Elektrik Tesislerinde Topraklamalar Yönetmeliği

b2’deki en küçük kesitler donanımın bu tiplerine uygulanmaz. En küçük kesit olarak 2,5 mm2 bakır kullanılması şarttır. Eğer topraklama iletkeni mekanik olarak korunmamış ise 4 mm2 bakır iletken gereklidir.

Bununla birlikte eğer başka noktalardan da topraklanması gerekli ise, bu durumda oralarda toprağın yanlışlıkla ayrılması olanağı bulunmamalıdır.

F.6 Direkler: Tüm YG şebekelerinde kullanılan direkler ve bunların traversleri ile, AG şebekelerinde, çok sayıda insanın bulunduğu ya da girip çıktığı bina ve tesislerin (okul, sinema, hastane, stadyum, tören alanı vb.) yakınında bulunan direkler ve bunların traversleri etkin şekilde topraklanacaktır. Alçak gerilimli ağaç direkli şebekelerde koruma topraklaması yapılacaksa, izolatörler direklere deve boyunları ile bağlanmayıp metal konsollar üzerinden bağlanacaktır. Ayrıca sistem (şebeke) tipinin gerektirmesi durumunda AG hava hattı şebekelerinde tüm nihayet direkleri ile AG yeraltı kablo şebekelerinin sonundaki nihayet panolarında işletme topraklaması yapılacaktır.

Toprak iletkeni bulunan YG hava hatlarının toprak iletkenleri, hat boyunca faz iletkenleri üzerinden bağlama tesisine kadar gelmeli ve tesisin topraklamasına bağlanmalıdır.Ayrıca açık hava merkezlerindeki demir ve çelik yapılar hava hattı direkleri gibi topraklanmalıdır.

Ek-G

Dokunma Gerilimlerinin Ölçülmesi

Dokunma gerilimlerinin ölçülmesi için, akım-gerilim ölçme yöntemi kullanmak zorunludur (Ek-N ‘ye bakınız).

Dokunma gerilimi, insan vücudu direncinin 1 kW olduğu kabul edilerek belirlenir.

İnsan ayağı yerine kullanılan ölçme elektrodu(ları) 400 cm2 toplam alana sahip olmalı ve toprak üzerine minimum 500 N’luk bir toplam kuvvetle basmalıdır.

Eğer ek dirençler dikkate alınmak zorunda değilse, ölçme elektrodu yerine toprağa en az 20 cm çakılmış bir sonda kullanılabilir. Tesisin her hangi bir kısmındaki dokunma geriliminin ölçülmesi için, elektrot dokunulabilecek tesis kısmından 1 m açıklığa yerleştirilmelidir. Beton veya kurumuş toprak durumunda bu elektrot ıslak bir bez üzerine veya bir su tabakasında bulunmalıdır. İnsan eli yerine, boya (yalıtım malzemesi olarak kullanılmamış) tabakasını güvenlikli şekilde delebilecek sivri bir ucu olan elektrot kullanılmak zorundadır. Voltmetrenin bir bağlantı ucu el elektroduna, diğeri ayak elektroduna bağlanır. Bu ölçmelerin bir tesiste numune deneyi şeklinde yapılmış olması yeterlidir.

Not : Dokunma akım devresinin kaynak gerilimi (USDp) hakkında çabuk bir karar verebilmek için, ölçmenin iç direnci yüksek bir voltmetre ve 10 cm derinliğe çakılmış bir sonda ile yapılması çoğunlukla yeterlidir.

Ek-H

Doğrudan Yıldırım Darbelerine Karşı Koruma Yöntemleri

Uzun yıllar boyunca yapılan model çalışmaları, ölçümler, gözlemler ve deneylerden elde edilen bilgiler sonucunda; aşağıda açıklanan düzende yerleştirilmiş yıldırımdan koruma telleri ve yakalama çubukları yardımıyla doğrudan yıldırım darbelerine karşı yeterli güvenirlilikle koruma sağlanabilir. Koruma bölgeleri (Şekil-H.1’den Şekil-H.4’e kadar) 25 m. yüksekliğe kadar olan tesisler için geçerlidir. 25 m’den yüksek tesisler için koruma güvenliği azaltılır.

Not : 420 kV’a kadar olan şebeke yapıları ortalama 25 m yüksekliğindedir.

Aşağıda verilen yöntemlerle, ayrıntılı yalıtım koordinasyonu çalışmaları yapmaya gerek olmadan, yeterli bir koruma seviyesi elde edilir.

H.1 Koruma telleri:

Tek bir koruma teli koruma bölgesi sağlar. Koruma bölgesinin sınırları, H yüksekliğindeki koruma telinden başlayan (Şekil-H.1’e bakınız), yere teğet olan ve koruma teli boyunca devam eden 2 x H yarıçapında daire yaylarıdır.

İki koruma teli ile koruma durumunda teller arasındaki uzaklık 2 x H’dan daha küçük tutulup, koruma bölgesi tellerin her biri tarafından korunan bölgelerin genişletilmiş halidir. İki koruma teli arasındaki koruma bölgesi, koruma tellerinden geçen, 2 x H yükseklik çizgisindeki MR merkezli ve R yarıçaplı yay ile belirlenir. (Şekil H.2’ye bakınız). Bu bölge, koruma telleri boyunca devam eder.

H.2 Yıldırım yakalama çubukları:

Yıldırım yakalama çubukları, kanal boşalmasının yukarıya doğru (buluta doğru) gelişmesini koruma tellerinden daha önce sağlar.

Yıldırım yakalama çubuklarının koruma bölgesi genellikle aynı yükseklikteki koruma tellerinden daha geniştir.

Tek bir yakalama çubuğu, tepesinden geçen 3 x H yüksekliğindeki yayın sınırladığı konik şekilli, koruma bölgesi sağlar (Şekil-H.3’e bakınız).

İki yıldırım yakalama çubuğu arasındaki uzaklığın 3 x H’dan az olması durumunda, yakalama çubukları arasındaki koruma bölgesi, yakalama çubuklarının tepesinden geçen, 3 x H yükseklik çizgisindeki MR merkezli R yarıçaplı yayın altında kalan bölgedir (Şekil-H.4’e bakınız).

H.3 Yıldırım etkilerine karşı topraklama koşullarının sağlanması:

Elektrik tesislerinin topraklanmış bölümlerine (toprak iletkenleri, demir ve beton direkler, topraklama iletkeni toprağa kadar indirilmiş ağaç direkler, açık hava tesislerindeki dayanaklar) yıldırım düştüğünde, topraklanmış tesis bölümleri ile işletme gereği gerilim altında bulunan bölümler arasında atlama (geri atlama) olabilir.

Darbe topraklama direnci Rda

bağıntısını sağlayacak değerde ise, genel olarak geri atlamalar beklenmez.

Burada:

Yıldırım akım şiddetleri üzerine bir görüş edinmek için Çizelge-H1’de hava hattı direklerinden geçen bazı yıldırım akım değerleri verilmiştir. İkinci sırada da tüm yıldırım düşmelerinin yüzde kaçında bu akım değerlerinin üzerine çıkılmadığı belirtilmiştir. Örneğin bir direğe düşen tüm yıldırımların %95’inde bu direkten geçen yıldırım akımlarının şiddeti 40 kA’i aşmamaktadır. Geri atlamayı azaltmak için tesisin güvenliği düşünülerek gerekli önlemler alınabilir. Açık hava bağlama ve transformatör tesislerinde darbe topraklama direnci, genellikle geri atlamalar oluşmayacak kadar küçüktür.

Çizelge-H1 Toprak iletkeni bulunan hava hattı direklerinde direkten geçen yıldırım akımları

Bir topraklayıcının darbe topraklama direnci bunun RE yayılma direncinden farklıdır. Küçük boyutlu topraklayıcılarda (örneğin direk ayaklarında, uzunlukları yaklaşık 10 m’ ye kadar olan derin topraklayıcılarda ve ışınlarının uzunluğu 20 m’yi pek aşmayan yıldız topraklayıcılarda), darbe topraklama direnci yaklaşık olarak yayılma direncine (toprak iletkeninin direkten çözülüp ayrılması durumunda) eşit alınabilir.

Şekil-H.1 Tek koruma teli

Şekil-H.2 İki koruma teli

Şekil-H.3 Tek yıldırım yakalama çubuğu

Şekil-H.4 İki yıldırım yakalama çubuğu

Ek-J

Hava Hattı Koruma Telleri ve Yeraltı Kablolarının Metal Kılıfları ile İlgili Azalma Katsayıları

J.1 Genel:

Hava hatları koruma telleri ve yeraltı kablolarının metal kılıfları toprağa akan hata akımlarının bir kısmını taşır. Bunlar, Şekil-3’e uygun olarak, ilgili devrenin toprak akımının bir kısmını taşırlar. Toprak hatasından etkilenen yüksek gerilim tesislerinin topraklama sistemi, bu etkiyle toprak hata akımı bakımından, etkin bir şekilde deşarj edilecektir. Bu durum azalma faktörü ile ifade edilir.

Üç fazlı hava hattının bir toprak teli için azalma katsayısı r, toprak dönüş akımının, üç fazlı devrenin toplam sıfır bileşen akımlarına oranıdır.

Burada,

Benzer tanım metal kılıflı, ekranlı, zırhlı yeraltı kabloları veya civardaki çelik borular için yapılabilir. Toprak telindeki akım IEW yerine metal kılıf ve benzerlerindeki akım kullanılabilir.

Bir hava hattının dengeli akım dağılımında bir toprak telinin azalma katsayısı, faz iletkenlerinin self empedansları ZL-E ve toprak teli empedansı ZEW-E ve faz iletkenleri ve toprak teli karşılıklı empedansları ZML-EW göz önüne alınarak hesaplanır.

En etkileyici terim ZML-EW için, faz iletkenleri ile toprak teli arasındaki ortalama mesafe, ZEW-E için ise toprak teli direncidir. Böylece, toprak akımıyla bağlantılı olarak toprak telinin azalma etkisi, daha düşük toprak teli direnci ve faz iletkenleri ile toprak teli arasındaki uzaklığın azalması ile artar (r azalma eğilimi gösterir).

J.2 Hava hatlarının ve kabloların azalma katsayılarının tipik değerleri (50 Hz)

Hava hatlarının toprak telleri (110 kV)

Kağıt yalıtımlı kablolar (10 ve 20 kV)

Tek damarlı XLPE kabloları (10 ve 20kV)

Cu 95 mm2/16 mm2 bakır ekran

r = 0,50 - 0,60

Tek damarlı yağlı kablolar (110 kV)

Cu 300 mm2/2,2 mm alüminyum kılıf

r = 0,37

Çelik boru içerisinde gaz basınçlı kablolar (110 kV)

Cu 300 mm2/1,7 mm çelik

r = 0,01 - 0,03

Tek damarlı XLPE kabloları (110 kV)

Cu 300 mm2/35 mm2 bakır ekran

r = 0,32

Tek damarlı yağlı kablolar (400 kV)

Cu 1200 mm2/1200 mm2 Alüminyum kılıf

r = 0,01

Ek-K

Topraklama Sistemlerinin Tasarım Esasları

K.1 Toprak özdirenci:

Toprak özdirenci rE değişik yerlerdeki toprak cinsine, tane yapısına, yoğunluğuna ve neme bağlı olarak değişir (Çizelge-K.1’e bakınız). Tasarımda yerinde ölçme yapılmalıdır.

Çizelge-K.1 Alternatif akım frekanslarında toprak özdirenci (sık ölçülen değerler)

Birkaç metre derinliğe kadar topraktaki nem oranının değişimi, toprak özdirencinde geçici değişimlere neden olur. Göz önüne alınması gereken diğer bir durum, değişik derinliklerdeki farklı toprak özdirençli toprak tabakalarının varlığı nedeniyle toprak özdirencindeki değişimdir.

K.2 Topraklayıcının yayılma direnci

Topraklayıcının yayılma direnci RE topraklayıcının düzenlenmesine ve boyutlarına bağlı olduğu kadar toprak özdirencine de bağlıdır. Esas olarak topraklayıcının uzunluğuna ve daha az olarak kesitine bağlıdır. Şekil-K.1 ve Şekil-K.2’de yüzeysel topraklayıcıların ve derin topraklayıcıların toplam uzunluğuna göre yayılma dirençlerini gösteren eğriler verilmiştir.

Şekil-K.1 Homojen toprak içerisinde halka şeklinde veya düz olarak yerleştirilmiş (şeritten, yuvarlak malzemeden veya örgülü iletkenden yapılmış) yatay topraklayıcıların yayılma direnci

Uzun yüzeysel topraklayıcıların bulunması durumunda (örneğin topraklayıcı etkisi olan kablolar) topraklama direnci uzunluğa bağlı olarak düşer, ancak belirli bir son değere yaklaşır. (Şekil-K.3’e bakınız)

Temel topraklayıcılar, toprak içine gömülü bir topraklayıcı olarak kabul edilebilir.

Gözlü topraklayıcının toprak direnci, D Gözlü topraklayıcının alanına eşdeğer alanlı daire çapı olmak üzere yaklaşık olarak:

Şerit ve halka topraklayıcılar için yayılma direnci hesapları aşağıdaki formüllere göre yapılır.

Şerit topraklayıcı

Halka topraklayıcı

Şekil-K.2 Homojen toprak içinde düşey olarak gömülmüş derin topraklayıcıların yayılma direnci

Hesaplamalar aşağıdaki formüle göre yapılır.

Şekil-K.3 Kablo boyuna ve toprak özdirencine bağlı olarak topraklayıcı etkisi olan kablonun yayılma direncinin tipik değerleri

Muhtelif topraklayıcı tiplerine ilişkin hesaplama örnekleri Ek-T’de verilmiştir.

Ek- L

Topraklayıcıların ve Topraklama İletkenlerinin Tesisi

L.1 Topraklayıcıların tesisi

L.1.1 Yüzeysel topraklayıcılar: Yüzeysel topraklayıcılar genellikle kanal diplerine veya temel kazılarına döşenirler.

Topraklayıcıların;

- Dolgu toprakla sıkıştırılması,

- Kayaların veya çakılların doğrudan gömülmüş elektrotlarla temasının önlenmesi,

- Mevcut toprağın uygun olmaması durumunda uygun dolgu toprakla değiştirilmesi tavsiye edilir.

L.1.2 Temel topraklayıcılar:

a) Temel topraklamasının işlevi: Temel topraklaması, potansiyel dengelemesinin etkisini arttırır. Bunun dışında, Üçüncü Bölüm’deki kurallar yerine getirildiği takdirde, temel topraklaması kuvvetli akım tesislerinde ve yıldırıma karşı koruma tesislerinde topraklayıcı olarak uygundur.

Bu topraklama, yapı bağlantı kutusunun arkasındaki elektrik tesisinin veya buna eşdeğer bir tesisin ana bölümüdür.

b)Yapılışı

1) Genel

i) Temel topraklayıcı, kapalı bir ring şeklinde yapılmalıdır ve binanın dış duvarların temellerine veya temel platformu içine yerleştirilmelidir (Şekil-L.1 ve Şekil-L.2’ye bakınız). Çevresi büyük olan binalarda temel topraklayıcı tarafından çevrelenen alan, enine bağlantılarla 20 m x 20 m’lik gözlere bölünmelidir (Şekil-L.3’e bakınız).

Şekil-L.1 Tek bir ev durumunda temel topraklayıcının yerleştirilmesine örnek

ii) Temel topraklayıcı, her tarafı betonla kaplanacak şekilde düzenlenmelidir. Çelik şerit topraklayıcı kullanıldığında, bu şerit dik olarak yerleştirilmelidir.

iii)Temel topraklayıcı, dilatasyon derzlerinin olduğu yerlerde kesilmelidir. Son noktalar temelin dışına çıkarılmalı ve yeterince esnek bağlantı yapılmalıdır. Bağlantı yerleri her zaman kontrol edilebilir olmalıdır (Şekil-L.4’e bakınız).

2) Malzeme: Temel topraklaması için en küçük kesiti 30 mm x 3,5 mm olan çelik şerit veya en küçük çapı 10 mm olan yuvarlak çelik kullanılmalıdır. Çelik, çinko kaplı olabilir veya olmayabilir. Bağlantı filizleri çinko kaplı çelikten yapılmış olmalıdır. Bağlantı kısımları korozyona dayanıklı çelikten olmalıdır.

3) Çelik hasırlı olmayan (kuvvetlendirilmemiş) temel içinde yerleştirme: Temel topraklayıcı, temel betonu döküldükten sonra, her yönde en az 5 cm beton içinde kalacak şekilde yerleştirilmelidir. Topraklayıcının beton içindeki yerini sabitlemek için uygun mesafe tutucular kullanılmalıdır. (Şekil-L.5’e bakınız)

4) Çelik hasırlı (kuvvetlendirilmiş) temel ve su yalıtım malzemesi içinde yerleştirme: Temel topraklayıcı, en alt sıradaki çelik hasır üzerine yerleştirilmeli ve yerini sabitlemek için yaklaşık 2 m’lik aralıklarla çelik hasırla bağlanmalıdır (Şekil-L.6 ve Şekil-L.7’ye bakınız).

Dışarıdan basınç yapan suya karşı (DIN 18195 Kısım 6’ya göre) yalıtılmış binalarda temel topraklayıcı, yalıtımın altındaki beton tabakası içine yerleştirilmelidir. Bağlantı filizleri ya dış yüzeyden veya yalıtım malzemesi arkasındaki dolgu tabakasından beton içine gömülü durumda yukarı çıkarılmalı ve en yüksek yeraltı su seviyesinin üstünden bina içine sokulmalıdır. Bağlantı filizleri veya kısımları, gerekli önlemler alınırsa (DIN 18195 Kısım 9’a göre) yalıtım malzemesi içinden de geçirilip bina içine sokulabilir.

Şekil-L.2 Bitişik nizam evlerde temel topraklayıcının yerleştirilmesine örnek

Şekil-L.3 Büyükçe bir iş merkezinde temel topraklayıcının yerleştirilmesine örnek

Şekil-L.4 İnşaatların içinde, esnek bağlantı ile hareket aralıklarının köprülenmesine örnek

Şekil-L.5 Demir hasırı olmayan (kuvvetlendirilmemiş) temel içinde temel topraklayıcının yerleştirilmesine örnek

Şekil-L.6 Demir hasırı olan (kuvvetlendirilmiş) temel içinde temel topraklayıcının yerleştirilmesine örnek

c)Temel topraklayıcının kısımlarının bağlantısı: Temel topraklayıcının kısımlarını birbirleriyle bağlamak için (DIN 48845’e uygun) çapraz bağlayıcılar ve uygun kamalı (DIN 48 834’ye göre) bağlantılar kullanılmalıdır veya bağlantılar DIN 1910 serisi standartlara uygun şekilde (L.1.2/b.1-iii’ ye de bakınız) kaynakla yapılmalıdır

d) Bağlantı filizleri ve bağlantı parçaları:

i) Ana potansiyel dengeleme yapmak amacıyla, potansiyel dengeleme barasına bağlanacak bağlantı filizi veya bağlantı parçası bina bağlantı kutusunun yakınına yerleştirilmelidir.

ii) Bağlantı filizleri, bina içine girdikleri yerden itibaren en az 1,5 m’lik bir uzunluğa sahip olmalıdır. Bu filizler, giriş noktalarında korozyona karşı ek olarak korunmalıdır. Bağlantı filizleri, inşaat sırasında göze çarpacak şekilde işaretlenmelidir.

iii) Temel topraklayıcı yıldırıma karşı koruma topraklayıcısı olarak kullanılacaksa, özel bağlantı filizleri veya parçaları, yıldırımlık (paratoner) iletkenlerinin bağlantısı için dışarı doğru çıkarılmalıdır. Bu bağlantı filizlerinin veya parçalarının sayısı ve yapılışı için DIN VDE 0185 Kısım 1 geçerlidir.

iv) Örneğin asansör rayları gibi metal malzemeden yapılmış konstrüksiyon kısımları doğrudan temel topraklayıcı ile bağlanacaksa, gerekli yerlerde ek bağlantı filizleri veya parçaları öngörülmelidir.

L.1.3 Düşey veya derin topraklayıcılar: Düşey veya derin topraklayıcılar, toprak içerisine çakılırlar ve birbirleri arasında çubuk boyundan daha az mesafe bırakılmamalıdır. Çakma sırasında çubuklara zarar vermeyen uygun araçlar kullanılmalıdır.

L.1.4 Topraklayıcıların eklenmesi: Topraklama şebekesi içerisindeki topraklama ağının iletken parçalarının bağlanması için ekler kullanılır. Ekler topraklayıcıların elektriksel iletiminin, mekaniksel ve ısıl dayanım eşdeğerlerini sağlayacak şekilde boyutlandırılmalıdır.

Topraklayıcılar aşınmaya dayanıklı olmalı ve galvanik pil oluşumunun etkisinde kalmamalıdır. Çubukların eklerinde kullanılan malzemeler çubuklarla aynı mekanik dayanıma sahip olmalı ve çakma esnasında mekanik darbelere dayanıklı olmalıdır. Galvanik aşınmaya neden olabilecek değişik metaller bağlandığında; ekler, etraflarındaki elektrolitlerle temasa karşı dayanıklı düzenlerle korunmalıdır.

L.2 Topraklama iletkenlerinin tesis edilmesi: Genel olarak topraklama iletkenleri, mümkün olduğunca kısa yoldan bağlanmalıdır.

L.2.1 Topraklama iletkenlerinin tesisi: Aşağıdaki yöntemler tesis edilme sırasında göz önüne alınmalıdır.

- Gömülü topraklama iletkenleri: Mekanik tahribata karşı korunması gerekmektedir.

- Ulaşılabilir olarak tesis edilmiş topraklama iletkenleri: Topraklama iletkenleri toprak üzerine yerleştirilebilir. Böyle bir durumda bunlara her an ulaşılabilir. Eğer bir mekanik tahribat riski söz konusu olacaksa, topraklama iletkeni uygun şekilde korunmalıdır.

- Betona gömülü topraklama iletkenleri: Topraklama iletkenleri beton içerisine de gömülebilirler. Bağlantı uçları her iki uçta da kolaylıkla erişilebilir olmalıdır.

Çıplak topraklama iletkenlerinin, toprağa veya betona girdiği yerlerde aşınmayı önlemek amacıyla özel itina gösterilmelidir.

L.2.2 Topraklama iletkenlerinin eklenmesi: Ekler, hata akımı geçme durumlarında herhangi bir kabul edilemez ısı yükselmesini önlemek için, iyi bir elektriksel sürekliliğe sahip olmalıdır.

Ekler gevşek olmamalıdır ve korozyona karşı korunmalıdır. Değişik metaller bağlanmak zorunda kalındığında, galvanik piller ve sonucunda galvanik aşınma oluşumu nedeniyle ekler, etraflarındaki elektrolitlerle temasa karşı dayanıklı düzenlerle korunmalıdır.

Topraklama iletkenini, topraklayıcıya, ana topraklama bağlantı ucuna ve herhangi bir metalik kısma bağlamak için, uygun bağlantı parçaları kullanılmalıdır. Civata bağlantısı yalnız bir cıvata ile yapılırsa, en azından M10 cıvata kullanılmalıdır.Örgülü iletkenlerde (ezmeli, sıkıştırmalı ya da vidalı bağlantılar gibi) kovanlı (manşonlu) bağlantılar da kullanılabilir. Örgülü bakır iletkenlerin kurşun kılıfları bağlantı noktalarında soyulmalıdır; bağlantı noktaları korozyona karşı (örneğin bitüm gibi maddeler ile) korunmalıdır. Deney amacıyla, ayırma yerleri ihtiyacı karşılanabilmelidir.

Özel aletler kullanılmadan eklerin sökülmesi mümkün olmamalıdır.

L.3 Beton içerisinde demirlerin topraklama amacı için kullanımı

Beton demirleri çeşitli amaçlar için kullanılabilir:

a) Topraklama sisteminin bir parçası olarak; bu durumda beton demirlerinin boyutu Madde 5-b2 ile uygun olmalıdır.

b) İşletmecinin korunması için gerilim düzenleyicisi olarak; bu durumda çelik yapının bütün ilgili parçaları aralarında gerilim farkı oluşturmayacak şekilde birbirleriyle bağlanmalıdır. Bağlantılar Madde 5-b3 ile uygun olarak boyutlandırılmalıdır.

c) Yüksek frekanslı akımlarla bağlantılı elektromanyetik ekran olarak; bu durumda çelik konstrüksiyonun bütün ilgili parçaları, yüksek frekanslı akımlar için çok küçük empedans yolu teşkil etmek amacıyla birbirleriyle bağlanırlar. Cihaz bağlantıları ulaşımının zor olduğu durumlar için, bir çok bağlantı noktası olmalı ve elektromanyetik etkileri en aza indirmek amacıyla mümkün olduğunca kısa bağlantılar yapılmalıdır.

Çelik konstrüksiyon baraları bu amaçlarla kullanıldığında, korozyon olasılığı en az seviyede tutulmalıdır. Çelik konstrüksiyon baralarına yapılan bağlantılar bu Ek’e uygun olmalıdır.

Şekil-L.7 Bina temeli yalıtım malzemesi içinde kalan temel topraklayıcının yerleştirilmesine örnek

Ek -M

Basit Topraklama Sistemlerinde Tehlikeli Gerilimlerden Korunmak için Yaklaşık Formüller ve Uygun Mesafeler

Basit topraklama sistemleri için tehlikeli gerilimlerden korunmak için yaklaşık formüller ve uygun mesafeler Çizelge-M.1'de verilmiştir.

Çizelge-M.1 Basit topraklama sistemlerinde tehlikeli gerilimlerden korunmak için yaklaşık formüller ve uygun mesafeler

Mesafe

dkabul

l >> d

A = Ağ alanı

Ek-N

Yeni Tesis Edilecek veya Mevcut Topraklama Tesislerinde Yapılacak Ölçmeler

Bu bölümde adı geçen deney yöntemleri referans yöntemlerdir. Doğrulukları daha az olmamak kaydıyla, başka yöntemler de kullanılabilir.

N.1 Toprak özdirencinin ölçülmesi: Toprak yayılma direncini veya topraklama empedansını önceden belirlemek amacıyla toprak özdirencinin ölçülmesi, bu direncin çeşitli derinlikler için tespit edilmesini sağlayan “Dört Sonda Yöntemi” (örneğin, Wenner Yöntemi) ile yapılmalıdır.

N.2 Toprak yayılma dirençlerinin ve topraklama empedanslarının ölçülmesi:

N.2.1 Bu dirençler ve empedanslar farklı şekillerde belirlenebilir. Hangi ölçme yönteminin amaca uygun olduğu, topraklama sisteminin büyüklüğüne ve etkilenmenin derecesine (N.4’e bakınız) bağlıdır.

Not : Topraklanmış kısımlarda veya bunların arasında (örneğin, direk ile yukarı kaldırılmış toprak teli arasında), bu ölçmeler ve yapılan hazırlıklar sırasında, enerjinin kesik olduğu durumda da tehlikeli dokunma gerilimlerinin ortaya çıkabileceğine dikkat edilmelidir.

N.2.2 Uygun ölçme yöntemleri ve ölçü cihazlarının tipleri için örnekler:

N.2.2.1 Topraklama ölçme cihazı: Bu cihaz, topraklayıcılar veya küçük veya orta büyüklükteki topraklama sistemlerinde, örneğin tek bir derin topraklayıcı, şerit topraklayıcı, toprak teli havaya kaldırılmış (direkle irtibatı ayrılmış) veya kaldırılmamış durumdaki hava hattı direklerinin topraklayıcıları, AG topraklama tesisinden ayrılmış orta gerilim şebekesindeki topraklama tesisleri için kullanılır. Kullanılan alternatif gerilimin frekansı 150 Hz’i aşmamalıdır.

Ölçme yapılacak topraklayıcı, sonda ve yardımcı topraklayıcılar, mümkün olduğu kadar birbirinden uzakta olmak üzere mümkün mertebe bir doğru üzerinde bulunmalıdır. Sondanın ölçme yapılacak topraklayıcıyla arasındaki mesafe, 20 m’den az olmamak kaydıyla, en büyük topraklayıcı uzunluğunun en az 2,5 katı (ölçme yönüne doğru), yardımcı topraklayıcının mesafesi ise, 40 m’den az olmamak kaydı ile en az 4 katı olmalıdır.

N.2.2.2 Yüksek frekanslı topraklama ölçme cihazı: Bu cihaz, topraklama telinin havaya kaldırılmasını gerektirmeksizin tek bir direğe ilişkin toprak yayılma direncinin ölçülmesini mümkün kılar. Burada, ölçme akımının frekansı, toprak teli ve komşu direkler arasında oluşan zincir iletken empedansı büyük dirençli olacak ve her bir hava hattı direği topraklayıcısıyla pratik olarak ihmal edilebilecek bir paralel bağlantı ortaya çıkaracak kadar yüksek olmalıdır.

N.2.2.3 Oldukça büyük akımların kullanıldığı akım-gerilim yöntemi: Bu yöntem, özellikle büyük çaplı topraklama tesislerinin topraklama empedansını ölçmek için kullanılır (Şekil-N.1’e bakınız).

Şekil-N.1 Oldukça büyük akımların kullanıldığı akım-gerilim yöntemiyle topraklama empedansının belirlenmesine örnek

Topraklama tesisiyle uzaktaki bir topraklayıcı arasına yaklaşık şebeke frekanslı bir alternatif gerilim uygulayarak topraklama tesisine, bu tesiste ölçülebilir bir potansiyel yükselmesi ortaya çıkarabilecek bir IM test akımı akıtılır.

Bu sırada işletme sırasında tesise bağlı bulunan toprak telleri ve topraklayıcı etkisi olan kablo kılıfları ayrılmamalıdır.

Topraklama empedansının mutlak değeri aşağıdaki formülle bulunur

ZE = UEM / ( IM . r )

Burada :

Hatların, ayrı konsolda döşeli, test edilen hatta paralel giden, topraklayıcı ve uzaktaki topraklayıcı arasındaki toprak telleri, eğer test edilen topraklayıcıya ve uzaktaki topraklayıcıya bağlı iseler, dikkate alınırlar. Test hattı olarak iyi iletken metal bir kılıfı bulunan ve her iki taraftan topraklanmış bir kablo kullanılıyorsa, test akımının oldukça büyük bir kısmı kılıf üzerinden geri akacaktır. Bu kılıfın üzerinde yalıtkan bir dış kılıf bulunuyorsa, bu nedenle, kılıfın topraklamalarının kaldırılması gerekebilir.

Ancak topraklayıcı etkisi bulunan kablolarda metal dış kılıfların topraklamaları ayrılamaz.

Topraklayıcı ve uzaktaki topraklayıcı arasındaki mesafe, mümkün olduğunca 5 km’den az olmamalıdır. Test akımı, mümkün olduğunca en az, ölçülecek gerilimler (test akımına bağlı topraklama ve dokunma gerilimleri) mevcut olabilecek yabancı ve bozucu gerilimlerden daha büyük olacak şekilde seçilmelidir.

Genel olarak bu durum 50 A’in üzerindeki test akımlarıyla sağlanır. Voltmetrenin iç direnci, sondanın yayılma direncinin en az 10 katı olmalıdır.

Not : Küçük topraklama tesisleri için daha küçük uzaklıklar yeterli olabilir.

Gerektiği takdirde yabancı ve bozucu gerilimler yok edilmelidir (N.4’e bakınız).

N.2.2.4 Tekil dirençlerden hesaplama yöntemi: Topraklama tesisi birbirini pratik olarak etkilemeyen, ama örneğin topraklama hatları veya hava hattı toprak telleri gibi bağlantı hatlarıyla birbirlerine bağlanmış tekil topraklayıcılardan meydana geliyorsa, topraklama empedansı ZE aşağıdaki şekilde belirlenebilir.

Her bir topraklayıcının yayılma direnci bağlantı hatları açılarak topraklama ölçme cihazıyla tespit edilir, bağlantı hatlarının empedansları hesaplanır ve topraklama empedansı, yayılma dirençleriyle bağlantı hatlarının empedanslarının oluşturduğu eşdeğer devreden bulunur.

N.3 Topraklama geriliminin tespiti: UE Topraklama gerilimi, UE = ZE x IE ile tanımlanır (Şekil-N.1’e bakınız):

Burada :

Ölçme sırasında kullanılan IEM topraklama akımı, IEM = r x IM bağıntısıyla verilir.

ZE topraklama empedansı, ZE = UEM / IEM bağıntısıyla verilir.

Hata durumundaki UE topraklama gerilimi, UE = IE x ZE = UEM x IE / ( r x IM ) bağıntısıyla verilir.

3 fazlı bir alternatif akım şebekesindeki toprak hatası inceleniyorsa ve transformatör merkezinden çıkan bütün hava hatlarının toprak teli azalma katsayısı yaklaşık olarak aynıysa, topraklama akımı için,

IE = r x S 3 I0 bağıntısı geçerlidir

Burada

Transformatör merkezinde, ortaya çıkan bir hata durumunda S 3 I0 , toprak kısa devre akımı ile transformatör yıldız noktası (nötr) akımı arasındaki farktır.

Transformatör merkezinden çıkan A, B, C ... hatlarının toprak teli azalma katsayıları birbirinden farklıysa,

IE = rA x 3 I0A + rB x 3 I0B + rC x 3 I0C + ....... bağıntısı geçerlidir.

Burada :

Transformatör merkezine gelen hatlardan biri kablo ise, bu durumda bu hat için, IE’nin hesaplanması için verilen yukarıdaki formülde topraklama teli azalma katsayısı yerine kablo kılıfı azalma katsayısı yerleştirilir.

N.4 Topraklama ölçmelerinde yabancı ve bozucu gerilimin yok edilmesi: N.2.2.3’e uygun olarak topraklama geriliminin tespit edilmesi sırasında her çeşit yabancı ve bozucu gerilim ile (örneğin, işletmede bulunan komşu sistemler tarafından deney akım devresinin endüktif olarak etkilenmesi) ölçme hataları ortaya çıkabilir.

Bu tip bozucu etkilerin yok edilmesi için kullanılan yöntemlere örnekler :

N.4.1 Salınım yöntemi: Bu yöntemde, frekansı şebekeninkinden onda birler mertebesinde farklı olan bir gerilim kaynağı (örneğin acil ihtiyaç generatörü) kullanılır. Deney akımı tarafından oluşturulan gerilimler, bir ölçme çevriminin süresinin yeteri kadar kısa olması durumunda mutlak değeri ve faz açısı sabit olarak kabul edilebilecek diğer bozucu gerilimlerin U’d üzerine vektörel olarak toplanır. Asenkron süperpozisyon nedeniyle voltmetrenin ibresi veya göstergesi bir maksimum U1 ve minimum U2 değeri arasında salınır. Test akımı tarafından oluşturulan gerilim için bu durumda;

2 x U’d < U1 için

2 x U’d > U1 için

2 x U’d = U1 için

bağıntıları geçerlidir.

N.4.2 Kutup değiştirme yöntemi: Bu yöntemde, geriliminin faz açısı akımsız bir bekleme süresi sonunda elektriksel olarak 180 ° döndürülen şebeke ile senkron bir gerilim kaynağı (transformatör) kullanılır. Kutup değiştirmesi yapılmadan önce test akımı akarken ortaya çıkan gerilim Ua, kutup değiştirildikten sonra Ub ve test akımının kesildiği sıradaki bozucu gerilim Ud ölçülür. Vektörel bağıntılar nedeniyle test akımı tarafından ortaya çıkarılan gerilim için,

bağıntısı geçerlidir.

N.4.3 Vektör ölçme yöntemi: Uzun ölçü iletkenleri, test hattıyla mümkün olduğunca dik açı yapacak şekilde döşenmelidir. Yer nedeniyle bu mümkün değilse, test akımı tarafından ölçme iletkeninde endüklenen gerilim kısmı, vektör ölçü aletiyle kısmen elimine edilir.

N.4.4 Doğru akımların bloke edilmesi: Bozucu gerilimlerin içinde yüksek değerli doğru gerilim bileşenleri mevcutsa, doğru gerilimi bloke eden bir voltmetrenin kullanılması gerekebilir.

N.5 Arıza çevrim (halka) empedansının ölçülmesi: Örnek olarak,aşağıdaki metotlar, arıza çevrim (halka) empedansının ölçülmesi sırasında TN sistemlerine uygulanabilir.

Not 1: Bu ekte önerilen metotlar, gerilimin vektörel yapısını yani gerçek bir toprak arızasındaki koşulları dikkate almadığından arıza çevrim (halka) empedansının sadece yaklaşık değerini verir. Bununla birlikte, yaklaşım derecesi, söz konusu devrenin reaktansı ihmal edilebiliyorsa kabul edilebilir.

Not 2: Arıza çevrim (halka) empedansı ölçülmesi deneyi uygulanmadan önce, nötr noktası ile açıktaki metal bölümler arasında bir süreklilik deneyi (Madde 10-c2’ye bakınız) yapılması istenir.

Metot 1: Arıza çevrim (halka) empedansının gerilim düşümü yardımı ile ölçülmesi:

Not : Bu metodun uygulamada güçlükler gösterdiğine dikkat edilmelidir.

Doğrulanacak devrenin gerilimi, bir değişken yük direnci bağlı iken ve bağlı değilken ölçülür ve arıza halka empedansı

formülü ile hesaplanır.

Burada;

Not : U1 ile U2 arasındaki fark, belirgin olmalıdır.

Şekil-N.2 Arıza çevrim (halka) empedansının gerilim düşümü yardımı ile ölçülmesi deneyi

Metot 2: Arıza çevrim (halka) empedansının ayrı bir besleme yardımı ile ölçülmesi: Ölçme, normal besleme hattı kesilmiş ve transformatörün primeri kısa devre bağlanmış iken yapılır. Bu metotta ayrı bir besleme kaynağı kullanılır (Şekil-N.3) ve arıza çevrim (halka) empedansı Z = U / I formülü ile hesaplanır.

Burada;

Şekil-N.3 Arıza çevrim (halka) empedansının ayrı bir besleme yardımı ile ölçülmesi deneyi

Ek-P

Topraklama Sistemlerinin Dokümantasyonu ve Denetim Ayrıntıları

Bir topraklama sisteminin saha uygulama ve denetleme planı bulunmalıdır. Bu plan üzerinde:

- Topraklayıcıların yerleri,

- Çeşitleri,

- Boyutları,

- Topraklama için kullanılan malzemeler,

- Gömülme derinlikleri,

- Topraklayıcıların düzenlenme biçimleri,

- Topraklama iletkenlerinin cinsi,

- Topraklama iletkenlerinin bağlantılarına ilişkin detaylar,

- Ölçmelerin yapılabileceği ayırma noktaları,

- Başka topraklayıcılar ile bağlantı yerleri,

- Topraklamalara ilişkin direnç değerleri.

· Toprak özdirenci,

· Topraklayıcının ve topraklama tesisinin yayılma direnci,

· Topraklama direnci,

· Toplam topraklama direnci,

· Topraklama empedansı,

· Darbe topraklama direnci.

- Dokunma gerilimleri,

- Topraklamanın yapıldığı tarih,

- Hava hattı şebekelerindeki direklerin ve transformatör merkezlerinin periyodik olarak denetlenecek kısımlarına ilişkin denetim programı (direk numaraları, planlanan denetim tarihleri, TM'lerinde kontrol edilecek yerlere ilişkin koordinatlar).

- Planlanan denetleme tarihleri ve ölçme sonuçları,

- Proje Mühendisi (Adı soyadı, Ünvanı, Oda kayıt no vb),

- Ölçmeyi yapan elektrik mühendisi (Adı soyadı, Ünvanı, Oda kayıt no vb),

gösterilmelidir.

Tesis gerçekleştirilmeden önce, bu Yönetmeliğin kapsamında gözetilecek ihtiyaçları içeren bir rapor hazırlanmalıdır.

Global topraklama sisteminin dışında her tesisin toprak direnci hesaplanmalı ve sistematik olarak ölçülmelidir (ölçme tekniği detayları Ek-N’de verilmiştir), ve topraklama gerilimi (toprak potansiyel yükselmesi) hesaplanmalı veya ölçülmelidir. Eğer gerekli ise, dokunma gerilimi ispatı, hesaplama veya ölçme ile yapılmalıdır.

Global topraklama sistemi içerisindeki alanlarda toprak direncini veya topraklama gerilimini doğrulamaya gerek yoktur. Çünkü topraklama sisteminin temel (esas) tasarımı yeterlidir.

İzin verilen dokunma gerilimlerini elde etmek için özel ölçmelere gereksinim duyulursa, bunlar da saha uygulama ve denetleme planına dahil edilmeli ve proje ekindeki belgelerde tanımlanmalıdır.

Çeşitli topraklama tesislerinin işletme dönemi içindeki muayene, ölçme ve denetlemelere ilişkin önerilen periyotlar aşağıda verilmiştir:

1) Elektrik üretim iletim ve dağıtım tesisleri (enerji nakil ve dağıtım hatları hariç) için: 2 yıl,

2) Enerji nakil ve dağıtım hatları için: 5 yıl,

3) Sanayi tesisleri ve ticaret merkezleri için:

i) Topraklamalara ilişkin dirençlerinin muayene ve ölçülmesi: 1 yıl,

ii) Topraklama tesisleri ile ilgili diğer muayene, ölçme ve kontroller: 2 yıl,

4) Sabit olmayan tesisler için:

i) Sabit işletme elemanları için: 1 yıl,

ii) Yer değiştirebilen işletme elemanları için: 6 ay.

5) Parlayıcı, Patlayıcı Tehlikeli ve Zararlı Maddelerle Çalışılan İşyerleri ve İşlerde Alınacak Tedbirler Hakkında Tüzük kapsamındaki topraklama tesisleri ile ıslak ortamlarda çalışılan işyerlerindeki topraklama tesislerinin muayene, ölçme ve denetleme periyotları bir yılı aşamaz.

Bir yüksek gerilim topraklama tesisinde yapılacak topraklama dirençlerinin ölçülmesine ve binalara ilişkin topraklama tesislerinin denetimine ilişkin bir fikir vermek üzere, aşağıda iki adet form verilmiş olup topraklama tesisini denetlemekten sorumlu kuruluşlar benzer formlar geliştirip kullanabilirler.

YG’de Ölçme Protokolü Örnek Formu

YG’de Topraklama Tesisatının Ölçümü ile ilgili ön bilgiler

Şebeke........................................... Cadde: ......................................... Nr:......................

İletken: ................................ ................................ ................................ ............................

Pozisyon: ................................ Direk Numarası: .....................................................

Tesisat: ................................ ............................................................. Tip:....................

Topraklama tesisini çizenin adı,soyadı, ünvanı: ................................................................

Topraklama tesisinde ölçme yapanın adı,soyadı, ünvanı:...................................................

Ölçüldüğü tarih: ..................................................................................................................

Topraklama Sahasının Durum Planı:

Ölçme ile ilgili veriler

Toprağın cinsi: .................................. Özgül toprak direnci: ................................ Wm

Topraklayıcının uzunluğu: ..............m Topraklayıcının kesiti: ...............................mm

YG’de topraklama direncinin ölçülmesi

Topraklamada Kullanılan simgeler:

YGT (Yüksek Gerilim Topraklaması

AGT (Alçak Gerilim Topraklaması)

l: Topraklayıcının uzunlugu (m)

h: Topraklayıcının derinliği (m)

Derin topraklayıcı:

Ring topraklayıcı:

T

Temel topraklayıcı:

Yüzeysel topraklayıcı

Yıldız topraklayıcı:

Ölçme yönü:

Binalardaki Topraklama Tesislerinde Yapılacak Gözle Muayene, Denetleme ve Ölçmeye İlişkin Örnek Form

TESİSATIN TANIMI

Bina Adresi :...........................................................................................................................................................................................

Proje Onay Tarihi/ No’su :...................................................................................................................................................................

Elektrik Tedarik Eden Kuruluş Adı:.......................................................................................................................................................

Şebeke Gerilimi : ........./..........Volt Şebeke Tipi :

q TN Sistemi

q TT Sistemi

q IT Sistemi

KONTROLUN NEDENİ :

c YENİ TESİS

c GENİŞLETME

c DEĞİŞİKLİK

c DÜZELTME

c TEST TEKRARI

A. GÖZLE MUAYENE

Notlar:.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

B. DENETLEME

q Koruma düzenlerinin bütün test butonlarının fonksiyonlarının denetlenmesi

q Bütün ihbar düzenlerinin denetlenmesi

q Koruma cihazlarının anma değerlerinin korudukları işletme elemanına uygun olup olmadığının denetlenmesi

q Uygulanan topraklama tesisinin projeye uygunluğu

Notlar:...........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

C. ÖLÇME

Ölçme Koşulları:

q Kuru

q Nemli

q Islak

Kullanılan ölçme cihazları:

Topraklama direnci RE .............(W) Topraklama gerilimi UE .............(V) Toprak özdirenci rE :........... (W.m)

Bir sonraki deney tarihi:....../......./.....

Yukarıdaki değerlerin doğruluğu teyit edilir Adı Soyadı .............................................................İmza Tarih:....../......./......

Ek-R

İzin Verilen Dokunma Gerilimi Dikkate Alınarak Yapılan Doğru Tasarımın Kontrol Edilmesi İçin Örnekler

a) Pratik olarak bütün hata akımı, transformatörün nötrüne metalik parçalar üzerinden döner.

Not: Bazen bir sanayi tesisi içerisinde bulunur.

b) Yalnız hata akımının bir kısmı, ilgili topraklama sistemi üzerinden toprağa akar.

Not : Bazen bir elektrik dağıtım sisteminde bulunur.

c) Hata akımının büyük bir parçası ilgili topraklama sistemi üzerinden akar(örneğin, bağımsız yerel topraklama sistemi).

Şekil-R.1 Özel durumlar için hata akımının geri dönüş yoluna bağlı olarak çözüm örnekleri.

Ek-S

Topraklayıcı, Koruma İletkeni ve Potansiyel Dengeleme İletkenlerinin Gösterilişi

Şekil-S.1’de topraklayıcılar, koruma iletkeni ve potansiyel dengeleme iletkenleri şematik olarak gösterilmiştir.

Şekil-S.1 Topraklayıcı, koruma iletkeni ve potansiyel dengeleme iletkenlerinin gösterilişi

Ek-T

Çeşitli Topraklayıcı Tiplerine İlişkin Hesaplama Örnekleri

Topraklayıcılar, akımın yere akmasını sağlayan metal parçalarıdır. Akımın topraktaki dağılımı en basit şekilde bir yarım küre topraklayıcı ile açıklanır. Homojen toprakta toprağa akan akım, her yöne simetrik olarak yayılır ve akım ilk önce çok az bir dirençle, uzaklığa bağlı olarak gittikçe yükselen bir direnç ile karşılaşır (Şekil-T.1’e bakınız). Toprağa akan akım, topraklayıcı etrafında yarı küresel eşpotansiyel yüzeyler oluşturur. Örnek olarak 0,5 m yarıçaplı bir topraklayıcı ve çevresindeki 1 m aralıklı eşpotansiyel yüzeyler göz önüne alınsın. Şekil-T.1’de görüldüğü gibi bu topraklayıcıdan 10 A hata akımı aktığı ve yerin toprak özdirencinin 150 Wm olduğu kabul edilsin. İkinci eşpotansiyel yüzeyin kesiti, topraklayıcı ile arasındaki direnç ve gerilim aşağıdaki formüller ile hesaplanabilir.

Şekil-T.1 Bir yarım küre topraklayıcıdan akımın toprağa yayılması

m2

Olası bir hatada insan veya hayvanın hangi potansiyel aralıklarında durduğu, yani topraklayıcıya olan uzaklık en önemli etken olup buna adım gerilimi denilir. Adım gerilimi insanlar için 1 m, hayvanlar için 2 m aralıktaki potansiyel farkı (gerilim) olarak kabul edilmektedir. Düzenleyici topraklayıcılar ile dokunma ve adım gerilimlerini düşürmek mümkündür (Şekil-T.2’ye bakınız).

Şekil-T.2 Adım (US), dokunma(UST) ve topraklama (UE) gerilimlerinin şematik olarak gösterilmesi

Toprak özdirencinin 150Wm, topraklayıcı yarıçapının 0,5 m ve topraklayıcıdaki gerilimin 100 V verildiğini varsayarak, topraklayıcıdan 4 metre uzaktaki bir noktaya kadar olan direnç:

Topraklayıcıdan akacak akımın değeri:

4 metredeki potansiyelin değeri:

olur. Bu hesaptan da görüldüğü gibi 50 m uzaklıktaki potansiyelin değeri sadece 1 V olmaktadır. Bu noktaya referans toprağı da denir. Adım gerilimi iki nokta arasındaki potansiyel farkı ile hesaplanabilir. 1 metredeki adım gerilimi:

Şekil-T.3 bir yarım küre topraklayıcının potansiyel dağılımını ve eşpotansiyel çizgilerini göstermektedir.

Şekil-T.3 Bir yarım küre topraklayıcı çevresindeki potansiyel dağılımı, eşpotansiyel çizgileri ve adım gerilimleri

Topraklayıcıların yayılma direnci (Şekil-T.4), zeminin cinsi ve özelliği (toprak özdirenci) ile topraklayıcıların boyutlarına ve düzenleme biçimine bağlıdır.

Topraklayıcının, çevresindeki toprağa iyi temas etmesi gerekir. Topraklayıcıların tesisinde iyi iletken toprak tabakaları kullanılmalıdır. Toprak tabakalarının kuru olması durumunda, topraklayıcının çevresindeki toprak yapışkan değilse ıslatılıp çamur durumunda getirilmeli; yapışkan ise topraklayıcı gömüldükten sonra dövülerek sıkıştırılmalıdır. Topraklayıcının yanındaki taş ve iri çakıllar yayılma direncini arttırırlar. Bunlar ayıklanmalıdır. Şerit ve çubuk topraklayıcıların yayılma direnci daha çok kendi uzunluklarına, daha az olarak da kesitlerine bağlıdır.

Şekil-T.4 Bir topraklayıcıda yayılma direncinin uzaklıkla değişim

a) Yarım küre topraklayıcı: Yarım küre topraklayıcının direncini Şekil-T.5’te açıklayalım: Toprak özdirenci ve toprağa akan akım ile yarı kürenin potansiyel değişimi, x uzaklıktaki kesit S = 2p.x2 ile;

Kürenin merkezinden herhangi bir r uzaklığındaki potansiyel

Kürenin yarıçapı r0 ile, yarı küreden toprağa geçiş anındaki potansiyel değeri

Şekil-T.5 Yarım küre topraklayıcıda akım ve potansiyel dağılımı

Yarım küre topraklayıcının topraklama direnci RE = j / I ile

Adım gerilimi, adım uzunluğuna ve bulunan yere göre değiştiği için, iki nokta arasındaki potansiyel farkı

Topraklama gerilimi, topraklayıcıdan akan akıma ve yayılma direncine bağlıdır.

UE = RE . IE

b) Derin (çubuk) topraklayıcı: Boru ya da profil çelikten yapılan ve toprağa çakılarak kullanılan topraklayıcılardır. Çubuk topraklayıcılar yere olabildiğince dik olarak çakılmalıdır. İstenilen 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.

Şekil-T.6 Derin (çubuk) topraklayıcı

Ana formül

Yaklaşık hesap ile

bulunur.

Bu formüllerde, l topraklayıcının boyu, d topraklayıcının çapı ve rE toprak özdirencidir.

c) Yüzeysel (şerit) topraklayıcı: Şerit, yuvarlak iletken ya da örgülü iletkenden yapılan ve genellikle derine gömülmeyen topraklayıcılardır (Şekil-T.7). 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 1m derinliğe gömülmelidir. Bu arada yayılma direncinin üst zemin tabakasının nemine bağlılığı ve donma olasılığı göz önünde bulundurulmalıdır. Şerit topraklayıcıların uzunluğu istenen yayılma direncine göre seçilmelidir.

Şekil-T.7 Yüzeysel topraklayıcıların yüzeye veya H derinliğine tesis edilmesi durumu

Ana formül:

Topraklayıcı H derinliğine tesis edilmiş ise:

veya

Bu formüllerde,

d) Yıldız topraklayıcı: Yıldız topraklayıcılarda (Şekil-T.8) ışınların dağılımı düzgün olmalı ve komşu iki ışın arasındaki açı 60º’den küçük olmamalıdır. Işınların birbirine karşılıklı olarak etki etmesi sonucunda çok ışınlı yıldız topraklayıcılarda yayılma direnci artabileceğinden, üç yada en çok dört ışınlı yıldız topraklayıcıların kullanılması tavsiye edilir. Levha topraklayıcılar zemine düşey olarak gömülmelidir. Bunların boyutları gerekli yayılma direncine göre seçilmelidir. Topraklama tesislerinde genel olarak 1 m x 0,5 m’lik levhalar kullanılır. Levhanın üst kenarı toprak yüzeyinden en az 1 m derinde olmalıdır. Küçük bir yayılma direnci elde etmek için birden çok levha topraklayıcı kullanılması gerektiğinde bunlar arasındaki uzaklık en az 3 m olmalıdır. Aynı yayılma direncini elde etmek için şerit ve çubuk topraklayıcılar yerine levha topraklayıcı kullanıldığında, bunlara oranla daha fazla gereç kullanılması gerekir.

Şekil-T.8 Yıldız topraklayıcı çeşitleri

Yıldız topraklayıcının topraklama direnci kollar arası açılara göre değişir.

1) Üç kollu 1200 açılı yıldız topraklayıcı için:

2) Dört kollu 900 açılı yıldız topraklayıcı için:

3) Altı kollu 600 açılı yıldız topraklayıcı için:

Bu formüllerde, l yıldız topraklayıcının kol uzunluğu, d kol çapı, H topraklayıcının gömülme derinliği ve rE toprak özdirencidir.

e) Gözlü topraklayıcı: Gözlü topraklayıcılar daha çok santrallerde, transformatör merkezlerinde kullanılır (Şekil-T.9).

Şekil-T.9 Gözlü topraklayıcı

Bu formülde, D gözlü topraklayıcının alanına eşit alanlı dairenin çapı, L topraklayıcıda kullanılan toplam iletken uzunluğu ve rE toprak özdirencidir.

f) Halka (ring) topraklayıcı: Halka (ring) topraklayıcı (Şekil-T.10) özellikle transformatör merkezlerinde, bina ve fabrikalarda topraklama direncini düzeltmede kullanılır.

Şekil-T.10 Halka (ring) topraklayıcı

Ana formül:

Yaklaşık formül:

g) Daire şeklindeki levha topraklayıcı: Dolu ya da delikli levhalardan yapılan topraklayıcılardır. Bunlar genel olarak öteki topraklayıcılara göre daha derine gömülürler (Şekil-T.11).

1) Levha topraklayıcı düşey olarak gömülürse;

Şekil-T.11 Toprağa düşey olarak gömülen levha topraklayıcı

Bu formülde, D topraklayıcının çapı, d topraklayıcının (levhanın) kalınlığı, H topraklayıcının merkezine göre gömülme derinliği ve rE toprak özdirencidir.

2) Levha topraklayıcı yatay olarak yere gömülürse:

Bu formülde, D topraklayıcının çapı ve rE toprak özdirencidir.

h) Kare şeklindeki levha topraklayıcı: Kare şeklindeki levha topraklayıcı ana topraklama şeridini korozyondan korumak için yardımcı topraklayıcı olarak kullanılır. Günümüzde önemini yitirmiştir (Şekil-T.12).

Şekil-T.12 Kare şeklindeki levha topraklayıcı

1) Levha topraklayıcı yüzeyde tesis edilirse;

2) Levha topraklayıcı H derinliğine gömülürse;

eğer H < S ise

eğer H > S ise

Bu formüllerde, S kare topraklayıcının bir kenarının uzunluğu, H kare topraklayıcının ortasına göre gömülme derinliği ve rE toprak özdirencidir.

j) Küre şeklindeki topraklayıcı

Şekil-T.13 Küre şeklindeki topraklayıcı

Bu formülde, r küre topraklayıcının yarıçapı, H küre topraklayıcının merkezine göre gömülme derinliği ve rE toprak özdirencidir.

Bu formülde,küre çapı d < H dir.

l) Yarım küre şeklindeki topraklayıcı

Şekil-T.14 Yarım küre şeklindeki topraklayıcı

Ek-U

Malzeme Katsayısı k’nin Elde Edilmesi İçin Yöntem

Malzeme katsayısı k aşağıdaki denklem yardımıyla belirlenir :

Buradaki büyüklüklerin açıklaması :

Çizelge-U.1

Ek-V

Bir Kablo veya Hattın Kılıf veya Zırhından Meydana Gelen Koruma İletkeni İçin Malzeme Katsayılarının Seçimi, Yabancı Gerilimi Az Olan Yerlerde Potansiyel Dengelemesi ve PEN İletkeni Olarak Kullanılacak Profil Raylara İlişkin Tamamlayıcı Bilgiler

V.1 Bir kablo veya hattın kılıf veya zırhından meydana gelen koruma iletkeni için malzeme katsayıları k

Çizelge-V.1 Bir kablo veya hattın kılıf veya zırhından meydana gelen koruma iletkeni için malzeme katsayıları k

V.2 Yabancı gerilimi az olan potansiyel dengelemesi

Bir bina içine iletişim tesislerinin yerleştirilmesi öngörülmüşse veya en azından bu mümkün ise, bu tesislerde ortaya çıkabilecek fonksiyon bozulmalarının önlenmesi için aşağıdaki hususlar tavsiye edilir:

a) Bütün binada PEN iletkeni kullanılmamalıdır.

Not : TN sistemi mevcutsa TN-S sistemi kullanılmalıdır. TT sistemleri ve IT sistemleri bu koşulu kendiliğinden sağlarlar.

b) İçine iletişim tesislerinin kurulacağı her katta veya bina bölümünde, eğer varsa her bir katın veya bina kısmının:

-Koruma iletkenleri,

-Su boruları,

-Gaz boruları,

-Örneğin merkezi ısıtma ve klima tesislerinin yukarı çıkan hatları gibi diğer metal boru sistemleri

-Mümkün olduğu takdirde bina konstrüksiyonunun metal kısımları

da dahil olmak üzere bir potansiyel dengelemesi yapılmalıdır.

V.3 PEN iletkeni olarak kullanılacak profil raylar

Profil raylar, eğer çelikten yapılmamışlarsa ve sadece klemensleri varsa, cihaz taşımıyorlarsa PEN iletkeni olarak kullanılabilirler. Bir PEN rayına PEN iletkenleri, nötr iletkenleri ve koruma iletkenleri bağlanabilir.

Örneğin aşağıdaki Çizelge-V.2’de belirtilen malzemelerden meydana gelen ray profiller PEN iletkeni için gerekli koşulları sağlarlar.

Çizelge-V.2 PEN iletkeni için ray profiller ve bunların akım taşıma kapasiteleri

Örneğin hat koruma anahtarı, hata akımı koruma anahtarı gibi cihazların yerleştirilmesi durumunda profil rayın ısı dağıtımı güvenlikli değildir.

Normal işletmede çeliğin akım taşıyan iletken olarak kullanılması olağan değildir. Çelik bu yönetmelikte PEN iletkeni malzemesi olarak öngörülmemiştir.

Ek-Y

Beşinci Bölüm’de Yer Alan m, n, p Katsayılarının Belirlenmesi

Y.1 Periyodik olaylar

Y.1.1 Doğru bileşenli, sinüs şeklindeki değişimler: Aşağıdaki hesap yöntemi, verilen akım veya gerilimin, doğru bileşene, süperpoze olmuş alternatif bileşene ve bunun frekansına bağlı olarak, Çizelge-15 ve Çizelge-16’da belirtilen boyutlandırma sınıflarından hangisine girdiğini tespit etmeye yarar.

Bunun için akım veya gerilimin zamana göre değişiminin aşağıdaki karakteristik değerleri belirlenmelidir:

a) Doğru bileşen i= veya u=

b) Bütün olaydaki alternatif bileşen ıˆ~ veya uˆ~ ,

ıˆ veya uˆ tepe değerleri yardımıyla

ıˆ~ = ıˆ - i= veya uˆ~ = uˆ - u=

şeklinde belirlenir.

c) Alternatif bileşenin frekansı f

Örnek olarak Şekil-Y.1’e bakınız.

Şekil -Y.1 Boyutlandırma sınıfı 2’de belirtilen değerlerin sağlanıp sağlanmadığı kontrol edilecek olan, süperpoze edilmiş doğru bileşeni bulunan f = 5 kHz frekanslı sinüs şeklindeki bir değişim için örnek; gerilim kaynağı için Ri ≈ 0 W kabul edilmiştir.

Bu şekilde bulunan karakteristik değerler, her birine karşı düşen akım ve gerilim değerleriyle birlikte (Çizelge-15 ve Çizelge-16’ya göre I~ ve I= veya U~ ve U=)

Akım ve gerilim için sırasıyla

eşitsizliklerine yerleştirilir.

I~ ve I= veya U~ ve U= değerleri, şimdilik kabul edilen boyutlandırma sınıfına göre m ve n1 veya n2 frekans katsayıları da işe sokularak belirlenir. Eğer kısa süreli bir olay söz konusu ise, alternatif bileşen için ya m ve n1 veya n2 frekans katsayıları veya pI~ veya pU~ kısa süre katsayıları ile doğru bileşen için pI= veya pU= kısa süre katsayıları göz önünde bulundurulmalıdır (Çizelge-15 ve Çizelge-16’ya bakınız).

Yukarıdaki eşitsizlikler sağlanıyorsa, kabul edilerek değerleri esas alınan boyutlandırma sınıfı aşılmamış demektir.

Eşitsizlikler daha düşük bir boyutlandırma sınıfına ilişkin (I~ ve I= veya U~ ve U=) değerlerle de sağlanıyorsa, değerlendirilen akım veya gerilim değeri bu daha düşük boyutlandırma sınıfına sokulmalıdır.

Hesap yöntemi için örnek : uˆ~ = 30 V, u= = 40 V ve f = 5 kHz değerleriyle Şekil-7’den m = 1,5 olarak bulunur.

Çizelge-16’ya göre boyutlandırma sınıfı 2’de, Şekil-Y.7’den bulunan gerilim katsayısı m = 1,5 ile aşağıdaki değerler elde edilir

U~ = 1,5.50 V = 75 V ve

U= = 120 V

Bununla, yukarıda gerilim için verilen eşitsizlik şöyle sağlanmaktadır:

[ 30 V / (75 V )] + [ 40 V / 120 V ] = 0,616 < 1

Kontrol edilen değişim bu sonuca göre boyutlandırma sınıfı 2’ye dahildir.

Aynı değişim için boyutlandırma sınıfı 1B için verilen değerlerden hareketle bulunacak sonuç 1,232 olup bu sonuç £ 1 olma koşulunu sağlamayacaktır. Buna göre Şekil-Y.1’de verilen değişim boyutlandırma sınıfı 2’ye dahil edilmelidir.

Şekil-Y.1’deki gerilim, iç direnci 6 kW olan bir gerilim kaynağının boşta çalışma gerilimi olarak kabul edilecek olursa, bu gerilim geniş yüzeyli bir temas durumunda (Şekil-11’de verilen bağlantı devresiyle, f = 5 kHz için ve seri bağlanacak 6 kW ile 6,507 kW değeri hesaplanarak) aşağıdaki hesapla şu akım değerleri bulunur:

i^ = [ 30 V / 6.507 k W ]= 4.61 mA

i= = [40 V / ( 6 kW + 2 kW) ] = 5 mA

Çizelge-15’e göre, kabul edilen boyutlandırma sınıfı 1B’ye göre, 5 kHz’de Şekil-Y.6’dan bulunacak n2 = 3,4 değeri ile aşağıdaki değerler bulunur :

I~ = 3,4 . 3,5 mA = 11,9 mA ve

I= = 10 mA.

Bu değerlerle, yukarıda akımlar için verilen eşitsizlik sağlanır:

[ 4,61 mA / ( 11,9 mA. ) ] + [ 5 mA / 10 mA ] = 0,774 < 1

Y.1.2 Doğru bileşenli, sinüs şeklinde olmayan değişimler: Doğru bileşeni olan, sinüs şeklinde olmayan değişimlerin değerlendirmesi için, Y.1.1’deki gibi aynı şekilde hareket edilir, ancak alternatif bileşenin frekansının ve bununla ilgili m ve n1 veya n2 katsayılarının bulunması için değişimin periyodunun tersi alınmalıdır.

Boyutlandırma sınıfı 1B, 2 ve 3’e dahil akımların ve gerilimlerin periyotlarının bu şekilde tespiti sırasında en düşük frekanslı harmonik kısmı (örneğin, 50 Hz’lik gürültü gerilimi), eğer genliği 12 . V veya 0,5 . mA’i geçmiyorsa, dikkate alınmaz.

Örnek olarak Şekil-Y.2’ye bakınız.

Şekil-Y.2 Doğru bileşeni bulunan, sinüs şeklinde olmayan bir değişim için örnek

Not : Daha iyi açıklama amacıyla, boyutlandırma sınıfı 2 için izin verilen akım değerleri ıˆ~ ve i= (Şekil-Y.3’e bakınız) ve aynı şekilde izin verilen gerilim değerleri uˆ~ ve u= (Şekil-Y.4’e bakınız) gösterilmiştir.

Y.2 Frekans ve etki süresinin tesiri için m, n ve p katsayıları:

Y.2.1 Frekans katsayısı n1 (Şekil-Y.5’e bakınız), Çizelge-15’deki boyutlandırma sınıfı 1A için verilen 0,5 mA’lik alternatif akımın frekansa bağlı olarak izin verilen artışını belirler.

Y.2.2 Frekans katsayısı n2 (Şekil-Y.6’ya bakınız), Çizelge-15’deki boyutlandırma sınıfı 1B ve 2 için verilen 3,5 mA ve 10 mA’lik alternatif akımın frekansa bağlı olarak izin verilen artışını belirler.

Y.2.3 Frekans katsayısı m (Şekil-Y.7’ye bakınız), Çizelge-16’daki boyutlandırma sınıfı 2 için verilen alternatif akımların frekansa bağlı olarak izin verilen artışını belirler.

Not : Şekil-Y.5, Şekil-Y.6 ve Şekil-Y.7 için, 100 kHz’in üstündeki frekanslarda, 100 kHz için tespit edilenden daha yüksek olan değerlere izin verilmez.

Y.2.4 Kısa zaman katsayıları pI~, pI=, pU~ ve pU= (Şekil-Y.8 ve Şekil-Y.9’a bakınız), daha kısa süreli etki süresinde, Çizelge-15 ve Çizelge-16’daki boyutlandırma sınıfı 2 için verilen akım ve gerilim değerlerinin izin verilen artışını belirler. pI~ alternatif akımlar, pI= doğru akımlar, pU~ alternatif gerilimler ve pU= doğru gerilimler için geçerlidir.

Şekil-Y.3 Boyutlandırma sınıfı 2’de izin verilen akım değerleri

Şekil-Y.4 Boyutlandırma sınıfı 2’de izin verilen gerilim değerleri

Şekil-Y.5 Frekansa f bağlı olarak frekans katsayısı n1’in değişimi

Şekil-Y.6 Frekansa f bağlı olarak frekans katsayısı n2’nin değişimi

Şekil-Y.7 Frekansa f bağlı olarak frekans katsayısı m’nin değişimi

Şekil-Y.8 Etki süresine t bağlı olarak kısa süre katsayıları pI~ ve pI=’nin değişimi

Şekil-Y.9 Etki süresine t bağlı olarak kısa süre katsayıları pU~ ve pU=’nun değişimi

Ek-Z

İletişim Kablolarının Ekran Topraklaması ve İletişim Kablolarının Yüksek Gerilimli Enerji Nakil Hatlarına (ENH) ve Bunların Direklerinin Topraklama Tesislerine Yaklaşması Durumunda, Tesis Etme Aşamasında Alınacak Önlemler

Z.1 1200 V.tan daha küçük toprak potansiyel yükselmeleri için koruma:

Şekil-Z.1 Koruma için prensip şeması

Z. 1.1 Tanımlama:

a) Transformatör merkezi içindeki koruma: Transformatör merkezi toprağı ve her bir iletken arasında bir adet parafudrdan ibarettir.

b) Transformatör merkezi giriş devresi: Bu, 50 Hz’de, hem iletkenleri arasında hem de gerilme bu değerin % 60’ını aşmaması için yalıtkan dış kılıfı ile en az 2 kV’luk bir dielektrik dayanımı olan bir kablodan ibarettir (2000 Vx 0,6 = 1200 V). Bir çıplak telli hava hattı veya kablo yardımıyla uzaktaki tesise uzatılabilir.

c) Dış koruma:

- Her bir iletkenle topraklanmış nötr arasında bir parafudr,

- Bir uzak topraktan (B noktası) ibarettir.

Uzak toprak, bir arıza durumunda akacak toprak akımlardan dolayı transformatör merkezinde toprak potansiyelinin yükselmesinde önemli bir etki oluşturmayan, bu merkezin dışında uzak bir noktadır.

Bu nokta genellikle:

- Ya, yalnızca bir transformatör merkezi içinde bulunan bir devreyi kullanan bir bağlantı ise, yerel (lokal) bir görüşmede,

- Veya, uzak toprak olarak kabul edilebilen bir toprağın kontrol edilmesinden sonra genel şebekeyle bağlanan (jonksiyon) bir noktada,

yeri belirlenir

Z. 1.2 Çalışma: Transformatör merkezindeki toprak potansiyelinin yükselmesine neden olan bir olayın oluşması durumunda çalışma yöntemi aşağıdaki gibidir:

- Uzak toprağa bağlanan dış parafudrun ve transformatör merkezi topraklama sistemine bağlanan dahili parafudrun seri olarak çalışması. İletişim sistemi devrelerinin iletkenlerinden bir akım akar. Eşdeğer devre Şekil ZA.2 de gösterilmiştir:

Referans toprak

Şekil-Z.2 Eşdeğer devre

B noktasındaki uzak toprağın direnci, hangisi uygulanabilirse; bu noktadaki gerilim yükselmesi 430 veya 650 V’tan az olacak şekilde olmalıdır.

430 V için, veya yaklaşık olarak RB £ RS , olmalıdır.

Şekil-Z.3, transformatör merkezindeki toprak potansiyel yükselmesinin 800 V veya 1200 V’a yükselmesi durumunda, B noktasındaki potansiyel yükselmesinin 430 V’u geçmeyeceği RB topraklama direncinin en büyük değerini gösterir. Bu değer transformatör merkezi ile B noktası arasındaki kablo uzunluğu ve içinden akım akan tüm iletişim devre iletken kesitlerinin bir fonksiyonudur.

Şekil-Z.3 A noktasındaki potansiyel yükselmesi UE =800 V veya 1200 V olduğunda B noktasındaki potansiyel yükselmesinin 430 V’u aşmaması için, iletişim kablolarının (L) uzunluğu ve bakır iletkenlerin ( ACu ) toplam kesitlerinin bir fonksiyonu olarak RB topraklama direncinin en büyük değeri.

Arıza durumunda yıldırıma karşı korunmuş iletişim devrelerinin iletkenlerinden akan akımın izin verilen değerleri aşmaması için gerekli önlemler alınmalıdır (özellikle A-B uzaklığı kısa olduğu zaman).

Notlar:

- Bu koruma sistemi çok düşük dirençli topraklamaları gerektirir. Devre doğru akım ile de çalışabilir (özellikle, otomatik telefon görüşmelerinde).

- Arıza sırasında parafudrlar çalışırken iletişim devreleri kullanılamaz. Olaydan sonra derhal eski duruma dönülür.

- Kablonun her iki ucundan da topraklanmış, mutlaka yalıtılmış metal bir zırhı bulunur. Böylece kablonun ekranlama etkisinden yararlanılır. Zırhtan akan akımın B noktasında aşırı potansiyel yükselmesine neden olmaması için gerekli önlemler alınmalıdır.

Z.2 Enerji üretim tesislerinde veya transformatör merkezlerinde kullanılan iletişim kabloları: Enerji üretim tesisleri ve transformatör merkezlerinde kullanılan iletişim kablolarının zırhlarının erimesini engellemek amacıyla, elektrik tesisinde oluşabilecek bir arıza durumunda akacak akımın süresi ve değeri sınırlandırılmalıdır. Örneğin küçük kesitli iletişim kablolarının söz konusu olması nedeniyle, arızaların 0,2 s’den kısa bir sürede ya da her durumda 0,5 s’den kısa sürede giderildiği ve 500 A mertebesinde bir akımın zırhtan aktığı değerlendirildiğinde, çevresi ile akım alışverişi engellenecek şekilde doğru döşenmiş bir kabloya ilişkin zırhın erime riski düşüktür. Deneyimler göstermektedir ki, böyle bir akım seviyesine, üretim ya da transformatör merkezine ilişkin topraklama sistem direncinin 0,15 W’dan düşük ve arıza akımının 10 kA’ den küçük olması durumunda ulaşılamamaktadır.

İletişim kablolarının zırhlarından akan akım zırhın yapıldığı malzemeye ve zırhla toprak arasındaki akım değişimine bağlıdır. Yalıtılmış bir metal zırhın her iki ucundan da topraklanmadığı durumda akım çok büyük değildir. Akım, kablo zırhı her iki uçtan topraklı olduğu zaman, metal zırh devresinin ve toprak geri dönüşünün empedansına bağlıdır. Yalıtkan olmayan metal zırh kullanılması durumunda, zırhtaki akım büyük ölçüde toprak özgül direncine bağlıdır.

Eğer iletişim kablolarında sirkülasyon akımının yok edilmesi veya azaltılması düşünülüyorsa, aşağıdaki düzenlemeler yapılabilir:

- Metal zırhla kaplı kablo gerilim konisinin kenarına kadar plastik kılıflı kablo ile değiştirilebilir. Eğer bu kablo metal ekranlı ise, bu, ya kablonun gerilim konisinin dışında kalan metal zırhına veya enerji üretim tesislerinin topraklama sistemine veya tercihen yüksek gerilim olasılığını düşürmek amacıyla bir “yüzen potansiyel” de bırakılır;

- Kablonun metal zırhı, gerilim konisinin kenarına kadar yalıtılabilir ve yalıtılmış bir başlık bu noktada enerji üretim tesislerine en yakın metal zırh ile santraldan uzaklaşan ve doğrudan toprak ile temasta olan metal zırh arasına eklenebilir.

Bu durumda, kablonun etki alanı içerisindeki kısmını bir “yüzen potansiyel” de bırakmak tercih edilir.

Bu yüzden, tehlikeli gerilimlerin oluşması riskinin bulunduğu yerlerde, uygun bir düzenleme ile, bir zırh veya ekrana ulaşılmasının engellenmesi tavsiye edilir.

Eğer iletken ve zırh arasındaki gerilimi azaltmak için metal kablo zırhındaki sirkülasyon akımının kompanze etkisinin avantajından faydalanılmak istenirse, zırhın metalik devamlılığı sağlanmalıdır. Metal zırh dahil, bir dış yalıtkan ile kablo tamamen veya bir parçası kaplanarak, kompanzasyonun ters etkisi olmaksızın, zırhtaki akım sirkülasyonu, zırha zarar vermeyecek bir değere düşürülebilir. Metal zırh, enerji üretim tesislerinin veya transformatör merkezinin topraklama sistemine ve yeterli uzaklıktaki bir toprağa bağlanır. Eğer santralın topraklama sisteminin gerilim sınırları aşılırsa, kablo üzerinde çalışan personelin korunması için gerekli önlemler alınmalıdır.

Z.3 İletişim kablolarının yüksek gerilimli enerji nakil hatlarına(ENH) ve bunların direklerinin topraklama tesislerine yaklaşması durumunda, tesis etme aşamasında alınacak önlemler

Z.3.1) İletişim kablolarının yüksek gerilimli ENH direklerinin topraklama tesislerine yaklaşması durumunda tesis etme aşamasında alınacak önlemler:

a) Yıldız noktası küçük değerli direnç üzerinden topraklanmış şebekelerde alınacak önlemler:

i) Ya, bir tarafta, kendilerine bağlı potansiyel dengelemeleri de dahil olmak üzere, kuvvetli akım tesislerine ilişkin direk topraklamaları, diğer tarafta iletişim düzenleri olmak üzere, bunlar arasındaki mesafe en az 15 m olacak şekilde (bu özellikle bağlama noktaları, jetonlu telefon cihazları, saha düzenleri ve benzerleri için geçerlidir),

ii) Veya, geçip giden iletişim kabloları için, direk topraklamaları ile iletişim kabloları arasındaki mesafe 2 m’den daha fazla olacak şekilde,

iii) Ya da, en azından direk topraklamasının sağ ve solundaki 5 m’lik bölgede yeterli yalıtım sağlayan bir dış mahfaza içinde bulunan geçip giden iletişim kabloları için, direk topraklamaları ile iletişim kabloları arasındaki mesafe en az 0,5 m olacak şekilde,

iv) Veya, direk topraklamasından en az 2 m uzaklıkta bulunan ara kablolar (yüksek gerilim hatlarıyla kesişme noktalarında, toprak üstündeki iletişim hatlarının kablolu bağlantıları) için, en azından direk topraklamasının sağ ve solundaki 5 m’lik mesafede yalıtım sağlayan bir dış mahfaza bulunacak şekilde,

tesis etme aşamasında önlemlerin alınmış olması gerekir.

b) Diğer şebekelerde alınacak önlemler:

i) Ya, bir tarafta, kendilerine bağlı potansiyel dengelemeleri de dahil olmak üzere, kuvvetli akım direk topraklamaları, diğer tarafta iletişim düzenleri olmak üzere, bunlar arasındaki mesafe 2 m olacak şekilde,

ii) Veya, geçip giden iletişim kabloları için, direk topraklamaları ile iletişim kabloları arasındaki mesafe 0,5 m’den daha fazla olacak şekilde,

iii) Ya da, direk topraklamasından en az 0,5 m uzaklıkta bulunan ara kablolar (yüksek gerilim hatlarıyla kesişme noktalarında, toprak üstündeki iletişim hatlarının kablolu bağlantıları) için, en azından direk topraklamasının sağ ve solundaki 5 m’lik mesafede yalıtım sağlayan bir dış mahfaza bulunacak şekilde,

tesis etme aşamasında önlemlerin alınmış olması gerekir.

c) Yıldırım düşme sıklığı yüksek olan bölgelerde, Ek-Z.3.1/a ve Ek-Z.3.1/b’de belirtilen mesafelerin arttırılması gerekebilir.

d) Bağlama noktaları (örneğin kablo dağıtım kutuları, abone bağlantı yerleri), direk topraklamalarından en az 15 m uzakta bulunmalıdır.

Z.3.2) İletişim hatlarının, kuvvetli akım hatlarıyla kesişme ve yaklaşım noktalarında tesis etme aşamasında alınması gereken önlemler:

Beşinci Bölüm'e, Elektrik Kuvvetli Akım Tesisleri Yönetmeliği'ne ve VDE210'a bakınız.

Z.3.3) İletişim kablolarının, yıldız noktaları küçük değerli direnç üzerinden topraklanmış 110 kV’un üstündeki yüksek gerilim tesislerine ve aynı şekilde, transformatör merkezi içine girmemek koşulu ile, kendi kendine sönmeyen toprak temaslarında içlerinde bulunan toprak teması bobinleri köprülenen transformatör merkezlerine yaklaşımında tesis etme aşamasında alınması gereken önlemler,

a) İletişim kablolarının topraklama tesisine mesafesi 15 m’den büyük olmalıdır. Daha küçük mesafelerde, gerekli görüldüğü takdirde, Ek-Z.3.1’dekine benzer önlemler alınmalıdır.

b) Santralların ve ana indirici transformatör merkezlerine ilişkin topraklama tesislerinin gerilim konisi bölgesinde bağlama noktaları, küçük kuvvetlendirici merkezleri vb. bulunmamalıdır.

Not : Ortalama bir toprak iletkenliği için bu bölgenin sınırı yaklaşık 300 m civarındadır.