Faz Notr Ve Toprak Nedir
Elektrik sistemleri çoğu kez basit bir dille üç faz, nötr, toprak olarak ifade edilse de kendi içerisinde birçok dinamiklere ve bilinmeyenlere sahiptir.
Normal bir yapının girişinde R, S, T fazları ile işletme topraklaması (nötr) ve koruma topraklaması (toprak) vardır ve makineler üç faz ile toprak kullanırken, daire ve ofisler tek faz ile nötr, toprak kullanabilmektedir.
Makinelerde çoğu kez nötr kullanılmamasının sebebi, üç fazın dengeli olması ve vektörel olarak ifade edersek dengeleyici bir güce ihtiyaç duyulmamasıdır.
Daire ve ofis tarzı yerlerde ise bu durum tam tersidir. Hiçbir zaman tüm fazlardan çekilen yük eşit olamayacağı için, nötr iletkeni çok değerlidir…
Nötr Kopması
Bir elektrik sisteminde yük dengesizliği durumunda nötr kopması, gevşekliği veya temassızlığı durumunda çoğu kez felaket kaçınılmazdır.
Birçok kişinin evlerde ve ofiste tek faz kullanıyoruz, nötr koparsa elektrik gelmez dediklerini duyar gibiyim. Elbette nötr kopması, daire veya ofisin tek faz elektrik aldığı yerden olursa elektrik olmaz, çünkü devre tamamlanamaz.
Ancak kullandığımız elektrik tek faz olsa da, yapının girişinden nötr kopması durumunda halimiz olasılığa bağlı olur.
Örnekleyecek olursak; 30 daireli bir binanın girişinden nötr koparsa, yükün dengesizliğine bağlı olarak çoğu kez 20 dairenin faz-nötr voltajı 220V yerine 300V-400V seviyesine yükselecek, 10 daireninse 100V-170V seviyelerine düşecektir.
Faz-nötr voltajı 300V-400V seviyesine çıkarsa cihazlarınız yanar ve sigortanız cihaz yanmasına bağımlı olarak çoğu kez yangın çıktıktan sonra atar.
Kaçak Akım Rölesi
Yine birçok kişinin nötr koparsa kaçak akım koruma rölesinin açacağını ve sistemde hasar oluşumuna izin vermeyeceğini düşündüğünü hisseder gibiyim.
Durum maalesef böyle değildir. Kaçak akım rölesinin açması için bir kaçak oluşması gerekir ki, nötr kopması durumunda bir kaçak oluşması söz konusu değildir.
Tam aksine yoğunlukla duymaya başladığımız bir felakette kapımızda ayrıca bekliyor: Kaçak akım rölesi üzerindeki nötr klemensinin iletkenlik (akım geçirmeme) sorunu!
Yani kaçak akım rölesi ; herhangi bir kaçak durumunda metal gövde temasında hayatta kalma tedbiri, nötr klemensinde meydana gelebilecek bir temassızlık ile oluşabilecek olası bir yangının baş aktörü pozisyonuna geçmektedir.
Aladağ Faciası
Nitekim Kasım 2016 yılında Adana/Aladağ ilçesinde yaşanan yurt felaketinde meydana gelen kaza, sayaç değişiminden yaklaşık 10 saat sonra ortaya çıkan bir nötr sorununu işaret ediyor.
Ortada incelenecek bir sayaç olmadığı için sayacın nötr klemensinde bir arıza olduğunu iddia edemesek de, sayaç değişiminden sonra başlayan yangın bize, sayacın nötr klemensinin ya yeterince sıkılamadığı yada bozuk olduğunu işaret ediyor.
Toplam 12 kişinin hayatını kaybettiği bu yangın, bize nötr konusunun ne denli önemli olduğu konusunda mutlaka fikir vermelidir.
Çözüm Nedir?
Tedbir olarak, yapılarda her geçen gün yenileşme ve kaçak akım rölesi başta olmak üzere nötr hattının klemensle doğrudan bağlandığı cihazlarda nötr temassızlığı veya kopması durumunda, kaçak akım rölesinin açmasını sağlayacak aşırı gerilim sönümleyici gereklidir.
Aşırı gerilim sönümleyiciler ayrıca nötr hatası düzeltilmediği sürece kaçak akım rölesini devreye alamayacağınız için, yeni nesil parafudr kabilyeti ile aşırı gerilim ve yıldırımdan koruma özellikleriyle de kapsamlı bir koruma sunacaktır.
Faz nedir? Faz nötr toprak ne demek? Faz nötr toprak renkleri
Faz Nötr Toprak Ne Demek?
Faz nötr toprak herhangi bir cihazın elektrik yükünü toprağa aktarılması şeklinde ifade edilebilir. Bildiğiniz gibi birçok cihazın elektriğe bağlantısı olan farklı kabloları bulunur. Bu kablolar vasıtasıyla sisteme elektrik gelir. Böylece cihaz çalışır. Ancak bazı zamanlar eğer bir kaçak olursa bu defa kablodaki elektrik cihaza temas edebilir. Böyle durumlarda kişi çıplak eliyle cihaza dokunduğunda elektrik çarpması ile karşı karşıya kalabilir.
Ancak toprak iletken bir yapı olduğu için, farklı bir kablo sistemleri ile bu elektrik yükü toprağa iletilir. İşte böyle durumlarda faz nötr toprak sayesinde, olası kaçak sorunlarında elektrik çarpması engellenir. Özellikle çamaşır makinesi başta olmak üzere bu gibi birçok beyaz eşya ve diğer elektronik sistemlerde büyük bir öneme sahiptir.
Faz Nötr Toprak Renkleri
Bir tesisat içerisinden faz nötr toprak nasıl anlaşılacağı konusunda renklere bakmak yeterlidir. Yani daha çok kablo renkleri olarak öne çıkıyor. Çünkü kablo içerisinde nötr ile toprak kapsamında farklı örnekler bulunmaktadır. Bu konuda faz nötr toprak renklerin şunlar olduğunu söyleyebiliriz;
Nötr : Mavi
Toprak : Sarı - Yeşil
Görüldüğü üzere cihaz ya da sistem üzerinde bu renkleri gördüğümüz zaman, böylesi renge sahip kablolar sayesinde faz nötr toprak sisteminin olduğunu anlayabiliriz. Aynı zamanda harf kullanımı ile de gerçekleştirilen bu sistem sayesinde, cihazın herhangi bir durum karşısında elektrik çarpmasına karşı güvenlikli olduğunu anlarız.
Topraklama Nedir? Neden Önemlidir? Çeşitleri Nelerdir? Nasıl Yapılır?
Topraklama sistemi olmadan önce insanoğlu birçok kez elektrik kaçakları ile karşılaşmıştır. Bu nedenle, topraklama insan hayatını güvene alabilmek adına, yapılması ve kullanılması gerekilen bir sistemdir. Doğru topraklama, fazla elektrikten korunmak için önemli bir bileşendir çünkü fazla enerjinin bir yere gönderilmesi gerekir. Bu yazımızda topraklama nedir, nasıl yapılır, önemi nedir ve hangi çeşitlere sahip olduğuna değineceğiz.
Topraklama Nedir?
Topraklama, elektrik ile çalışan cihazların olası bir elektrik kaçağı tehlikesine karşı alınan hayati bir önlemdir. Kaçak elektriğin bir iletkenle toprağa verilmesini sağlayan basit bir sistemdir. İnsan hayatını ve cihazların kullanım ömrünü riske atmamak için elektrik kaçağı riskine karşı topraklama kesinlikle yapılmalıdır. Böylece cihazda oluşabilecek fazla elektrik yükü direnci çok az olan toprak hattı üzerinden toprağa verilecek ve cihaza dokunan kişilerin hayati tehlikesi ortadan kalkmış olacaktır.
Topraklama insan hayatı için büyük bir önem taşıdığından dolayı, topraklama kanuni bir zorunluluktur, hayati tehlikesi olduğu için bir lüks değil yükümlülüktür. Fakat gerek ülkemizde gerekse dünya genelinde bu konuya çok az özen gösterilmekte, gerekli denetimler yapılmamaktadır.
Bir binaya genellikle 2 çeşit elektrik kablosu girer; nötr ve faz hattı. Bu iki kablo elektik akımının olması ve cihazların çalışabilmesi için gereklidir. Bunların güvenliğini sağlamak için ise bir üçüncü kablo olan topraklama kablosuna ihtiyaç duyulmakta.
Duvarlarımızdaki iki delikli prizlerimizin deliklerinden biri faz diğeri nötr kablo içindir (Bkz. Şekil 1). Yani eğer elimizde bir voltmetre varsa iki kısmın arasındaki gerilimi ölçtüğümüzde 220V değerini okuruz. Alışık olduğumuz bu 2 delikli priz çeşidinde gördüğünüz üzere topraklama için ayrı bir kısım bulunmamakta. Bunun birçok ülke gibi ülkemizde de topraklamaya olması gerektiğinden çok daha az önem verilmesi ve çok az yerde uygulanmasıdır.
Topraklı prizlerde bu iki deliğe ek olarak dış kısımlarda metal çıkıntılar bulunur (bkz. Şekil 2) ve bu çıkıntılar bina civarında toprağa yerleştirilen bakır çubuk veya levha ile sonlanan topraklama kablosuna bağlanır. Topraklama için kullanılan bu metal çıkıntılar zamanla içe doğru çökme yapabilmekte; bu durumda da topraklama işlevini yerine getirememektedir. Bu soruna da UPS priz (bkz. Şekil 3) çözüm olabilir; bu priz çeşidinde faz ve nötr deliklerinin yukarısında topraklama için metal bir çubuk bulunur, böylece topraklama hattının sorunsuz olup olmadığından daha kolay emin olabilirsiniz. Aynı zamanda, UPS prizleri, cihazların gürültülerden ve dalgalanmalardan etkilenmesini engeller. Fakat bu priz çeşidi çok sık bulunmamakta, bunun da altında yine topraklamaya yeterli önemin verilmemesi yatmakta.
Topraklama Çeşitleri Nelerdir?
Topraklama çeşitlerini amacına göre 4 farklı şekilde sınıflandırılabilir:
1. Koruma topraklaması
2. İşletme Topraklaması
3. Fonksiyon Topraklaması
4. Temel Topraklaması
1. Koruma topraklaması
Olası bir tehlike anında insanları ve diğer canlıları dokunma gerilimine karşı korumak için yapılan ek topraklama çeşididir. Elektronik aletlerin elektrik akımı geçen aktif kısımlarının yanında akım geçmeyen ama olası bir kaçak durumunda akımı dokunma yolu ile insana iletme tehlikesi olan dış metal kısımlarının da topraklanmasıdır. Metal çitler, tanklar, yürüyen merdivenler... insanların temas etmesi beklenen bütün metal yüzeyler koruma topraklamasına dahildir. (Bkz. Şekil 4)
Bu yöntem alçak gerilim tesisleri için kullanılabilecek temas gerilimine karşı koruma yöntemlerinden biri; yüksek gerilim tesisleri içinse kullanılabilecek tek yöntemdir.
2. İşletme Topraklaması
İşletmelerde elektrik akım değerinin istenilen değerlerde olması için yapılan topraklama çeşididir; alçak gerilim şebekelerinde sistem ile toprak arasındaki gerilimin belirli bir değerin üzerine çıkmaması için yapılırken orta ve yüksek gerilim şebekelerinde uygulanan yöntem ülke yönetmeliğine göre değişiklik gösterir. Bu şebekelerde direnç üzerinden veya direkt topraklama yapılabilir.
3. Fonksiyon Topraklaması
Belirgin bir amaca yönelik yapılan topraklama çeşididir; yıldırıma klarşı koruma, raylı sistem topraklaması gibi.
Koruma Topraklaması, İşletme Topraklaması ve Fonksiyon Topraklama çeşitlerini tek bir örnek üzerinde görebiliriz (Bkz.Şekil 5)
4. Temel Topraklama
Temel Topraklama, potansiyel dengelemenin etkisi artıran bir topraklama çeşididir. Kuvvetli akımın geçtiği tesislerde ve yıldırıma karşı alınacak önlemlerde uygulanan en temel yöntemdir. Temel topraklama da yerin beton ile kaplanması gerekir.
Topraklama Nasıl Yapılır?
Topraklama basit bir sistem olsa da nasıl yapıldığını bilmeden yapılması bir hayli zordur.
Yukarıda bahsettiğimiz topraklama modelleri, basit bir sistem olsa da nasıl yapıldığını bilmeyen biri için bir hayli zordur. Toprağın ortalama direncinin düşük olmasından dolayı, topraklama kablosunun bir ucu zayıf yüklü olacaktır. Bu nedenle, topraklama akımını yaratmak adına bir çaba gerekmez. Toprak ile topraklama kablosu arasında kullanılan iletkenin farklılığı, topraklama esnasında çok önemli bir rol oynar. Bu sebepten, topraklama modeli her zaman iletkene göre seçilir. Bu çeşitlerin birkaçı aşağıdaki gibidir:
- Çubuk elektrodla topraklama tesisatı: Topraklama için en az 2-3 adet iletken çubuk gerekir (Bkz. Şekil 6). Bu çubukların çapı topraklama yapılacak alandaki elektrik akımı tehlikesine göre 12.5 mm ile 40 mm arasında seçilebilir. Tek bir uzun çubuk yerine birkaç parça çubuk kullanmak çubuklardan birinde bir sorun olması halinde sistem çalışmaya devam edebileceğinden daha sağlıklı bir yöntemdir; bu nedenle daha sık tercih edilir.
- Kazayağı biçiminde topraklama tesisatı: Üç dal halinde, toprağın 80 cm derinliğine yelpaze biçiminde kazılmış kanallarla. Bu kanalların şekli kaz ayağına benzediği için bu şekilde adlandırılmıştır. (Bkz: Şekil 7)
- Levha elektrodu ile topraklama tesisatı: Bu methodda iletken olarak çubuk yerine levha kullanılır (Bkz. Şekil 8). Bu levhalar en az 1.5 mm bakır veya 3 mm galvaniz levha olmalı ve yüzey alanları en az 0.5 m^2 olmaldır. Dikkat edilecek bir diğer nokta: levhanın yüzeyine temas eden toprağın elenmiş olması, içinde kum veya kırılmış taş olmaması, eğer mümkünse ısıtılarak dökülmesi ve topraklaması.
- Şerit elektrod ile yapılan topraklama tesisatı: Bu yöntemde iletken olarak bakır şerit kullanılır (Bkz. Şekil 9). Şerit yuvarlak ise çapı en az 8 mm, lama ise boyutları 25x2 mm; uzunluğu en az 20 m olmalı ve şerit etrafındaki toprak elenmiş, tokmaklanmış, taşlı toprak ise çimlendirilmiş olmalıdır.
- Metal elektrodlarla topraklama tesisatı: Kare kesitli borular kullanılarak yapılır (Bkz. Şekil 10). Bu borular en az 6 mm kalınlığında, 1,5 m boyuda, 60x60 köşebent olmalıdır. Dikkat edilecek bir dier husus: kare boruların aralarındaki uzaklık boylarından uzun olmalıdır.
- Yer altı su boruları ile topraklama tesisatı: Elektrik iletkenliği uygun yer altı boruları ile yapılır (Bkz. Şekil 11). Bu borular en az 50 m uzunluğunda olmalıdır ve kesinlikle PVC kısımları olmamalıdır.
- Bina ihata elektrodu ile topraklama tesisatı: İzolasyonsuz bir iletkenle binanın çevresi tamamen sarılması ve bu iletkenin elektrodlarla (çubul, levha, boru veya kazık) topraklanması şekilden uygulanır. Elektrodların arasında uzaklık en az 3 m olmalıdır.
<< Bilgi Bankası
<< CCTV Kameralı Güvenlik Sistemleri Makaleleri
Nötr toprak arası gerilimler oluşumları açısından farklı nedenlere dayanabilmektedir.
Bu nedenleri sıralayacak olursak;
1 – Dengesiz Yüklenme : Enerji şebekemizde L1,L2 ve L3 fazlarından çekilen güçler arasında çok fark olmasından dolayı kaynaklanmaktadır.
2 – PE (Topraklama kablosu) Yanından kuvvet kabloları çekilmesi : Koruma iletkenin yanında uzun mesafelerde yüksek akımlar taşırsak koruma iletkeni üzerinde endükleme yapabilmektedir.
3 – Eş potansiyel Dengesizlik : Sistemimiz genelindeki direnç değerleri arasındaki fark 1 Ohm’un üzerinde çıkmışsa bu Eşpotansiyel dengesizlik olduğunu gösterir bu durumda nötr toprak arası gerilim okunabilir.
4 – Harmonikler : Şebeke veya yük kaynaklı harmoniklerin yoğunluklu olması nötr üzerinde akacak harmonik akımlarından dolayı gerilim oluşmasına sebebiyet verebilir.
5 – Statik kuvvetler : Hava sürkülasyonu , mekanik titreşim v.s gibi etkilerden dolayı statik gerilim oluşması söz konusu olabilir.
6 – Endüktif yükler : Endüktif yüklerin çokluğu ve bir fazda yoğunlaşması nötr – torprak gerilimi oluşmasına sebebiyet verebilir.
7 – İşletme Topraklaması Eksikliği : İşleme topraklamasındaki yüksek dirençler veya kopukluk faz kaymasına sebep olmakta bu durumda nötr- toprak rası gerilim oluşmasına sebebiyet vermektedir.
8 – Topraklama elektrotları : Topraklama elektrotlarının yakın mesafelerde çakılması veya bazik ortamlarda bulunması toprak gerilimi oluşmasına sebebiyet verebilir.
9 – Toprak Kaçak Akımları : Toprak kaçak akımları toprak üzerinde gerilim oluşmasına neden olabilmektedir.
10 – DC kaynaklı sistemler : Şebekemize yakın olarak katodik koruma tesisleri , Metro hatları , Tramvay hatları mevcut ise bu tesislerden gelecek olan DC kaçaklar nötr- toprak arası gerilimlere neden olabilir.
11 – Yük Kaynaklı Problemler : Şebekemizden beslemiş olduğumuz yükte izalasyon bozulması veya yapısı itibarı nötr toprak arası gerilim oluşturabilmektedir.
Nötr – Toprak geriliminin çözülmesi için öncelikli olarak bu gerilimin neden dolayı oluştuğunu ölçüm ve analiz ederek anlamak gerekir. Bu ölçümler Enerji Analizi , Loop Empedans kontrolleri , Süreklilik testleri , toprak geçiş direnç değerlerinin ölçülmesi ile mümkündür.
Yıldırımdan Korunma Merkezi Uzman Mühendis ve Teknik Ekibi tesisinizde gerekli ölçümleri yapıp tarafınıza detaylı raporlar sunabiliriz.Unutulmaması gereken en önemli nokta ani aşırı gerilim ve yıldırm kaynaklı darbelerin analizini yaparken tesisinin genel bütününde ki sorunları da ele almamız gerekmektedir.