Neden Topraklama?
Zayıf topraklama, yalnızca gereksiz duruşlara neden olmakla kalmaz, aynı zamanda tehlikelidir ve ekipmanın arızalanma riskini arttırır.
Etkili bir topraklama sistemi olmadan, ekipman arızalarını, harmonik bozulmaları, güç faktörü sorunlarını ortadan kaldıramayız ve olası aralıklarla ortaya çıkabilecek açmazlardan bahsetmiyorum bile, elektrik çarpma riskine maruz da kalabiliriz.
Uyarı: Bu makalenin içeriği Fluke'nin Prensipler, Test Yöntemleri ve Uygulamaları Rehberinden alıntıdır
Eğer düzgün tasarlanmış ve korumalı bir topraklama sistemi vasıtasıyla, arıza akımlarının toprağa aktığı bir yol yoksa, bu akım insanların arzu etmediği yolları bulacaktır. Su yolunu bulur misali...
Neden Topraklama Sistemlerini Test Etmeliyiz?
İyi topraklama sistemi, yalnızca güvenlik için değildir. Ayrıca, endüstriyel tesislerin ve teçhizatların zarar görmemesi için kullanılır. İyi bir topraklama sistemi, ekipmanın güvenilirliğini artıracak ve yıldırım veya arıza akımlarından kaynakları hasarların meydana gelme olasılığını azaltacaktır.
Zamanla, yüksek nem, tuz ve sıcaklık içeren aşındırıcı topraklar, topraklama çubuklarını ve bağlantılarını bozabilir. Bu nedenle, topraklama sistemi ilk kurulduğunda, düşük topraklama direnç değerlerine rağmen, topraklama çubukları zamanla aşınırsa (aşındırıcı topraktan kaynaklı) topraklama sisteminin direnci artabilir.
Topraklama test cihazları, çalışma sürenizi efektif kullanmanıza yardımcı olmak için vazgeçilmez sorun giderme araçlarıdır. Arada bir ortaya çıkan sinir bozucu elektrik sorunları; zayıf topraklama veya düşük güç kalitesi ile ilgili olabilir.
Bu nedenle, tüm topraklamanın ve bağlantılarının, normal öngörülen bakım planınızın bir parçası olarak, en az yılda bir kez kontrol edilmesi önerilmektedir.
Bu periyodik kontroller sırasında, % 20'den fazla bir direnç artışı ölçülürse, teknisyenler, topraklama sistemindeki elektrod kazıklarını değiştirerek veya ilave ederek, sorunun kaynağını araştırmalı ve direnci düşürmek için düzeltmeler yapmalıdır.
İyi Bir Topraklama Direncinin Değeri Nasıl Olmalıdır?
Neyin iyi bir zemin topraklaması oluşturduğuna ve toprak direncinin değerinin ne olması gerektiği konusunda çok fazla kafa karışıklığı vardır. Lakin İdeal koşullarda topraklama direnci sıfır ohm direnç olmalıdır.
Herkes tarafından tanımlanmış bir standart topraklama direnci eşiği yoktur. Bununla birlikte, NFPA ve IEEE, topraklama direncinin değerinin 5.0 ohm ve altında bir değer olmasını önermektedir.
Dirençlerin Bulunduğu Yerler
(a) Topraklama elektrodu ve bağlantısı: Toprak elektrodunun ve bağlantılarının direnci genellikle çok düşüktür. Topraklama kazıkları (elektrodları) genellikle çelik veya bakır gibi yüksek iletken / düşük dirençli malzemelerden yapılır.
(b) Topraklama elektrodunun çevresindeki temas direnci: Ulusal Standartlar Enstitüsü (ABD Ticaret Bakanlığı bünyesinde bir devlet kurumu), bu temas direncinin, toprak elektrodunun boya, yağ vb. içermemesi ve elekrodun toprakla çok sıkıca temas halinde olması koşullarıyla neredeyse ihmal edilebilir düzeyde olduğunu göstermiştir.
(c) Yeryüzü toprak katmanları direnci: Topraklama elektrodu, kavramsal olarak aynı kalınlığa sahip konsantrik kabuklardan oluşan toprakla çevrilidir. Toprak elektroduna en yakın kabuklar, en az direnç derecesine neden olan en küçük alana sahiptir. Ardından gelen her kabuk, daha düşük bir direnci sağlayan daha büyük bir alana sahiptir. Bu kabukların sonuncusu, toprak elektrodunu çevreleyen yere, en az direnç kazandıran bir mesafededir.
Her toprak elektrodunun sahip olduğu "etki alanı"
Topraklama Direncini Neler Etkiler?
Birincisi, NEC kodu 250-83-3, toprakla iyi temas etmesi için toprak elektrodunun uzunluğunun minimum 2.5 metre olması gerektiğini göstermektedir.
Ancak, bir topraklama sisteminin direncini etkileyen dört değişken vardır:
Topraklama elektrodunun uzunluğu / derinliği
Topraklama elektrodunun çapı
Topraklama elektrodunun sayısı
Topraklama sisteminin tasarımı
1) Topraklama elektrodunun uzunluğu / derinliği
Topraklama direncini düşürmenin en etkili yollarından biri, toprak elektrod-kazıklarını daha derinlere çakmaktır. Topraklama direnci tutarlı değildir ve oldukça öngörülemez olabilir. Topraklama elektrodunu çakarken, donma çizgisinin altında olması kritik öneme sahiptir. Bu, yeryüzündeki toprağın donmasıyla, toprak direncinin büyük ölçüde etkilenmeyeceği şekilde yapılır.
2) Topraklama elektrodunun çapı
Topraklama elektrodunun çapının arttırılması direnci düşürmede çok az etkiye sahiptir. Örneğin, bir toprak elektrodunun çapını ikiye çıkardığınızda, direnciniz sadece % 10 oranında azalacaktır.
3) Topraklama elektrodunun sayısı
Topraklama direncini düşürmenin bir başka yolu ise, çok sayıda topraklama elektrodu kullanmaktır. Bu topraklama tasarımında, birden fazla elektrod-kazık toprağa çakılır ve direnci düşürmek için paralel bağlanırlar. İlave elektrod-kazıkların etkili olabilmesi için ek kazıkların aralığı en azından merkezi kazığın derinliğine eşit olmalıdır. Elektrod kazıkların uygun aralıklarla yerleştirilmemesinden kaynaklı olarak, elektrodların etki alanları kesişir ve direnç azalmaz.
4) Topraklama sisteminin tasarımı
Basit topraklama sistemleri, yere çakılan tek bir toprak elektrod-kazığından oluşur. Tek bir toprak elektrodu kullanımı en yaygın topraklama biçimidir ve evinizin veya iş yerinizin dışında bulunabilir.
Kompleks topraklama sistemleri, çok sayıda topraklama kazığından, ağ veya ızgara ağları, toprak plakaları ve topraklama ilmeklerinden oluşur. Bu sistemler tipik olarak elektrik santralleri, merkezi ofisler ve baz istasyonlarında olabilir. Karmaşık topraklama sistemleri, toprak ile temas miktarını önemli ölçüde arttırır ve zemin direncini önemli ölçüde düşürür.
Topraklama Sistemlerinin Test Yöntemleri Nelerdir?
Topraklama Direncinin Ölçülmesi
Topraklama Direnci Uygulamaları
Topraklama Ölçüm Cihazları