Selvaz Yöntemi İle Topraklama Ölçümü

Yüksek gerilim tesislerinde açma-kapama olayları, yıldırım, elektrostatik deşarjlar, kısa devreler ve toprak temasları gibi nedenlerle meydana gelen darbe akımlarının direkt olarak toprağa akıtılması gerekmekte ve bu nedenle topraklama ağı tasarımının standartlara uygun olması istenmektedir. Yüksek Gerilim tesisi olan santral ve şalt sahalarının topraklama empedanslarının ölçülmesinde bugün geliştirilmiş özel yöntemler uygulanmaktadır. Bunlardan en

yaygın olarak kullanılanı SEL-VAZ yöntemidir.

SEL-VAZ (SELected-Voltage-Amper-Z,empedans) se- çilmiş bir frekansta (50 Hz) Volt, Amper, Empedans (Z) ölçümüdür. SEL-VAZ yöntemi kullanılarak tasarlanan top- raklama ağlarında, adım ve temas (dokunma) gerilimleri- nin topraklama projesinde hesaplanan müsaade edilebilir maksimum adım ve temas gerilimlerinden küçük olması, topraklama direnç değerlerinin standartlarda öngörülen sınır değerlerin içinde kalması, topraklama ağı gömülme derinliğinin en uygun değerlerde olması ile mümkündür.

Yüksek Gerilim şalt sahası büyüklüğü ne olursa olsun toprakta dolaşan akımlarla birlikte, bu akımların toprakta oluşturduğu gerilim farkları da büyümektedir. Bu gerilim farklarının toprak megerine etkisi nedeniyle toprak mege- ri ile yapılan ölçümler doğru sonuçlar vermemektedir. Bu nedenle yüksek gerilim şalt sahalarında SEL-VAZ yöntemi ile ölçüm yapılması gerekmektedir.

Bu yöntemde kullanılan cihaz, ilave teçhizat ve bağlantı dev- resi aşağıda Şekil 1’de gösterilmektedir. Şekilde görüldüğü gibi istasyon toprağı ile akım elektrotu arasından 5-10 A arasında akım (kullanılan ana besleme trafosu vasıtasıyla) akıtılarak akım elektrotunun aksi istikametinde çit telin- den (çit teli istasyon toprağına bağlanmamış ise) başlaya- rak belirli aralıklarla gerilim elektrodu vasıtasıyla gerilim ölçülmektedir. Ölçülen bu gerilim ve akımlarla istasyonun topraklama empedansı hesaplanmaktadır. Burada dikkat edilecek husus gerilim elektrodunun arka arkaya yaklaşık (%10 toleransla) üç değer okununcaya kadar aynı doğrul- tuda ve belirli aralıklarla kaydırılmasıdır.

Bu cihazın önemli özelliklerinden biriside cihaz içine yer- leştirilmiş olan dengeleme devresi ile gerilim elektrodunda oluşturulan kaçak voltajların test akımı devreden akıtılma- dan önce yok edilmesi veya minimuma indirilmesidir. Bu dengeleme devresi faz açısı değişebilen 15 Volta kadar ge- rilim üretebilmektedir. Hataları minimuma indirebilmek için ayrıca besleme trafosunun girişine polarite değiştirici anahtar konulmak suretiyle ölçmeler her iki polaritede ya- pılmakta ve ortalaması alınmaktadır.

• Şalt sahasının tüm enerjisi kesilecektir. Şalt sahası giriş ve çıkış fiderleri hem trafo merkezinden hem de karşı ta- raftan açılır ve topraklanır. İç ihtiyaç trafosu açılır, ters- ten beslemeye karşı önlem alınarak müşteriler uyarılır ve hatları topraklanır. Tüm ayırıcılar emniyet tedbiri olarak açılır. Trafo merkezi yakınından direk geçen enerji iletim hatlarının koruma teli iletkenleri şalt sahasına irtibatlı ise, bu iletim hatlarının enerjisi kesilir ve topraklanır. Eğer şalt sahasına 100 metreden daha yakın mesafede dağıtım hatları var ise tehlike arz edeceğinden söz konusu dağıtım hatları açılır ve topraklanır.
• Trafo merkezi toprağı ile akım elektrodu arasında en az 5 A,en fazla 10 A akım akıtılacaktır. İdeal test akımı 8-10 Amperdir.
• Akım elektrotlarının ters istikametinde gerilim elektrodu ile ölçüme başlanacak ve ters istikamette testlere devam edilecektir. Gerilim elektroduna potansiyel elektrodu da denmektedir.
• İlk ölçüme çit(fens) telinden başlanacaktır. Çit teli trafo merkezi toprağına bağlanmamış olacaktır.(yeni trafo merkezleri için)
• Akım elektrotları mutlaka 5a(şalt sahasının köşegen uzunluğunun 4-5 katı) uzaklığında şalt sahasının top- raklama sisteminden uzağa yerleştirilecektir.
• Test elektrotları mutlaka 90 derecelik bir açıyla yere çakılacaktır.
• Akım elektrotlarının direnci küçük olacaktır.( Direnci düşürmek için 2-5 adet kazık elektrot çakılır ve kazıklar paralel bağlanır. Kazıklar arasındaki mesafe en az kazık boyu kadar olacaktır.)
• Devreden 10 A geçirmek amacıyla 720 volttan yukarı tehlikeli gerilim değerlerine çıkılmayacaktır.
• Canlıların ölçüm esnasında akım elektrotlarına yak- laşması önlenecektir.
• Gerilim elektrodu direnç ölçümünü etkilemeyecek şe- kilde olacak ve mukavemet bakımından ise dayanıklı olacaktır.
• Akım ve gerilim elektrotları diğer topraklama alanla- rının mutlaka en az 10 metre açığına yerleştirilecektir (yüksek gerilim direkleri de dahil).
• Ölçmeler en az 50 metre aralıklarla gerilim elektrodu yer değiştirmek suretiyle yapılacaktır.
• Gerilim elektrodunun derinliği en az 80 cm olacaktır.
• Trafo merkezinin etrafında çit teli tesis edilmemiş ise, ilk ölçme gerilim elektrodu çit telinin tesis edileceği yere çakılarak yapılacaktır. Trafo merkezine çit teli tesis edil- miş ancak trafo merkezi toprağı ile irtibatlı değil ise, çit teli ilk gerilim elektrodu olarak kabul edilecektir.

• Ölçme işlemi arka arkaya %10 toleransla üç eşit değer alınıncaya kadar devam edecektir.
• Akım ve gerilim elektrotlarının yeri, birbirine arasın- da en az 90 derece en fazla 180 derece olacak şekilde seçilecektir.
• SEL-VAZ bağlantısındaki trafo merkezi-toprak irti- batı mümkün olan en kısa kablolarla iki ayrı yerden bağlanacaktır.
• Maksimum gerilim verildiği halde sistem düzeneğinde akıtılan akım 5A’den düşük ise, akım elektrotuna ilave elektrotlar bağlanacaktır.
• Son gerilim elektrotunun bulunduğu yerde çit telinin topraklama direnci mutlaka ölçülecektir.
• Arka arkaya alınan üç değer birbirlerine %10 toleransla eşit olur ise(Genellikle 5a değerinin %62’si mesafesinde ölçülen değer alınmaktadır.) bu üç değerin ortalaması topraklama direncinin değeri olarak alınacaktır.

Test Elektrotlarının Yerleri

Test elektrotları (akım ve gerilim elektrotları) minimum 90 derecelik bir açı yapacak şekilde ve en uygun 180 dereceye yakın olarak yerleştirilmelidir. Akım elektrodu istasyon top- rağından 500-2500 metre uzağına (istasyonun büyüklüğüne göre) yerleştirilmelidir. Akım elektrodunun direnci tehlikeli gerilim seviyesine çıkılmaksızın 10 A’ i geçirecek kadar kü- çük olmalıdır. Bunun empedansı akım elektrodunu derine çakmak veya başka elektrotlar çakarak paralel bağlamak su- retiyle düşürülebilir. Ayrıca akım elektrotlarının diplerine tuz ve su dökülerek de düşürülebilir. Eğer hala istenen akım akıtabilmek için yüksekçe bir gerilime ihtiyaç duyulursa bu durumda çevredeki canlıların buraya yaklaşmasına engel

olmak için gerekli tedbirler alınmalıdır. Gerilim elektrodu- nun empedansı önemli değildir. Bununla beraber gerilim elektrodunun yerinin değiştirilmesinde gerekli okumaları yapmadan önce kaçak voltajları yok etmek gerekir. Akım elektrodu ve gerilim elektrodu diğer topraklama alanlarına yakın olmamalıdır. Böyle bir alan varsa onun en az 5-10 metre uzağına yerleştirilmelidir.

Eğer çit teli (koruma teli) tesis edilmemiş ise ilk ölçme gerilim elektrodunu çit telinin tesis edileceği yere çakarak yapılmalı yok eğer tesis edilmiş ve istasyon toprağı ile irti- batlı değilse çit teli ilk gerilim elektrodu kabul edilmelidir. Diğer ölçmeler çit telinden itibaren 50 şer metre aralıklarla gerilim elektrodu çakılarak yapılmalıdır. Bu işleme arka ar- kaya üç değerin yaklaşık olarak (% 10 toleransta) birbirine eşit oluncaya kadar devam edilmelidir. Üçüncü ve sonuncu aynı değerden sonra bağlantılar çit telinin topraklama em- pedansını ölçecek şekilde değiştirilmelidir.

1. Akım ve gerilim elektrotlarının yerini aralarında 90- 180 derece açı olacak şekilde seçiniz. Civarındaki diğer topraklama alanlarından en az 5 metre uzaklıkta olma- sını sağlayınız. Küçük istasyonlar için akım elektrotunu 500 metre, büyük istasyonlar için 1000 metre ve daha fazla (2500 metre) uzağa çakınız. Eğer çit teli istasyon toprağı ile irtibatlı değilse gerilim elektrodunun ilk yeri çit teli yoksa 50 metre ötesindeki yer olmalıdır.
2. Akım elektrodunu çakınız.

1. Kaynaklar:
2. Elektrik Tesislerinde Topraklamalar Yönetmeliği, Sayı 24500, Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı, 21 Ağustos 2001
3. IEEE Std 80-2000, AC Şalt Tesisinde Topraklama Güven- liği Rehberi, IEEE Güç Mühendisliği Topluluğu Şalt Sahaları Komisyonu, 30 Ocak 2000

Yüksek Gerilim Şalt Sahası Topraklama Ağının Elektriksel Bazda Projelendirilmesi, Nihat PAMUK,TEİAŞ 5.İTİGM Sa- karya Test Grup Başmühendisliği, Iğdır Üniversitesi FBED, Cilt 3,Sayı:2,Sayfa 33-42, 2013

Anahtar Kelimeler: Sega, Selvaz Testi, Topraklama Testi, Selvaz Yöntemi ile Topraklama Ölçümü, Selvaz Yöntemi ile Topraklama Testi