Yerleştirme Yöntemleri

Kablolama Yöntemleri ve Kablolaştırma Matları

Elektrik sistemlerinde, tel veya şerit kablolama, çubuk kablolama, boru kablolama, plaka kablolama ve su ana hatları üzerinden kablolama dahil olmak üzere birden fazla kablolama yöntemi mevcuttur. Bunlar arasında, boru kablolama ve plaka kablolama en yaygın kullanılanlardır ve aşağıda detaylı olarak incelenecektir.

Kablolaştırma Matı

Bir kablolaştırma matı, birçok çubuğu bakır iletkenlerle birleştirerek oluşturulur. Bu yapılandırma, toplam yer kablosu direncini etkili bir şekilde azaltır ve zemin potansiyelini sınırlamada önemli bir rol oynar. Özellikle büyük hata akımları beklenen alanlar için uygundur. Bir kablolaştırma matı tasarırken, birkaç kritik faktör dikkatli bir şekilde düşünülmesi gerekir:

Güvenlik Hususları

Hata koşullarında, zemin ile zemin yüzeyi arasındaki gerilim farkı, elektrik sisteminin akım taşımayan iletken yüzeylerine temas edebilecek bireyler için tehlike yaratmayacak düzeyde tutulmalıdır. Bu, elektrik kurulumunun etrafında veya yakınında çalışan personelin güvenliğini sağlar.

Koruma Rölesi İşlevi

Kablolaştırma matı, koruma rölesini tetikleyecek kadar büyük kesintisiz hata akımlarını yönetebilmeli. Düşük zemin direnci, hata akımının mat üzerinden serbestçe akmasına izin vererek, koruma rölesinin hızlı bir şekilde harekete geçip hatalı elektirik sisteminin bölümünü izole etmesini sağlar.

Ölümcül Akımları Önleme

Kablolaştırma matının direnci, kişiye zararlı olabilecek ölümcül akımların kasıtsız olarak canlı parçalarla temasta geçmesini önlemek için dikkatli bir şekilde tasarlanmalıdır. Bu, insan hayatını korumak için temel bir güvenlik gerekliliğidir.

Adım Gerilimi Sınırlaması

Zemin matının tasarımı, zemin yüzeyinde belirli bir mesafeyle iki nokta arasındaki potansiyel fark olan adım geriliminin, izin verilen değerden düşük kalmasını sağlamalıdır. Bu izin verilen değer, toprak dirençliği ve hatalı ekipmanı canlı elektrik sisteminden izole etmek için gerekli hata koşulları gibi çeşitli faktörlere bağlıdır. Adım gerilimini güvenli sınırlar içinde tutarak, yere yakın yürüyen bireylere elektrik şoku riski en aza indirilir.

Kablolama Elektrotları
Bir kablolama elektrotu, yatay veya dikey olarak toprağa yerleştirilen herhangi bir tel, çubuk, boru, plaka veya iletken kümesidir. Elektrik dağıtım sistemlerinde, genel bir zemin elektrotu formu, genellikle 1 metre uzunluğunda dikey olarak toprağa çakılan bir çubuktur. Bu basit ancak etkili tasarım, elektrik sistemi ile toprak arasında güvenilir bir bağlantı oluşturarak, hata akımlarının güvenli bir şekilde dağılmamasını sağlar.

Buna karşılık, üretim alt istasyonlarında, tek tek çubuklara dayanmak yerine, genellikle bir zemin matı kullanılır. Bir zemin matı, bir ağ oluşturacak şekilde birbirine bağlanan birçok iletkeni içerir. Bu yaklaşım, tek elektrotlara göre birkaç avantaj sunar. Daha geniş yüzey alanı ve bağlantılı doğası, zemin matına daha düşük toplam direnç sağlar, bu da onun daha yüksek hata akımlarını daha etkili bir şekilde yönetmesine yardımcı olur. Ayrıca, alt istasyon alanında elektrik potansiyelini daha eşit bir şekilde dağıtarak, personel ve ekipman için tehlike oluşturabilecek tehlikeli adım ve dokunuş gerilimlerini azaltır.

Boru Kablolama
Aynı toprak ve nem koşullarında uygulanabilen çeşitli kablolama yöntemleri arasında, boru kablolama en yaygın ve oldukça etkili sistemlerden biridir. Bu yaklaşımda, onaylı boyut ve çap özelliklerine uygun delikli galvanize çelik boru, sürekli nemli toprağa dikey olarak yerleştirilir, yandaki çizimde gösterildiği gibi.

Borunun boyutunun seçilmesi, iki temel faktöre bağlıdır: kablolama sisteminin iletmek zorunda olduğu akım miktarı ve toprak özellikleri. Daha yüksek hata akımlarını yönetmek için daha büyük çaplı veya daha uzun bir boruya ihtiyaç duyulabilir, bu da elektrik yükünün güvenli ve etkili bir şekilde toprağa dağıtılabileceği anlamına gelir. Ayrıca, farklı toprak türleri değişen elektriksel dirençlere sahiptir; örneğin, daha yüksek dirençli toprak, toprakla düşük dirençli bir bağlantı sağlamak için daha büyük boyutta bir boruya ihtiyaç duyar. Bu titiz ölçüm süreci, boru kablolama sisteminin güvenilirliğini ve güvenliğini garanti eder, bu da onu geniş bir yelpazede elektrik kurulumlarının tercih edilen bir seçimi haline getirir.

Boru kablolaması için, standart uygulama, toprak koşullarına göre spesifik boyutlarda kablolama borusu gerektirir. Genellikle, sıradan toprakta, 40 mm çapında ve 2,5 metre uzunluğunda bir boru kullanılır. Ancak, kurumuş ve kayalık toprakta, etkili bir toprak bağlantısı sağlamak için daha uzun bir boruya ihtiyaç duyulur. Borunun gömüldüğü derinlik, toprağın nem içerikleriyle doğrudan ilişkilidir, çünkü daha nemli bir çevre daha iyi elektriksel iletkenliğe yardımcı olur.

Tipik bir kurulumda, boru 3,75 metre derinliğinde konumlandırılır. Performansını artırmak için, borunun alt kısmı yaklaşık 15 cm uzaklığa küçük kok kömür veya mangal parçalarıyla çevrilir. Kok kömür ve tuz alternatif katmanları kullanılır, her biri farklı amaçlarla hizmet eder. Kok kömür, toprakla etkili temas alanını artırırken, tuz toprak direncini azaltır, bu da kablolama sisteminin etkinliğini topluca optimize eder.
Ek bir boru, 19 mm çapında ve en az 1,25 metre uzunluğunda, redüksiyon soketi aracılığıyla galvanize demir (GI) borunun tepesine bağlanır. Bu ikincil boru, özellikle kötü hava koşullarında sistemin işlevselliğini korumada kritik bir rol oynar.

Yaz aylarında, toprağın nem içeriği doğal olarak azalır, bu da toprak direncini artırır. Buna karşı, nemli bir ortam sağlamak için bir çimento beton yapısı inşa edilir. Etkili bir toprak bağlantısını korumak için, 19 mm çapındaki boruya bağlı bir fünye aracılığıyla 3 ila 4 kova su dökülür, bu boru ana GI boruna bağlıdır. Hata akımlarını güvenli bir şekilde taşımak için yeterli kesiti olan bir GI tel veya GI tel şeridi, yaklaşık 60 cm derinlikte gömülmüş 12 mm çapındaki GI boru içinden geçirilir.
Plaka Kablolama
Plaka kablolama, bir kablolama plakasını toprağa gömmeyi içerir. Plaka, 60 cm x 60 cm x 3 mm ölçülerinde bakır veya 60 cm x 60 cm x 6 mm ölçülerinde galvanize demirden yapılabilir. Plaka, topraktan en az 3 metre derinlikte dik olarak konumlandırılır. Bu derinlik, plakanın toprakla yeterli temas kurmasını sağlayarak, hata durumunda elektrik akımlarının güvenli bir şekilde dağıtılabileceği için kritiktir.

Plaka Kablolama
Plaka kablolama uygulamasında, kablolama plakası, minimum 15 cm kalınlığında olan kok kömür ve tuz yardımcı katmanlarına yerleştirilir. Bu kombinasyon, plakanın etrafındaki toprak dirençliğini azaltarak, kablolama sisteminin etkinliğini artırır. Ardından, galvanize demir (GI) veya bakırdan yapılan bir toprak kablo, milyonlar ve vidalar kullanılarak kablolama plakasına sıkıca bağlanır. Bakırın daha iyi elektriksel iletkenliğine rağmen, bakır plakalar ve kablolar, GI alternatiflerine kıyasla çok daha yüksek maliyetleri nedeniyle genellikle yer kablosu için kullanılmaz. Bu maliyet etkinliği, GI malzemelerini çoğu pratik kablolama uygulaması için tercih edilen seçenek haline getirir.
Su Ana Hatları Üzerinden Kablolama
Su ana hatları üzerinden kablolama, toprağa elektriksel bir bağlantı oluşturmanın başka bir yöntemidir. Bu yaklaşımda, GI veya bakır bir tel, su ana hatlarına bağlanır. Bağlantı, çelik bağlama telleri kullanılarak bir bakır kablona sabitlenir. Bu yöntem, genellikle toprakla iyi temas halinde olan geniş metal ağı olan su ana hatlarından yararlanarak, hata durumunda elektrik akımının düşük dirençli bir yolunu sağlar. Ancak, bu kablolama yöntemi, hem elektriksel güvenliğin hem de su tedarik sisteminin bütünlüğünün sağlanması için ilgili güvenlik düzenlemeleri ve su tesisatı kodlarına uymalıdır.

Su boruları genellikle metal olarak inşa edilir ve toprak yüzeyinin altında gömülmüş olup, toprağa doğrudan bir bağlantı oluşturur. Hata durumunda, kablolama için kullanılan galvanize demir (GI) veya bakır tel üzerinden geçen akım, su borusu aracılığıyla doğrudan toprağa yönlendirilir. Bu, hata akımlarının dağıtımında, su borunun geniş yeraltı ağı ve metal yapı olarak inherent iletkenliğini kullanarak, kolay ve genellikle etkili bir yoldur.