Bu maddede birçok sorun bulunmaktadır. Lütfen sayfayı geliştirin veya bu sorunlar konusunda bir yorum yapın.
|
Topraklama, elektrikli cihazların herhangi bir elektrik kaçağı tehlikesine karşı gövdelerinin bir iletkenle toprağa gömülü vaziyetteki "topraklama" sistemine bağlanması yöntemi. Böylece cihazda elektrik kaçağı varsa, dokunduğumuzda elektrik akımı bizim üzerimizden değil, direnci daha az olan toprak hattı üzerinden geçer ve çarpılma tehlikesi ortadan kalkmış olur.
![image](https://www.wikipedia.tr-tr.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraXBlZGlhLnRyLXRyLm5pbmEuYXovaW1hZ2UvYUhSMGNITTZMeTkxY0d4dllXUXVkMmxyYVcxbFpHbGhMbTl5Wnk5M2FXdHBjR1ZrYVdFdlkyOXRiVzl1Y3k5MGFIVnRZaTgzTHpka0wwaHZiV1ZGWVhKMGFGSnZaRUYxYzNSeVlXeHBZVEV1YW5Cbkx6RTFNSEI0TFVodmJXVkZZWEowYUZKdlpFRjFjM1J5WVd4cFlURXVhbkJuLmpwZw==.jpg)
![image](https://www.wikipedia.tr-tr.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraXBlZGlhLnRyLXRyLm5pbmEuYXovaW1hZ2UvYUhSMGNITTZMeTkxY0d4dllXUXVkMmxyYVcxbFpHbGhMbTl5Wnk5M2FXdHBjR1ZrYVdFdlkyOXRiVzl1Y3k5MGFIVnRZaTgxTHpVNUwxcGxiVzVwWTJsZmMyOTFjM1JoZG1FdWFuQm5Mekl5TUhCNExWcGxiVzVwWTJsZmMyOTFjM1JoZG1FdWFuQm4uanBn.jpg)
Topraklamanın görevini yapabilmesi için cihazın gövdesinden toprağa kadar olan elektriksel direncin yeterince düşük olması gerekir. Topraklama iletkenlerinin direnci önemli bir direnç oluşturmaz. Asıl önemli direnç, toprak içinde gömülü bulunan topraklama iletkenlerinden toprağa geçiş direncidir. Toprağa geçiş direncini azaltabilmek için topraklama elektrotları derine gömülür, uzun tutulur ve iletkenliği daha fazla olan toprak bulunmaya çalışılır. Örnek olarak toprak altında ıslaklığın başladığı noktaya elektrotlar gömülür. Dünyanın kendisinin direnci pratikte sıfır kabul edilebildiği için dünyanın kendisi bir iletken görevi görür ve devreyi tamamlar.
Toprak çok büyük kütleli iletken bir kitledir ve bütün elektrik tesislerinin bulunduğu binaları veya açık hava tesislerini sinesinde taşır. Arızasız bir şebeke işletmesinde toprak üzerinden önemsiz derecede küçük akımlar geçer. Eğer elektrik tesislerinde bir motor isteyerek veya bir hata sonucunda toprak bir iletkenin bağlantı haline gelirse tesisin bu noktası ile toprak aynı potansiyeli alır. Bundan başka simetrik olmayan şebeke hatalarında toprak üzerinden büyük akımların geçmesi beklenebilir. Topraktan geçen akımın bir kısmı arıza yerinde bulunan bir kimsenin üzerinden geçerse hayati tehlike yaratabilir. Topraktan geçen kaçak akımlar ayrıca yangına da sebep olabilir. Toprağın kendi direnci 0,05 ohm\km gibi gayet küçük bir değerdedir. Fakat toprak üzerinden geçen akımın değerini tayin eden devre direnci, toprak ile temas haline gelen noktalardaki geçiş veya yayılma direncidir. Bazı hallerde bu temas, bir izolasyon hatası sonucunda tesadüfi olarak meydana gelir. Bazı hallerde ise özel olarak toprağa yerleştirilen bir topraklayıcı elektrot üzerinden toprak ile teması sağlanır, buna topraklama denir. Burada aranan en önemli özellik, toprak geçiş (veya yayılma) direncinin mümkün olduğu kadar küçük olmasıdır. Toprak üzerinden geçen hata akımının değeri, ayrıca şebekenin yıldız noktasının durumuna bağlıdır. Mesela yıldız noktası yalıtılmış şebekelerde bir toprak teması halinde, şebekenin cinsine ve büyüklüğüne bağlı olarak 50-100 A mertebesinde bir kapasitif akım geçer. Toprak teması akımında, yıldız noktasına bağlı bir petersen bobini üzerinden yaklaşık olarak 5-10 A gibi bir aktif artık akım geçer. Yıldız noktası direkt topraklanmış bir şebekede ise bir toprak kısa devresi akımı 1 kA kadardır. Elektrik şebekelerinde topraklama tesisleri, bir arıza halinde kısa devre akımlarının insan hayatını tehlikeye sokmayacak yoldan geçmelerini sağlar. Bu bakımdan güvenilir bir topraklamanın elde edilmesi için bunun iyi hesaplanması ve şartlara uygun bir şekilde tesis edilmesi gerekir. Topraklamanın hesaplanmasında tesisin geriliminden ziyade toprak hatalarında geçen akımlar rol oynar. Topraklama tesisinin hesaplanmasında şu işlemlerin yapılması gerekir:
- 1) Muhtemel en büyük hata akımının hesaplanması,
- 2) En büyük toprak akımının tayini,
- 3) Yayılma direncinin hesaplanması,
- 4) Topraklayıcı geriliminin tayini
- 5) Temas ve adım gerilimlerinin bulunması.
Topraklama tesislerinde hayati önemi haiz olan temas ve adım gerilimi, üç boyutlu bir akım alanının kısımları olduğundan, bir topraklama tesisinin hesaplanması, elektrotekniğin zor problemleri arasındadır. Ayrıca toprağın özgül direncinin tayinindeki güvensizlik yüzünden, yapılan hesaplar sonucunda güvenilir değerlerin bulunması mümkün olmaz.
Aşağıda açıklanacağı gibi, tesislerde kullanılan en önemli topraklamalar.
- Koruma topraklaması
- İşletme topraklaması
- Yıldırım topraklaması
Koruma topraklaması
Yüksek gerilim tesislerinde insanları yüksek temas gerilimine karşı korumak için koruma topraklaması yapılır. Bunun için işletme akım devresine ait olmayan, fakat bir hata hâlinde gerilim altında kalabilen ve insanların temas edebileceği bütün cihaz ve tesis elemanlarının madeni kısımları, topraklama iletkeni üzerinden bir topraklayıcıya bağlanır.
![image](https://www.wikipedia.tr-tr.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraXBlZGlhLnRyLXRyLm5pbmEuYXovaW1hZ2UvYUhSMGNITTZMeTkxY0d4dllXUXVkMmxyYVcxbFpHbGhMbTl5Wnk5M2FXdHBjR1ZrYVdFdlkyOXRiVzl1Y3k5MGFIVnRZaTgxTHpWbEwwVnhkV2x3YjNSbGJuUnBZV3hmWW05dVpHbHVaMTlpYjNndWFuQm5Mekl5TUhCNExVVnhkV2x3YjNSbGJuUnBZV3hmWW05dVpHbHVaMTlpYjNndWFuQm4uanBn.jpg)
Alçak gerilim tesislerinde temas gerilimine karşı koruma sağlamak için uygulanan çeşitli metotlar arasında koruma topraklaması da vardır. Fakat bunun çok iyi bir metot olmadığı ve çeşitli sakıncalarının olduğu açıklanmıştır. Buna karşılık yüksek gerilim tesislerinde tehlikeli temas ve adım gerilimlerine karşı koruma sağlamak için yegâne koruma metodu koruma topraklamasıdır. Koruma topraklaması yapılacak tesisin boyutlandırılması bakımından ana kriter temas gerilimi olduğundan Alman VDE yönetmeliklerine göre topraklama tesisleri o şekilde yapılmış olmalıdır.
![image](https://www.wikipedia.tr-tr.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraXBlZGlhLnRyLXRyLm5pbmEuYXovaW1hZ2UvYUhSMGNITTZMeTkxY0d4dllXUXVkMmxyYVcxbFpHbGhMbTl5Wnk5M2FXdHBjR1ZrYVdFdlkyOXRiVzl1Y3k5MGFIVnRZaTg0THpobUwxQnZkR1Z1ZW1saGJHRjFjMmRzWldsamFITnpZMmhwWlc1bExtcHdaeTh5TWpCd2VDMVFiM1JsYm5wcFlXeGhkWE5uYkdWcFkyaHpjMk5vYVdWdVpTNXFjR2M9LmpwZw==.jpg)
Yıldız noktası yalıtılmış veya kompanzasyon bobini üzerinden topraklanmış şebekelerde temas gerilimi 50 V’un üstüne çıkmamalıdır.
Yıldız noktası sürekli veya geçici olarak küçük değerli bir direnç üzerinden topraklanan şebekelerde temas gerilimi şekilde verilen eğrideki değerlerin üzerine çıkmamalıdır.
Bu eğrinin her noktası için elektrik miktarının Q= 70 mAs değerini aşmaması şartı yerine getirilmiştir. Zira yapılan araştırmalara göre, ölümle sonuçlanan elektrik kazalarında bu elektrik miktarı tespit edilmediğinden, bu değer bir kriter olarak geçerlidir. Burada vücut direnci için en düşük değer olarak 1000 ohm kabul edilmiştir.
İşletme topraklaması
Elektrik tesislerinde işletme akım devresine ait bir noktanın topraklanmasına işletme topraklaması denir. Cihazların ve tesislerin normal işletmeleri için bu topraklama gerekir. İşletme topraklaması iki cinstir.
- Direkt topraklama: Bu durumda topraklama üzerinde topraklama empedansından başka hiçbir direnç bulunmaz. Mesela şebekenin yıldız noktasının direkt topraklanması, bu cins topraklamadır.
- Endirekt topraklama: Bu durumda topraklama, ilave bir ohmik, endüktif ve kapasitif direnç üzerinden yapılır. İşletme topraklaması, işletme akım devresinin toprağa karşı potansiyelinin belirli bir değerde bulundurulmasını sağlar.
Koruma topraklaması üzerinden yalnız bir hata sonucu bir akım geçtiği hâlde, işletme topraklaması üzerinden arızasız durumda dahi bir akım geçebilir. Hem alçak gerilim hem de yüksek gerilim tesislerinde yıldız noktasının topraklaması, bir işletme topraklamasıdır. İşletme topraklaması, fonksiyon bakımından koruma topraklaması ile yakından ilgilidir. Mesela, bir fazlı toprak temasında hata akımı devresini işletme topraklaması üzerinden tamamlayarak arıza, bir fazlı kısa devreye dönüşmektedir. Alçak gerilim tesislerini besleyen akım kaynaklarının yıldız noktaları genellikle bir işletme topraklaması üzerinden topraklanır. Bunun toplam direncinin Ro küçük veya = 2 ohm olması arzu edilir. Zira bir faz toprak kısa devresinde Ro direnci üzerinden koruma hattının ve buna bağlı cisimlerin toprağa karşı gerilimi yükselir. Topraklama ve yıldırımdan korunmak için alınan önlemler genel olarak TV verici ve aktarıcı istasyonlarının tesisi sırasında ikinci derecede önemsenen hususlar içinde yer alır. Ancak, istasyonların bulunduğu coğrafi koşullar ve enerji şartları nedeniyle topraklama hatasından ve yıldırımdan meydana gelen etkiler milyarlarca lira değerindeki tesis ve cihazlara büyük zararlar verir. Yaptığı tahribatın büyüklüğü ile doğru orantılı olarak uzun süreli yayın kesintilerine maruz kalınır.
Yıldırım topraklaması
Elektrik tesislerini yıldırıma karşı korumak için, parafudurların topraklama uçları ile açık hava tesislerinde yıldırımın düşmesi ihtimali olan bütün madeni kısımlar, mesela hava hatlarının koruma iletkenleri, madeni veya beton direkler özel bir topraklayıcı üzerinden topraklanır. Buna yıldırım topraklaması adı verilir. Yıldırım topraklaması da bir nevi koruma topraklamasıdır ve onun için iki topraklama birbirine bağlanır. Yıldırım topraklamasının amacı, hem elektrik tesislerine düşen bir yıldırımın sebep olduğu aşırı gerilim gerilim dalgasının işletme araçlarına zarar vermeden toprağa iletilmesi hem de binalara düşen yıldırımın, insan hayatına zarar vermeden ve bir yangına sebep olmadan toprağa atılarak zararsız hâle getirilmesidir.
Tarih boyunca yıldırımdan anlaşıldığı kadarıyla, yıldırımdan korunma sistemleri de o oranda gelişmiştir. Yıldırım üzerine ilk teoriler 17. yüzyılda tespit edilmeye başlanmıştır. Descartes adındaki bilim adamı bulutların çarpışmasından sıkışan havanın ışık ve ısı etkisi meydana getirdiğini ve ısının gürültüye neden olduğunu söyleyerek yıldırımla ilgili ilk teoriyi ortaya atmıştır. 18. yüzyılın ortalarında Rahip Nollet Denel, "Fizik Dersleri" adlı kitabında elektrikle yıldırımın ilgisini anlatmıştır. Bu tarihten sonra fizikçi Jallbert, yıldırım olayı ile sivri uçların ilgisini dile getirmiştir. Yine aynı yıllarda Romans, yıldırım olayının bir elektriksel olay olduğunu söyleyerek yıldırım olayında elektrikten bahsediyordu. Franklin 1725 yılında balon deneyi yaparak bulutların elektrik yüklü olduğunu ispatlamıştır. Daha sonra yıldırım konusundaki gelişmeler 1929 yılında İngiliz doktor Simson ve Fransız Mathias tarafından yapılan açıklamalarla devam etmiştir. Yıldırımın meydana gelişinin yapılan gözlemler ve incelemeler sonunda dört şekilde olduğunu ortaya koymaktadır.
- (-) inişli
- (-) çıkışlı
- (+) inişli
- (+) çıkışlı
Bunlardan en fazla görüleni (-) inişli olanıdır.
Yıldırım, bulut ile yer arasındaki elektrik yüklerinin hızlı deşarj olma olayıdır.
Havada asılı bulunan elektrik yüklü bulutlarda hava iyi bir iletken olmadığı için yaklaşık 10 milyon Voltluk gerilim oluşturur. Bu bulutların şarj olması anında fırtına bulutunun tabanı yere yakın olan kısmı negatif yükle yüklenir. Bu arada yer pozitif yükle yüklenir. Bazı durumlarda bunun tersi de mümkündür. Sonuç olarak yüklenme işlemi bulut boyutunda yerde de oluşur.
Fırtınanın artmasıyla bulutlardaki negatif ve yerdeki pozitif yük ayrışması devam eder. Fırtına şiddetlendikçe bulutla yer arasında bulunan yalıtkan hava iletken hâle geçmeye başlar ve bulutla yer arasındaki potansiyel farkı da arttıkça havayı delmesi kolaylaşır. Havanın delinmesiyle buluttaki yüksek voltaj toprağa deşarj olur. Bu deşarjlarda 2000 ile 200.000 amper arası akım akmaktadır. Atmosferik olaylarda bulutla bulut arasında voltaj boşalmasına şimşek, bulutla yer arasındaki voltaj boşalmasına yıldırım denir. Yıldırımın oluşması, bir bulutun alt kısmındaki enerjinin yeterli seviyeye geldiği zaman (10 kV/cm²) toprağa doğru bir elektron demeti olarak harekete geçmesidir. Birinci demet 10 ile 50 metrelik mesafeyi 60 – 50.000 km/sn arasındaki hızla kat eder. 30 ile 100 mikrosaniye süren bir aradan sonra ikinci bir deşarj birinci deşarjın yolunu izler ve birinciden 30 ile 50 metre arası daha ileri gider. Daha sonra üçüncü deşarj ardından dördüncü deşarj meydana gelir. Her bir deşarj öncekinden 30 ile 50 metre ileri giderek şimşeğin ucunun yeryüzüne yaklaşmasını sağlar. Bu arada yeryüzü ile bulut arasındaki potansiyel farkı gittikçe artar ve havanın delinmesi sonunda yeryüzünde bulunan sivri bir uç, bina, ağaç veya kule gibi bir noktaya pozitif yüklü bir demet deşarj olur ve bunun boyu 150 metreyi geçebilir. Bu deşarj esnasında 200.000 ampere kadar çıkan akım 100 milyon Voltluk bir gerilim ile toprağa akar. Bu akıma deşarj akımı denir. Bu akım saniyenin milyonda biri mertebesinde aralıklarla art arda gerçekleşmesiyle tamamlanır.
Elektrostatik yük; Elektrik yüklü bulutun altında kalan yeryüzünün üstündeki tüm teçhizat, elektrostatik alana maruz kalır. Bu elektrostatik alan yerküreden yüksekliğe bağlı olarak değişmektedir. Örneğin topraktan 10 m yüksekte bulunan EN Hattı fırtına sırasında toprağa göre 100 ila 300 kV arası fazla gerilime sahip olur. Deşarj esnasında bu yükün toprağa akması gerekmektedir.
Toprak akımı; Yıldırımın hemen ardından yıldırım akımı sonucu toprak akımları oluşur. Bulutun kapsadığı toprak alanından yıldırımın düştüğü noktaya doğru akım akmaya başlar. Bu bölgede bulunan herhangi bir iletken bu akım için topraktan daha kolay iletim sağladığından akım bu iletkenden geçmeye başlar ve bu akıma toprak akımı denir. Bu boşalma işlemi çok hızlı olduğundan (20 mikrosaniye) bu metaller üzerinde indüklenen gerilimler çok yüksek olmaktadır.
![image](https://www.wikipedia.tr-tr.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraXBlZGlhLnRyLXRyLm5pbmEuYXovaW1hZ2UvYUhSMGNITTZMeTkxY0d4dllXUXVkMmxyYVcxbFpHbGhMbTl5Wnk5M2FXdHBjR1ZrYVdFdlkyOXRiVzl1Y3k5MGFIVnRZaTg1THpreEwwVmhjblJvWDBkeWIzVnVaQzV6ZG1jdk1qSXdjSGd0UldGeWRHaGZSM0p2ZFc1a0xuTjJaeTV3Ym1jPS5wbmc=.png)
Yıldırımdan korunma dört ayrı şekilde yapılmaktadır.
1. Franklin çubuk paratoneri ile korunma; Bu tür korunma sisteminde aşağıdaki malzemeler kullanılmaktadır.
- Yakalama çubuğu,
- İniş iletkeni,
- Topraklama tesisatı,
2. Faraday kafesi ile koruma; Bu tür koruma sisteminde de Franklin çubuk sistemindeki gibi sistemler kullanılmaktadır. 3. Radyoaktif paratoner ile korunma;
- Radyoaktif paratoner ünitesi,
- Radyoaktif paratoner iniş iletkeni,
- Radyoaktif paratoner topraklama tesisatı, sistemleri kullanılmaktadır.
4. Yıldırımın düşmesini engellemek.
Franklin çubuklu paratonerle koruma;
Bu tür korumada sivri ucun oluşturduğu yakalama metodu kullanılır. Sivri uç, iniş iletkeni ile topraklama levhasına en kısa ve düz olarak irtibatlandırılır.
Franklin yakalama ucu; Çelik uçlu krom nikel kaplı ve pirinç üstü krom nikel kaplı olarak üretilmektedir. Zamanla havadaki atmosferik olaylardan etkilenmemesi için bunlardan pirinç olanı tercih edilmelidir. Franklin çubukları 20, 40, 50 ve 60 cm'lik boylarda üretilmektedir.
İniş iletkeni; Radyoaktif paratoner ve Franklin çubuklu paratonerlerde iniş iletkenleri aynıdır. Yıldırımın oluşturduğu yüksek amperli (200.000 A) akımın akması hâlinde iletken telinin herhangi bir zarara uğramaması gerekmektedir. İniş iletkeni ile paratoner ve topraklama arasını en kısa yoldan birbirine irtibatlandırmak gerekmektedir.
İniş iletkenleri 50 mm2 som bakır ve döşeneceği zeminden 5 cm açıkta olacak şekilde olmalıdır. Bakır iletkende ek yapmak gerekirse ekleri gümüş veya termo kaynağı ile yapmak gerekmektedir. İniş iletkeni mümkün olduğu kadar en kısa yoldan ve 90 dereceden büyük kavislerin olmamasına dikkat edilerek çekilmelidir. Ayrıca bir metre mesafe içinde iki veya daha fazla köşenin olmamasına dikkat edilmelidir.
Topraklama tesisatı; Franklin çubuklu paratoner. Faraday kafesli koruma ve radyoaktif paratonerde topraklama tesisatı aynı kullanılmaktadır. Topraklama tesisatı çubuk veya düz levha bakırdan yapılmaktadır. Topraklama direnci maksimum 5 ohm olmalıdır. Topraklama direnci 10 ohmdan büyük olursa sisteme topraklama çubuğu veya levhası eklenerek direncin limitler içinde olması sağlanır. Topraklama çubukları veya levhalarının gömüleceği toprağın dünyanın toprağı ile bağlantısı olması gerekmektedir. İniş iletkeni topraklama çubuklarına gümüş kaynağı ile yapılmalıdır. Ayrıca çubuk sayısı birden fazla ise çubuklar arasındaki mesafelerin 5m den daha az olmamasına ve aradaki bağlantı iletkeninin 50mm2 saf bakırdan olmasına dikkat edilmelidir.
Bu koruma tipi radyoaktif paratonerlerden önce kullanılmakta ise de yüksek yerlerdeki istasyon veya yerleşim yerlerinde radyoaktif paratonerle birlikte kullanılmaktadır. Faraday kafesli korumda istasyon binasının çatısının üzerine ve istasyonun kulesine muhtelif aralıklarla franklın çubukları cerleştirilerek iniş iletkenleri ile topraklama çubuklarına irtibatlandırılır. Şekil 1 de görüldüğü gibi. Yakalama uçları; Yakalama uçları olarak franklın çubukları kullanılmaktadır. Binanın çatısına bu çubuklar dik olarak çatıyı kaplayacak şekilde aralıklarla dik olarak yerleştirilir ve topraklama iletkenleri ile birbirine irtibatlandırılırlar.
İniş tesisatı; Dik olarak binanın çatısına yerleştirilen franklın çubukları 50mm2 lik saf bakırla ve tüm binayı kafes gibi saracak şekilde üstten, yanlardan ve toprak altından saracak şekilde tesis edilmelidir. Bakır iletkenler kroşelerle döşenmeli ve hiçbir noktadan binaya değmemelidir.
Radyoaktif paratoner ile korunma franklın çubuklu korunmaya benzemektedir. Aradaki tek farkı yakalama ucu olarak radyoaktif malzemeden yapılmış paratoner ünitesi kullanılmaktadır. Bununda yıldırımı yakalama yeteneği daha fazladır.
Radyoaktif paratoner ünitesi; Radyoaktif paratonerdeki amaç fırtınalı havalarda bulutlarda biriken elektrik yüklerinin insanlara, tesislere ve yapılara zarar vermeden olabilecek yüksek gerilimleri oluşturulan iyonize kanallarla toprağa vermektir. Radyoaktif paratonerler sivri bir ucun yaydığı iyonlara ek olarak radyoaktif maddenin oluşturduğu yüksek iyonlar sayesinde iyonize kanallar oluşturmaktadır. Yakalama ucunun toz ve yabancı maddeleri üzerinde bulundurmaması ve paratonerin alt kısımlarına iyon yaymaması istenmektedir.
Radyoaktif paratoner koruma yapacağı alanın en yüksek ve orta yerine konmalıdır. Ayrıca en yüksek noktadan 1.5m yükseğe tesis edilmelidir. Topraklama kazıklarının birbirine olan mesafeleri boylarının 1.5 katından daha küçük olmamalıdır çünkü çubuklar boyları kadar küresel bir alanda toprağa deşarj yapmaktadırlar.
![image](https://www.wikipedia.tr-tr.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraXBlZGlhLnRyLXRyLm5pbmEuYXovaW1hZ2UvYUhSMGNITTZMeTkxY0d4dllXUXVkMmxyYVcxbFpHbGhMbTl5Wnk5M2FXdHBjR1ZrYVdFdlkyOXRiVzl1Y3k5MGFIVnRZaTg0THpoakwwaHZZMmh6Y0dGdWJuVnVaM050WVhOMFgwMWhjM1JtZFhOelgwVnlaSFZ1WjE5SlRVZFFORFUyT0M1cWNHY3ZNakl3Y0hndFNHOWphSE53WVc1dWRXNW5jMjFoYzNSZlRXRnpkR1oxYzNOZlJYSmtkVzVuWDBsTlIxQTBOVFk0TG1wd1p3PT0uanBn.jpg)
Yıldırımın düşmesini engellemek;
Geleneksel yıldırımdan korunma metotlarının yeterli olmadığı TV ve radyo verici tesislerinde daha kompleks bir koruma gerekmektedir. Özellikle yüksek yapıların ve kulelerin yıldırımı daha çok çektiği düşünüldüğünde,bu tür bina ve kuleler normalde düşmeyecek olan yıldırımları tetikleyerek düşmesine neden olurlar. Dağlık bölgelerdeki kuleler ve binalar yıldırımı daha fazla çekerler. Yıldırım bulutlardaki yüksek potansiyellin toprağa boşalması işlemidir. Bu işlemin yavaş, yavaş ve sürekli olarak yapılması halinde bulutlardaki potansiyel azalacağından o bölgeye yıldırımın düşmesi engellenmiş olacaktır.
Enerji nakil hatlarının yıldırımdan korunması;
E.N. Hattının enerji taşıyan tellerinin ve direklerin tepesinden geçecek şekilde yıldırımdan koruma iletkeni olmalıdır.
E.N. Hattındaki direklerden birine yıldırım düştüğünde direğin ortalama direncinin 50 ohm olduğunu varsayarsak direk üzerinde düşen gerilim yaklaşık olarak 800 KV olur. Direk üzerinde oluşan bu gerilimden faz hattına izolatörlerden atlama meydana gelir. Atlayan bu gerilimde enerjinin beslediği sistemlere zarar verir. Buradan da anlaşılacağı gibi E.N. Hattının topraklamalarının iyi yapılarak topraklama direncinin küçük olması sağlanmalıdır. Bu direncin maksimum 10 ohm olması gerekir. E.N. Hatları direklerinin topraklama dirençlerinin 10 ohm olması durumunda direk üzerinde oluşabilecek yaklaşık gerilim 475 KV mertebesindedir.
E.N. Hatlarında genel olarak yıldırıma karşı koruyucu olarak iki yöntem uygulanır.
Paralel koruyucu yöntemi; Bu yöntemde faz ile toprak arasına yüksek gerilimi kısa devre yapacak malzemeler konulur. Bunlar paralel bağlanmış gaz tüplerinden, metal oksit varistörlerden oluşmaktadırlar. Bu tür koruma yöntemiyle yüzde yüzlük koruma sağlanamamaktadır, ancak bunların hatlara tesis edilmesi kolay olduğundan ve fiyatlarının ucuz olması nedeniyle sık olarak kullanılmaktadır.
Seri koruyucu yöntemi; Koruyucu malzeme faz iletkenine seri olarak bağlanır. Malzemenin içinde yıldırım enerjisini sınırlayan devre elamanları mevcuttur. Enerji hattına seri 1mhz e yüksek empedans gösterecek bir bobin bağlanır. Yıldırım bu bobinden geçemeyerek toprağa kısa devre edilir. Yıldırımın bobin den geçen kısımları da faz hatlarına bağlanan gerilim sınırlayıcı kontaktörlerle sistemlere ulaşması engellenmiş olur.
Kritik açıklık; Yıldırımdan korunma tesisatlarında fazla dikkat edilmeyen hususlardan birisi de kritik açıklıktır. Kritik açıklık paratonerle topraklama arasındaki iniş iletkeninin diğer iletkenlerle (elektrik tesisatı, zayıf akım tesisatı, telefon tesisatı vs.) arasındaki uzaklıktır. Bu açıklık belirli bir değerden küçük tutulduğunda iki iletken arasında endüksiyon yolu ile aşırı gerilimler oluşabilmektedir. Bu da sistemlere zarar vermektedir. Kritik açıklık emniyetli bir uzaklığın altına düşürülmemelidir. Bazı ülkelerde kabul edilen kritik açıklıklar Almanya’da 1,5 m, Birleşik Krallık'ta 1.83 m, Hollanda’da 1 m dir.
Topraklama; Topraklama malzemeleri olarak aşağıdaki malzemeler kullanılmaktadır. Topraklamanım yeterli seviyeye indirilememesi halinde bunlardan ikisi kullanılabilmektedir.
Bakır levhalar; 140 m² alanında 1mm, 1.5mm kalınlığında bakırdan yapılmış düz levhalardır.
Bakır çubuklar; 20 cm, 16 mm çaplarında 1 m, 1.5 m boylarında üretilmişlerdir.
Galvanizli çubuklar; Sıcak daldırma ile kaplanmış demir çubuklardır.
Statik topraklama; Türkiye'de fazla önemsenmeyen statik topraklama aslında elektronik cihazlar ve insan hayatı için önemlidir. Bina ve istasyonlardaki elektrik tesisatındaki arızalar nedeniyle binaya veya cihazlara kaçan elektriğin insanlara zarar vermeden toprağa boşalması için zorunlu olarak kullanılmalıdır.
Ayrıca bilgisayar ve vericiler gibi elektronik cihazların üzerinde biriken manyetik alanları toprağa boşaltmak için kullanılması zorunludur. TV verici istasyonlarında istasyonun bir köşesine topraklama barası yapılır istasyonda bulunan tüm cihazlar bu baraya bağlanır.
![image](https://www.wikipedia.tr-tr.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraXBlZGlhLnRyLXRyLm5pbmEuYXovaW1hZ2UvYUhSMGNITTZMeTkxY0d4dllXUXVkMmxyYVcxbFpHbGhMbTl5Wnk5M2FXdHBjR1ZrYVdFdlkyOXRiVzl1Y3k5MGFIVnRZaTh3THpBNEwxQmhjbUYwYjI1dVpYSnlaVjlrWlY5R2NtRnVhMnhwYmk1cWNHY3ZNakl3Y0hndFVHRnlZWFJ2Ym01bGNuSmxYMlJsWDBaeVlXNXJiR2x1TG1wd1p3PT0uanBn.jpg)
Koruma topraklaması; Canlıların dokunma ve adım gerilimlerine karşı korunmak için gerilim altında olmayan iletkenlerin topraklanması için yapılan topraklamaya denir.
Televizyon ve Radyo İstasyonlarında Yıldırım ve Topraklama ile ilgili işlemler bir üste yer alan maket şekil içerisinde kalın çizgilerle belirtilmektedir. Anten, kulesindeki paratoner için yapılan topraklama bağımsızdır. Ancak anten kulesi, binanın ve cihazlara ait topraklama yapıldıktan sonra, topraklama baraları birleştirilir. Enerji hattı üzerinden gelebilecek yıldırımdan korunmak için gerilim sınırlayıcı kontaktörler bulundurulmalıdır. Anten kulesi tepesi üzerindeki ikaz ledlerinin bulunması yıldırımın çekmelerinde etkili bir faktördür. Bu amaçla led’i besleyen enerji hattı da yıldırımdan etkilenebilecektir. Bu hat üzerinde de koruyucu devrelerin bulundurulması koruma sağlayacaktır. Topraklamaların Birleştirilmesi
Bir tesiste koruma,işletme ve yıldırım topraklamaları bulunabilirler.Koruma ve işletme topraklamalarının bir kısmı alçak gerilim ve bir kısmı yüksek gerilim tesislerine ait olabilirleri. Bir tesiste bulunan bu çeşitli cins topraklamaların biri biri ile birleştirilmesi bazı faydalar sağladığı halde bazı Zaralarda yol açabilirler. Topraklamaların birleştirilmesinin sağladığı en önemli yarar, toplam topraklama direncinin düşmesidir. Böylece topraklamaların daha ekonomik bir şekilde gerçekleştirilmesi mümkün olur Ayrıca farklı topraklamaların birleştirilmesi ile, bu topraklamalara bağlı kısımlar arasında tehlikeli gerilim farklarının meydana gelmesi önlenmiş olur.Topraklamaların birleştirilmelerinden doğan sakıncaların başında tehlikeli potansiyel sürüklenmeleri gelir. Onun için, 65 V’dan daha büyük topraklayıcı gerilimlerinin baş göstermesi halinde, sıfır hatları, kablo mahfazaları, su boruları, demir yolu rayları veya çitler üzerinden topraklayıcı geriliminin müsaade edilmeyen büyük bir kısmının civara sürüklenip sürüklenmediğini ve çok büyük temas ve adım gerilimlerinin meydana gelip gelmediklerini kontrol etmek gerekir.
Aşağıda birbirine bağlanabilecek olan topraklamaların en önemlileri özet olarak verilmiştir.
1) Santrallerin, bağlama ve transformatör istasyonlarının iç ihtiyaç tesisleri: Yüksek gerilim topraklama tesislerinin içinde bulunan ve yüksek gerilim tesisleri tarafından beslenen alçak gerilim tesislerinde bütün koruma ve işletme topraklamalarının birleştirilmeleri gerekir.
2) Bir yüksek gerilim topraklama tesisinin dışında bulanan alçak gerilim tesisleri: Böyle bir tesiste koruma ve işletme topraklamalarının birbirine bağlanabilmeleri için aşağıdaki şartların gerçekleşmesi gerekir.
Temas gerilimi AG’de 50V, OG’de 75V ve DC’de 120V’un altında olmalıdır.
Yüksek gerilim istasyonu sanayi tesislerinin içinde veya kapalı bir binada bulunmalıdır.
3) Yıldırım topraklaması, alçak gerilimtesislerinde hava hattına ait koruma iletkeni, transformatör istasyonlarının ve bağlama tesislerinin topraklama tesisleri ile bağlanırlar. Ayrıca bina yıldırımlık tesislerinin koruma işletme topraklamaları ile bağlanmasına müsaade edilir.
Wikimedia Commons'ta Topraklama ile ilgili ortam dosyaları bulunmaktadır. |
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Bu maddede bircok sorun bulunmaktadir Lutfen sayfayi gelistirin veya bu sorunlar konusunda tartisma sayfasinda bir yorum yapin Bu madde Vikipedi bicem el kitabina uygun degildir Maddeyi Vikipedi standartlarina uygun bicimde duzenleyerek Vikipedi ye katkida bulunabilirsiniz Gerekli duzenleme yapilmadan bu sablon kaldirilmamalidir Subat 2012 Bu madde olmasi gerekenden az ic baglanti icermektedir veya hic icermemektedir Lutfen bu sayfadan ilgili maddelere ic baglanti vermeye calisin Aralik 2023 Topraklama elektrikli cihazlarin herhangi bir elektrik kacagi tehlikesine karsi govdelerinin bir iletkenle topraga gomulu vaziyetteki topraklama sistemine baglanmasi yontemi Boylece cihazda elektrik kacagi varsa dokundugumuzda elektrik akimi bizim uzerimizden degil direnci daha az olan toprak hatti uzerinden gecer ve carpilma tehlikesi ortadan kalkmis olur Avustralya da bir evde tipik topraklama elektrodu solda Belirgin yesil ve sari topraklama teline dikkat edin Topraklamanin gorevini yapabilmesi icin cihazin govdesinden topraga kadar olan elektriksel direncin yeterince dusuk olmasi gerekir Topraklama iletkenlerinin direnci onemli bir direnc olusturmaz Asil onemli direnc toprak icinde gomulu bulunan topraklama iletkenlerinden topraga gecis direncidir Topraga gecis direncini azaltabilmek icin topraklama elektrotlari derine gomulur uzun tutulur ve iletkenligi daha fazla olan toprak bulunmaya calisilir Ornek olarak toprak altinda islakligin basladigi noktaya elektrotlar gomulur Dunyanin kendisinin direnci pratikte sifir kabul edilebildigi icin dunyanin kendisi bir iletken gorevi gorur ve devreyi tamamlar Toprak cok buyuk kutleli iletken bir kitledir ve butun elektrik tesislerinin bulundugu binalari veya acik hava tesislerini sinesinde tasir Arizasiz bir sebeke isletmesinde toprak uzerinden onemsiz derecede kucuk akimlar gecer Eger elektrik tesislerinde bir motor isteyerek veya bir hata sonucunda toprak bir iletkenin baglanti haline gelirse tesisin bu noktasi ile toprak ayni potansiyeli alir Bundan baska simetrik olmayan sebeke hatalarinda toprak uzerinden buyuk akimlarin gecmesi beklenebilir Topraktan gecen akimin bir kismi ariza yerinde bulunan bir kimsenin uzerinden gecerse hayati tehlike yaratabilir Topraktan gecen kacak akimlar ayrica yangina da sebep olabilir Topragin kendi direnci 0 05 ohm km gibi gayet kucuk bir degerdedir Fakat toprak uzerinden gecen akimin degerini tayin eden devre direnci toprak ile temas haline gelen noktalardaki gecis veya yayilma direncidir Bazi hallerde bu temas bir izolasyon hatasi sonucunda tesadufi olarak meydana gelir Bazi hallerde ise ozel olarak topraga yerlestirilen bir topraklayici elektrot uzerinden toprak ile temasi saglanir buna topraklama denir Burada aranan en onemli ozellik toprak gecis veya yayilma direncinin mumkun oldugu kadar kucuk olmasidir Toprak uzerinden gecen hata akiminin degeri ayrica sebekenin yildiz noktasinin durumuna baglidir Mesela yildiz noktasi yalitilmis sebekelerde bir toprak temasi halinde sebekenin cinsine ve buyuklugune bagli olarak 50 100 A mertebesinde bir kapasitif akim gecer Toprak temasi akiminda yildiz noktasina bagli bir petersen bobini uzerinden yaklasik olarak 5 10 A gibi bir aktif artik akim gecer Yildiz noktasi direkt topraklanmis bir sebekede ise bir toprak kisa devresi akimi 1 kA kadardir Elektrik sebekelerinde topraklama tesisleri bir ariza halinde kisa devre akimlarinin insan hayatini tehlikeye sokmayacak yoldan gecmelerini saglar Bu bakimdan guvenilir bir topraklamanin elde edilmesi icin bunun iyi hesaplanmasi ve sartlara uygun bir sekilde tesis edilmesi gerekir Topraklamanin hesaplanmasinda tesisin geriliminden ziyade toprak hatalarinda gecen akimlar rol oynar Topraklama tesisinin hesaplanmasinda su islemlerin yapilmasi gerekir 1 Muhtemel en buyuk hata akiminin hesaplanmasi 2 En buyuk toprak akiminin tayini 3 Yayilma direncinin hesaplanmasi 4 Topraklayici geriliminin tayini 5 Temas ve adim gerilimlerinin bulunmasi Topraklama tesislerinde hayati onemi haiz olan temas ve adim gerilimi uc boyutlu bir akim alaninin kisimlari oldugundan bir topraklama tesisinin hesaplanmasi elektroteknigin zor problemleri arasindadir Ayrica topragin ozgul direncinin tayinindeki guvensizlik yuzunden yapilan hesaplar sonucunda guvenilir degerlerin bulunmasi mumkun olmaz Asagida aciklanacagi gibi tesislerde kullanilan en onemli topraklamalar Koruma topraklamasi Isletme topraklamasi Yildirim topraklamasiKoruma topraklamasiYuksek gerilim tesislerinde insanlari yuksek temas gerilimine karsi korumak icin koruma topraklamasi yapilir Bunun icin isletme akim devresine ait olmayan fakat bir hata halinde gerilim altinda kalabilen ve insanlarin temas edebilecegi butun cihaz ve tesis elemanlarinin madeni kisimlari topraklama iletkeni uzerinden bir topraklayiciya baglanir Alcak gerilim tesislerinde temas gerilimine karsi koruma saglamak icin uygulanan cesitli metotlar arasinda koruma topraklamasi da vardir Fakat bunun cok iyi bir metot olmadigi ve cesitli sakincalarinin oldugu aciklanmistir Buna karsilik yuksek gerilim tesislerinde tehlikeli temas ve adim gerilimlerine karsi koruma saglamak icin yegane koruma metodu koruma topraklamasidir Koruma topraklamasi yapilacak tesisin boyutlandirilmasi bakimindan ana kriter temas gerilimi oldugundan Alman VDE yonetmeliklerine gore topraklama tesisleri o sekilde yapilmis olmalidir Yildiz noktasi yalitilmis veya kompanzasyon bobini uzerinden topraklanmis sebekelerde temas gerilimi 50 V un ustune cikmamalidir Yildiz noktasi surekli veya gecici olarak kucuk degerli bir direnc uzerinden topraklanan sebekelerde temas gerilimi sekilde verilen egrideki degerlerin uzerine cikmamalidir Bu egrinin her noktasi icin elektrik miktarinin Q 70 mAs degerini asmamasi sarti yerine getirilmistir Zira yapilan arastirmalara gore olumle sonuclanan elektrik kazalarinda bu elektrik miktari tespit edilmediginden bu deger bir kriter olarak gecerlidir Burada vucut direnci icin en dusuk deger olarak 1000 ohm kabul edilmistir Isletme topraklamasiElektrik tesislerinde isletme akim devresine ait bir noktanin topraklanmasina isletme topraklamasi denir Cihazlarin ve tesislerin normal isletmeleri icin bu topraklama gerekir Isletme topraklamasi iki cinstir Direkt topraklama Bu durumda topraklama uzerinde topraklama empedansindan baska hicbir direnc bulunmaz Mesela sebekenin yildiz noktasinin direkt topraklanmasi bu cins topraklamadir Endirekt topraklama Bu durumda topraklama ilave bir ohmik enduktif ve kapasitif direnc uzerinden yapilir Isletme topraklamasi isletme akim devresinin topraga karsi potansiyelinin belirli bir degerde bulundurulmasini saglar Koruma topraklamasi uzerinden yalniz bir hata sonucu bir akim gectigi halde isletme topraklamasi uzerinden arizasiz durumda dahi bir akim gecebilir Hem alcak gerilim hem de yuksek gerilim tesislerinde yildiz noktasinin topraklamasi bir isletme topraklamasidir Isletme topraklamasi fonksiyon bakimindan koruma topraklamasi ile yakindan ilgilidir Mesela bir fazli toprak temasinda hata akimi devresini isletme topraklamasi uzerinden tamamlayarak ariza bir fazli kisa devreye donusmektedir Alcak gerilim tesislerini besleyen akim kaynaklarinin yildiz noktalari genellikle bir isletme topraklamasi uzerinden topraklanir Bunun toplam direncinin Ro kucuk veya 2 ohm olmasi arzu edilir Zira bir faz toprak kisa devresinde Ro direnci uzerinden koruma hattinin ve buna bagli cisimlerin topraga karsi gerilimi yukselir Topraklama ve yildirimdan korunmak icin alinan onlemler genel olarak TV verici ve aktarici istasyonlarinin tesisi sirasinda ikinci derecede onemsenen hususlar icinde yer alir Ancak istasyonlarin bulundugu cografi kosullar ve enerji sartlari nedeniyle topraklama hatasindan ve yildirimdan meydana gelen etkiler milyarlarca lira degerindeki tesis ve cihazlara buyuk zararlar verir Yaptigi tahribatin buyuklugu ile dogru orantili olarak uzun sureli yayin kesintilerine maruz kalinir Yildirim topraklamasiElektrik tesislerini yildirima karsi korumak icin parafudurlarin topraklama uclari ile acik hava tesislerinde yildirimin dusmesi ihtimali olan butun madeni kisimlar mesela hava hatlarinin koruma iletkenleri madeni veya beton direkler ozel bir topraklayici uzerinden topraklanir Buna yildirim topraklamasi adi verilir Yildirim topraklamasi da bir nevi koruma topraklamasidir ve onun icin iki topraklama birbirine baglanir Yildirim topraklamasinin amaci hem elektrik tesislerine dusen bir yildirimin sebep oldugu asiri gerilim gerilim dalgasinin isletme araclarina zarar vermeden topraga iletilmesi hem de binalara dusen yildirimin insan hayatina zarar vermeden ve bir yangina sebep olmadan topraga atilarak zararsiz hale getirilmesidir Tarih boyunca yildirimdan anlasildigi kadariyla yildirimdan korunma sistemleri de o oranda gelismistir Yildirim uzerine ilk teoriler 17 yuzyilda tespit edilmeye baslanmistir Descartes adindaki bilim adami bulutlarin carpismasindan sikisan havanin isik ve isi etkisi meydana getirdigini ve isinin gurultuye neden oldugunu soyleyerek yildirimla ilgili ilk teoriyi ortaya atmistir 18 yuzyilin ortalarinda Rahip Nollet Denel Fizik Dersleri adli kitabinda elektrikle yildirimin ilgisini anlatmistir Bu tarihten sonra fizikci Jallbert yildirim olayi ile sivri uclarin ilgisini dile getirmistir Yine ayni yillarda Romans yildirim olayinin bir elektriksel olay oldugunu soyleyerek yildirim olayinda elektrikten bahsediyordu Franklin 1725 yilinda balon deneyi yaparak bulutlarin elektrik yuklu oldugunu ispatlamistir Daha sonra yildirim konusundaki gelismeler 1929 yilinda Ingiliz doktor Simson ve Fransiz Mathias tarafindan yapilan aciklamalarla devam etmistir Yildirimin meydana gelisinin yapilan gozlemler ve incelemeler sonunda dort sekilde oldugunu ortaya koymaktadir inisli cikisli inisli cikisli Bunlardan en fazla goruleni inisli olanidir Yildirim bulut ile yer arasindaki elektrik yuklerinin hizli desarj olma olayidir Havada asili bulunan elektrik yuklu bulutlarda hava iyi bir iletken olmadigi icin yaklasik 10 milyon Voltluk gerilim olusturur Bu bulutlarin sarj olmasi aninda firtina bulutunun tabani yere yakin olan kismi negatif yukle yuklenir Bu arada yer pozitif yukle yuklenir Bazi durumlarda bunun tersi de mumkundur Sonuc olarak yuklenme islemi bulut boyutunda yerde de olusur Firtinanin artmasiyla bulutlardaki negatif ve yerdeki pozitif yuk ayrismasi devam eder Firtina siddetlendikce bulutla yer arasinda bulunan yalitkan hava iletken hale gecmeye baslar ve bulutla yer arasindaki potansiyel farki da arttikca havayi delmesi kolaylasir Havanin delinmesiyle buluttaki yuksek voltaj topraga desarj olur Bu desarjlarda 2000 ile 200 000 amper arasi akim akmaktadir Atmosferik olaylarda bulutla bulut arasinda voltaj bosalmasina simsek bulutla yer arasindaki voltaj bosalmasina yildirim denir Yildirimin olusmasi bir bulutun alt kismindaki enerjinin yeterli seviyeye geldigi zaman 10 kV cm topraga dogru bir elektron demeti olarak harekete gecmesidir Birinci demet 10 ile 50 metrelik mesafeyi 60 50 000 km sn arasindaki hizla kat eder 30 ile 100 mikrosaniye suren bir aradan sonra ikinci bir desarj birinci desarjin yolunu izler ve birinciden 30 ile 50 metre arasi daha ileri gider Daha sonra ucuncu desarj ardindan dorduncu desarj meydana gelir Her bir desarj oncekinden 30 ile 50 metre ileri giderek simsegin ucunun yeryuzune yaklasmasini saglar Bu arada yeryuzu ile bulut arasindaki potansiyel farki gittikce artar ve havanin delinmesi sonunda yeryuzunde bulunan sivri bir uc bina agac veya kule gibi bir noktaya pozitif yuklu bir demet desarj olur ve bunun boyu 150 metreyi gecebilir Bu desarj esnasinda 200 000 ampere kadar cikan akim 100 milyon Voltluk bir gerilim ile topraga akar Bu akima desarj akimi denir Bu akim saniyenin milyonda biri mertebesinde araliklarla art arda gerceklesmesiyle tamamlanir Elektrostatik yuk Elektrik yuklu bulutun altinda kalan yeryuzunun ustundeki tum techizat elektrostatik alana maruz kalir Bu elektrostatik alan yerkureden yukseklige bagli olarak degismektedir Ornegin topraktan 10 m yuksekte bulunan EN Hatti firtina sirasinda topraga gore 100 ila 300 kV arasi fazla gerilime sahip olur Desarj esnasinda bu yukun topraga akmasi gerekmektedir Toprak akimi Yildirimin hemen ardindan yildirim akimi sonucu toprak akimlari olusur Bulutun kapsadigi toprak alanindan yildirimin dustugu noktaya dogru akim akmaya baslar Bu bolgede bulunan herhangi bir iletken bu akim icin topraktan daha kolay iletim sagladigindan akim bu iletkenden gecmeye baslar ve bu akima toprak akimi denir Bu bosalma islemi cok hizli oldugundan 20 mikrosaniye bu metaller uzerinde induklenen gerilimler cok yuksek olmaktadir Yildirimdan korunma dort ayri sekilde yapilmaktadir 1 Franklin cubuk paratoneri ile korunma Bu tur korunma sisteminde asagidaki malzemeler kullanilmaktadir Yakalama cubugu Inis iletkeni Topraklama tesisati 2 Faraday kafesi ile koruma Bu tur koruma sisteminde de Franklin cubuk sistemindeki gibi sistemler kullanilmaktadir 3 Radyoaktif paratoner ile korunma Radyoaktif paratoner unitesi Radyoaktif paratoner inis iletkeni Radyoaktif paratoner topraklama tesisati sistemleri kullanilmaktadir 4 Yildirimin dusmesini engellemek Franklin cubuklu paratonerle koruma Bu tur korumada sivri ucun olusturdugu yakalama metodu kullanilir Sivri uc inis iletkeni ile topraklama levhasina en kisa ve duz olarak irtibatlandirilir Franklin yakalama ucu Celik uclu krom nikel kapli ve pirinc ustu krom nikel kapli olarak uretilmektedir Zamanla havadaki atmosferik olaylardan etkilenmemesi icin bunlardan pirinc olani tercih edilmelidir Franklin cubuklari 20 40 50 ve 60 cm lik boylarda uretilmektedir Inis iletkeni Radyoaktif paratoner ve Franklin cubuklu paratonerlerde inis iletkenleri aynidir Yildirimin olusturdugu yuksek amperli 200 000 A akimin akmasi halinde iletken telinin herhangi bir zarara ugramamasi gerekmektedir Inis iletkeni ile paratoner ve topraklama arasini en kisa yoldan birbirine irtibatlandirmak gerekmektedir Inis iletkenleri 50 mm2 som bakir ve dosenecegi zeminden 5 cm acikta olacak sekilde olmalidir Bakir iletkende ek yapmak gerekirse ekleri gumus veya termo kaynagi ile yapmak gerekmektedir Inis iletkeni mumkun oldugu kadar en kisa yoldan ve 90 dereceden buyuk kavislerin olmamasina dikkat edilerek cekilmelidir Ayrica bir metre mesafe icinde iki veya daha fazla kosenin olmamasina dikkat edilmelidir Topraklama tesisati Franklin cubuklu paratoner Faraday kafesli koruma ve radyoaktif paratonerde topraklama tesisati ayni kullanilmaktadir Topraklama tesisati cubuk veya duz levha bakirdan yapilmaktadir Topraklama direnci maksimum 5 ohm olmalidir Topraklama direnci 10 ohmdan buyuk olursa sisteme topraklama cubugu veya levhasi eklenerek direncin limitler icinde olmasi saglanir Topraklama cubuklari veya levhalarinin gomulecegi topragin dunyanin topragi ile baglantisi olmasi gerekmektedir Inis iletkeni topraklama cubuklarina gumus kaynagi ile yapilmalidir Ayrica cubuk sayisi birden fazla ise cubuklar arasindaki mesafelerin 5m den daha az olmamasina ve aradaki baglanti iletkeninin 50mm2 saf bakirdan olmasina dikkat edilmelidir Bu koruma tipi radyoaktif paratonerlerden once kullanilmakta ise de yuksek yerlerdeki istasyon veya yerlesim yerlerinde radyoaktif paratonerle birlikte kullanilmaktadir Faraday kafesli korumda istasyon binasinin catisinin uzerine ve istasyonun kulesine muhtelif araliklarla franklin cubuklari cerlestirilerek inis iletkenleri ile topraklama cubuklarina irtibatlandirilir Sekil 1 de goruldugu gibi Yakalama uclari Yakalama uclari olarak franklin cubuklari kullanilmaktadir Binanin catisina bu cubuklar dik olarak catiyi kaplayacak sekilde araliklarla dik olarak yerlestirilir ve topraklama iletkenleri ile birbirine irtibatlandirilirlar Inis tesisati Dik olarak binanin catisina yerlestirilen franklin cubuklari 50mm2 lik saf bakirla ve tum binayi kafes gibi saracak sekilde ustten yanlardan ve toprak altindan saracak sekilde tesis edilmelidir Bakir iletkenler kroselerle dosenmeli ve hicbir noktadan binaya degmemelidir Radyoaktif paratoner ile korunma franklin cubuklu korunmaya benzemektedir Aradaki tek farki yakalama ucu olarak radyoaktif malzemeden yapilmis paratoner unitesi kullanilmaktadir Bununda yildirimi yakalama yetenegi daha fazladir Radyoaktif paratoner unitesi Radyoaktif paratonerdeki amac firtinali havalarda bulutlarda biriken elektrik yuklerinin insanlara tesislere ve yapilara zarar vermeden olabilecek yuksek gerilimleri olusturulan iyonize kanallarla topraga vermektir Radyoaktif paratonerler sivri bir ucun yaydigi iyonlara ek olarak radyoaktif maddenin olusturdugu yuksek iyonlar sayesinde iyonize kanallar olusturmaktadir Yakalama ucunun toz ve yabanci maddeleri uzerinde bulundurmamasi ve paratonerin alt kisimlarina iyon yaymamasi istenmektedir Radyoaktif paratoner koruma yapacagi alanin en yuksek ve orta yerine konmalidir Ayrica en yuksek noktadan 1 5m yuksege tesis edilmelidir Topraklama kaziklarinin birbirine olan mesafeleri boylarinin 1 5 katindan daha kucuk olmamalidir cunku cubuklar boylari kadar kuresel bir alanda topraga desarj yapmaktadirlar Yildirimin dusmesini engellemek Geleneksel yildirimdan korunma metotlarinin yeterli olmadigi TV ve radyo verici tesislerinde daha kompleks bir koruma gerekmektedir Ozellikle yuksek yapilarin ve kulelerin yildirimi daha cok cektigi dusunuldugunde bu tur bina ve kuleler normalde dusmeyecek olan yildirimlari tetikleyerek dusmesine neden olurlar Daglik bolgelerdeki kuleler ve binalar yildirimi daha fazla cekerler Yildirim bulutlardaki yuksek potansiyellin topraga bosalmasi islemidir Bu islemin yavas yavas ve surekli olarak yapilmasi halinde bulutlardaki potansiyel azalacagindan o bolgeye yildirimin dusmesi engellenmis olacaktir Enerji nakil hatlarinin yildirimdan korunmasi E N Hattinin enerji tasiyan tellerinin ve direklerin tepesinden gececek sekilde yildirimdan koruma iletkeni olmalidir E N Hattindaki direklerden birine yildirim dustugunde diregin ortalama direncinin 50 ohm oldugunu varsayarsak direk uzerinde dusen gerilim yaklasik olarak 800 KV olur Direk uzerinde olusan bu gerilimden faz hattina izolatorlerden atlama meydana gelir Atlayan bu gerilimde enerjinin besledigi sistemlere zarar verir Buradan da anlasilacagi gibi E N Hattinin topraklamalarinin iyi yapilarak topraklama direncinin kucuk olmasi saglanmalidir Bu direncin maksimum 10 ohm olmasi gerekir E N Hatlari direklerinin topraklama direnclerinin 10 ohm olmasi durumunda direk uzerinde olusabilecek yaklasik gerilim 475 KV mertebesindedir E N Hatlarinda genel olarak yildirima karsi koruyucu olarak iki yontem uygulanir Paralel koruyucu yontemi Bu yontemde faz ile toprak arasina yuksek gerilimi kisa devre yapacak malzemeler konulur Bunlar paralel baglanmis gaz tuplerinden metal oksit varistorlerden olusmaktadirlar Bu tur koruma yontemiyle yuzde yuzluk koruma saglanamamaktadir ancak bunlarin hatlara tesis edilmesi kolay oldugundan ve fiyatlarinin ucuz olmasi nedeniyle sik olarak kullanilmaktadir Seri koruyucu yontemi Koruyucu malzeme faz iletkenine seri olarak baglanir Malzemenin icinde yildirim enerjisini sinirlayan devre elamanlari mevcuttur Enerji hattina seri 1mhz e yuksek empedans gosterecek bir bobin baglanir Yildirim bu bobinden gecemeyerek topraga kisa devre edilir Yildirimin bobin den gecen kisimlari da faz hatlarina baglanan gerilim sinirlayici kontaktorlerle sistemlere ulasmasi engellenmis olur Kritik aciklik Yildirimdan korunma tesisatlarinda fazla dikkat edilmeyen hususlardan birisi de kritik acikliktir Kritik aciklik paratonerle topraklama arasindaki inis iletkeninin diger iletkenlerle elektrik tesisati zayif akim tesisati telefon tesisati vs arasindaki uzakliktir Bu aciklik belirli bir degerden kucuk tutuldugunda iki iletken arasinda enduksiyon yolu ile asiri gerilimler olusabilmektedir Bu da sistemlere zarar vermektedir Kritik aciklik emniyetli bir uzakligin altina dusurulmemelidir Bazi ulkelerde kabul edilen kritik acikliklar Almanya da 1 5 m Birlesik Krallik ta 1 83 m Hollanda da 1 m dir Topraklama Topraklama malzemeleri olarak asagidaki malzemeler kullanilmaktadir Topraklamanim yeterli seviyeye indirilememesi halinde bunlardan ikisi kullanilabilmektedir Bakir levhalar 140 m alaninda 1mm 1 5mm kalinliginda bakirdan yapilmis duz levhalardir Bakir cubuklar 20 cm 16 mm caplarinda 1 m 1 5 m boylarinda uretilmislerdir Galvanizli cubuklar Sicak daldirma ile kaplanmis demir cubuklardir Statik topraklama Turkiye de fazla onemsenmeyen statik topraklama aslinda elektronik cihazlar ve insan hayati icin onemlidir Bina ve istasyonlardaki elektrik tesisatindaki arizalar nedeniyle binaya veya cihazlara kacan elektrigin insanlara zarar vermeden topraga bosalmasi icin zorunlu olarak kullanilmalidir Ayrica bilgisayar ve vericiler gibi elektronik cihazlarin uzerinde biriken manyetik alanlari topraga bosaltmak icin kullanilmasi zorunludur TV verici istasyonlarinda istasyonun bir kosesine topraklama barasi yapilir istasyonda bulunan tum cihazlar bu baraya baglanir Koruma topraklamasi Canlilarin dokunma ve adim gerilimlerine karsi korunmak icin gerilim altinda olmayan iletkenlerin topraklanmasi icin yapilan topraklamaya denir Televizyon ve Radyo Istasyonlarinda Yildirim ve Topraklama ile ilgili islemler bir uste yer alan maket sekil icerisinde kalin cizgilerle belirtilmektedir Anten kulesindeki paratoner icin yapilan topraklama bagimsizdir Ancak anten kulesi binanin ve cihazlara ait topraklama yapildiktan sonra topraklama baralari birlestirilir Enerji hatti uzerinden gelebilecek yildirimdan korunmak icin gerilim sinirlayici kontaktorler bulundurulmalidir Anten kulesi tepesi uzerindeki ikaz ledlerinin bulunmasi yildirimin cekmelerinde etkili bir faktordur Bu amacla led i besleyen enerji hatti da yildirimdan etkilenebilecektir Bu hat uzerinde de koruyucu devrelerin bulundurulmasi koruma saglayacaktir Topraklamalarin Birlestirilmesi Bir tesiste koruma isletme ve yildirim topraklamalari bulunabilirler Koruma ve isletme topraklamalarinin bir kismi alcak gerilim ve bir kismi yuksek gerilim tesislerine ait olabilirleri Bir tesiste bulunan bu cesitli cins topraklamalarin biri biri ile birlestirilmesi bazi faydalar sagladigi halde bazi Zaralarda yol acabilirler Topraklamalarin birlestirilmesinin sagladigi en onemli yarar toplam topraklama direncinin dusmesidir Boylece topraklamalarin daha ekonomik bir sekilde gerceklestirilmesi mumkun olur Ayrica farkli topraklamalarin birlestirilmesi ile bu topraklamalara bagli kisimlar arasinda tehlikeli gerilim farklarinin meydana gelmesi onlenmis olur Topraklamalarin birlestirilmelerinden dogan sakincalarin basinda tehlikeli potansiyel suruklenmeleri gelir Onun icin 65 V dan daha buyuk topraklayici gerilimlerinin bas gostermesi halinde sifir hatlari kablo mahfazalari su borulari demir yolu raylari veya citler uzerinden topraklayici geriliminin musaade edilmeyen buyuk bir kisminin civara suruklenip suruklenmedigini ve cok buyuk temas ve adim gerilimlerinin meydana gelip gelmediklerini kontrol etmek gerekir Asagida birbirine baglanabilecek olan topraklamalarin en onemlileri ozet olarak verilmistir 1 Santrallerin baglama ve transformator istasyonlarinin ic ihtiyac tesisleri Yuksek gerilim topraklama tesislerinin icinde bulunan ve yuksek gerilim tesisleri tarafindan beslenen alcak gerilim tesislerinde butun koruma ve isletme topraklamalarinin birlestirilmeleri gerekir 2 Bir yuksek gerilim topraklama tesisinin disinda bulanan alcak gerilim tesisleri Boyle bir tesiste koruma ve isletme topraklamalarinin birbirine baglanabilmeleri icin asagidaki sartlarin gerceklesmesi gerekir Temas gerilimi AG de 50V OG de 75V ve DC de 120V un altinda olmalidir Yuksek gerilim istasyonu sanayi tesislerinin icinde veya kapali bir binada bulunmalidir 3 Yildirim topraklamasi alcak gerilimtesislerinde hava hattina ait koruma iletkeni transformator istasyonlarinin ve baglama tesislerinin topraklama tesisleri ile baglanirlar Ayrica bina yildirimlik tesislerinin koruma isletme topraklamalari ile baglanmasina musaade edilir Wikimedia Commons ta Topraklama ile ilgili ortam dosyalari bulunmaktadir