Topraklama Direnci Kontrolü: Ölçülen Değer Uygun mu?

Topraklama direnci neden ölçülür?

Cihaz gövdesine bir yalıtım hatası nedeniyle gerilim geldiğinde, hata akımı topraklama elektrodu üzerinden toprağa akar. Elektrodun direnci yüksekse bu akım küçük kalır ve gövde üzerinde tehlikeli bir gerilim oluşabilir; ayrıca koruma cihazı zamanında açmayabilir. Bu yüzden topraklama direnci devreye alma sırasında ve periyodik kontrollerde ölçülür, sonuç izin verilen sınırla karşılaştırılır.

Üst sınır nasıl hesaplanır?

TT sistemde koruma kaçak akım rölesi ile sağlanır. Röle, anma kaçak akımı IΔn’yi aştığında devreyi açar. Gövdede oluşacak gerilimin güvenli kabul edilen 50 V’u geçmemesi için topraklama direnci R ile IΔn’nin çarpımı 50 V’tan küçük olmalıdır: R ≤ 50 ÷ IΔn. Röle ne kadar duyarlıysa (IΔn ne kadar küçükse) izin verilen direnç o kadar büyük olur. Paratoner topraklamasında ise yıldırım akımının hızlı dağılması hedeflenir ve uygulamada 10 Ω gibi çok daha düşük bir üst sınır kullanılır.

RCD anma akımına göre üst direnç

Bu değerler teorik üst sınırlardır. Pratikte ölçüm sonucunun sınırın çok altında olması istenir; çünkü mevsime göre toprak nemi değişir ve direnç yazın yükselebilir. Projeniz daha düşük bir değer istiyorsa şartname sınırı alanını kullanın.

Ölçüm nasıl yapılır?

En yaygın yöntem düşme potansiyeli (üç noktalı) ölçümüdür. Ölçülecek topraklama elektroduna bağlı cihazdan iki yardımcı sonda, elektrottan yeterli uzaklıkta zemine çakılır; cihaz sondalar arasından akım geçirip gerilimi okur ve direnci hesaplar. Ölçüm sırasında topraklama iletkeninin tesisat bağlantısından ayrılması gerekir. Sondaların birbirinin etki alanına girmemesi için mesafeler cihaz kılavuzuna uygun seçilmeli, sonuçlar sondaları biraz kaydırarak doğrulanmalıdır. Ölçümü bu işi bilen yetkili kişilere yaptırmak hem güvenli hem de rapor açısından gereklidir.

Direnci etkileyen etkenler

Topraklama direnci yalnızca elektrodun boyuna değil, zeminin cinsine de bağlıdır. Killi ve nemli topraklar iyi iletir; kumlu, taşlı ve kuru topraklar ise direnci yükseltir. Elektrot boyu, sayısı, çapı ve çakılma derinliği de sonucu değiştirir. Don çizgisinin üstündeki katmanlar kışın donarak, yazın kuruyarak iletkenliğini kaybedebilir; bu yüzden elektrotun daha derindeki nemli tabakaya ulaşması istenir.

Örnek hesap

Ana panoda 300 mA’lik kaçak akım rölesi olan bir tesiste ölçülen topraklama direnci 180 Ω çıkmış olsun. İzin verilen üst sınır 50 ÷ 0,3 ≈ 166,7 Ω’dur; 180 Ω bunun üzerinde kaldığı için sonuç uygun değil. Arıza anında oluşabilecek gerilim 180 × 0,3 = 54 V’tur ve 50 V’u aşar. Röle 100 mA’lik ile değiştirilirse sınır 500 Ω’a çıkar ve aynı ölçüm sınırın içinde kalır; ancak bu yol yerine direnci düşürmek çoğunlukla daha sağlıklıdır ve karar yetkili bir elektrik mühendisiyle verilmelidir.

Ölçüm ve iyileştirme ipuçları

• Ölçümü kurak dönemde de değerlendirin. Toprak kuruduğunda direnç artar; yağışlı dönemdeki ölçüm iyimser kalabilir.
• Elektrot aralığına dikkat edin. Birbirine çok yakın çakılan elektrotlar tek elektrot gibi davranır; mesafeyi artırmak daha etkilidir.
• Bağlantıları kontrol edin. Paslı veya gevşek klemensler ölçülen değeri yükseltir.
• Periyodik ölçüm yaptırın. Elektrotlar zamanla korozyona uğrar; belgelenmiş bir kayıt denetimlerde işe yarar.
• Trafo ve güç hesapları için trafo gücü hesaplama aracına bakabilirsiniz.