Elektrik Sistemlerinde Neden Topraklama Önemlidir?
Elektrik ile uğraşanlar şunu çok iyi bilirler: eğer bir tesiste bir motor veya bir cihaz arızalanıyorsa, başka motorlar ve cihazlar da arka arka arkaya arızalanmaya başlmışsa, buna rağmen yapılan ölçümlerde gerilimde herhangi bir anormal durum izlenmiyorsa, kısaca arızaların nedeni ortaya çıkarılamıyorsa bunun tek nedeni olabilir, o da sistemde bir topraklama hatasının olmasıdır. Bunun gibi olaylar ile genelde eskimeye başlayan tesislerde karşılaşılmaktadır.
Aslında bu tür arızalarda eğer bir gerilim farkı varsa, toprak ile faz arasında bir gerilim değeri ölçülmüşse, fazlar arası gerilimin üzerinde bir gerilim değeri görmek mümkündür. Bu durumda arızalanan cihazlar kontrol edildiği zaman bu chazların metal kısımları ile gerilim altında kalan kısımlar arasında bir temas olduğu ve küçük bir ark ortaya çıktığı görülür.
Sistem topraklaması derken, işletme topraklamasının yapılmamış veya problemli olması kasdedilmektedir. Eğer işletmede doğru bir topraklama yapılmamışsa, sistemde herhangi bir faz ile toprak arızasında geçici aşırı gerilimler ortaya çıkar. Bu durum topraklaması iyi çalışmayan tesislerde de bir miktar gerilim yükselmesine neden olabilir. İşletmedeki motor veya cihazların arka arkaya arızalanması bu nedenledir. Bu yüzden, bir yandan toprak ve faz arızası ile sistemde aşırı gerilimlerin önlenmesi, bir yandan da sistemdeki cihazların arızalanmalarının önüne geçilmesi ancak işletme topraklamasının doğru yapılması ile sağlanabilir. Ancak bu şekilde tesisinin güvenilirliği sağlanabilir.
Doğru tasarlanan ve uygulanan bir topraklama sistemi sayesinde, elektrik tesisatında ortaya çıkacak arızalara karşı hem insanların can güvenliği hem de sistemdeki cihazlar ve ekipmanları korunmuş olacaktır. Aksi halde iyi bir topraklama yapılmamışsa, hem sistemin güvenilirliği düşecek hem de cihazlar bundan zarar görecek, hatta insanların can güvenliği tehlikeye girecektir.
Bir işletmede iyi bir topraklama sisteminin kurulmasının hedefi genel olarak şudur:
- Çalışanların güvenliğini sağlamak
- Elektronik cihazları, gerilim yükselmelerinin zararlı etkilerine karşı korumak
- Bilgisayar sistemlerini ve hassas elektronik cihazları, radyo frekanslarının yaratacağı zararlı etkilere karşı korumak
Topraklama, elektrik gücü ile çalışan makinaların ve ekipmanların bir elektrik kaçağı olması durumunda hayati bir önleme sahiptir. Topraklama ile, en basit anlamda, kaçak elektrik bir iletken yardımı ile toprağa verilmiş olmaktadır. Hem yaşamsal bir tehlike yaratmaması hem de makina ve ekipmanlarının kullanım ömürleri açısından kaçak elektriğin kesinlikle topraklanması gerekmektedir. Bu şekilde cihazda ortaya çıkacak fazla elektrik yükü, direnci daha düşük olan toprağa aktarılmış olmaktadır.
Genel olarak binalara elektrik, faz ve nötr hatları ile verilmektedir. Bütün elektrikle çalışan donanımlar için bu iki hatta gerek vardır. Ancak bu donanımların güvenliğini sağlamak amacı ile üçüncü bir hat olan topraklamaya gerek duyulmaktadır.
Amacına bağlı olarak uygulamada üç farklı topraklama yapılmaktadır:
- Koruma topraklaması, bir tehlike durumunda insanların can ve mal güvenliğini sağlamak amacı ile yapılır. Elektronik aletlerin elektrik akımı bulunan kısımları yanında, akım bulunmayan ancak bir elektrik kaçağı durumunda insana elektrik iletme tehlikesi olan dış metal yüzeylerin topraklanması bu amaçla yapılmaktadır. Örneğin yürüyen merdivenler için koruma topraklaması yapılır.
- İşletme topraklaması, işletmelerde elektrik akım değerinin beklenen değerde olması amacı ile yapılır.
- Fonksiyon topraklaması, sadece belli bir amaçla yapılır. Örneğin raylı sistemlerin topraklaması ya da yıldırımlara karşı korunma gibi.
Topraklama Muayenesinin Esasları Nelerdir?
Topraklama son derece önemli bir konudur ve topraklama yapılması çeşitli yasal düzenlemelerle zorunlu hale getirilmiştir. Çıkarılan belli başlıca yasal düzenlemeler şunlardır:
- Elektrik Tesislerinde Topraklamalar Yönetmeliği: Bu yönetmelik, frekansı 100 Hz’in altında olan alternatif akım ve doğru akım elektrik tesislerinde topraklama tesislerinin kurulması, çalıştırılması, denetlenmesi ve can ve mal güvenliği açısından faaliyetlerin güvenlikle sürdürülmesine yönelik esasları kapsamaktadır.
- Elektrik Kuvvetli Akım Tesisleri Yönetmeliği: Bu yönetmelik, elektrik kuvvetli akım tesislerinin kurulması, çalıştırılması ve bakımının, insanların can ve mal güvenliği açısından güvenle yapılmasına yönelik esasları kapsamaktadır.
- Elektrik İç Tesisleri Yönetmeliği: Bu yönetmelik, elektrik iç tesislerinin kurulması, çalıştırılması ve bakımının, insanların can ve mal güvenliği açısından güvenle yapılmasına yönelik esasları kapsamaktadır.
Bu sayılanlar dışında başka yasal düzenlemeler de bulunmaktadır. Bu yasal düzenlemelerde çeşitli topraklama tesislerinin muayene, ölçme ve kontrol işlemlerine yönelik periyodlar yer almaktadır. Örneğin,
- Sanayi tesisleri ve ticaret merkezlerinde, topraklamalara ilişkin dirençlerin muayene ve ölçümlerinin her yıl en az bir kere, topraklama tesisleri ile ilgili diğer muayene, ölçme ve kontrollerin ise iki yılda bir yapılması gerekmektedir.
- Enerji nakil ve dağıtım hatları dışında, elektrik üretim, iletim ve dağıtım tesisleri kontrollerinin iki yılda bir yapılması gerekmektedir.
- Enerji nakil ve dağıtım hatlarının kontrollerinin, beş yılda bir yapılması gerekmektedir.
- Sabit olmayan tesislerde sabit işletme elemanları kontrollerinin her yıl en bir kere, yer değiştirebilen işletme elemanları içinse 6 ay bir yapılması gerekmektedir.
- Parlayıcı, Patlayıcı Tehlikeli ve Zararlı Maddelerle Çalışılan İşyerleri ve İşlerde Alınacak Tedbirler Hakkında Tüzük kapsamına giren tesislerde ve nemli ortamlarda çalışılan işletmelerde topraklama tesisleri kontrollerinin her yıl en az bir kere yapılması gerekmektedir.
Çalışma ve Sosyal Güvenlik Bakanlığı tarafından 2013 yılında İş Ekipmanlarının Kullanımında Sağlık ve Güvenlik Şartları Yönetmeliği esaslarına göre, yukarıda sayılan yasal düzenlemelerde yer alan esaslar saklı kalmak koşulu ile, yapılacak kontroller sırasında şu standart esas alınmalıdır:
- TS EN 60079-14:2014 Elektrikli cihazlar - Patlayıcı ortamlarda kullanılan - Bölüm 14: Elektriksel tesislerin tasarımı, seçimi ve monte edilmesi
Bu yönetmeliğin Bakım, Onarım ve Periyodik Kontroller İle İlgili Hususlar başlıklı ekinde (Ek 3), Tesisatlar başlığı altında ele alınan topraklama kontrollerinin, elektrik mühendisleri, elektrik teknikerler ya da yüksek teknikerler tarafından yapılması gerekmektedir.
