Tesis Topraklama Sistemleri

Tesis topraklama sistemleri, elektriksel güvenliğin temel yapı taşlarından biridir. Arıza durumlarında kaçak akımların güvenli şekilde toprağa akmasını sağlayarak, elektrik çarpması riskini minimize eder. IEC 61936, IEC 60364 ve TS EN 50522 standartlarına uygun topraklama sistemleri tasarlayarak, hem personel güvenliğini hem de ekipman korumasını sağlıyoruz. Toprak direncivitesi ölçümleri, adım ve dokunma gerilimi hesaplamalarıyla optimal topraklama sistemi tasarımı yapıyoruz.

Koruyucu Topraklama Sistemleri

Koruyucu topraklama, elektrikli ekipmanların metal kısımlarının toprak potansiyeline bağlanması işlemidir. Kaçak akım durumunda bu metal parçaların tehlikeli potansiyel almasını önler. Topraklama barası (busbar) üzerinden tüm koruyucu iletkenler toplanır. Cu 25mm² minimum kesitli koruyucu iletkenler kullanılır. Ana topraklama barası (MEB) binaya giren tüm servislerin topraklama noktasıdır. Ekipotansiyel bağlama ile metalik kısımlar arasında potansiyel farkı ortadan kaldırılır. Topraklama elektrodu direnci <1Ω değerinde tutulur. Galvaniz kaplamalı çelik elektrotlar korozyon direnci sağlar. Periyodik ölçümlerle sistem etkinliği kontrol edilir. RCD (Kaçak akım rölesi) ile hızlı koruma sağlanır.

Fonksiyonel Topraklama Çözümleri

Fonksiyonel topraklama, elektriksel devrenin doğru çalışması için gerekli topraklamadır. Nötr iletken topraklamasi sistem referans noktasını oluşturur. IT sistemlerinde yüksek dirençli nötr topraklama yapılır. TT sistemlerinde tüketici topraklaması dağıtım topraklamasından bağımsızdır. TN sistemlerinde nötr ve koruyucu iletkenler birleştirilir (TN-C) veya ayrı tutulur (TN-S). Delta/yıldız trafolarda nötr noktası oluşturulur. Elektronik ekipmanlar için temiz topraklama sistemi kurulur. EMC koruması için ekranlama topraklaması yapılır. Harmonik akımlar için separate nötr iletkenler kullanılır. İzolasyon trafoları ile galvanik ayırım sağlanır.

Kimyasal Topraklama Elektrotları

Yüksek toprak dirençli bölgelerde konvansiyonel elektrotların yetersiz kalması durumunda kimyasal topraklama elektrotları kullanılır. Bakır çubuk etrafına özel kimyasal dolgu maddesi yerleştirilerek toprak direnci önemli ölçüde düşürülür. Bentonit kili, çinko sülfat ve magnezyum sülfat karışımı ile iletkenlik artırılır. Su tutma özelliği ile mevsimsel direnç değişimi azaltılır. Korozyon önleyici maddeler ile elektrot ömrü uzatılır. Düşük direnç (0.1-0.5Ω) değerleri elde edilir. 20-25 yıl garantili uzun ömür sağlanır. Çevre dostu, toksik olmayan kimyasal karışımlar kullanılır. Periyodik yenileme imkanı ile sürekli etkinlik sağlanır. Kompakt tasarım ile dar alanlarda kullanım mümkündür.

Adım ve Dokunma Gerilimi Analizi

Yüksek akım arıza durumlarında topraklamada oluşan gerilim dağılımı insan güvenliği açısından kritik önem taşır. Adım gerilimi, 1 metre aralıkla yürüyen kişinin ayakları arasındaki potansiyel farkıdır. Dokunma gerilimi, topraklanmış bir cisime dokunulduğunda elde oluşan gerilimdır. IEC 61936 standardına göre adım gerilimi 430V, dokunma gerilimi 110V sınır değerlerini aşmamalıdır. ETAP, CDEGS gibi programlarla simülasyon yapılır. Topraklama ağı tasarımı ile güvenli potansiyel dağılımı sağlanır. Asfalt, çakıl gibi yüzey malzemeleri ile dokunma direnci artırılır. Kritik noktalarda potansiyel farklılık azaltılır. Trafo merkezlerinde step-touch analizi mutlaka yapılır.

Galvanik Korozyon Koruması

Farklı metalik malzemelerin toprak ortamında birleştirilmesi galvanik korozyona neden olur. Elektrokimyasal uyumluluk tablosuna göre malzeme seçimi yapılır. Bakır-çelik bağlantılarında bimetalik konnektörler kullanılır. Katodik koruma sistemleri ile korozyon önlenir. Kurban anot (magnezyum, çinko) yerleştirilerek ana elektrot korunur. İmpressed current sistemleri ile aktif koruma sağlanır. Toprak ortamının pH değeri ve iletkenliği analiz edilir. Korozyon hızı testleri ile malzeme ömrü belirlenir. Elektrolit köprüleri ile farklı toprak türlerindeki elektrotlar bağlanır. Hot-dip galvanizleme ile uzun süreli korozyon koruması sağlanır. Periyodik korozyon denetimi yapılır.

Topraklama Direnci Ölçüm ve Test

Topraklama sisteminin etkinliği düzenli ölçümlerle kontrol edilir. 3-nokta (Wenner) metoduyla topraklama direnci ölçülür. 4-nokta (Schlumberger) metodu büyük topraklama sistemlerinde kullanılır. Clamp-on ölçüm cihazları ile elektrot çıkarılmadan ölçüm yapılır. Toprak dirençivitesi ölçümü ile optimum elektrot konumu belirlenir. Mevsimsel direnç değişimi kayıt altına alınır. Fall-of-potential metodu ile gerçek direnç değeri bulunur. Termovision ile sıcaklık dağılımı kontrol edilir. Test akımı ile gerçek arıza koşulları simüle edilir. Ölçüm raporları ile yasal yükümlülükler yerine getirilir. EMC testleri ile elektromanyetik uyumluluk kontrol edilir.

Özel Uygulama Alanları

Hastanelerde hasta güvenliği için özel topraklama gereksinimleri vardır. Ameliyathane ekipotansiyel topraklaması ile mikro şok riski ortadan kaldırılır. Data center'larda referans topraklama ağı (RGP) ile gürültüsüz topraklama sağlanır. Petrol istasyonlarında ATEX kurallarına göre EX-proof topraklama yapılır. Telekomünikasyon kulelerinde RF topraklama sistemi kurulur. Güneş enerji sistemlerinde DC topraklama özel gereklilik oluşturur. Raylı sistemlerde ray dönüş akımı için özel topraklama yapılır. Maden sahalarında mobil topraklama sistemleri kullanılır. Limanlar ve tersanelerde katodik koruma ile gemiler korunur. Yüksek frekanslı sistemlerde RF topraklama ağı tasarlanır. Kritik tesislerde N+1 yedekli topraklama sistemi kurulur.

Bakım ve İzleme Hizmetleri

Topraklama sistemlerinin sürekli etkinliği için periyodik bakım şarttır. Yıllık topraklama direnci ölçümü ile sistem performansı kontrol edilir. Korozyon denetimi ile elektrot durumu değerlendirilir. Bağlantı noktalarının sıkılık kontrolü yapılır. Kimyasal elektrot yenileme programı uygulanır. Topraklama barası temizliği ve gerginlik kontrolü yapılır. Mevsimsel direnç değişimi takip edilir. Online izleme sistemleri ile sürekli kontrol sağlanır. Alarm sistemleri ile anormal durumlar bildirilir. Bakım geçmişi kayıt altına alınır. Yasal denetimler için hazırlık yapılır. Sistem modernizasyonu için öneriler sunulur. Acil durum müdahale ekibi 7/24 hazır bulundurulur.