Statik Elektrik nedir?
Statik elektrik yani diğer adıyla durgun elektrik, iki maddenin birbirine sürtünmesi veya temas edip ayrılması sonucunda oluşan enerji olarak tanımlanabilir.
Statik elektrik bir madde ya da nesnenin pozitif ya da negatif yüke sahip olmasına verilen isimdir. Doğada hali hazırda bulunabildiği gibi bazı etkileşimler sonucu da oluşabilir. Metaller üzerinde statik elektrik sıkça görülür, genelde de anlık bir durumdur. Ancak yalıtkanlar üzerinde oluşan statik elektrikler uzun süre kalıcı olabilirler. Yüklerin birbiriyle etkileşimi sonucu ortaya çıkan statik elektriğin bir başka bilinen ismi elektrostatik kuvvettir.
Statik elektrik, görünmeyen veya zararsız gibi görünen bir elektrik türü olarak düşünülür. Ancak statik elektrik oldukça büyük zararlara neden olabilmektedir.
Statik elektrik, insan vücudunda gerginlik, huzursuzluk, asabiyet ve sinirlilik gibi etkilere neden olur. Bu açıdan baktığımızda statik elektriğin insan vücuduna olumsuz etkileri olduğunu söylemek mümkündür.
Kullandığımız tüm elektronik cihazlar statik elektrik yükünden etkilenirler. Birçok hassas elektronik cihaz binlerce volt statik elektrik ile yüklendiğinde bozulacaktır. Statik yükün voltajı çok fazladır ancak akımı da tam tersi bir o kadar zayıftır.
Statik elektrik farklı ya da aynı, iletken veya yalıtkan iki maddenin birbiri ile temas edip sonra ayrılmasıyla oluşur. Kimi zaman sürtünme işlemiyle de statik elektrik oluşabilir.
Statik elektrik üç ana sebepten dolayı meydana gelir; İndüksiyon, Sürtünme ve Ayrışma.
Elektrostatik indüksiyon, Bir cismin yakınındaki yüklerin etkilemesi sebebiyle elektriksel yükünün yeniden dağılmasıdır. Ortamda yüklü cisim bulunması sonucu izoleli iletkenin bir ucu negatif bir ucu ise pozitif yükle yüklenir.
Sürtünme, İki cisim arasında meydana gelen ve bir harekete karşı olarak yüzey tarafından diğer cisme uygulanan kuvvete sürtünme kuvveti denir. Sürtünme kuvvetini kinetik ve statik sürtünme olarak ikiyi ayırabiliriz. Eğer cisimlerde bir hareketlilik söz konusu ise bu durumda kinetik sürtünmeden, cisimlerde herhangi bir hareketlilik yok ise bu durumda da statik sürtünmeden söz edilir.
Ayrışma, Ayrışma yoluyla yükleme yöntemi sürtünme yoluyla olana benzerdir. Yalıtkan iki madde birbiriyle temastayken yüzey elektronları birbirlerine çok yakındır ve ayrılmalarıyla birlikte Tribo elektrik serideki göreceli yerlerine bağlı olarak bir maddeye ya da diğerine yapışma eğiliminde olurlar. Maddelerin ayrışması ne kadar hızlıysa, oluşturulan yük o kadar yüksektir.
Topraklama nedir?
Elektrikli cihazların herhangi bir elektrik kaçağı tehlikesine karşı gövdelerinin bir iletkenle toprağa gömülü vaziyetteki "topraklama" sistemine bağlanması yöntemi. Böylece cihazda elektrik kaçağı varsa, dokunduğumuzda elektrik akımı bizim üzerimizden değil, direnci daha az olan toprak hattı üzerinden geçer ve çarpılma tehlikesi ortadan kalkmış olur.
Topraklama, elektrik ile çalışan cihazların olası bir elektrik kaçağı tehlikesine karşı alınan hayati bir önlemdir. Topraklama, tesisatta ki gerilim altında olmayan bölümlerin, belirli iletkenlerle toprağa bağlanmasıdır.
Elektrikle çalışan belirli cihazlar bazı sebeplerden dolayı, elektrik kaçağı oluşumuna sebep gösterir. Burada yapılan topraklama çalışmaları, elektrik kaçağının olduğu durumlarda içeriğindeki iletken ile birlikte toprağa yoğun gerilim iletir. Böylelikle oluşabilecek herhangi bir aksiliğinde, önüne geçilmiş olunur. Toprağın genel olarak iç direnci, oldukça düşük ve iletim özelliği bakımından yüksektir. Elektrik yükünün topraklanma hattı üzerinde toplanmasından dolayı, kaçak durumunda cihaza dokunan herhangi bir kişi, yoğun elektrik yüzünden zarar görmez.
Herhangi bir elektrik kaçağı durumunda, elektrik enerjisinin düşük dirençli bir kablo yardımıyla toprağa aktarılmasına topraklama denir. Elektrik topraklaması, cihazın akım taşımayan kısmının toprağa bağlanmasıyla yapılır. Topraklama, kaçak akımın gidebileceği basit bir yol sağlar. Cihaz üzerinde oluşan kısa devre akımı toprağa geçerek cihazı, elektrik sistemini ve en önemlisi insanları korur.
Topraklama Çeşitleri Nelerdir?
Topraklama çeşitlerini amacına göre 4 farklı şekilde sınıflandırılabilir:
1. Koruma topraklaması
2. İşletme Topraklaması
3. Fonksiyon Topraklaması
4. Temel Topraklaması
1. Koruma topraklaması
Olası bir tehlike anında insanları ve diğer canlıları dokunma gerilimine karşı korumak için yapılan ek topraklama çeşididir. Elektronik aletlerin elektrik akımı geçen aktif kısımlarının yanında akım geçmeyen ama olası bir kaçak durumunda akımı dokunma yolu ile insana iletme tehlikesi olan dış metal kısımlarının da topraklanmasıdır.
Cihazların izolasyon hatası sonucunda metal gövdeye kaçak olduğu durumda insan vücudunun temas halinde insana iletme tehlikesi olan cihazların metal gövdesine yapılan topraklamadır. Ölçülen toprak direnci “5 ohm” altında olmalıdır.
2. İşletme Topraklaması
İşletmelerde elektrik akım değerinin istenilen değerlerde olması için yapılan topraklama çeşididir; alçak gerilim şebekelerinde sistem ile toprak arasındaki gerilimin belirli bir değerin üzerine çıkmaması için yapılırken orta ve yüksek gerilim şebekelerinde uygulanan yöntem ülke yönetmeliğine göre değişiklik gösterir. Bu şebekelerde direnç üzerinden veya direkt topraklama yapılabilir. Bu topraklama çeşidi işletmenin istenilen akım değerine göre yapılması gerekir. İşletme topraklaması yapılan bölgede toprak direnci "2 ohm" altında olmalıdır.
3. Fonksiyon Topraklaması
Belirgin bir amaca yönelik yapılan topraklama çeşididir. Yıldırım düşmesi sonucunda işletmede bulunan cihazların zarar görmesini önlemek için yapılan topraklamadır. Direnç değeri ise “10 ohm” altında olmalıdır.
4. Temel Topraklama
Temel Topraklama, potansiyel dengelemenin etkisi artıran bir topraklama çeşididir. Kuvvetli akımın geçtiği tesislerde ve yıldırıma karşı alınacak önlemlerde uygulanan en temel yöntemdir. Temel topraklama da yerin beton ile kaplanması gerekir.
Topraklama Nasıl Yapılır?
Toprağın ortalama direncinin düşük olmasından dolayı, topraklama kablosunun bir ucu zayıf yüklü olacaktır. Bu nedenle, topraklama akımını yaratmak adına bir çaba gerekmez. Toprak ile topraklama kablosu arasında kullanılan iletkenin farklılığı, topraklama esnasında çok önemli bir rol oynar. Bu sebepten, topraklama modeli her zaman iletkene göre seçilir. Bu çeşitlerin birkaçı aşağıdaki gibidir:
Çubuk elektrotla topraklama tesisatı:
Topraklama için en az "2-3" adet iletken çubuk gerekir Bu çubukların çapı topraklama yapılacak alandaki elektrik akımı tehlikesine göre "12.5 mm ile 40 mm" arasında seçilebilir. Tek bir uzun çubuk yerine birkaç parça çubuk kullanmak çubuklardan birinde bir sorun olması halinde sistem çalışmaya devam edebileceğinden daha sağlıklı bir yöntemdir; bu nedenle daha sık tercih edilir.
Kazayağı biçiminde topraklama tesisatı:
Üç dal halinde, toprağın 80 cm derinliğine yelpaze biçiminde kazılmış kanallarla. Bu kanalların şekli kaz ayağına benzediği için bu şekilde adlandırılmıştır.
Levha elektrotu ile topraklama tesisatı:
Toprağa dikey olarak gömülen levha elektrotlar, genellikle delikli veya dolu bakır plakalardır. Diğer elektrotlara oranla daha derine gömülürler. Levha elektrotun üst kenarı toprağın “1 metre” altında kalmalıdır. Daha düşük yayılma direnci elde etmek için birden fazla levha elektrot kullanabilir. Birden fazla levha elektrotun kullanıldığı durumlarda bu elektrotlar arasındaki mesafe en az “3 metre” olmalıdır. Dikkat edilecek bir diğer nokta; Levhanın yüzeyine temas eden toprağın elenmiş olması, içinde kum veya kırılmış taş olmaması, eğer mümkünse ısıtılarak dökülmesi ve topraklaması.
Şerit elektrot ile yapılan temel topraklama tesisatı:
Bu yöntemde iletken olarak bakır şerit kullanılır. Şerit yuvarlak ise çapı en az 8 mm, lama ise boyutları 25x2 mm; uzunluğu en az 20 m olmalı ve şerit etrafındaki toprak elenmiş, taşlı toprak ise çimlendirilmiş olmalıdır.
Metal elektrotlarla topraklama tesisatı:
Kare kesitli borular kullanılarak yapılır. Bu borular en az 6 mm kalınlığında, "1,5 m" boyunda, "60x60" köşebent olmalıdır. Dikkat edilecek bir diğer husus: kare boruların aralarındaki uzaklık, boylarından uzun olmalıdır.
Yer altı boruları ile topraklama tesisatı:
Elektrik iletkenliği uygun yer altı boruları ile yapılır. Bu borular en az 50 m uzunluğunda olmalıdır ve kesinlikle PVC kısımları olmamalıdır.
Bara Nedir?
Aynı gerilim ve frekanstaki elektrik enerjisinin, toplandığı ve dağıtıldığı üniteye bara denir. Baralar, elektrik enerjisinin kontrol ve kumanda edilmesini sağlayan ünitelerin birbirleriyle irtibatını sağlar. Bu sebeple baralar iletken özelliğe sahiptir. Bara malzemeleri bakır ve alüminyumdan olmak üzere değişik metallerden yapılırlar. Bakır baralar, alüminyum baralara göre %25 daha fazla akım taşıyabilir.
Nerelerde Kullanılırlar?
Baralar santrallerde, trafo merkezlerinde, şalt sahalarında, ölçme merkezlerinde, elektrik dağıtım panolarında vb. yerlerde kullanılırlar. Baraların sıklıkla kullanım yeri olan şalt sahalarına bakacak olursak, giren gerilim hatları ile trafo arasında düzgün ve emniyetli bağlantıyı sağlarlar. Çoğunlukla iç tesislerde kullanılan baralar, çelik özlü alüminyum iletken lama şeklindedir. Bu baralar, faz sırasını belirlemek, malzemelerin oksitlenmesini önlemek ve akım yoğunluğunu arttırarak soğutmayı sağlamak için kullanılırlar.
ÖRGÜLÜ FLEXİBLE BARA
Örgülü flexible bara esnek yapıları sayesinde zorlu alanlarda kolaylık ile kullanılabilen esnek bir bara türüdür. Baralar elektrik enerjisini dağıtma ve toplama görevini yapmaktadırlar. Bunun yanı sıra elektrik enerjisi baraların içerisinde aynı frekanslarda ve aynı gerilimlerde toplanırlar. Baraların yapısı elektrik enerjisini aynı sistem üzerinde toplamada oldukça önemli bir rol oynamış olurlar. Bu sebepten dolayı baralar elektrik enerjisinin koordine edilmesini sağlamaktadır. Özellikle örgülü flexible baralar zorlu iklimlerde kolaylıkla kullanılmaktadır.
Denizlerde, barajlarda, tepelerde yer alan teleferiklerde, toprak altında, çok soğuk ve sıcak alanlarda, rüzgarın baskın olduğu yerlerde, örgülü flexible baralar tercih edilmektedir. Baralar özellikle zorlu hava koşullarına karşı dayanıklılık göstermek için kullanılmaktadır. Baralar aynı zamanda özel üretime ve ihtiyaca uygun olarak karşımıza çıkmaktadır. Esnek yapısında dolayı kolayca şekil alabilir özelliktedir. Alçak ve yüksek gerilimlere karşı oldukça dayanıklılık göstermeleri ile bilinmektedir. Hem alçak gerilimi hem de yüksek gerilimi transfer etmekte oldukça önemli bir rol oynamaktadır.
Isıdan kaynaklanan uzama ve kısalma gibi fiziki değişkenlikleri absorbe etme özelliğine sahiptir. Örgülü flexible baraları uçlarını düzeltmek ya da kesmek oldukça kolaydır. Eğer yapılmış olan projede revize talep edilirse lamaya göre hızlı bir şekilde değişme işlemi kolaylıkla yapılabilmektedir. Örgülü flexible bara bağlantısı yapılırken herhangi bir aparata ihtiyaç duyulmamaktadır. Ürünlerin üzerinde doğrudan bağlantı yapılabilir ya da delik açılabilir. Zorlu iklim şartlarında hem esnek hem de dayanıklılık özellikleri ile pek çok sektörde tercih edilen örgülü flexible baralar her daim kolaylık sağlamaktadırlar.
Not: Topraklama barasındaki amaç, tüm ek olan parçalar ve yüzey arasındaki direnç farkını sıfıra en yakın direç seviyesine çekmektir. (her ek parça için kullanılmalıdır) Bara genişliği yüzey genişliği ve metal mm kalınlığı da referans alınarak seçilmelidir.
Kaynaklar:
* https://www.isgnedir.com/statik-elektrik-nedir
* https://www.incitas.com.tr/bilgi-merkezi/blog/statik-elektrik-nedir-nasil-olusur
* https://bit.ly/3TqrY7E
* https://bit.ly/3F8Nmdd
* https://fizikdersi.gen.tr/wp-content/uploads/2017/06/statik-kinetik-surtunme-kuvveti-grafik-1.png
* https://bit.ly/3F4Ieqn
* https://tr.wikipedia.org/wiki/Topraklama
* https://www.krkelektrik.com/detay/846-topraklama-nedir
* https://www.armin.com.tr/topraklama-nedir-topraklama-tesisati
* https://www.aydinlatma.org/topraklama-nedir.html
* https://www.topraklamaolcumu.net/evde-topraklama-nasil-yapilir
* https://www.karel.com.tr/bilgi/topraklama-nedir-neden-onemlidir-cesitleri-nelerdir
* https://www.elektrikde.com/topraklama-nedir-topraklama-cesitleri-nelerdir
* https://adskurumsal.com/topraklama-nedir-cesitleri-nelerdir
* https://antalyatep.com/wp-content/uploads/2021/07/topraklama-cesitleri-fonksiyon-koruma-isletme-topraklamasi.jpg
* https://i1.wp.com/isgtedbir.com/wp-content/uploads/2017/01/topraklama-sembol-1.jpg?fit=800%2C501&ssl=1
* https://www.yilkomer.com/wp-content/uploads/2017/01/topraklama-cubugu.jpg
* https://l24.im/9mQyzh8
* https://www.elektrikce.com/topraklama-sistemlerinde-kullanilan-elektrod-cesitleri
* https://www.elektrikce.com/wp-content/uploads/2016/10/levhatopraklamaelektrodu.jpg
* http://www.alizeelektrik.com/images/upload/16_1556769203.jpg
* https://www.agenerji.com.tr/wp-content/uploads/2020/10/Temel-Topraklama.jpg
* https://www.yilkomer.com/wp-content/uploads/2020/10/galvaniz-kosebent-kazik.jpg
* https://www.arslanproje.net/wp-content/uploads/2021/06/tesisat1.jpg
* https://modernciftlik.com/1921-home_default/p.jpg
* https://www.elektrikrehberiniz.com/wp-content/uploads/2011/06/topraklama-kablosu.jpg
* https://www.elektrikport.com/universite/baralar-ve-bara-sistemleri-1-bolum/11521#ad-image-0
* https://cdnelektrikport.4flyy.com//Content//201402/Busbars.jpg
* https://armonitel.com/urun/orgulu-flexible-bara-2/
* https://www.starakim.com/Data/Blog/63.jpg
* https://www.figabara.com/wp-content/uploads/2021/02/Orgulu-Esnek-Baralar.jpg
* https://sc04.alicdn.com/kf/UTB82VO1CwQydeJk43PUq6AyQpXal.jpg
* https://naturaotomasyon.com/wp-content/uploads/2020/02/Topraklama-%C5%9Feritleri-scaled.jpg
* https://www.tekpan.com.tr/upload/product_gallery/product_gallery_2019-05-10_17-57-161.jpg