TOPRAKLAMA VE YILDIRIMDAN KORUNMA SEMNER AMPER ELEKTRK A.. 12.05.2004 1/15

TOPRAKLAMA VE YILDIRIMDAN KORUNMA SEMNER AMPER ELEKTRK A.. 12.05.2004 1/15

SEMNER AKII AMPER ELEKTERK A.. TANITIMI Serdar TOSUN Elektrik- Elektronik Müh. FARADAY KAFES SSTEM Gökhan AKMAN Elektrik Müh. TOPRAKLAMA VE AN AIRI GERLM KORUMASI Akın GÜLER Elektrik- Elektronik Müh. 2/15

AMPER ELEKTRK A.. AMPER A.. 1968 yılında kurulan, Türkiye'nin ilk paratoner imalatçı firmasıdır. 36 yıldır yıldırım ve ani aırı gerilimden korunma sistemi ile topraklama sistemleri konusunda çözümler üretmekte Yıllık 400.000 adet topraklama malzemesi üretim kapasitesine sahip üretim tesisi bulunmakta 3/15

12 MAYIS 2004 4/15

Yeni Yönetmelikteki yenilikler 1.Uluslar arası topraklama standartları yönetmelie alınmıtır. 2.A.G. ve Y.G. Topraklamaları geni olarak yönetmelie girmitir. 3.Temel topraklama yeni tesislerde kesinlikle uygulanacaktır. 4.Kaçak akım koruma cihazları tüm sistemlerde kesinlikle uygulanacaktır. 5.Potansiyel dengeleme tesis edilecektir. 6.A.G. ve Y.G. Tesislerinin birletirilmesi veya ayrılması daha fazla açıklık kazanmıtır. 7.Dokunma gerilimi A.G. de 50 V.; Y.G. de 75 V. alınacaktır. 8.Y.G.tesisleri için adım gerilimi hesabına gerek yoktur. 9.letiim sistemleri potansiyel dengelemesi ve topraklama ekli açık olarak belirtilmitir. 10.Levha topraklayıcı kullanılması önerilmemektedir. 11.Eski yönetmelik k katsayıları yerine IEC 60464 de verilen faktörler alınacaktır. 5/15

Topraklamanın amaca göre sınıflandırılması Topraklama balıca üç maksatla yapılmaktadır. 1. Koruma topraklaması nsanları tehlikeli dokunma gerilimlerine karı korumak için iletme araçlarının aktif olmayan kısımlarının topraklanması. 2. letme topraklaması letme akım devresinin, tesisin normal iletilmesi için topraklanması 3. Fonksiyon topraklaması Bir iletiim tesisinin veya bir iletme elemanının istenen fonksiyonu yerine getirmesi için yapılan topraklama. Yıldırım etkilerine karı koruma, raylı sistem topraklaması, zayıf akım cihazlarının topraklanması. 6/15

TANIMLAR Koruma iletkeni (PE) :letme elemanlarının aktif olmayan bölümlerini: - Potansiyel dengeleme barasına, - Topraklayıcılara, - Elektrik enerji kaynaının topraklanmı noktasına, balayan iletkendir. Koruma iletkeni + nötr iletkeni (PEN) : Koruma iletkeni ve nötr iletkeni fonksiyonlarını bir iletkende birletiren topraklanmı iletken. Temel topraklayıcı : Beton içine gömülü, toprakla beton vasıtası ile geni yüzeyli olarak temasta bulunan iletken. Topraklayıcının yayılma direnci : Bir topraklama tesisi ile referans toprak arasındaki direnç. Topraklama gerilimi :Topraklama tesisi ile referans toprak arasında oluan gerilim. Dokunma gerilim : Topraklama geriliminin insan tarafından köprülenen bölümü 7/15

Potansiyel sürüklenmesi: Bir topraklama tesisinin yükselen potansiyelinin, bu tesise balı bir iletken yolu ile uzak bir bölgeye taınmasıdır. Potansiyel düzenlenmesi: Bir topraklama tesisinin potansiyel daılımını, adım ve dokunma gerilimlerini küçültmek için, düzenleyici elektrotlar yerletirilmesi Potansiyel dengelenmesi:letken kısımlar arasında potansiyel farklarının ortadan kaldırılması. Koruma iletkenleri ile iletken yapı kısımları arasında ya da yapı bölümleri arasında potansiyel farklılıklarının giderilmesi amacı ile yapılan düzenlemeler. Potansiyel dengeleme hattı (Epotansiyel kuaklama): Potansiyel dengelemesini salamak amacı ile kullanılan balantı iletkenleri. Global topraklama sistemi: Yerel topraklama tesislerinin birbirlerine balanması ile elde edilen topraklama sistemi. Böyle sistemler toprak arıza akımının bölünmesine yol açarak, topraklama sisteminde topraklama geriliminin küçültülmesini salar. 8/15

Topraklamada kullanılan önemli tanımlar YG AG 1. Koruma topraklaması 4 4 4 4 6 5 2.Toprak 3. Toprak yüzü 4. Topraklama iletkeni 5. Dı iletkenler 4 6. Nötr (N) veya PEN 7. letme topraklaması 3 7 7 8. Potansiyel düzenleleyici topraklayıcılar 9. Temel topraklama 2 8 1 9 > 20 m 10 10. Derin topraklayıcı Dr..Kaıkçı 9/15

POTANSYEL DAILIMI U ST TOPRAKLAMA GERLM U E DOKUNMA GERLM U ST U SS ADIM GERLM POTANSYEL DAILIMI DÜZENLENMEM 1 m. POTANSYEL DAILIMI DÜZENLENM 10/15

ALÇAK GERLM EBEKELERNDE TOPRAKLAMA EKLLER L1 L2 L3 PEN TN-C Sistemi Koruma ve nötr fonksiyonları birletirilmi 11/15

ALÇAK GERLM EBEKELERNDE TOPRAKLAMA EKLLER L1 L2 L3 N PE TN-S Sistemi Koruma ve nötr fonksiyonları ayrı iletkenlerle 12/15

L1 L2 L3 ALÇAK GERLM EBEKELERNDE TOPRAKLAMA EKLLER N TT Sistemi Sistem nötrü ve cihazlar ayrı ayrı topraklanmı 13/15

L1 L2 L3 N ALÇAK GERLM EBEKELERNDE TOPRAKLAMA EKLLER PE R IT Sistemi Sistem nötrü yalıtılmı ve cihazlar topraklanmı 14/15

Topraklama sistemlerinde kontrol periyotları Yönetmelik Ek-P ye göre aaıda verilmitir. Elektrik üretim, iletim, daıtım tesisleri 2 yıl Enerji nakil ve daıtım hatları 5 yıl Sanayi tesisleri ve i merkezleri direnç deerleri 1yıl Topraklama tesisleri ile ilgili dier kontrollar 2 yıl Sabit iletme elemanları 1 yıl Yeri deiebilen iletme elemanları 6 ay Parlayıcı, patlayıcı, tehlikeli ve zararlı maddelerle çalıılan iyerleri ile ıslak ortamlarda çalıılan iyerleri için kontrol periyotları 1 yılı aamaz. 15/15

E POTANSYEL SSTEM--EPS Topraklamada en güvenli sistem e potansiyel sistemdir. Bu sistemde tüm topraklamalar, tüm metal bölümler e potansiyel baraları ile birbirine irtibatlanır. Tesis içerisinde herhangi iki noktada oluabilecek gerilim farkı önlenmi ve tüm noktalarda e potansiyel salanmı olur. Bu sistemde iç yıldırımlık ürünlerinin (Aırı Gerilim Darbe Koruyucu ) mutlaka kullanılması gerekir. Böylelikle dı yıldırımlık sistemini e potansiyel sisteme irtibatlarken buradan gelebilecek aırı gerilimlere karı da önlem almı olursunuz. Aksi takdirde bu sistem cihazlar için büyük tehlike oluturur. 16/15

17/15

Yıldırımlık tesislerinin topraklaması ile ilgili kurallar Yıldırımdan korunma tesisleri, binaların temel topraklayıcısına balanır. Yıldırıma karı koruma topraklamalarına 2m. den daha yakın mesafede baka topraklayıcılar bulunuyorsa, bütün topraklayıcılar birbirleri ile balanmak zorundadır. Yönet. Madde25a ve devamı Binalara gelen hatlar parafudrlar üzerinden potansiyel dengeleme barasına balanmalıdır. 18/15

ANA POTANSYEL DENGELEME EMASI L1 L2 L3 N PE Kalorifer boruları Gaz boruları Anten ç tesisat Ana Pano L1 L2 L3 N PE Su boruları Banyo,du Ana potansiyel dengeleme barası Temel topraklaması 30x3.5 mm. Yıldırımlık ve dier metal aksam EBEKE TT sistemde bu köprü olmayacaktır. 19/15

E potansiyel sistem 20/15

21/15

22/15

TERMOKAYNAK YÖNTEM 23/15

24/15

25/15

26/15

Furseweld Termokaynak *** Harici ısı kaynaı gerektirmez. *** Malzeme bulunduu yerde, birkaç saniyede kaynaklanır. *** Bunun için sadece 15-20 cm boyutlarında bir pota ve kaynak tozu yeterlidir. *** Kaynak balantısı moleküler olarak gerçekleir. Bu Nedenle; *** Mekanik balantının aksine kaynak noktasında gerilim düümü olmaz. *** Aırı akım taıma kapasitesi en az kaynaklanan iletken kadardır. *** Mekanik balantılarda görülen, zamanda geveme ve korozyon görülmez. Not : ihtiyacınız olan kaynak balantısını bu katalogda bulamazsanız özel potalar için firmamıza bavurunuz. 27/15

28/15

29/15

30/15

1-FURSEWELD TERMOKAYNAK YABABLMEK ÇN KAYNAK POTASI, POTA PENSES VE KAYNAK TOZUNA SAHP OLMAK GEREKR. 31/15

Termokaynaklı iletken 32/15

TEMEL TOPRAKLAMASI 33/15

34/15

BRKAÇ METREDE BR N. DEMRNE RTBAT 30*3 GALVANZ LAMA TEMEL TOPRAKLAMASI 35/15

TEMEL TOPRAKLAMA DETAY Toprak Yalıtım Temel Drenaj Bodrum dı duvarı En az 150 cm. lik balantı filizi Zemin betonu ~ 5 cm Bodrum dı duvarı Balantı filizi Zemin betonu Temel ~ 5 cm Tespit elemanı Temel topraklayıcı Temel topraklayıcı Demir donatısı bulunmayan temel Demir donatısı bulunan temel 36/15

TEMEL TOPRAKLAMA naat demiri balantısı Pot.D.B. Yıldırımlık balantı filizi Balantı filizi Temel topraklama 30x3 mm Boyutlar büyük ise 20x20 m. gözler yapılmalıdır. 37/15

38/15

39/15

40/15

( Ç YILDIRIMLIK --- AG PARAFUDR ) 12 MAYIS 2004 41/15

AN AIRI GERLM KORUMA SSTEM Ani aırı gerilim nedir? Ani aırı gerilimler birkaç mikro saniye (mikro= 1/1000.000) ile birkaç milisaniye (mili = 1/1000) arasında bir sürede meydana gelen ve büyüklüü 1...10 kv arasında deerler alabilen olaylardır. Bu büyüklükteki gerilimler, elektronik cihazların tahammül sınırlarının 10...15 katına eittir. 42/15

Ani aırı gerilimlerin neden olduu sorunlar nelerdir? Sorunlar gelen aırı gerilimin büyüklüüne göre üç aamada gerçekleir. Aksama: Herhangi bir fiziksel hasar meydana gelmemesine ramen sistemlerin analog ve dijital seviyelerinin alt üst olması sonucu veri kayıpları,açıklanamayan bilgisayar kilitlenmeleri ortaya çıkar. Sistemin yeniden reset edilmesi gerekebilir. Yıpranma :Aralıklarla sürekli devam eden ani aırı gerilimlere maruz kalan elektronik donanımların ömrü kısalır ve zamanla muhtemel arızalara ve aksamalara neden olacak yıpranmalar oluur. Bir akkor telli lambanın bile ömrü çalıma geriliminin 13.Kuvvetiyle deimektedir. Yani 220 voltluk bir ampul 250 volt ile çalıtırılırsa ömrü %20'ye düer (1000 saatlik ömrü varsa 200 saate iner). Hasar : Büyük ani aırı gerilimler donanımlarda, devre panolarında ve I/O kartlarında hasara sebep olur. 43/15

Bu sorunların muhtemel sonuçları -Kimyasal ve nükleer tesislerde ölçüm-kontrol sistemlerinin durması sonucu toksin maddelerin sızması. - Robotik sistemlerin kontrolden çıkması sonucu zarar ve aksamlara sebep olması. - Hastanelerde kullanılan tıp elektronii cihazlarında ve yasam destek ünitelerinde hasar ve aksamalar. -Telefon santrallerinin hasar görmesi sonucu haberlemenin durması. - Pahalı ekipmanların zarar gördüü için yenilenmesi. -- Fabrikalarda imalatın durması. (Özellikle bilgisayar destekli imalatın CAD-CAM lerin bulunduu tesisler) 44/15

Ani Aırı gerilime karı koruma niçin gereklidir? Günümüzde sanayii, ticaret ve hizmet kuruluları kuvvetli bir biçimde elektronik veriye baımlıdır.. Elektronik sistemlerin bozulmasının en sik nedeni veri iletimini aksatan ve elektronik donanımları hasara uratan aırı gerilimlerdir. Federal Alman Cumhuriyetinin eski federal eyaletlerinde 1990 senesinde elektronik sistem ve cihazlarda aırı gerilimler tarafından meydana getirilen zararlar bir milyar Alman Markını amıtı.1989 senesinde Almanya'da 13 000'den fazla hasar tazminat sebebinin incelenmesi, grafikteki sonucu vermitir 45/15

Sigorta Tazmin Sebepleri Sabotaj% 0.9 Soygun % 4.0 Yangın % 6.5 Su Baskını % 7 Hırsızlık % 8.2 Dierleri % 16.5 hmal %27.5 Aırı gerilim % 29.3 Aırı gerilim % 29.3 Wurtternbergische Feuerversicherung AG. Stuttgart'den alınmıtır. 46/15

Bir yıldırım koruma sistemi aırı gerilim koruması salar mı? Aırı gerilimlere karı bir paratonerin veya yakalama uçları sisteminin, tesisi tümüyle koruduu yanlı bir düüncedir. Paratonerler, yapıya dorudan yıldırım dümesine karı, bilhassa can güvenliinin salanması için gereklidir. Bunun dıında havai hatlardan ve kablolardan gelecek darbelere karsı özel önlemlerin alınması gerekmektedir. 47/15

Ani aırı gerilim nasıl oluur? Asrı gerilim meydana getiren olaylar iki balık altında toplanabilir: Yıldırım : Yıldırımlar hem güç hem de telefon ve veri iletiim hatlarında ani aırı gerilimlere sebep olabilmektedir. Yıldırım boalmaları korkutucudur ve 530.000 amper akım iddetine kadar çıktıı görülmütür ve 200.000 amper kabul edilmi bir üst sinirdir. Çounluu 2000 ile 200.000 amper arasında meydana gelir. Elektriksel anahtarlama olayları : Elektriksel anahtarlama olaylarının neden olduu ani gerilimler çok yaygındır ve önemli bir interferans kaynaı olarak kabul edilir. Bir iletkenden geçen akım etrafında manyetik alan oluturur ve akım kesildiinde (anahtar açıldıında) manyetik alan aniden azalır. iletken üzerinde biriken enerji, indükleme yoluyla ani aırı gerilim olarak daıtılır. 48/15

Yıldırım akımı nasıl Aırı gerilim darbelerine neden olur? Yıldırım akımının ikincil tesiri, iki yol ile ani aırı gerilimlere sebep olur : Dirençli kuplaj: Dirençli kuplaj, aralarında elektriksel balantı bulunan binalar veya binalar grubuna yıldırım dümesi halinde meydana gelir. Yıldırımın dütüü yere yakın binanın topraklama sistemi yıldırımın oluturduu potansiyel çadırının (gerilim gradyentinin) tesiri altındadır. Buna karılık aralarında elektriksel balantı bulunan komu binanın topraklama sistemi yıldırımın potansiyel çadırına göre referans topraktır.. Bu durumda aradaki elektriksel balantılar üzerinden dolaım akımları geçer ve cihazlar üzerinde aırı gerilimler oluur. 49/15

ndüktanslı kuplaj : indüktanslı kuplaj, yıldırım akımı ile hatlar arasındaki transformatör etkisi olarak tanımlanabilir. Çok büyük deerdeki yıldırım akımı manyetik alan oluturur ve bu manyetik alan da yakın hatlarda gerilimler indükler. 50/15

Bir kesintisiz güç kaynaımız var. Bu halde hala aırı gerilim koruma sistemi kullanmalı mısınız? Evet. Birçok UPS sistemi herhangi bir ani aırı gerilim koruma donanımı içermez. Ani aırı gerilim korumasını saladıım iddia edenlerin çounda ise sadece ufak bir alçak geçiren süzgeç bulunur. Bu süzgeç sadece radyo frekans giriimlere karsı koruma salar fakat hasar oluturabilen daha büyük genlikli ani aırı gerilimlere karsı koruma salamaz. Ayrıca birçok UPS sisteminde hatalarda, asin yüklemelerde, UPS arızalarında veya rutin bakımlarda devreye alman bir by-pass balantısı vardır. Aırı gerilim koruma sistemi, aynı zamanda UPS i ve onun elektronik devrelerini de hasara ve yıpranmaya karsı korur. 51/15

Aırı Gerilim darbelerinin hasarlara neden olduu olaylar nelerdir? Eer Almanya'dan iki uç örnek verecek olursak Kartsruhe yakınlarında Worth kasabasındaki Avrupa nın en büyük bilgisayar kontrollü kamyon fabrikası, Daimler-Benz'i ve Köln'deki bir milli bankayı sayabiliriz. Daimler - Benz fabrikası 1,5 km'ye 1 km'lik bir sahaya yayılmıtır. iki vardiya halinde 10.000 içi her vardiyada 400 adet kamyon üretmektedir. Malzeme stoklan ve üretim kontrolu DC veri iletiim hatları ile balı bilgisayarlar ile kontrol edilmektedir. Bu tesiste yıldırımlı havalarda üretimin tamamen durmasa ve buna balı üretim kayıpları ile karılaılmaktaydı. Sonunda 1984 yılında aırı gerilim koruma sistemi kurulduktan sonra problem ortadan kalkmıtır. ikinci örnekte Köln'de bir bankanın idari binasına yıldırım dümesiyle sisteme giren aırı gerilim, 120 m uzaklıktaki bilgisayar merkezinde yaklaık 2 milyon DM'lik donanım hasarına sebep olmutur. Takibeden kayıpların 4 milyon DM olduu hesaplanmıtır. 52/15

Ülkemizde pek çok olaya tanık olmu ve çözüm getirmi bulunmaktayız: Sayısız tesiste telefon santrallerinin defalarca yandıı için deitirildiinden yakınılmaktadır. Televizyon - Radyo verici istasyonlar tehlikeye en açık yerlerdir ve yıldırım sonrası on binlerce dolarlık verici cihazlarının kartlarında oluan hasarlar görülmeye deerdir. Balins FM vericisine aırı gerilim koruma sistemi uygulandıktan sonra 1994 yılından beri ikayet görülmemitir. Elektrik isleri tarafımızdan taahhüt edilen Star TV ve Telsim verici istasyonlarında bu sistem güvenle kullanılmaktadır.çimento fabrikalarında ve beton plentlerinde elektronik kantarlara bu koruma uygulandıktan sonra loadcell ve kart hasarlar önlenmitir. 53/15

Bizim uygulama tarzımız nedir? Tesis incelenir. Topraklama sistemi kontrol edilir. Topraklama direnci ölçülür. Eer topraklama direnci standartların üzerindeyse ilave topraklama sistemi yapılır. Daha önce meydana gelmi hasarlar veya tesisin olcum-kontrol ve bilgisayar gibi hassas cihazlarının bulunduu bölümleri dikkate alınarak en uygun çözüm önerilir. Ve öngörülen sistem teknik kadromuz tarafından tesis edilir. 54/15

Koruma sistemi nasıl isler? Alçak gerilim sisteminde fazlarla toprak ve nötr ile toprak arasına balanan aırı gerilim darbe koruyucuları, darbe gelmesi durumunda acık devre durumundan iletime geçerek aırı akımı kendi üzerlerinde söndürürler. Yani sistemin maruz kalacaı darbe gerilimleri, aırı gerilim darbe koruyucuları üzerine almı olur. Bunun için DIN-IEC normlarında kademeli bir koruma öngörülmütür. Her kademe darbe gerilimini bir derece azaltarak neticede sistem için zararsız hale getirir. Kaba koruma için B sınıfı; orta seviye için C sınıfı ve hassas koruma için D sınıfı koruma modülleri kullanılır. 55/15

56/15

! " # $ % " 57/15

58/15

59/15

60/15

61/15

62/15

& " ' ( " " " &' ( " " % " & '"$" )%)& * & 63/15

KOAKSYEL + PRZ KORUMA( TELEVZYON KORUMA ) Televizyon koruma olarak tasarlanmı bu ürün Televizyonunuzu Elektrik ebekesinden, anten ve anten kablosu aracılııyla gelebilecek aırı gerilimlere karı koruma salayan kompleks bir üründür. 64/15

+" ' ( "", " ıı ıı ı ı ı -.". ı ıı ı " ıı ı " ı ıı $ $ /0/ 10 20ı340 &'+'+5657,89,:;<' " 65/15

Telefon Hat Koruma 1 hat ve 10 hatlık Data Korumalar Telefon Hat Koruma Balantı Örnei Data Koruma Balantı Örnei 66/15

" " " " " " $$$ $$ 67/15

( " += " " $ $" 7 $ + + $$ " 68/15

> " " " " "!"#$ 69/15

%"& $ " $'$ (" #"$ $& %")& $*#&$ +,, - $.$ %")& /,, $.$ %")& 0,, $.$ %")& 1,, $.$ %")& 2,, $.$ %")& 3,, $.$ %")& 4,, $.$ %")& 5,, ##6 % %")& 7,, %")& +8,, %")& ++,, % 9*$:# %")& 70/15

6 $* $ " $'$ (" #"$ $& %")& $*#&$ +,, $.$ %")& / - $.$ %")& 0,, $.$ %")& 1,, $.$ %")& 2,, $.$ %")& 3,, $.$ %")& 4,, $.$ %")& 5,, ##6 % %")& 7,, %")& +8,, %")& ++,, % 9*$:# %")& 71/15

;<*"$:# #*$*#" '$ (" #"$ $& %")& $*#& #"$ +,, $.$ %")& /,, $.$ %")& 0,, $.$ %")& 1,, $.$ %")& 2,, $.$ %")& 3,, $.$ %")& 4,, $.$ %")& 5,, ##6 % %")& 7,, %")& +8,, %")& ++,, % 9*$:# %")& 72/15

TOPRAKLAMA VE YILDIRIMDAN KORUNMA SEMNER AMPER ELEKTRK A.. 12.05.2004 73/15