Topraklama elektrodları, toprak altında gömülü olan iletken parçalar olarak elektrik sistemlerinin temel güvenlik bileşenlerini oluşturmaktadır. Özellikle 0,5 ile 1 metre derinliğe yerleştirilen yüzeysel topraklayıcılardan, 1 metreden daha derine konumlandırılan derin topraklayıcılara kadar çeşitli uygulamaları bulunmaktadır. Güvenli bir topraklama sistemi için en yüksek bütünlüğe ve sağlam yapıya sahip olması gerekmektedir.
Topraklama Elektrodları Nedir?
Topraklama elektrodları, elektrik tesisatlarında toprağa gömülü ve toprakla iletken bir bağlantı sağlayan veya beton içine yerleştirilmiş geniş yüzeyli iletken parçalardır. Bunlar, cihazların ve makinelerin belirlenen dokunma noktaları ile toprak arasında iletken bir bağlantı kurarak elektrik güvenliğini sağlayan sistemin temel bileşenidir.
Elektrodlar genellikle kazık, çubuk, levha ve kafes şeklinde imal edilmektedir. Sürekli toprakla temas halinde olduğundan korozyona karşı dayanıklı malzemelerden üretilmelidir. Bu malzemeler sadece kimyasal ve biyolojik etkilere, oksitlenmeye ve elektroliz gibi durumlardan etkilenmemeli, aynı zamanda montaj sırasında ortaya çıkabilecek mekanik zorlamalara da dayanıklı olmalıdır. Topraklama elektrotlarının eklerinde kullanılan malzemeler elektrotlarla aynı mekanik dayanıma sahip olmalı ve çakma esnasında mekanik darbelere dayanıklı olmalıdır.
Konumlarına göre iki farklı topraklayıcı türü kullanılmaktadır. Yüzeysel topraklayıcılar genellikle 0,5-1 metre derinliğe yerleştirilmektedir. Derin topraklayıcılar ise düşey olarak 1 metreden daha derine gömülmektedir.
Deri topraklayıcılar: Derin topraklayıcılar, toprak içerisine çakılırlar ve birbirleri arasında çubuk boyundan daha az mesafe bırakılmamalıdır. Çubuk topraklayıcılar yere olabildiğince dik olarak çakılmalıdır.
Yüzeysel (şerit) topraklayıcı: Şerit, yuvarlak iletken ya da örgülü iletkenden yapılan ve genellikle derine gömülmeyen topraklayıcılardır. Bunlar, uzunlamasına döşenebileceği gibi yıldız, halka, gözlü topraklayıcı ya da bunların bazılarının bir arada kullanıldığı biçimde düzenlenebilir.
Topraklayıcıların eklenmesi: Topraklama şebekesi içerisindeki topraklama ağının iletken parçalarının bağlanması için ekler kullanılır. Ekler topraklayıcıların elektriksel iletiminin, mekaniksel ve ısıl dayanım eşdeğerlerini sağlayacak şekilde boyutlandırılmalıdır.
Topraklama Elektrodları Ne İşe Yarar?
Topraklama elektrotları, can güvenliği ve ekipman koruması açısından elektrik sistemlerinde kritik bir rol oynamaktadır. Kaçak akımların güvenli bir şekilde toprağa iletilmesini sağlayarak elektrik çarpması riskini ortadan kaldırmaktadır. Ayrıca, elektrikli cihazları aşırı akım ve gerilimden korumakta, arıza ve yangın riskini azaltmaktadır. Özellikle kısa devre durumlarında, yüksek akımların güvenli bir yoldan geçmesini sağlayarak hem insan hayatını hem de sistem güvenliğini korumaktadır.
Yıldırım etkilerine karşı da koruma sağlayan topraklama elektrotları, yüksek gerilimleri güvenli biçimde dağıtarak yan atlama riskini düşürmektedir. Elektriksel parazitleri azaltarak elektronik cihazların performansını artırmaktadır. İnsan ve hayvanların bulunduğu alanlarda, topraklama sistemlerinin geçiş direnci en fazla 10 ohm olmalıdır. Bu direnci düşürmek için elektrotlar derine gömülmekte ve iletkenliği yüksek toprak tercih edilmektedir.
Topraklama Elektrodlarının Çeşitleri ve Özellikleri
Çeşitli topraklama ihtiyaçlarına uygun farklı özelliklere sahip topraklama elektrodları bulunmaktadır. Bu elektrodlar, kullanılan malzeme ve yapım tekniğine göre belirli avantajlar sunmaktadır.
Topraklama Ağları
Topraklama ağları, elektrik tesisatlarında güvenliği sağlamak amacıyla kullanılmaktadır. İletken malzemelerle oluşturulmuş bağlantılı sistemlerdir. Genellikle bakır iletkenlerden oluşturulan bu ağlar, yer altına yatay şekilde serilerek toprağın büyük bir kısmıyla temas edecek biçimde tasarlanmaktadır.
Galvanizli Levhalar
Galvanizli levhalar, 100x50 cm boyutlarında üretilmektedir. Kalınlıkları ise 1 mm ile 3 mm arasındadır. Bayındırlık Poz No. 30.1 TOPRAKLAMA LEVHASI, 5 M. GALVANİZLİ ŞERİT VE BUNLARIN GÖMÜLMESİ
Galvaniz Kazıklar
Galvaniz kazıklar, çinko kaplama ile korozyona karşı korunan, genellikle çelikten üretilen uzun metal çubuklardır. Elektrik sistemlerinde nötr hattın toprakla bağlantısını sağlamak için kullanılmaktadır. Bu kazıklar, dayanıklılıkları ve uzun ömürlü yapıları sayesinde tercih edilmektedir. Genellikle 1 m, 1,5 m ve 2 m arasında üretilmektedir. Bayındırlık Poz No. 30.4.2 2 mt UZUNLUĞUNDA GALVANİZLİ 65X65X7'lik GALVANİZLİ TOPRAK ELEKTROT VE GÖMÜLMESİ
Galvaniz Çubuklar (Sivri Tip)
Galvaniz çubuk topraklama elektrodları, sıcak daldırma galvaniz tekniğiyle çinko kaplanmıştır. Bu elektrodlar, korozyona karşı dayanıklı olmaları için özel olarak işlenmektedir. Genellikle 1, 1.5 ve 2 metre uzunluklarında, 16 mm - 20 mm arasında değişen kalınlıklarda üretilmektedir. Maliyeti düşük olmakla birlikte, bakır elektroda göre toprak altı ömrü daha kısadır.
Bakır Levhalar
Topraklama sistemlerinde kullanılan bakır levhalar 70x70 cm - 100x100 cm boyutlarında ve 1 mm - 5 mm kalınlığında üretilmektedir. Bakır levhalar için minimum kalınlık 1.5 mm olmalıdır. Yüzey alanları en az 0.5 m² olarak tasarlanmaktadır.
Bakır Kaplı Paslanmaz Çubuklar
Bakır Kaplı Paslanmaz Çubuklar, manyetik olmayan özellikleriyle dikkat çekmektedir. Paslanmaz çelik üzerine bakır kaplama yapılarak üretilmektedir. Özellikle hassas elektronik ekipmanların bulunduğu ortamlarda tercih edilmekte ve elektromanyetik etkileşimi minimize etmektedir. 1000 mm ile 3000 mm boyunda, 1 mm - 3 mm bakır kalınlığında üretilmektedir.
Bakır Kaplı Çelik Çubuklar
Yüksek mukavemetli çelik üzerine %99,95 saflıkta elektrolitik bakır, metalurjik bir bağ yardımıyla kaplanmaktadır. Bakır kaplı çelik çubuklar, genellikle 250 mikron kalınlığında kaplama yapılmaktadır. Som bakıra göre maliyeti düşüktür ve çeliğe göre toprak altı ömrü çok daha uzundur. 20 mikron kalınlığındaki kaplamalar bükülme durumunda çatlarken, 250 mikron kaplamada çatlama olmamaktadır. IEC 61561-2 standardına uygun olarak üretilmektedir.
Bakır Çubuklar (Sivri Tip)
Som bakırdan üretilen sivri uçlu bakır çubuklar, 12 mm - 20 mm çaplarda ve 1 metre - 3 metre boylarında üretilmektedir. Örnek olarak, 16 mm çapında 1 metrelik çubuk yaklaşık 1,79 kg ağırlığındadır. Aynı çapta 3 metrelik model ise 5,35 kg ağırlığa ulaşmaktadır. Korozyona karşı üstün dayanıklılığa sahiptir.
Bakır Çubuklar (Dişli Tip)
Dişli tip bakır topraklama elektrodları, diğer elektrodlarla veya sistem bileşenleriyle kolay bağlantı sağlamaktadır. Genellikle 14 mm, 16 mm, 18 mm ve 20 mm çaplarda üretilmektedir. Diş ölçüleri çapa göre M.8, M.10 veya M.12 olabilmektedir. Boyları 1 metre ile 3 metre arasında değişmektedir. Eklenebilir yapıları sayesinde birbirine bağlanarak daha uzun elektrodlar oluşturulabilmektedir.
Bayındırlık Poz No. 35.750.4002 Toprak elektrodu (çubuk) elektrolitik bakır (TS 435/T1 ve TS EN IEC 62561-2 standartlarına uygun)