Topraklama nedir ?

Topraklama enerji üretim, iletim ve dağıtım şebekelerinde insan hayatı ve bazı aygıtların korunması bakımından yapılan en etkili ve basit önlemlerden birisidir. Gerilim altında olmayan ancak bir hata durumunda üzerinden enerji geçişini sağlayabilecek bütün iletken aksamların, uygun iletkenlerle toprak içerisine yerleştirilmiş bir iletken cisme (elektrota) bağlanmasıdır. Topraklamanın amacı, öncelikli olarak canlıların can güvenliğini sağlamak ve cihazların zarar görmesini önlemektir. Bütün elektrik makinelerinin gövdeleri, boruların madeni kısımları, kurşunlu kabloların kurşun kılıfları, tablo panolar vs. metal kısımları topraklanmalıdır. Topraklama işletme akım devresinin bir noktasının veya bir tesisisin akım taşımayan iletken kısımları ile toprak arasında iletken bir bağlantı kurmak olarak ta tanımlanabilir.

Topraklama Çeşitleri Nelerdir ?

Koruma Topraklaması

Canlıları tehlike arz eden ve elektrik çarpması denilen olaya karşı korumak amacıyla elektrikle çalışana cihaz ve işletme araçlarının aktif olmayan yani elektriksel teması bulunmayan metal kısımlarının uygun kesitli iletken yardımıyla topraklanmasıdır.

İşletme Topraklaması

Aktif bölümlerin ve sıfır( AC da nötr- DC da negatif ) iletkeninin toprakla temasının sağlanmasıdır ki bunu yapmak iki şekilde mümkündür;

  • Dirençsiz işletme topraklaması: uygun kesitte iletken ve topraklama elemanları kullanarak ile doğrudan doğruya toprak ile temasın sağlanması. –
  • Dirençli işletme topraklaması: omik endüktif yada kapasitif bir direnç üzerinden yapılan topraklama şekli olup genellikle OG sistemlerde karşımıza çıkmaktadır.

Fonksiyon Topraklaması

Bir iletişim tesisinin veya bir işletme elemanının istenen fonksiyonu yerine getirmesi amacıyla yapılan topraklamadır. Fonksiyon topraklaması, toprağı dönüş iletkeni olarak kullanan iletişim cihazlarının işletme akımlarını da taşır. Bir tesisin veya bir işletme elemanının istenen fonksiyonu yerine getirebilmesi amacıyla yapılan topraklamadır. Yıldırım etkilerine karşı koruma, raylı sistem topraklaması, zayıf akım cihazlarının topraklaması, telsiz haberleşme sistemleri bu tip topraklamaya en iyi örneklerdir.

topraklama ölçümü

Yıldırımdan Korunma Topraklaması

Yıldırım düşmesi olayı çok önem arz etmekte olup tedbir alınması kaçınılmazdır. Yıldırım olayında ortaya çıkan enerji yaklaşık 1010 joule kadar olup bu enerji saniyenin milyonda biri zarfında geçtiği hava sütununun sıcaklığını 15000 °C’ye kadar ısıtabilir. İşte yıldırımın yakıcı ve yıkıcı etkisi açığa çıkan bu enerjinin sonucudur. Yıldırım düşmesi durumunda, işletme gereği gerilim altında bulunan iletkenlere atlamaları geniş ölçüde önlemek ve yıldırım akımını toprağa iletmek için işletme akım devresine ilişkin olmayan iletken bölümlerin topraklanmasıdır.

Statik Elektriğe Karşı Topraklama

İki cismin sürtünmesi ile oluşan durgun elektrik yüküne “elektrostatik yük” denir. Farklı malzemeler birbirine temas ettiğinde yük transferi ile birinde negatif yük, diğerinde pozitif yük fazlalığı oluşur. Malzemeler birbirinden ayrılırsa her birinde artık yükler kalır. Bu olaya “elektrostatik yüklenme” denir ve birimi Volt’ tur

Bu duruma en iyi örnek yıldırımdır. Kısacası statik elektrik; katının katıya, sıvının katıya veya iki sıvının birbirine sürtünmesi sonucu oluşan, genel olarak bir işe yaramayan ve zaman zaman arklar şeklinde boşalan elektrik enerjisidir. Bu boşalma genel olarak kontrol altına alınamaz ve statik elektrikten faydalanılamaz. Ancak; Bu kontrolsüz güç çok önemli bir yangın çıkış sebebidir. Endüstriyel ve ticari işlemlerde, yangın riskinden dolayı statik elektriğin büyük bir önemi vardır. Endüstriyel ve ticari işlemlerde statik elektrik; transport işlerinde, konveyör bantlarında, kaplama işlemlerinde, örtme ve doldurma işlemlerinde, basım ve matbaa işlemlerinde, karıştırma işlemlerinde ve sprey uygulamaları gibi birçok yerde görülmektedir.

elektrostatik gerilimler

Topraklama Elemanları ve Özellikleri

Topraklama tesislerinin imalatı sırasında topraklama iletkenleri ve bağlantı parçaları kullanılır. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı tarafından yayınlanan “Elektrik Tesislerinde Topraklamalar Yönetmeliği”ne uygun olarak galvaniz şerit, galvaniz köşebent, levha ve örgülü iletken vs. topraklama elemanları üretilmektedir.

Elektrot Topraklayıcı ( Topraklama Elektrodu ) 

Toprağa gömülü ve toprakla iletken bir bağlantısı olan veya beton içine gömülü, geniş yüzeyli bağlantısı olan iletken parçalarıdır.

Konuma Göre Topraklayıcılar

Yüzeysel Topraklayıcı

Genel olarak 0,5-1 m arasında bir derinliğe yerleştirilen topraklayıcıdır. Galvanizli şerit veya yuvarlak ya da örgülü iletkenden yapılabilir ve yıldız, halka, gözlü topraklayıcı ya da bunların karışımı olabilir.

Derin Topraklayıcı

Genellikle düşey olarak 1 m‟den daha derine yerleştirilen topraklayıcıdır. Galvanizli boru, yuvarlak çubuk veya benzeri profil malzemelerden yapılabilir. Topraklayıcı olarak aşağıdaki elemanlar kullanılabilir:

  • Şerit veya örgülü iletken topraklayıcı : Yuvarlak iletken ya da örgülü iletkenden yapılan ve genellikle derine gömülmeyen topraklayıcılardır. Bunlar, uzunlamasına döşenebileceği gibi yıldız, halka, gözlü topraklayıcı ya da bunların bazılarının bir arada kullanıldığı biçimde düzenlenebilir. Zemin koşulları elverişli ise, şerit topraklayıcılar genel olarak 0,5 ila 1 m derinliğe gömülmelidir. Bu arada yayılma direncinin üst zemin tabakasının nemine bağlılığı ve donma olasılığı göz önünde bulundurulmalıdır. şerit topraklayıcıların uzunluğu istenen yayılma direncine göre bulunur.
  • Çubuk topraklayıcı veya profil (Köşebent) topraklayıcı : Boru ya da profil çelikten yapılan ve toprağa çakılarak kullanılan topraklayıcılardır. Çubuk topraklayıcılar yere olabildiğince dik olarak çakılmalıdır. istenen küçük yayılma direncinin sağlanabilmesi için birden çok çubuk topraklayıcının kullanılması gerekiyorsa, bunlar arasındaki açıklık, en az bir topraklayıcı boyunun iki katı olmalıdır. Toprağın üst tabakasının kuruması ve donması gibi nedenlerle paralel bağlı çubuk topraklayıcılar bütün uzunlukları boyunca etkili olmadıklarından, bunlar arasındaki uzaklık bir topraklayıcının etkili boyunun en az iki katı olmalıdır.
  • Levha topraklayıcı : Dolu ya da delikli levhalardan yapılan topraklayıcılardır. Bunlar genel olarak diğer topraklayıcılara göre daha derine gömülür. Levha topraklayıcılar zemine dikey olarak gömülmelidir. Bunların boyutları gerekli yayılma direncine göre seçilir. Topraklama tesislerinde genel olarak l m X 0.5 m ile 0,7 x 0,7m‟lik bakır levhalar kullanılır. Levhanın üst kenarı toprak yüzeyinden en az 1 m aşağıda olmalıdır. Küçük bir yayılma direnci elde etmek için birden çok levha topraklayıcı kullanılması gerektiğinde bunlar arasındaki açıklık en az 3m olmalıdır. Aynı yayılma direncini sağlamak için şerit ve çubuk topraklayıcılar yerine levha topraklayıcı kullanıldığında bunlara oranla daha fazla gereç kullanılması gerekir.

Topraklamanın tesis edileceği yerde toprağın elverişsiz yapısı nedeniyle topraklama direnci yetersiz görülürse bu takdirde kaz ayağının ve yıldız topraklamanın uçları birer çubuk elektrotla takviye edilmelidir. Bu şekilde kaz ayağı, yıldız topraklama + çubuk elektrot birleşimi kesin bir mükemmellik sağlar. Kaz ayağı biçiminde topraklama: Kaz ayağı biçiminde topraklama normal olarak topraklama iletkeni boyu 25 m’lik ve 30×2 veya 30×3 mm’lik bakır şeritten ve aşağıda açıklanan şekillerden biri ile yapılır.

Topraklama şeridi üç dal halinde toprağın 80 cm derinliğinde yelpaze biçiminde kazılmış kanalların içine yerleştirilmelidir. Bu kaz ayağının en uzun kolu 8-12 m arasında ve bir ucundan kontrol klemensi ile irtibatlandırılmalıdır. Diğer iki kolun boyu 6-9 m olmalı, uzun kola özel kaz ayağı klemensi ile bağlanmalıdır.

Toprağın durumu yukarıdaki şekilde kaz ayağını gerçekleştirmeyi imkansız kılıyorsa; o zaman topraklama şeridinin 25 m’lik uzunluğu muhafaza edilerek kaz ayağı değişik boylarda 3 veya 2 kol halinde tesis edilir. Kaz ayağı kolları arasında 4°lik açı olmalıdır.

Topraklamanın tesis edileceği kadar yeterli alan olmaması halinde yıldız şeklinde bir kenarı 2 m’den az olmayan açıları 60° bir eşkenar üçgen topraklama yapılır. Topraklama elektrotları toprak ile sürekli temasta bulunduğu için korozyona (kimyasal ve biyolojik etkiler, oksitlenme, elektrolit, korozyon oluşumu ve elektroliz vb.) karşı dayanıklı malzemeden olmalıdır. Bunlar hem montaj esnasında çıkabilecek mekanik zorlanmalara karşı dayanıklı olmalı hem de normal işletmede oluşan mekanik etkilere dayanmalıdır. Beton temeline gömülen çelik ve çelik kazıklar veya diğer topraklayıcılar topraklama tesisinin bir kısmı olarak kullanılabilirler.

BAĞLANTI ELEMANLARI: Klemens, pabuç ve diğer yardımcı bağlantı elemanlarından oluşmaktadır, bakır ve galvanizden yapılmaktadırlar.

Topraklama Direnci Çeşitleri

Özellikle insanların ve hayvanların bulunduğu alanlarda toprağa geçi direncinin mümkün olduğunca küçük tutulması önemli ve hayatidir. Topraklama direncinin mümkün olduğu kadar küçük olması, atmosferik elektrik boşalmalarında yıldırımdan koruma tesislerinde meydana gelecek yan atlamaları ve tehlikeleri azaltacağından bu hususa önem verilmelidir.

ÖZGÜL TOPRAK DİRENCİ: Toprağın elektriksel öz direncidir. Bu direnç genellikle Ω m 2 /m ya da Ω m
olarak verilir. Bu direnç kenar uzunluğu bir metre olan bir küpün karşılıklı iki yüzeyi arasındaki
dirençtir.

Topraklama Ölçümü ( Toprak Geçiş Direnci ) Nedir ?

Endüstriyel tesislerde şalt sahalarında özel işletmelerde kısacası büyük elektrik işletmelerinden en son kullanıcı olan ev ve iş yerlerinde elektriksel, can ve mal güvenliği açısından alınması gereken önlemlerin en başında gelen topraklama bir cihaz yardımıyla ki bu cihaz toprak megeridir belirli periyotlarla topraklama ölçümünün yapılması gereklidir. Topraklama ölçümü toprak ile işletme arasındaki direnç değerini gösterir. Bu değerin oldukça düşük olası istenmektedir. Topraklama ölçümü işlemi yetkili elektrik mühendisi tarafından yapılmalı ve raporlanmalıdır.

Topraklama Ölçümü Neden Yapılır ? 

Topraklama sayesinde cihaz üzerindeki hata akımları ve statik elektrik toprağa akacak ve bu sayede istenilen güvenlik seviyesine ulaşılmış olacaktır.

Ayrıca topraklama ve topraklama ölçümü İşçi Sağlığı ve İş güvenliği Tüzüğünün 270- 354 maddeleri gereği elektrik tesislerinde topraklama yapılması gereklidir. Ayrıca 21.08.2001 tarih ve 24500 sayılı Resmi Gazete’de yayınlanarak yürürlüğe giren Elektrik Tesislerinde Topraklamalar Yönetmeliği’nin 7. Ve 10.Maddeleri gereğince topraklama tesisatının yapılması ve periyodik olarak ölçülmesi zorunlu hale getirilmiştir.

Topraklama ve Topraklama Ölçümünde Firmamız

Topraklama tesisatı yapımı ve topraklama ölçümü, paratoner tesisi yapımı ve paratoner topraklama ölçümü, katotik koruma ve katotik koruma topraklama ölçümü alanlarında da hizmet veren CEREYAN MÜHENDİSLİK olarak Elektrik Mühendisleri Odası Ankara Şubesine kayıtlı yetkili elektrik mühendislerince Ankara başta olmak üzere tüm Türkiye genelinde hizmet vermekteyiz.

Topraklama Ölçümü sırasında son teknolojiye uygun kazıklı ve kazıksız (prizden) topraklama ölçümü yapabilen cihazlar kullanılmakta ve bütün cihazların kalibrasyonları zamanında yapılarak istenilen standart ve yönetmeliklere uygun bir şekilde rapor altına alınmaktadır.

Tüm bunların yanı sıra Ankara’da BAŞKENT GAZ ve EMO arasında imzalanmış olan anlaşma çerçevesinde doğalgaz topraklama ölçüm hizmeti ve doğalgaz hatlarının topraklama tesisatının da yapılmasında firmamız yetki sahibidir.

Ne yazık ki ülkemizde topralama tesisatı ve topraklama ölçümüne gereken önem gösterilmemekte olup son zamanlarda iş güvenlik önlemlerinin artırılması ve önem kazanması nedeniyle topraklama ölçümüne ağırlık verilmeye başlanmıştır. Ancak tam anlamıyla gereken önemin gösterilmediğinin altını çizerek topraklama ölçümü alanında iddialı olan firmamız bu konuya gereken önemi fazlasıyla vermekte ve üzerine düşen sorumluluğu yerine getirmenin vermiş olduğu gururu yaşamaktadır.

Topraklama Ölçümü Ankara Firmamız Cereyan Mühendislik olarak hizmet verdiğimiz konumlar : Ulus, Çankaya, Ümitköy, Keçiören , Mamak , Altındağ , Etimesgut, Yenimahalle, Batıkent , Turkuaz  Yapracık , Polatlı , Sincan , Akyurt . Bize iletişim sayfamızdan ve iletişim numaralarımızdan ulaşabilirsiniz.

Topraklama Ölçümü Nasıl Yapılır ?

Ölçümler, yetkili mühendislerin kontrolünde, alanında uzman kişiler tarafından yapılmalı ve
raporlanmalıdır.
Topraklama ölçümünde kullanılan cihazın kalibrasyonu yapılmış olmalıdır.
Paratoner topraklama ölçümlerinde paratoner irtibatı kesilerek kontrol klemensinden ölçüm
yapılmalıdır.
Ölçüm yapılan yer eğer fabrika ise topraklama sistemi mutlaka araştırılmalıdır. Eğer TN sistemi
uygulanıyorsa çevrim empedansı koruma iletken kesitleri projesinden kontrol edilmelidir.
Koruma iletkenlerinin (TN sisteminde) mutlaka ana panodaki (trafo çıkışı) nötr barasına bağlı olup
olmadığı kontrol edilmelidir.
Ölçüm periyodu, işletmenin yapısına ve ekipmanın fiziki durumuna göre değişkenlik göstermelidir.
Direklerin topraklama ölçümünde direk ile olan irtibat sökülmemelidir.
Elektrik üretim, iletim, dağıtım tesisleri iki yılda bir kere,
Enerji nakil ve dağıtım hatları beş yılda bir kere,
Sanayi tesisleri ve iş merkezleri direnç değerleri yılda bir kere,
Sabit işletme elemanları yılda bir kere,
Yeri değişebilen işletme elemanları altı ayda bir kere
Parlayıcı, patlayıcı, tehlikeli ve zararlı maddelerle çalışılan işyerleri ile ıslak ortamlarda çalışılan
işyerlerinde yılda bir olmak üzere gerekli ölçümler yapılmalı ve raporlanmalıdır.

Topraklama Direnci Nedir ?

Toprak dünyanın suyla kaplı olan kısmının büyük çoğunluğunu oluşturduğu gibi çok iyi bir iletken olma özelliği taşımaktadır. Elektrik akımının yapısı gereği halk tabiri ile anlaşılacağı üzere her zaman en kısa yolu seçer ve amacı toprağa ulaşmaktır. İşte bu durum toprak direncinden bahsetmemize neden olmaktadır.

Topraklama Megeri Nedir ?

Topraklama direncini ölçmek için MEGER cihazı kullanılır. Meger ile üç farklı noktada bağlantılar yapılarak kolayca ölçme yapmak mümkündür. Meger biraz yüksekçe voltaj kullandığı için ölçme sırasında bağlantı problarına dokunmamak lazımdır. Ölçülen değer ne kadar küçük olursa o kadar iyi topraklama olduğunu gösterir. Hassas elektronik sistemlerin bulunduğu yerlerde 1 ohm altında olması tercih edilir.
Topraklama ölçümü sonucunda çıkan değer insanlar için 50v/In formülüne göre hesaplanmalı ve gerekli topraklama yapılarak bu değerin çıkması sağlanmalıdır.