1 Aralık 2011 Perşembe

Topraklama Proje Hesapları

2.1. Hesaplamalarda Kullanılan Değerler

2.1.1. Toprak Özgül Direnci (ρ)Yere akan akım büyük dirençler ile karşılaşır. Topraklayıcıların dirençlerini hesaplamak veya ölçmek için Şekil 2.1'de görüldüğü gibi toprağın özgül direncinin bilinmesi gerekmektedir. oprak çok karışık bir iletken ve yapıya sahip olduğu için her toprağın cinsinin önceden bilinmesi önemlidir. Kenarı 1 m olan bir küpün özgül direnci:

                              Şekil 2.1: Özgül toprak direnci

Tablo 2.1'de çok rastlanan özgül toprak direnç değerleri verilmiştir. Her projede bu değerlerin
 ölçülmesi tavsiye edilir.


                                                 Tablo 2.1: Özgül toprak direnci değerleri


Özgül toprak direnci toprağın sıcaklık ve nemine bağımlı olarak aylar arasında farklı değerler österir. Geçiş direncinin hesabı veya ölçümünde ortalama olarak ± %30 dalgalanmalara dikkat edilmelidir. Bataklığın sıcaklığa göre özgül toprak direnci Tablo 2.2’de ve ekili bir arazinin nemlilik oranına göre toprak özgül direnci Tablo 2.1'de verilmiştir.

                                  Tablo 2.2: Bataklığın sıcaklığa göre özgül toprak direnci


2.1.2. Şerit Uzunluğu(L)Şerit, yuvarlak iletken ya da örgülü iletkenden yapılan ve fazla derine gömülmeyen opraklayıcılardır. Yıldız, halka (ring), gözlü topraklayıcı veya bunların bazılarının bir arada kullanıldığı biçimde düzenlenebilir. Zemin şartları uygunsa şerit topraklatıcılar 0,5-1 metre derinliğe gömülmelidir. Hesaplamada esas olan gerekli yayılma direncinin bilinmesidir. Gereken şerit uzunluğunu bulmak için yayılma direnci hesaplanarak çizelgeden tayin edilebilir.


2.1.3. Elektrot Gömülme Derinliği (H)


Topraklama işleminde kullanılan elektrotların toprağa gömülme derinlikleri toprağın yapısı, iklim, toprağın donma derinliği gibi faktörlere bağlıdır. Dikey ve derin topraklayıcılar toprak içerisine çakılırlar. Toprak yüzey kısmı iklim değişimi vResim Eklee nemlilik oranlarında değişiklik gösterdiğinden toprak özgül direnci de değişim gösterir. Bunu asgariye indirgemek için ilgili yönetmelik gereği en az 1 metre derine gömülmelidir.
                                       Şekil 2.2: Şerit elektrot boyu ve gömülme derinliği


2.1.4. Çubuk Boyu (l)

Çubuk topraklayıcı boru ya da profil çelikten yapılan ve toprağa çakılarak kullanılan topraklayıcılardır. Çubuk (derin) topraklayıcılar toprağa olabildiğince dik çakılmalıdır. İstenilen değerde yayılma direncinin sağlanabilmesi için birden çok çubuk kullanılacaksa; toprağın üst tabakasının kuruması ve donması gibi nedenlerle paralel bağlı çubuk topraklayıcılar bütün uzunlukları boyunca etkili olamadıklarından, bunlar arasındaki uzaklık bir topraklayıcının etkili boyunun en az iki katı olmalıdır. Hesaplamalarda çubuk boyları toplanır.

                                                   Şekil 2.3: Derin (çubuk) topraklayıcı


2.1.5. Temelin Eni (a)


Temel en ölçüsü mimari plan üzerinden ölçeğe uygun olarak alınır. Burada dikkat edilmesi gereken ölçeğe göre uzunluğun doğru hesaplanmasıdır.


2.1.6. Temelin Boyu (b)


Çizili olan mimari plan üzerinden alınacak değerdir. Bu değerler; yapılacak olan topraklama şekline bağlı olarak kullanılacak olan topraklama iletkeni uzunluğunu da hesaba gerek kalmadan bulmamızı sağlar.


2.1.7. Temelin Enine Paralel İletken Sayısı


Yapılan hesaplar sonucunda temeli topraklanacak binanın bulunan topraklama direnç değeri müsaade edilen değerden büyük çıkarsa; bu kez direnç değerini düşürmek için temel şerit topraklama ile topraklanmış ise buna paralel bir ya da daha fazla şerit çekilir. Bu sayı topraklama direnci normal sınırlar içine düşünceye kadar artırılır. Bu sayede temel enine kullanılacak paralel kol sayısı bulunur.2.1.8. Temel Boyuna Paralel Kol SayısıEnine paralel kol sayısı bulunur iken, boyuna paralel kol sayısı da aynı şekilde bulunmuş olur. Bu sayede topraklamada kullanılan iletkenin (şerit, yıldız, ağ olarak) toplam uzunluğunu da bulmuş oluruz. Bunları yaparken kullanılacak olan topraklama sistemi de önemlidir (şerit, yıldız, gözlü, vs.).
Diğer bir hususta 20x20 m daha büyük olmayan gözlerden bir ağ oluşturulmasıdır.


2.2. Hesaplanacak Değerler


Hesaplanacak olan değerleri bir örnek proje üzerinde inceleyelim.

Örnek 1: Şekil 2.4’teki atölyenin temel topraklaması hesabını yapınız.
                                                         Şekil 2.4: Örnek mimari proje

2.2.1. Toplam Temel Eni İletken Boyu

Temelin enine paralel iletken sayısı ile temel eni çarpılarak bulunur. Örneğimizde temel boyu 20 metreden büyük olduğundan 20 metrelik göz oluşturmak için 3 kol yapılırsa, temel eni 15 metre, 15x3=45 metre olarak bulunur.


2.2.2. Toplam Temel Boyu İletken Boyu


Temelin boyuna paralel iletken sayısı ile temel boyu çarpılarak bulunur. Örneğimizde temel boyu 30 metre, en az iki kol bulunması gerektiğinden 30x2=60 metre olarak bulunur.


2.2.3. Toplam Temel Topraklama İletkeni (L)


Temelin enine ve boyuna iletken boyları toplanarak bulunur. L=45+60=105 metre


2.2.4. Şerit Çapı (Eşdeğer Çap) (D)


Topraklama ağının kapladığı alanın eşdeğer daire çapı bulunur. Topraklama hesaplarında kullanılan temel formül olan;

2.2.5. Yatay Topraklama Eşdeğer Direnci (Ry)Gözlü topraklayıcıda;




2.2.6. Dikey Topraklama Eşdeğer Direnci (Rç)


Topraklamada kullanılan topraklama çubuğunun direnç değeridir. Bu değer topraklama direnci büyük olan tesislerde, değeri kabul edilebilir sınırlar içine çekmek için kullanılacak çubuğun çapına, sayısına ve boyuna bağlıdır.





Direnç değerini yönetmeliklere uygun değerlere çekmek için derin topraklayıcının yanı sıra halka, yıldız, şerit, küre, yarım küre, levha ve ağ topraklayıcılarda kullanılmaktadır bunlarla ilgili formülleri ilgili yönetmelik maddelerinden bulabilirsiniz.2.2.7. Topraklama Toplam Eşdeğer Direnci (Re)Topraklama tesisleri yapılırken yapılan hesaplamalarda farklı topraklama metotlarının bir arada kullanılması gerekiyorsa bu durumda; ohm kanunu metotları kullanılarak toplam eşdeğer direnç hesabı yapılır. Kullanılan farklı sistemler paralel bağlı olurlar. Burada kullanılan metotların dirençleri ayrı ayrı hesaplanarak paralel bağlı dirençlerin hesabında kullanılan metotlarla toplam topraklama eşdeğer direnci Re bulunur.

2.3. Standart Direnç Sınır Değeri Uygunluk KontrolüTopraklama hesaplamaları sonucunda elde edilen değerlerin uygunluk kontrolünün yapılması gerekmektedir. Bu kontrol yapılırken ;

- Gözle muayene
- Denetleme
- Ölçme

İşlemleri yapılarak gereken değerler kontrol edilir. Bu kontrollerde topraklamalar yönetmeliğinin 5. maddesi a bendinde yer alan değerlere uygunluğu gerekir. Eğer uygun değilse koşulları sağlayıncaya kadar işlemler yeniden yapılır. Bu koşullar:
Mekanik dayanım ve korozyona karşı dayanıklılığın yerine getirilmesi.
- Isıl bakımından en yüksek hata akımına karşı dayanıklılık.
- İşletme araçları ve nesnelerin zarar görmesinin önlenmesi.
- En yüksek toprak hata akımı esnasında, topraklama tesislerinde ortaya çıkabilecek gerilimlere karşı insanların güvenliğinin sağlanması.
Topraklama tesisleri boyutlandırılırken şu değerler önemlidir
- Hata akımının değeri
- Hatanın süresi
- Toprağın özellikleri
Yapılan kontrollerde bu değerlere uygunluk sağlanıyorsa proje onaylanmıştır. Örneğimizin uygunluğunu kontrol edelim;
Temel topraklama sisteminde UL:50V olacağından kaçak akım rölesi 300mA’de ç
alışacağından;

olduğundan yapılan temel topraklaması uygundur.

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder

Yorum Gönder