Elektrik iletim Hatlarında Topraklama Tanımı ve Önemi Çeşitleri
Elektrik tesislerinde aktif olmayan bölümler ile sıfır iletkenleri ve bunlara bağlı
bölümlerin, bir elektrot yardımı ile toprakla iletken bir şekilde birleştirilmesine TOPRAKLAMA denilmektedir.
Elektrik sistemlerinin devamlılığını sağlamak ve insan hayatını güvenceye almak için elektrik sistemlerinde, gerilim altındaki kısımlar yalıtılırlar.
Toprağa karşı yalıtımda, çeşitli sebeplerle, her zaman bozulma ve delinme şeklinde hata meydana gelmesi kaçınılmazdır.
Topraklama, meydana gelebilecek bu çeşit bir hata durumunda, insan hayatını güvenceye almak maksadıyla uygulanacak işlemlerden biridir.
Diğer taraftan şebekelerin düzgün çalışmasını sağlamak maksadı ile topraklama işlemine gerek duyulur.
Topraklamada başlıca iki gaye güdülür.

Topraklanacak cihaz veya bölüm ile referans toprak (topraklanan nesnenin
elektrodundan oldukça uzak, en az 20 m, bir toprak yüzeyi) arasındaki direncin
(toprak elektrodu geçiş direnci, yayılma direnci) olabildiğince küçük olmasını
sağlamak.

Bu suretle doğacak hata akımlarını mümkün olduğu kadar büyültmek.
Cihazların, bina aksamının ve benzeri elemanların aralarında, işletme esnasında
potansiyel farkı meydana gelmemesini temin etmek.

Topraklama Elemanları Yapıları, Özellikleri, Çeşitleri, Standartları
Topraklama İletkeni
Topraklanacak bir cihazı ya da tesis bölümünü, bir topraklayıcıya bağlayan toprağın
dışında veya yalıtılmış olarak toprağın içinde döşenmiş bir iletkendir.
Nötr iletkeni veya ana iletken ile topraklayıcı arasındaki bağlantıya bir ayırma
bağlantısı, bir ayırıcı ya da topraklama bobini veya direnç bağlanmışsa, bu durumda sadece
topraklayıcı ile belirtilen cihazlara en yakın toprak tarafındaki bağlantı ucu arasındaki
bağlantı toprak iletkenidir.
Topraklama iletkenlerinin mekanik dayanım ve korozyona karşılık dayanıklılık
bakımından en küçük kesitleri aşağıya çıkarılmıştır.
Bakır 16 mm2
Alüminyum 35 mm2
Çelik 50 mm2

Toprak İletkeni Tespit Gereçleri
Topraklama iletkenlerini tespit gereçleri aşağıda resimde verilmiştir. Bu gereçleri
mekanik dayanımı ve korozyona karşı dayanımı olmasına dikkat edilmelidir.

Resim 1.2: Topraklama Tespit gereçleri
Topraklama Elektrodu (Topraklayıcı)
Toprağa gömülü ve toprakla iletken bir bağlantısı olan veya beton içine gömülü, geniş
yüzeyli bağlantısı olan iletken parçalara topraklama elektrodu adı verilir.
Bunlar şerit, çubuk ve levha şeklinde imal edilmektedirler.
Topraklama elektrotları toprak ile sürekli temasta bulunduğu için korozyona (kimyasal
ve biyolojik etkiler, oksitlenme, elektrolit, korozyon oluşumu ve elektroliz vb.) karşı
dayanıklı malzemeden olmalıdır. Bunlar hem montaj esnasında çıkabilecek mekanik
zorlanmalara karşı dayanıklı olmalı hem de normal işletmede oluşan mekanik etkilere
dayanmalıdır. Beton temeline gömülen çelik ve çelik kazıklar veya diğer topraklayıcılar
topraklama tesisinin bir kısmı olarak kullanılabilirler. Topraklayıcılar için en küçük boyutlar
aşağıdaki tabloda verilmiştir.
Çıplak bakır ya da bakır kaplamalı çelikten yapılmış geniş topraklayıcı sistemlerinin;
boru hatları vb. çelik yer altı tesislerine olabildiğine metalik olarak temas etmemesine dikkat
edilmelidir. Aksi durumda çelik bölümler büyük bir korozyon tehlikesine uğrayabilir.
Topraklayıcıların Cinsi Galvanizli Çelik Bakır
Kaplamalı Çelik Bakır
Şerit Topraklayıcılar
Çelik şerit: 100 mm²
Kalınlık en az: 3 mm
Örgülü iletken: 95 mm²
(İnce telli değil)
50 mm²
Bakır iletken: 50 mm²
Kalınlık en az: 2 mm
Örgülü iletken: 35 mm²
Çubuk Topraklayıcılar
Çelik boru çapı: 1”
Köşebent: NPL 65.05.7
U-çeliği: 61/2
T-çelik: T6
Saç profil: 50.3 ya da diğer
eşdeğer profiller
Çelik çubuk
Çap: 15mm
Bakır kaplama
Kalınlık 2,5 mm
Bakır şerit: 50 mm²
Kalınlık en az: 2 mm
Örgülü iletken: 35 mm²
(ince telli değil)
Bakır boru: 30 Ǿ X 3
Levha Topraklayıcılar Çelik sacKalınlık: 3 mm Bakır levha
Kalınlık: 2mm

Tablo 1.1: En küçük topraklayıcı boyutları

Şerit Topraklayıcılar
Şerit, yuvarlak iletken ya da örgülü iletkenden yapılan ve genellikle az derine gömülen
topraklayıcılardır. Bunlar, uzunlamasına döşenebileceği gibi yıldız, halka, gözlü topraklayıcı
ya da bunların bazılarının bir arada kullanıldığı biçimde düzenlenebilir.

Şekil 1.3: Şerit topraklama elektrodu
Zemin şartları elverişli ise, şerit topraklayıcılar genel olarak 0,5 ile 1 m derinliğinde
gömülmelidir. Bu arada yayılma direncinin üst zemin tabakasının zemine bağlılığı ve donma
ihtimali göz önünde bulundurulmalıdır. Şerit topraklayıcıların uzunluğu gerekli yayılma
direncine göre yukarıdaki verilen değerlerden seçilmelidir.
Yıldız Biçiminde
Yıldız topraklayıcılarda ışınların dağılışı düzgün olmalı ve komşu iki ışın arasındaki
açı 60°den küçük olmalıdır.
Işınların birbirine karşılıklı olarak etki etmesi sonucunda, çok ışınlı yıldız
topraklayıcılarda yayılma direnci artabileceğinden, üç ya da en çok dört ışınlı yıldız
topraklayıcılar kullanılmalıdır. Yıldız topraklayıcılarda ışınların dağılımı düzgün olmalı ve
komşu iki ışın arasındaki açı 600den küçük olmamalıdır.

Şekil 1.4: Yıldız topraklaması

Halka Biçiminde
Halka biçimindeki topraklayıcılar 0,5 ile 1 m derinliğe gömülmelidir. Aşağıda prensip
şekli gösterilmiştir. Halka topraklayıcı özellikle transformatör merkezlerinde bina ve
fabrikalarda topraklama direncini düzeltmede kullanılır.

Şekil 1.5: Halka topraklaması
Gözlü Biçimde
Gözlü biçimindeki topraklayıcılar 0,5 ile 1 m derinliğe gömülmelidir. Aşağıda prensip
şekli gösterilmiştir. Daha çok santrallerde ve transformatör merkezlerinde kullanılmaktadır.

Şekil 1.6: Gözlü topraklaması
Çubuk Topraklayıcılar
Boru ya da profil çelikten yapılan ve toprağa çakılarak kullanılan topraklayıcılardır.
Çubuk topraklayıcılar yere olabildiğince dik olarak çakılmalıdır. Bunların uzunlukları,
gerekli yayılma direncine göre tablodaki değerlerden seçilmelidir.

Şekil 1.7: Çubuk topraklayıcı
İstenilen küçük yayılma direncinin sağlanabilmesi için birden çok çubuk
topraklayıcının kullanılması gerekiyorsa bunlar arasındaki açıklık, en az bir topraklayıcı
boyunun iki katı olmalıdır. Toprağın üst tabakasının kuruması ve donması gibi nedenlerle
paralel bağlı çubuk topraklayıcılar bütün uzunlukları boyunca etkili olmadıklarından, bunlar
arasındaki açıklık en az bir topraklayıcının etkili boyunun iki katı olmalıdır.
Levha Topraklayıcılar
Etkinliği nispeten az olduğundan, topraklama elektrodu olarak levha kullanılmasından
mümkün olduğunca kaçınılmalıdır.
Levha topraklayıcılar zemine dikey olarak gömülmelidir. Bunların boyutları gerekli
yayılma direncine göre değerlerden seçilmelidir. Topraklama tesislerinde genel olarak
1mx0.5 m’lik levhalar kullanılmalıdır. Levhanın üst kenarı toprak yüzeyinden en az 1 m
aşağıda olmalıdır. Küçük bir yayılma direnci elde etmek için birden çok levha topraklayıcı
kullanılması gerektiğinde bunlar arasındaki açıklık en az 3 m olmalıdır.

Resim 1.3: Levha topraklayıcı
Aynı yayılma direncini sağlamak için şerit ve çubuk topraklayıcılar yerine levha
topraklayıcı kullanıldığında bunlara oranla daha fazla gereç kullanılması gerekir.
Standart Kalınlık ve ebadı Ağırlık / Kg
700x700x1 4,3706
700x700x1,5 6,556
700x700x2 8,742
700x700x3 13,112
1000x1000x1 8,920
1000x1000x2 17,840
1000x1000x3 26,760
TSE 554 ve DIN
1751 Normlarına
göre
1000x1000x5 44,600

Tablo 1.2: Standart topraklama levhaları özellikleri