Elektrik tesislerinde topraklama sistemleri ve bir yerleşim bölgesinde uygulaması

İnsan nüfusundaki artışa paralel olarak, inşaat sektöründeki hızlı gelişmeler doğal olarak elektrik tesislerinin de hızla artmasına neden olmuştur. Elektrik tesislerinin en önemli kısımlarından birisi de topraklama sistemleridir. Çünkü gerek kullanıcıların ve elektrik tesisinin işletilmesinden sorumlu personelin ve diğer canlıların tehlikeli dokunma ve adim gerilimlerinden dolayı elektrik çarpmasına karşı korunması; gerekse ortaya çıkabilecek yangın ve hasarların sebep olduğu mal kayıpları topraklama sisteminin doğru boyutlandırılıp, gerçekleştirilmesine bağlıdır. Bu çalışmanın amacı topraklama sistemlerinin bir bütün olarak hem yüksek gerilim hem de alçak gerilim tesisleri için incelenmesidir. Çalışma kapsamında incelenen topraklama sistemlerinin trafo merkezleri dahil olmak üzere yüksek ve alçak gerilimlerin bulunduğu büyük bir yerleşim merkezinde uygulanması da yapılmıştır. Çalışmada öncelikle topraklama sistemleri ile ilgili genel kavramlar ve tanımlar açıklanmış ve şebeke yıldız noktasının durumuna göre dağıtım şebekelerindeki TN, TT ve IT topraklama sistemleri uluslararası standartların ışığında incelenmiştir. Çalışmanın ikinci bölümünde yüksek gerilim şebekelerindeki topraklama sistemlerinin temel ilkeleri, mekanik dayanım, korozyon, ısıl zorlanmalar, adım ve temas gerilimleri bakımından boyutlandırma esasları incelenmiştir. Aynı bölümde alçak gerilim şebekelerinde dolaylı temasa karşı koruma ilkeleri, koruyucu topraklama ve potansiyel dengeleme (eşpotansiyel kuşaklama) iletkenlerinin boyutlandırılma esasları incelenmiş olup, topraklama sistemlerinde muayene, ölçme ve denetleme esaslarına değinilmiştir. Çalışmanın üçüncü bölümünde topraklama sistemlerinin en önemli bileşenlerinden birisi olan topraklama elektrotlarının (topraklayıcıların) yatay, dikey olarak sınıflandırılması yapılarak bu kapsamda yarıküre, çubuk, şerit topraklayıcılarda topraklama direnç hesaplama formülleri verilerek yıldız, gözlü, halka ve kare şeklinde şerit topraklayıcı düzenlemelerinde eşdeğer topraklama direnç değerleri hakkında bilgi verilmiştir. Aynı kapsamda temel topraklama elektrotlarının boyutlandırılma esasları da verilmiş olup topraklama iletkenlerinin tesisi ve eklenme esasları incelenmiştir. Çalışmanın dördüncü bölümünde ise teorik olarak verilen topraklama sistemlerinin tasarım bilgileri 1394 konut ve 88 ticari işletme yerinden oluşan toplam kurulu gücü 4x1600 kVA olan bir yerleşim bölgesine uygulanmış olup topraklama sistem tasarımı yapılarak, topraklama ölçüm sonuçları teorik değerlerle karşılaştırmalı olarak analiz edilmiş ve aralarındaki uyum gösterilmiştir.