Topraklayıcılarla ve Topraklama Tesislerine Dair Genel
Hükümler
Koruma topraklaması normal olarak gerilim altında bulunmayan kısımlar arasında
tehlikeli olmayan tesisat kısımlarına geçecek herhangi bir kaçak akımı sebebi ile bu
kısımlarla, nakil olan el ve ayakla dokunulabilir yakınlıkta bulunan ve normal işletmede
gerilim altında bulunmayan kısımlar arasında tehlikeli bir gerilim meydana gelmesine mani
olmak için tesis edilir (65 volttan yukarı gerilimler tehlikeli gerilim addolunur.). Tesisatın
dahilinde, kurşun kılıfları, kablo başlıklarını ve irtibat kutularını iki sebepten topraklamalıdır.
Biri normal bir işletmede tehlikeli bir gerilim farkını göstermemelerini temin etmek, diğeri
arıza halinde topraklama ile tam bir bağlantı sağlamaktadır. Kablonun demir kılıfı
topraklama naklinin bir bölümü olarak itibar edilemez. Zira elektriki direnci çok fazladır.
İmar tarzı dolayısıyla kesiksiz bir nakil olarak kabul edilemez.
İşletme topraklaması normal olarak gerilim altında bulunan tesisat kısımlarına geçici
topraklamaya veya akım devrelerinin bazı noktalarını, aşırı gerilimleri önlemek veya zararsız
hale sokmak için daimi topraklamadır. Yüksek gerilim tesisatın haricinde bulunan şebeke
kısımlarına bağlanmış alçak gerilimli işletme topraklamaları özel topraklama olması
dolayısıyla, yüksek gerilimli tesisatın işletme ve koruma topraklamalarından ayrılmış
olmalıdır.
Hususi topraklamalara ait irtibat hatlarının diğer bütün toprak hatlarından tamamıyla
ayırmak lazımdır. Yüksek gerilimli tesisatta bunların ve kendilerine bağlanmış bulunan
tesisat kısımların koruma ve işletme topraklamalarına bağlanmış bulunan tüm tesisat
kısımlarına göre yalıtılmalıdır.
Topraklayıcı Çeşitleri
Ø Şerit Topraklayıcıları
Bunlar en az 3mm kalınlığında ve 100 mm2 kesitinde galvanizli demir şeritten yapılır.
Bundan başka yuvarlak iletkenler veya örgülü teller de bu maksatla kullanılabilirler. Şerit
topraklayıcılar çok derine gömülmezler. Bu yüzden yüzey topraklayıcı da denir. Yörenin
iklim şartları göz önüne alınarak sürekli olarak rutubetli kalacak ve donmayacak şekilde bir
gömme derinliği tayin edilir. Bu derinlik ortalama 0,5-1 m kadardır. Bunun için yalnız yassı
şerit kullanılır. Yassı şeritler, toprağa yüksek kenarı yukarı gelecek şekilde döşenir. Böylece
toprakla şerit arasında kalmaması ve akımın toprağa daha iyi geçmesi sağlanır. Şerit
topraklayıcı da yayılma direnci kesitten ziyade uzunluğa bağlıdır.
Ø Çubuk Topraklayıcılar
Bunlar ekseriya bir cm çapında çelik borudan veya eşdeğer profil çelikten yapılır ve
zemine dik olarak çakılır. Çubuk topraklayıcının uzunluğu 3-5 m kadardır ve üst ucu 50 cm
kadar toprak altında kalır. Çubuk topraklayıcılar oldukça derine indiklerinden yazın zemin
kurusa dahi topraklayıcı daima topraklayıcılık görevini yerine getir. Bu topraklayıcılara derin
topraklayıcılar da denir. Bu topraklayıcının çapı yayılma direnci üzerine çok az tesir eder.
Onun için boru çapı veya profil kesiti mekanik dayanıma veya korozyon olaylarına göre
tespit edilir. Yayılım direnci daha ziyade çubuk uzunluğuna bağlıdır. Çubuğun zemine daha
kolay çakılabilmesi için ucunun sivri olması gerekir. Eğer zeminin daha rutubetli ve yayılma
direnci bakımından daha avantajlı olacağı görülürse çubuğun yere dik değil meyilli olarak da
çakılmasına müsaade edilir. Çubuk topraklayıcılar yere gömülmeyip çakılarak zemine
yerleştirildiklerinden bunlar toprak ile daha iyi temas ederler. Bu yüzden yayılma dirençleri
küçük olur. Topraklayıcıların zemine çakılması zor olursa önceden ince bir kılavuz
topraklayıcı çakılarak zemin hazırlanır ve bunun üzerine kalın topraklayıcı çakılır.
Ø Levha Topraklayıcısı
Levha topraklayıcı geçmiş yıllarda çok kullanılan ve günümüzde önemini tamamen
kaybeden bir topraklayıcı çeşididir. Levha topraklayıcıda belirli bir yayılma direnci elde
etmek için başka cins topraklayıcılara göre çok daha fazla bir malzemeye ihtiyaç vardır.
Çünkü topraklayıcı levhanın şeritlere ayrıldığı kabul edilirse bunlar karşılıklı olarak akımın
toprağa geçmesine engel olurlar. Onun için topraklayıcı levhaya tarak şekli vermekle aynı
yayılma direnci sağlandığı halde levha zemine dik olarak yerleştirilir. Eğer paralel olarak
yerleştirilirse ancak üst yüzeyi tesirli olur.
Ø Tabii Topraklayıcılar
Yukarıda 3 madde halinde açıklanan topraklayıcılar suni topraklayıcılardır. Bunlardan
başka tabii topraklayıcılarda vardır. Tabii topraklayıcıların birinci ve en önemli tipi madeni
boru ile yapılmış su borusu şebekesidir. Su borusunun topraklayıcı olarak özellikle alçak
gerilim tesisleri için önemi çok büyüktür. Ancak günümüzde madeni boru kullanımı azaldığı
için bu topraklama şekli yavaş yavaş ortadan kalkmaktadır.
Ø Özel Topraklayıcılar
Fonksiyon bakımından koruma, işletme ve parafudur topraklaması maksadı ile
kullanılmayan bazı çeşit topraklayıcılar da vardır ki, bunlar yapılış ve geometrik şekli
bakımından yukarıda sözü geçen topraklayıcılar gibidir. Fakat görevleri farklıdır. Özel
topraklayıcıların başında düzenleyici topraklayıcı gelir. Bunlar topraklayıcı civarında,
potansiyel değişimini yatıklaştırarak temas ve adım gerilimlerinin küçülmesini sağlarlar.
Düzenleyici topraklayıcılar şerit topraklayıcı olarak yapılır. Yalnız yeryüzünde potansiyel
dağılımı üzerine tesir ettiklerinden sabit rutubet durumu ve don tehlikesi göz önüne alınarak
en az 0,8 m derinliğe döşenmesi gerekli değildir. Buna rağmen potansiyel yatıklaştırıcı tesir,
ancak bunların topraklayıcının altına döşenmesi halinde baş gösterir. Düzenleyici
topraklayıcılar şerit topraklayıcı olarak yapılır.
Ø Birleşik Topraklayıcılar
İstendiği kadar küçük bir yayılma direnci elde edebilmek için bazen çeşitli tip
topraklayıcılarının birlikte paralel bağlanması gerekir.
Özgül Toprak Direnci ve Yayılma Direnci
Toprak dünyanın tabii yapısını teşkil eden maddedir. Bunun elektrik direnci çok küçük
olup yaklaşık 0,05 Ohm/km’dir. Genellikle bu direnç değeri ihmal edilir. Topraklayıcı
toprakla iletken bir bağlantı kurmak maksadıyla toprağa gömülen iletken malzemelerdir.
Bunlar levha, çubuk veya şerit şeklinde olur. Topraklama tesisi birbirine iletken olarak
bağlanmış olarak bulunan topraklama hattı, aynı zamanda varsa topraklama barası ve
topraklayıcının tamamıdır. Topraklama direnci topraklama iletkeninin direnciyle toprağa
geçiş direncinin toplamıdır. Referans toprağı topraklayıcıdan yeteri kadar (en az 20 m)
uzakta bulunan ve topraklayıcı ile herhangi bir noktasında hissedilebilir bir gerilim meydana
gelmeyen toprağın belirli bir bölgesidir. Yayılma direnci topraklayıcı ile referans toprağı
arasındaki geçiş direncidir.
6.2.4. Topraklayıcılar İçin Kullanılan Gereçler ve Topraklayıcıların Boyutları
Şerit topraklayıcıları en az 3 mm kalınlığında ve 100 mm2 kesitinde galvanizli demir
şeritten yapılırlar. Çubuk topraklayıcılar, ekseriya 1 cm çapında çelik borudan veya eşdeğer
profil çelikten yapılırlar ve zemine dik olarak çakılırlar.
Resim 6.4: Topraklayıcılar için kullanılan gereçler
Madde 45. Topraklayıcıların ve Topraklama İletkenlerinin Tesisi
Ø Topraklama Hatlarının Yapılışı
Topraklama irtibat nakilleri üzerine ne sigorta ne de ayırıcı konulamaz. Bu nakiller
muhtemel toprak akımlarına tahammül edecek şekilde ebatlandırılmalıdırlar. Elektrodu
topraklama noktasına veya tesisata bağlayan nakiller mümkün oldukça elektrodun madeninin
cinsinden olmalıdır. Bakırdan iseler kesitleri en az 16 mm2 olmalıdır. Eğer bakırdan başka
bir maddeden yapılmışlarsa kesitleri hiç olmazsa aynı iletkenliği verecek ebatta
hesaplanmalıdır. Gizli veya ulaşılmaz yerde bulunan nakiller en az 50 mm2 bir kesite sahip
olmalıdır. Topraklama noktasıyla topraklanacak tesisatın muhtelif kısımları arasında, nakiller
ya bakırdan ya da hiç olmazsa bakır kadar ömrü olan bir maddeden imal edilmiş olmalıdır.
Eğer bakır kullanılıyorsa nakilin kesiti 16 mm2 olacaktır. Eğer başka bir maden
kullanılıyorsa kesit bakır nakille elde edilecek nakliyatın aynını verecek ebatta olmalıdır.
Topraklama nakilleri icap eden kontrolleri yapabilmek için bağlanmış oldukları tesisat
kısımlarında gerektiği zaman kolaylıkla ayrılabilir durumda olmalıdırlar. Bütün irtibatların
mekanik bakımdan ömürleri uzun ve nakliyatları iyi olmalıdır. Topraklanacak kısımları,
topraklama noktasından zaptedilen topraklama barasına bağlanmalıdır. Topraklama nakilleri
ve irtibatları kolayca tanınabilecek şekilde olmalıdır. Toprağa gömülü olmayan kısımlarda
bu nakillerin kontrolünü sağlamak için bütün uzunlukları boyunca ulaşılabilir olmaları ve
binaların yanabilen kısımlarından ayrılmış olacakları bir korozyon ile mekanik tahribata
karşı korunmuş bulunmalıdırlar. İmkan nispetinde işletme topraklamasına ait nakilleri keskin
dirsekler yapmaması temin edilmelidir.
Ø Topraklama Elektrotları
Topraklama için tercihen suni elektrot kullanılacaktır. Bundan dolayı binalar içinde
veya açık hava istasyonlarında bulunan taşlı elektrotlarda daimi olarak zeminle iyi temas
imkanı bağışlayanlar suni elektrotlarla birlikte koruma ve işletme topraklaması olarak
kullanılabilirler. Eğer suni elektrotların yapılması zor olup toprak direnci 20 ohm dan az
olan bir tabii elektrot temin etme imkanı bulunursa suni elektrot kullanmaktan kaçınılır.
Yüksek gerilimli tesisatın koruma ve işletme topraklamalarının tesis sahası haricinde kalan
alçak gerilimli tesisat kısımları için toprak direnci 20 ohm dan az olmak şartı ile iyi tabii
elektrotlar kullanılabilir.
Topraklayıcıların Tesisi
Topraklaması söz konusu olan makinede, cihazda veya tesiste bir bağlantı ucu vardır.
Bu topraklama bağlantı ucuna topraklama iletkeni bağlıdır. Yalnız bir tek makinenin veya
cihazın topraklanması söz konusu ise topraklama iletkeni doğrudan doğruya yer altına
gömülmüş bulunan topraklayıcıya bağlıdır. Eğer aynı yerde bir çok makine, cihaz veya tesis
kısımları topraklanacak ise, bu taktirde her biri bir topraklama iletkeni aracılığıyla bir
topraklama barasına ve topraklama barası da yine bir topraklama hattı ile topraklayıcıya
bağlanır. İşte bu tesisin tümüne birden “Topraklama tesisi” adı verilir. Topraklama tesisinin
cinsi, görevi ve fonksiyonu ne olursa olsun topraklama tesisinin yapılışı çok az farkla
aynıdır. Aşağıdaki topraklama tesisini teşkil eden elemanlar ve bunların yapılışı ayrı ayrı
incelenecektir. Topraklama istenen bir makinede her cihazda veya her gövdede topraklama
iletkeninin bağlanacağı bir topraklama bağlama ucu vardır. Bu bağlantının çok iyi yapılması
geçiş direncinin ihmal edilecek kadar küçük olması üzerinden geçen akımın tesiri ile
bağlantının gevşeyip açılmaması korozyona maruz kalmaması ve zamanla geçiş direncinin
artmaması gerekir. Topraklama tesisinin tam ve tesirli olarak çalışabilmesi için bu gibi bütün
bağlantı yerlerinin elektrik bakımından gayet iyi iletken olmaları mekanik bakımından gayet
sağlam olmaları ve zamanla bu özellikleri kaybetmemeleri şarttır. Topraklama ucu ekseriya
vidalıdır. Bu bir kablo pabucu yardımıyla buraya bağlanan topraklama iletkeni emniyet
rondelası ve civata yardımıyla sıkılır. Bağlantı ucunun daima kontrole elverişli bir yerde ve
dış tesislerinden korunmuş olarak bulundurulması gerekir.
Topraklama İletkenlerinin Tesisi
Şekil 6.2: Topraklayıcıların tesisi
Topraklama İletkenlerinin Tesisi
Topraklanması istenen cisim ile topraklama arasına ve buradan topraklayıcıya kadar
olan bağlama hattına “topraklama iletkeni” denir. Topraklama iletkeni yalıtılmamış ve
yalıtılmış olarak tesis edilir. Eğer yer altında döşenen topraklama iletkeni yalıtılmamış yani
çıplak ise bu taktirde bu iletken parçası topraklayıcı olarak geçerlidir ve buna göre
boyutlandırılır. Topraklama hattı yer altına pratik olarak yalıtılmış olarak döşenmez, hep
çıplak döşenir. Ancak toprak altında derine yerleştirilen topraklayıcılar ile yapılan bağlantı
yalıtılmış topraklama ile yapılır. Bilindiği gibi derine yerleştirilen topraklayıcılarda
potansiyel dağılımı, aynı boyutlardaki az derine yerleştirilen topraklayıcılardakine göre daha
az diktir ve bu sebeple bunlarda adım gerilimi daha küçüktür.
Topraklama iletkenin herhangi bir şekilde kopması veya kesilmesi kesinlikle
önlenmelidir. Zira bir işletme topraklamasında topraklama iletkenin kopması halinde bir fazlı
hatalarda, topraklama iletkeninin topraklanacak işletme aracına bağlı olan ucunda faz
gerilimi değerinde bir gerilim hüküm sürer. Koruma topraklamasında ise topraklama
iletkeninin kopması ile bunun koruma tesiri kalmaz. Bir taraftan topraklanacak olan birçok
tesis elemanına ait topraklama iletkenlerinin bağlandığı ve diğer taraftanda topraklayıcıya
bağlanan iletkene “topraklama barası” denir. Bu topraklama barası esas itibariyle
üstünde,çıplak iletkenden yapılır. Topraklama iletkenlerinin ve topraklama barasının
tesisinde göz önünde tutulacak önemli noktalar aşağıda belirtilmiştir.