Topraklama ve Kaçak Akım Kontrolü

Topraklama ile kaçak akım rölesi çoğu zaman aynı şey sanılıyor, oysa ikisi ayrı iş yapıyor. Topraklama, cihazın metal gövdesine kaçan akıma toprak üzerinden düşük dirençli bir yol açıyor. Kaçak akım rölesi ise hattan giden akımla dönen akımı karşılaştırıyor; arada fark çıkarsa devreyi açıyor. Biri kaçağı yönlendiriyor, diğeri fark edip enerjiyi kesiyor — birinin varlığı diğerini gereksiz kılmıyor.

Şu durumlarda gündeme geliyor: prizlerde toprak ucu bağlı değil, röle durup dururken atıyor ya da hiç atmıyor, iş yeri için ölçüm isteniyor, banyo yenileniyor, panoya elektrikli araç şarjı veya ısı pompası gibi yeni bir yük ekleniyor. Bir de ev ya da dükkân devralırken tesisatın gerçekte ne durumda olduğunu öğrenmek isteyenler arıyor.

Her arıza topraklama sorunu da değil. Sigorta düşüyorsa çoğu zaman hat aşırı yükleniyor, priz ısınıyorsa bağlantı gevşemiş olabilir. Ölçüm sonuçları iyi çıkarsa yeni bir tesis kurmanız gerekmediğini olduğu gibi söylüyoruz; gereksiz kazık çakmanın kimseye kazandırdığı bir şey yok.

Anadolu Yakası'ndaki eski yapıların çoğunda tesisat iki telli çekilmiş: faz ve nötr. Prizler sonradan üç yuvalıyla değiştirildiği için dışarıdan topraklı görünüyor, arkasındaki kablo iki damarlı çıkıyor. Kapağı açtığımızda üçüncü ucun boşta durduğunu ya da nötre köprülendiğini sık görüyoruz.

Sıfırlama denen yöntem yıllarca yaygındı: koruma iletkeni yerine nötr kullanılıyordu. Nötr sağlamken sistem çalışıyor gibi duruyor, ama nötr bir yerde koptuğunda cihazın gövdesi doğrudan faz gerilimine çıkıyor. Tam da koruma beklenen anda tehlikeyi büyüttüğü için bu yöntem terk edildi.

Şebekeden binaya gelen hatta nötr ile koruma iletkeni ortak olabiliyor; ayrım bina girişinde, ana panoda yapılıyor. Ayrıldıktan sonra bu iki iletken tesisin hiçbir noktasında yeniden birleşmiyor — daire panosunda unutulan tek bir köprü zincirin tamamını geçersiz kılıyor. Binanın hangi düzende beslendiğini ana panoyu açmadan bilemiyoruz; hem röle seçimi hem de ölçümün nasıl okunacağı buna bağlı.

Topraklama direncini ölçüp tek bir sayı söylemek işin yarısı; o sayının ne anlama geldiği binanın hangi düzende beslendiğine bağlı. Koruma tamamen binanın kendi elektroduna dayanıyorsa belirleyici olan, ölçülen direnç ile kaçak akım rölesinin açma akımının çarpımı: arıza anında gövdede kalan gerilim. Kuru ortamlar için kabul edilen dokunma gerilimi sınırı elli volt ve bu çarpımın o sınırın altında kalması gerekiyor. Koruma iletkeni şebekeden gelip bina girişinde ayrılıyorsa hesap değişiyor; orada belirleyici olan çevrim empedansı ile sigortanın arıza akımını kaç saniyede kestiği.

Ölçümde topraklama direnci ölçer ve iki yardımcı kazık kullanıyoruz; kazıklar elektrottan yeterince uzağa, birbirini etkilemeyecek aralıkla çakılıyor. Pens tipi ölçüm bunun her yerde yerini tutmuyor: pens, akımın dönebileceği paralel bir topraklama yolu varsa anlamlı sonuç veriyor, tek ve yalıtılmış bir elektrotta yanıltıcı değer üretiyor. Beton zeminde kazık çakacak yer bulunamıyorsa önce elektroda paralel başka bir topraklama noktası var mı diye bakıyoruz; hiçbiri yoksa direnç değeri uydurmak yerine ölçümün hangi yöntemle sınırlı kaldığını yazıyoruz. Zemin nemi sonucu doğrudan etkilediği için yağmurdan sonraki ölçüm iyimser, kurak dönemdeki ölçüm gerçeğe yakın çıkıyor; ölçüm tarihini ve zeminin durumunu da bu yüzden kayda geçiriyoruz.

Elektrot tarafında tek bir çözüm yok: çubuk kazık, şerit, levha ya da beton temele gömülen şerit. Zemin taşlıysa tek kazık yetmiyor, birden fazla kazık paralel bağlanıyor. Farklı metallerin temas ettiği noktada korozyon başladığı için bağlantı malzemesini elektrotla uyumlu seçiyor, birleşme yerini sonradan açılabilen bir muayene kutusunda bırakıyoruz. İnşaatını baştan kurduğumuz binalarda bu iş en kolay ve en sağlam aşamada, temel betonu dökülmeden çözülüyor; betonun içine giren şerit bina ayakta durduğu sürece yerinde kalıyor.

Prize kadar giden koruma iletkeni bir yerde koptuysa, elektrot ne kadar iyi olursa olsun ortada koruma kalmıyor. Ölçümü panoda bitirmiyoruz; priz priz, gövde gövde süreklilik kontrolü yapıyoruz. Panodan ayrıca çevrim empedansı ölçülüyor — arıza akımının kaç amper olacağı ve sigortanın bunu açmaya yetip yetmediği böyle görülüyor.

Rölenin üstündeki miliamper değeri neyi koruduğunu söylüyor. 30 mA'lik röle insanı koruyor; priz devrelerinde, ıslak hacimlerde ve dış aydınlatmada bunu arıyoruz. 300 mA'lik röle insanı değil, yalıtım bozulmasından çıkabilecek yangını hedefliyor ve genellikle ana giriş üzerinde duruyor. İkisi birlikte kullanılacaksa ana rölenin gecikmeli tipte olması gerekiyor, yoksa arızalı kol yerine tüm bina karanlığa gömülüyor.

Tip harfi de en az miliamper kadar belirleyici. Klasik AC tipi röle, elektronik kartlı cihazların ürettiği darbeli doğru akım bileşenini göremeyebiliyor; inverterli klima, çamaşır makinesi, LED sürücü dolu bir evde A tipi esas alınıyor. Elektrikli araç şarjında iş bir adım ileri gidiyor; orada düz doğru akım kaçağını da algılayan B tipi röle ya da bu algılamayı içinde yapan bir şarj ünitesi gerekiyor.

Açma süresi de kâğıt üstünde kalmıyor: anma kaçak akımında saniyenin küçük bir kesri, o akımın birkaç katında çok daha kısası bekleniyor. Test cihazı, rölenin hangi akımda ve kaç milisaniyede açtığını gösteriyor. Kutunun üstündeki etiket bir iddia, ölçüm sonucu kanıt; yıllardır takılı duran ama hiç test edilmemiş rölelerin bir kısmının artık hiç açmadığını görüyoruz.

En tehlikeli yanlış, priz kutusunda toprak ucunu nötre bağlamak. Gövdeye kaçan akım o köprüden nötre dönüyor, röle giden ile dönen arasında fark görmediği için açmıyor; nötrün koptuğu anda ise aynı köprü bütün topraklı gövdeleri faz gerilimine bağlıyor. Köprünün ikinci etkisi de var: yük akımının bir kısmı koruma iletkenine dağıldığı için röle sebepsiz gibi görünen atmalar yapıyor.

İkinci sırada su ve kalorifer borusuna yapılan topraklama geliyor. Tesisatın bir bölümü plastik boruyla yenilendiği anda o yol sessizce kopuyor, kimsenin haberi olmuyor. Balkon korkuluğuna ya da çelik kapıya çekilmiş pratik çözümler de ölçümde açığa çıkıyor.

Röle sık atıyorsa yapılacak iş röleyi değiştirmek değil, kaçağı bulmak. Hatları panodan tek tek ayırıp pens ampermetreyle faz ve nötrü birlikte ölçüyoruz; sıfırdan sapan değer kaçağın hangi kolda olduğunu söylüyor. Ardından o kolda izolasyon direnci ölçülüyor. En sık çıkanlar termosifon rezistansının nem alması, dış aydınlatma buatına giren su ve yaşlanmış uzatma kabloları.

Bazen ortada tek bir arıza da yok; her cihazın küçük kaçağı toplanıp eşiği aşıyor. Böyle durumlarda tesisatı tek röleye yığmak yerine bölüyoruz. Buzdolabını ve derin dondurucuyu ayrı bir kola almak, mutfakta çıkan bir kaçağın evin tamamını karartmasını da engelliyor.

İşe panoyu açıp mevcut durumu okumakla başlıyoruz: hangi hat nereye gidiyor, röle var mı, varsa tipi ne, elektrot ve muayene kutusu nerede. Bina girişinde ayrım yapılmış mı, daire panosunda köprü kalmış mı bakıyoruz. Bulduğumuzu süsleyerek anlatmıyoruz; eksik varsa eksik diyoruz.

Panoda çalışırken ilgili hattı kesiyor, gerilimin gittiğini kontrol kalemiyle değil ölçü aletiyle doğruluyoruz. Kazık çakılacak veya şerit gömülecek yer önce işaretleniyor, altyapıya zarar vermemek için ilk kazı elle yapılıyor. Kapalı alanda delinmesi gereken noktanın altı örtülüyor, toz çıktığı anda toplanıyor.

Her rölenin ve sigortanın hangi bölümü beslediği pano içinde etiketleniyor. Muayene kutusunun yeri, elektrotun cinsi ve gömülme derinliği yazılı kalıyor. Birkaç yıl sonra ölçümü tekrarlayacak kişi aramakla vakit kaybetmesin diye yapıyoruz bunu.

Teslimde ölçüm değerlerini, kullanılan cihazı, ölçüm noktalarını ve tarihi içeren bir kayıt bırakıyoruz. Değiştirilen röleler, kablo artıkları ve ambalajlar bizimle birlikte çıkıyor. İş yerlerinde ölçüm belirli aralıklarla tekrarlandığı için bir sonraki kontrolün ne zaman gündeme geleceğini de aynı kayda not ediyoruz.