara iliģkin dirençlerin muayene ve ölçülmesi 1 yıl - Topraklama tesisleri ile ilgili diğer kontrollar 2 yıl Sabit olmayan tesisler için : - Sabit iģletme elemanları 1 yıl - Yer değiģtirebilen iģletme elemanları 6 ay Ġ.Ġlisu 31

Benzer belgeler

TOPRAKLAMA VE POTANSİYEL SÜRÜKLENMESİ

TOPRAKLAMA VE POTANSİYEL SÜRÜKLENMESİ TOPRAKLAMA VE POTASİYEL SÜRÜKLEMESİ Genel bilgi Generatör, transformatör, motor, kesici, ayırıcı aydınlatma artmatürü, çamaşır makinası v.b. elektrikli işletme araçlarının, normal işletme anında gerilim