Topraklama ölçümü ile çevrim empedansı farkı, iki ölçümün aynı soruya farklı yerlerden bakmasındadır: bir arıza olduğunda koruma çalışacak mı? Topraklama ölçümü, topraklama elektrodunun toprakla arasındaki direnci ve koruma iletkenlerinin sürekliliğini ölçer. Çevrim empedansı ölçümü ise faz iletkeni ile koruma iletkeni arasında bir kısa devre olduğunda akımın izleyeceği bütün yolun empedansını ölçer. Hangisinin belirleyici olduğu, tesisin topraklama sistemine bağlıdır. Bu yazıda iki ölçümün neyi gösterdiğini, TT ve TN sistemde hangisinin ön plana çıktığını ve sık yapılan karışıklıkları anlatıyoruz.
İki ölçümün kısa karşılaştırması
Farkı birkaç maddeyle özetlemek mümkündür:
- Topraklama: elektrot ile toprak arası direnç
- Çevrim: faz ile koruma iletkeni arası yol
- Topraklama: kazık ya da pens ile ölçülür
- Çevrim: priz ve pano klemensinden ölçülür
- TT sistemde belirleyici olan elektrot direnci
- TN sistemde belirleyici olan çevrim empedansı
Bu maddeler iki ölçümün neden birbirinin yerine geçmediğini de anlatır. Biri tesisatın toprağa nasıl bağlandığını, diğeri arıza akımının hangi yoldan ve ne büyüklükte geçeceğini gösterir.
Topraklama ölçümü neyi gösterir?
Topraklama ölçümünde önce elektrodun direnci ölçülür. Bağlantısı ayrılabilen bağımsız topraklayıcılarda üç kutuplu düşüş yöntemi kullanılır: akım ve gerilim kazıkları belirli mesafelere çakılır, okunan değer iki doğrulama ölçümüyle kontrol edilir. Birbirine bağlı çok sayıda topraklayıcıdan oluşan ağlarda ise pens yöntemi tercih edilir. Ardından ana eş potansiyel barası, su ve gaz boruları, çelik konstrüksiyon ve kablo tavalarının sürekliliği doğrulanır.
Bu ölçüm, toprak bağlantısının sağlam olup olmadığını gösterir. Korozyona uğramış bir kazık, kazıda kesilmiş bir şerit ya da gevşemiş bir klemens direnci yükseltir. Ayrıntılı yöntem için topraklama ölçümü sayfasına bakabilirsiniz.
Çevrim empedansı neyi gösterir?
Çevrim empedansı, bir makinenin gövdesine faz kaçtığında arıza akımının büyüklüğünü belirler. Akım ne kadar büyükse sigorta ya da otomat o kadar hızlı açar. Empedans yüksekse akım küçük kalır, koruma elemanı yönetmelikte öngörülen sürede açmaz ve gövdede tehlikeli gerilim bir süre kalır. Ölçüm tesisat enerji altındayken, çok fonksiyonlu test cihazıyla her prizde ya da pano çıkışında yapılır ve sonuç o devrenin koruma elemanına göre değerlendirilir. Konunun teknik ayrıntısı çevrim empedansı ölçümü nedir yazısında.
TT sistemde hangisi belirleyici?
TT sistemde tesisin kendi topraklaması, dağıtım şebekesinin nötründen ayrıdır. Bir arıza olduğunda akım gövdeden koruma iletkenine, oradan tesisin elektroduna ve toprak üzerinden şebekenin topraklamasına döner. Bu yolda toprak direnci büyük olduğundan arıza akımı genellikle sigortayı açtıracak kadar büyük olmaz; koruma kaçak akım rölesine dayanır. Bu yüzden TT sistemde belirleyici şart, elektrot direnci ile rölenin açma akımının çarpımının 50 voltu aşmamasıdır. Burada topraklama ölçümü doğrudan güvenlik kararını verir.
TN sistemde hangisi belirleyici?
TN sistemde koruma iletkeni, trafonun yıldız noktasına metal bir yolla bağlıdır. Arıza akımı toprağa değil, koruma iletkeni ve nötr üzerinden trafoya döner; bu yolun empedansı düşük olduğu için akım büyüktür ve sigorta hızla açar. Bu sistemde elektrodun direnci, korumanın çalışıp çalışmayacağını tek başına belirlemez. Belirleyici olan, her devrenin çevrim empedansının o devredeki koruma elemanı için hesaplanan sınırın altında kalmasıdır. Çoğu sanayi tesisi ve iş merkezi TN sistemle beslendiği için, bu işyerlerinde çevrim empedansı ölçümü topraklama kontrolünün en kritik parçasıdır.
Pens yöntemi neden karıştırılır?
Topraklama ölçümündeki pens yöntemine bazen "çevrim yöntemi" de denir, çünkü pens birbirine bağlı topraklayıcıların oluşturduğu toprak çevriminin direncini ölçer. Bu çevrim, çevrim empedansı ölçümündeki hata çevrimiyle aynı şey değildir. Pens yöntemi bir topraklama direnci ölçüm yöntemidir; çevrim empedansı ise faz ile koruma iletkeni arasındaki yolu ölçer. Raporda "çevrim" kelimesini gördüğünüzde hangisinin kastedildiğine bakmak, iki sonucun karıştırılmasını önler.
Raporda iki sonuç nasıl okunmalı?
İyi bir raporda iki ölçüm aynı devre listesine bağlanır. Topraklama bölümünde her elektrodun direnci, kullanılan yöntem, zemin durumu ve eş potansiyel sonuçları yer alır. Koordinasyon bölümünde ise her devre için koruma elemanının tipi ve akımı, ölçülen çevrim empedansı, izin verilen sınır ve uygunluk kararı yazılır. TT sistemli bölümlerde aynı tabloda rölenin açma akımı ve elektrot direnciyle yapılan kontrol bulunur.
Sonuçlardan biri sınıra yakınsa ikisi birlikte yorumlanır. Örneğin çevrim empedansı yüksek çıkan bir devrede sorun elektrodda değil, koruma iletkeninin kesitinde ya da bir klemenste olabilir; çözüm de buna göre seçilir. Tersine, elektrot direnci yükselmiş ama çevrim empedansları uygun olan TN sistemli bir tesiste acil bir koruma sorunu olmayabilir; yine de elektrodun iyileştirilmesi yıldırım ve yüksek gerilim arızaları açısından önerilir.
Bir de periyot farkı vardır. Topraklama ölçümünün azami süresi Elektrik Tesislerinde Topraklamalar Yönetmeliği'nde tanımlıdır: sanayi tesisleri ve iş merkezlerinde yılda bir, şantiye gibi sabit olmayan tesislerde yer değiştirebilen işletme elemanları için altı ayda bir. Çevrim empedansı ise yıllık elektrik iç tesisat kontrolünün parçası olarak ölçülür; yeni bir devre eklendiğinde ya da koruma elemanı değiştirildiğinde süre beklenmeden yeniden ölçülmelidir.
VEKTORX ile iki ölçüm
VEKTORX olarak topraklama ölçümünü ve çevrim empedansı ölçümünü aynı ziyarette, aynı pano ve devre listesi üzerinden yapıyor; sonuçları tesisin topraklama sistemine göre değerlendirip e-imzalı rapor olarak portalda teslim ediyoruz. İki ölçümün hangi panolarda gerektiğini topraklama ölçümü sayfası anlatıyor; devre ve pano listenizi teklif formu ile paylaşmanız yeterli.
Sık sorulan sorular
Topraklama direnci düşükse çevrim empedansı ölçmeye gerek var mı?
Var. TN sistemli bir işyerinde arıza akımı çoğunlukla toprak üzerinden değil, koruma iletkeni ve nötr üzerinden trafoya döner. Elektrot direnci çok düşük olsa bile uzun ya da ince kesitli bir koruma iletkeni, gevşek bir klemens çevrim empedansını yükseltip sigortanın geç açmasına yol açabilir.
Pens yöntemiyle yapılan ölçüm çevrim empedansı ölçümü mü?
Hayır. Pens yöntemi, birbirine bağlı topraklayıcılardan oluşan toprak çevriminin direncini ölçer ve topraklama direncinin bir ölçüm yöntemidir. Çevrim empedansı ise faz ile koruma iletkeni arasındaki hata yolunun empedansıdır ve tesisat test cihazıyla priz ya da pano klemensinden ölçülür.
İki ölçüm aynı raporda mı yer alır?
Genellikle evet. Topraklama raporunda elektrot dirençleri ve eş potansiyel sonuçları, iç tesisat ya da topraklama raporunun koordinasyon bölümünde ise her devre için çevrim empedansı ve koruma elemanına göre uygunluk kararı yer alır. Önemli olan iki sonucun aynı devre listesine bağlanmasıdır.
Elektrik mühendisi (SMM). 2016'dan beri VEKTORX'in kurucusu ve teknik müdürü; periyodik kontrol, topraklama ve paratoner ölçümleri ve elektrik projelerinde saha deneyimi.