Topraklama kablosu

Topraklama

Tüm yüksek gerilim, orta gerilim ve alçak gerilim tesislerinde gerilim altında kalmayan bölümler toprağın içerisine yerleştirilen bakır levha veya bakır elektrot ile topraklama yapılarak gömülür.

İyi bir topraklama elde edilebilmesi için, kablo kesiti hesabı iyi, topraklama yönetmeliği’ ne uygun bir şekilde yapılmalıdır. Topraklama kablo kesiti hesabında en önemli unsur, topraklama hatasından dolayı üzerinden geçen hata akımının önemidir.

Topraklama Kablosu Nasıl Bağlanır?

Toprak kablosu doğrudan topraklama elemanlarından olan bakır levha veya bakır elektrot gövdesine bağlanır. Avometre probunu yada seri lambanın bir ucunu toprak kablosuna, diğer ucunu da cihazın gövdesindeki boyasız metal bir parçaya yada vidaya dokundurduğumuz zaman lamba yanarsa veya avometre sinyal verirse bağlantı doğrudur. Topraklama kablosu rengi sarı- yeşil olsada, yanlış bağlanma ihtimaline karşı yinede kontrol edilmelidir.

Elektrik kablosu faz nötr ve toprak hattı renkleri; elektrik tamiratı ve kablo değişimleri gibi işlemlerde kablolar doğru bağlanmalıdır. Yanlış bağlandığında cihazların arızalanmasına, yangın çıkmasına hatta elektrik çarpmasına sebep olabilir.

Yüksek gerilim ve alçak gerilim kabloları toprağın içine, kablo kanallarına veya merdiven raflarına döşenir. Topraklama kablosu toprağın içerisine yerleştirilince, üst ve alt tarafı 10 cm kalınlıkta kumla kapatılır.

Kumun üstüne ve kanala yerleştirilen alçak gerili ve yüksek gerilim kablolarının uzunluğu boyunca tuğla yada 6 cm beton plaka gibi koruyan malzemeler konulur. Çukur açıldığında yerleştirilen kablolar zarar görmemeli ve çukurda kablonun olduğu bilinmelidir. Koruyucunun 30 cm üstüne 10 cm eninde polietilen ikaz şeridi konulması gerekir.

Topraklama kablosu kullanılış amacına göre sınıflandırılır.

Yapı olarak kablo çeşitleri ikiye ayrılır;

İletken kablo
Yalıtkan kablo

İletken kablo enerjiyi taşıyarak iletmeye yarayan kısımdır. Yalıtılmamış tek damardan veya çok telden meydana gelir. Alüminyum veya bakır kullanılır.Yalıtkan kablo ise elektriği iletmeyen kısımdan yapılmış olup lastik veya kağıttan yapılmıştır. İletken kablolar, amaçlarına kullanılan işletmenin durumuna, iletken malzemenin yapısına göre çeşitlendirilir.

Amacına göre kablolar; enerji kablosu, kumanda kablosu, sinyal kablosu, telefon kablosu
Çalıştığı işletmeye göre; hafif işletme, ağır işletme, normal işletme
Çalıştığı tesise göre; hareketli, sabit tesis kabloları
Yalıtkanlık durumuna göre; lastik, kağıt, plastik kaplamalı kablolar
İletkenliğine göre; bakır kablo ve alimünyum kablo

Topraklama kablo rengi; sarı -yeşil çizgilidir. Sarı -yeşil çizgili topraklama kablosu rengi, genellikle bütün ülkelerde kullanılır.

Topraklama Kablosu Nasıl Anlaşılır?

Elektrik Prizi ve Kablo Renği

Kablo firmaları tarafından üretilen elektrik prizi ve kablo renkleri;

Faz Kablo Rengi : Kablo renkleri kahve rengi veya siyah olur. Gri de olabilir. Faz kablosu elektrik olan kablodur.
Nötr Kablo Rengi: Açık mavi renkli olur.
Toprak Kablo Rengi: Sarı – yeşil çizgilidir. Toprak hattıdır.

Günümüzde yürürlükte olan TS 6426 standartına göre çok fazlı kablolarda;

Faz; gri, siyah, kahverengidir.
Nötr; açık mavidir.
Toprak; sarı – yeşildir.

Topraklama Kablosu Nerelerde Kullanılır?

Kaçak akım korumada elektrik pano çeşitleri arasında yer alan dağıtım panosundaki ana şalter iki kutupludur ve kaçak akım koruması ise 500 mA dir. Eğer ana şalterde kaçak akım koruması yoksa panoya hemen ana şalterden sonra bir veya iki adet kaçak akım korumalı şalter eklenmelidir. Özellikle prizler, mutfak banyo tesisatları yüksek koruma kapasiteli ( en az 30 mA ) kaçak akım devre kesicileri ile korunmalıdır.

Her devrenin başında koruma ve kesiciler de normlara uygun bir elektrik tesisatında, her devrenin başında iki kutuplu ( faz + nötür ) bir koruma elektrik sigortası vardır. Bu bir otomatik sigorta yada kartuş sigortalı bir devre kesicidir. Devrelerde her devre sadece bir görev yapmak için montaj edilmelidir. Tüm devreye faz ve nötrle aynı kesitte olan bir topraklama kablosu çekilir. Her devrede en fazla 5 adet paralel devre olmalıdır.

Elektrikli aletler ve tüm elektrik prizlerinde kesinlikle topraklama elemanı olmalıdır. 16 Amper’ lik prizler de ise çocukların güvenliği için priz delikleri kapaklı olmalıdır.

Banyo topraklamasında eşdeğer potansiyel topraklama, bir mekanda bulunan bütün metal elemanlar ve boruların topraklama sistemine bağlanmasıdır.

Topraklama Kablosu Kesitleri

Kablo imalatı yapan firmalar, 1,5 mm² den başlayarak 95-120 mm² ye kadar kablo imal ederler. Özel talebe göre kablo kesitleri yükselebilir. Kablo fiyatları da kullanılan kablonun ebadına göre belirlenir.

Topraklama kablo kesit hesabı akademik bir hesaptır. Çok detaylıdır. Örnek olarak aşağıda verdiğimiz kablo kesit hesabı formülü, işletme topraklaması ile koruma topraklamasının birleştirilmiş hesabıdır.

Elektrik panosun da yapılan topraklamanın amacı, insanların can güvenliği açısından önemlidir. Elektrik panosunu kullanan kişileri korumak ve pano üzerindeki cihazların zarar görmesini önlemektir. Sac malzemeden yapılan elektrik panosunda kullanılan menteşe, vida, ray, kapı vs parçaları iletkendir. Elektrik panosuna bağlanan güç kablolarından yüksek akım geçtiğinden manyetik akım oluşur. İndüksiyon akımlarının etraftaki canlılara zarar vermemesi ve elektrik panosunun güvenli çalışması için elektrik panosunun bütün parçaları topraklanır.

Elektrik Panosu Topraklama Sistemleri

Topraklama barası
Topraklama klemensi

Topraklama barası topraklama yönetmeliğine uygun olarak bakır lamanın montajı panonun sac gövdesine yapılır. Montajı yapılan bu baralanın üzerinde çok sayıda topraklama vidaları vardır. Klemens rayı, topraklama klemensi üstüne bağlanır. Ray elektrik panosu üzerinde olup en son sıradadır.

Topraklama barası

Topraklama klemensi

Klemens vidası sıkıldığında, topraklama klemensini raya tutturur. Bu şekilde rayın topraklamasıda gerçekleşmiş olur.

İşletmede elektrik kablosunda herhangi bir sebepten dolayı kısa devre akımı oluştuğunda, kısa devre süresince erimeye dayanabilecek iletken kesitinin, akım değerine bağlı olarak tayini IEEE.80 standardındaki “ONDERDONK” bağıntısıyla bulunur. Toprağın özgül direncinin bulunmasındaki zorluk, kablo kesitinin hesaplamasında büyük zorluk vermektedir.

I= Hata akımı (Amper)
S= Hata Akımı süresi (Saniye)
TM= İletkenin dayanabileceği maksimum sıcaklık
Ta= Ortam sıcaklığı (40°C)

Bakır için Tm= 1083°C alınırsa onderdonk bağıntısı ;

I= A/(6.95*√s) şeklinde yazılabilir.

Yapılan testlerde ek bölgesi 1083°C sıcaklığına dayanabildiğinden;

A= 6.95*I√s yazılabilir.

Kaynak yapılmış ek yerlerinde dayanabilme sıcaklığı maksimum 450 °C dikkate alındığında IEEE.80 standardına göre onderdonk bağıntısı şu formüle göre hesaplanır;

A=9.12*I√s

Cıvatalı eklerde ise ekin dayanabileceği maksimum sıcaklık 250 °C olacağından;

A=11.54*I√s olur.

Not:

Pratikte topraklama levhasından kablo bağlanıp çekilirken, işletmeye çekilen güç kablosunun (Örneğin; (3 X 70+50) 50 mm²’lik nötr kablosunun yarısı olan kablo, 25 mm² kablo topraklama kablosu olarak bağlanır. Topraklama kablosu 10 mm² nin altında olmamalıdır.