Topraklama Ölçümü Nasıl Yapılır?

Toprak direnci, topraktan elektrik akımı geçtiği esnada gösterilen tepki olarak tanımlanabilir. Topraklama ölçümü ise, topraklama direnci test cihazı kullanımı yapılarak hassasiyet değerlerinin belirlenmesidir. Topraklama direncinin ölçümü ile bu direnci etkileyen faktörler baz alınarak topraklama ölçümünü yapabilmek mümkün olur. Topraklama yönetmeliği bazında verilmiş olan kurallar, bu ölçümün yapılabilmesi için gereklidir. Toprak aslına bakıldığında bakır gibi iletken maddeler ile kıyaslandığında daha az geçirgen olmasına rağmen, akım için yeterli alan büyüklüğünü sağladığı için tercih edilir.

Toprak Direncini Etkileyen Faktörler

Toprak direnci ölçülürken ve bu test esnasında topraklama ölçümü hakkında da bilgi alımı sağlanırken direnci etkileyen faktörler göz önünde bulundurulur. Bu faktörler;

Elektrikli tesisler ya da bitkisel yapıların boyutu genişletmesi ile bu tür değişikliklere maruz kalındığında farklı elektrotlara ihtiyaç duyulması
Tesislere daha hassas bir şekilde ölçüm yapan modern bilgisayarlar ile gidilerek ekipmanlar arası olası durumların elektriksel gürültüyü arttırmasının önüne geçilmesi
Kanalların yer altına döşenmiş olan sistemler ile metalik olmayan boruların varlığı
Toprağın nemli olması şeklinde sıralanabilir.

Topraklama Ölçümünün Çalışma Prensibi

Toprak megeri sayesinde yapılan ilk teoriksel ölçüm mantığı ve hesaplamaları, ABD Standart Bürosu’nda yer alan Dr. Frank Wenner tarafından 1915 yılında hayata geçirilmiştir. Topraklama yönetmeliği bazında verilen ölçümün çalışma prensibi;

E: Toprak elektrodu,

C: Akım elektrodu,

P: Potansiyel elektrodu olarak sıralanmakta olup, E ve C elektrotlarına sabit bir akım uygulanarak E ile P arasındaki potansiyel fark elde edilir. Topraklama ölçüm cihazı, V/I hesabını yaparak toprak direnci göstergesi olan R’yi verir. Topraklama ölçümünün temel çalışma prensibi bu hesaplamaların hayata geçirilmesi ile olur.

Toprak Direncini Ölçme

Topraklama ölçümü esnasında kullanılan en yaygın yöntem 2 kazıklı ölçümdür. P ve C elektrotları, toprağa dik ve derinlemesine çakılır. Bu iki elektrot arasında 5 ila 10 metre bir mesafe olmasına dikkat edilir. Yeşil kablo topraklama barası olarak bilinen alete bağlanır. Sarı kablo P elektrotuna, kırmızı kablo ise C elektrotuna bağlanır. Elektrotların çakıldığı esnada toprağın nemli olması, daha kolay bir çakma işleminin gerçekleşmesine yardımcı olur. Eğer toprak kuru ise, su dökülerek toprağın nemlendirilmesi sağlanabilir.

Toprak Özdirencini Ölçme

Toprağın kendi direnci ne kadar düşük ise, topraklama ölçümünde ortaya çıkan direnç de o kadar düşük olur. Öz direnç ölçümü, Wenner Metodu kullanılarak 4 kazık yardımı ile ölçülebilir. Elektrot kazıkların hepsi birbirleri ile eşit uzaklıkta olacak şekilde toprağa çakılır ve ölçüm gerçekleştirilir. Toprağın öz direncinin topraklama ölçümünden önce belirlenmesi, ölçümün daha kesin bir sonuç vermesine yardımcı olur. Toprak megeri ile yapılan hassas ölçümlerde cihazdaki anahtar kısmı 2.000 Ohm pozisyonuna getirilerek yapılır. Test esnasında LED’ler aktif hale getirilerek toprak direncinin hassas ölçümü gerçekleştirilir.

Toprak Gerilim Ölçümü

Toprak direnci test cihazı ile yapılacak olan gerilim ölçümü, kademe bazında cihazın gerilim potansiyeline getirilmesi ile başlar. Test cihazı üzerinde gerekli ibarelerin görülmesinin ardından, gerilimin 10 volt ya da daha az olduğundan emin olunur. Eğer 10 volttan daha yüksek olan değerler söz konusu ise, toprak direnç değerlerinde aşırı hatalar meydana gelebilir.

Bu hatalı ölçümün önlenebilmesi açısından topraklama ölçümüne başlamadan önce gerilim değerinin ortaya çıkarılması, fazla ise gerilimin düşürülmesi gerekir. Topraklama ölçümü, toprak direncinin ne kadarlık bir kuvvete maruz kalabileceğine dair bilgi verir. Toprak direnci de yıldırımdan korunma yollarında, dış yıldırımlık sistemlerinin ayrılmaz bir parçası olarak bilinir.

Bir önceki yazımız olan Solar Sistemlerde Yıldırımdan Korunma başlıklı makalemizi de okumanızı öneririz.