Topraklama ve Sıfırlama

Elektrikli alıcıların kullanıcılara zarar vermesini engellemek için topraklama,sıfırlama,yalıtma,küçük gerilim kullanma gibi yöntemler kullanılır.

Topraklama

Dış gövdesi metal olan aygıtlara bir elektrik kaçağı olduğunda,cihaza dokunan kişi çarpılır.Çarpılmanın şiddeti,vücuttan geçen akıma göre değişir.Metal gövdeli cisimlerin gövdeleri toprağın altına gömülen metal elektroda bağlandığında ise çarpılma tehlikesi ortadan kalkar.Elektrikli aygıtın gövdesine elektrik kaçağı olduğunda bu hemen yerin altındaki elektroda gider.Metal elektrodun direnci çok küçük olduğundan yüksek bir akım geçişi olur.İşte bu yüksek akım alıcıyı besleyen linyedeki sigortmanın atmasını sağlar.

Evdeki ve sanayi tesislerindeki metal gövdeli tüm cihazların topraklama tesisiyle korunması sağlanmalıdır.

Sıfırlama

Elektrikli aygıtların metal bölümleriyle nötr iletkeninin birbirine bağlanmasına sıfırlama denir.Topraklamaya göre daha ucuz ve kolay olan bu koruma şeklinde ,elektrikli cihazın metal gövdesine herhangi bir akım kaçağı olduğunda kısa devre oluşurve sigorta atarak aygıtın enerjisini keser.

Sıfırlamanın Sakıncaları;

-->Binayı besleyen ana kolon hattının kopması sonucu yeniden bağlantı yapılırken nötr ve faz uçları yer değiştirebilir.Bu durumda sıfırlamayla korunan aygıtın gövdesine faz gider.Sigorta atmaz.

-->Sıfırlamayla korunan aygıtın besleme kablosunda nötr hattı koptuğunda faz alıcının gövdesine gider.Sigorta atmaz.

İyi bir sıfırlama için;

-->Nötr hattı çok düzgün çalışmalıdır
-->Nötr iletkeni,faz iletkenleriyle birlikte açılmalı,yalnızca nötr iletkeni açılmamalıdır.

Topraklama

Topraklama;herhangi bir işletmede canlıları elektriğin tehlikeli etkilerinden korumak için yapılır.

Topraklama Çeşitleri

Koruma Topraklaması

İnsanları ve diğer canlıları tehlikeli dokunma gerilimlerine karşı korumak için cihazların gerilim altında olmayan metal kısımlarının topraklanmasıdır.

İşletme Topraklaması

Bir işyeri veya fabrikanın enerjisini sağlamak için çalışan trafonun veya alternatörün yıldız noktasının topraklanmasıdır.Jeneratörlerde ve trafolarda uygulanır.

Yıldırıma Karşı Topraklama

Yıldırım düşmesi sonucunda gerilim altında bulunan iletkenlere atlamaları geniş ölçüde önlemek için işletme akım devresine ilişkin olmayan iletken bölümlerin topraklanmasıdır.

Binaya genellikle dört tane elektrik kablosu girer.Bu kablolardan üç tanesi fazdır yani üzerinde elektrik vardır diğeri ise nötrdür.Bu sisteme tri-faze denir.

Bu üç faz hattı binaya eşit şekilde dağıtılır.Yani binanın girişindeki ana elektrik kutusuna gelen bu üç faz hattının  herbiri ayrı bir kata veya katlara dağıtılır.Nötr hattı ise bir tanedir ve her kata gider.

Evlerdeki elektrik şebekesinde ise üç kablo vardır ve bunlar;faz,nötr ve topraklama kablosudur.Binaya üç faz ve bir nötr girer demiştik.Binanın elektrik sistemini döşeyen elektrikçi  binanın dışında toprağa belirli bir büyüklükte bir bakır çubuk veya levha gömer.Bu bakır çubuğa bağlı bir kabloyu binanın girişindeki faz ve nötrün binaya ilk girdiği ana elektrik kutusuna kadar getirir.Bu noktadan itibaren tüm binaya ve tüm dairelere bir faz bir nötr ve bir toprak hattı gider.Topraklı prizlerde ortadaki iki delik faz ve nötre bağlı iken dış taraftaki metal çıkıntılarda toprak hattına bağlıdır.

Aşırı Gerilimler ve Aşırı Gerilimlere Karşı Koruma

Güç sistemlerinde arızalara yol açan ,anma gerilimlerinin üzerinde olan gerilimler aşırı gerilim olarak adlandırılırlar.

Yüksek gerilimli elektrik tesislerinde gerilimle orantılı olarak yalıtım problemi ortaya çıkmaktadır.İşletme geriliminin üzerine çıkıldığı durumlarda ise yalıtımı sağlayan cihazlarda zorlanmalar ortaya çıkacaktır.Gerilimlerde artış sonucu atlama,delinme ve deşarj olayları meydana gelebilmektedir.

Dış Aşırı Gerilimler (Şebeke dışından kaynaklanan Aşırı Gerilimler,Atmosferik)


Yıldırım düşmesi
Yüklü bulutların hatları etkilemesi

Yıldırım nerelere düşebilir?
Faz iletkenine,direklere,koruma iletkenine.

 Suya atılan taşın yol açtığı dalgalar gibi,faz iletkenine düşen yıldırım darbesi sonucu iletkenin her iki yönüne ilerleyen gerilim dalgası yani yürüten dalga ortaya çıkar.Yürüyen dalga uzak noktalara da yıldırımın neden olduğu gerilim yükselmesini ulaştırır.

Bu dalgalar (aşırı gerilim dalgası) karşılaştıkları ilk direkte izolatörleri zorlayarak direk üzerinden başka iletken ortamlara geçmek ister.Koruma yeterli değilse atlama veya delinme meydana gelir.Faz iletkenine yıldırım düşmesi en tehlikeli durumdur.

Eğer yıldırım koruma iletkenine düşmüş ise bu yürüyen dalga yine meydana gelecektir.Direk topraklaması yeterli ise dalgalar karşılaştıkları ilk direkten toprağa akarak etkilerini yitirirler.Eğer topraklama iyi değilse izolatör üzerinden faz iletkenine oradan da şebekenin çeşitli noktalarına ulaşabilirler.

Direğe düşen yıldırım darbesi topraklama iletkeni üzerinden  toprağa geçerse sorun oluşturmaz.Ancak direk topraklaması gereğinden fazla bir direnç değerine sahip ise yürüyen dalga tehlike oluşturmaya devam eder.

Yüklü bulutlar yaklaştıkları iletim hatlarıyla bir etkileşme yaşarlar.Bulut yakınken iletkendeki yük birikmesi,bulutun uzaklaşması ile yürüyen gerilim dalgasına dönüşür.