Koruyucu Çoklu Toplanma (PME) – TN-C-S – (MEN) ve PNB
Koruyucu Çoklu Toprak (PME) Nedir?
Koruyucu Çoklu Toprak (PME), bir tüketici tesisindeki toprak devamlılık iletkeni (toprak kablosu) hem yerel topraklama sistemi hem de güç kaynağındaki nötr iletkenle bağlantılı olduğu bir güvenlik topraklama yöntemidir. Ayrıca TN-C-S veya Çoklu Toprak Nötr (MEN) olarak da bilinir. Bu sistem, nötr kablo koparsa, hata akımlarının yine de toprak bağlantısı aracılığıyla güvenli bir şekilde kaynağa geri dönebilmesini sağlar, böylece elektrik şoku ve diğer tehlikelerin riskini en aza indirir.
PME topraklama sisteminde (aşağıda gösterildiği gibi), besleme nötrü koruyucu topraklama sağlarken aynı zamanda nötr iletken olarak da görev yapar. Ayrıca, nötr iletken, besleme tarafında birden fazla noktada toprağa bağlanır. Bu makalenin sonraki bölümü, kaynak nötrün kopması (açık devre PEN iletkeni) durumunda ilgili koruyucu önlemleri ve PME ile ilişkilendirilen potansiyel riskleri tartışmaktadır.
TN-C-S PME Nedir?
TN-C-S PME (Koruyucu Çoklu Topraklama), dış besleme kaynağının birden fazla noktada ("T" = Terre, Fransızca'da "toprak" veya "yer") doğrudan toprağa bağlandığı bir elektrik dağıtım sisteminin belirli bir yapılandırmasıdır. Tüketici kurulumunun tarafında, ekipmanların iletken parçaları devre koruma kabloları (CPC) aracılığıyla hem besleme nötrüne (N) hem de topraklama sistemine bağlanır.
"C-S" belirtimi, nötr (N) ve koruyucu toprak (PE) iletkenlerinin besleme kaynağının ağında birleştirilmiş (C) ve tüketici kurulumunda ayrılmış (S) olduğunu gösterir.
TN-C-S PME'nin Ana Bileşenleri
T: Terre ("toprak/yer") — Sistem, besleme iletkenlerinden bağımsız bir toprak bağlantısına sahiptir.
N: Nötr — Elektrik devresinde akımın dönüş iletkenidir.
C: Birleştirilmiş — Üst akış besleme ağında (örneğin, transformatörden tüketici ana paneline), nötr (N) ve koruyucu toprak (PE) iletkenleri, PEN (Koruyucu Toprak Nötr) adı verilen tek bir iletken haline birleştirilir.
S: Ayrı — Tüketici ana panelinde veya dağıtım noktasında, PEN iletkeni ikiye ayrılır:
Nötr (N): Dönüş akımı taşır.
Koruyucu Toprak (PE): Ekipman çerçevelerine bağlanır ve hatalar sırasında güvenliği sağlar.
TN-C-S PME Nasıl Çalışır?
Üst Akış (Besleme Taraflı):
Nötr ve koruyucu toprak, PEN iletkeni olarak birleştirilir, bu iletken kaynağın (örneğin, transformatör) ve muhtemelen ara noktalarda (çoklu topraklama) toprağa bağlanır.
Alt Akış (Tüketici Taraflı):
Tüketici ana panelinde, PEN iletkeni ayrı bir nötr (N) ve koruyucu toprak (PE) olarak bölünür.
PE iletkeni, tüm ekipmanların maruz kalan iletken parçalarına (örneğin, metal kaplamalara) bağlanarak hata akımlarını güvenli bir şekilde toprağa yönlendirir.
Nötr (N), tüketici kurulumunun içinde (ana paneldeki tek bir bağlama noktası dışında) topraktan izole kalır, potansiyel istikrarını korumak için.
Güvenlik Avantajları
Hata Koruması: Faz-metale hata olması durumunda, akım PE iletkeni aracılığıyla toprağa akar, devre kesicisini veya sigortayı hızlı bir şekilde tetikler.
Nötr Kopma Güvenliği: Eğer nötr iletken üst akışta koptuysa, PEN/PE bağlantısı, maruz kalan metal parçaların toprak potansiyelinde kalmasını sağlayarak elektrik şoku riskini azaltır.
Esneklik: Besleme ağındaki birleşik nötr-toprak sisteminin (TN-C) basitliğini, tüketici kurulumundaki ayrı sistemin (TN-S) güvenliğini birleştirerek, hem şehirsel ağlar hem de bina kurulumları için uygun hale getirir.
Bu yapılandırma, besleme ağındaki maliyet etkinliğini, son kullanıcı ortamlarındaki güvenceyle dengeler, konut, ticari ve endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılır.
PNB Nedir?
PNB, Koruyucu Nötr Bağlama anlamına gelen kısaltmadır, PME (Koruyucu Çoklu Topraklama) sistemine benzer bir topraklama yöntemidir, ancak önemli bir farkı vardır: Nötr-to-Toprak (TN) bağlantısı, güç kaynağı veya dağıtım transformatöründe değil, tüketici tarafında (örneğin, tesisin ana panelinde) kurulur.
TN-C-S sisteminde, PNB (Koruyucu Nötr Bağlama), bireysel tüketicilerin PEN (Koruyucu Toprak Nötr) veya CNE (Birleştirilmiş Nötr Toprak) iletkenlerinin sadece bir noktada (örneğin, transformatörde) güç kaynağına bağlandığı yapılandırmayı ifade eder. Bu tek bağlama noktası, nötr ve koruyucu toprak işlevlerinin üst akışta (transformatörden tüketici ana paneline) birleştirilmesini ve tüketici kurulumunun içinde (TN-C-S yapısı) ayrılmasını sağlar.
PNB İçin Ana Dikkat Edilecek Noktalar
Toprak Mesafesi Gerekliliği: Toprak elektrotu ile tüketici ana paneli (nötr-toprak bağın gerçekleştiği yer) arasındaki önerilen mesafe 40 metreden (yaklaşık 130 ft.) daha az olmalıdır. Nötr kopma durumunda voltaj risklerini minimize etmek için bu mesafenin mümkün olduğunca kısa, tercihen ana panelin toprak bağlantı çubuğunun yanına olması gerekir.
Güvenlik Mekanizması: Nötrin tüketici tesisinde toprağa bağlanması, nötrin potansiyelini istikrarlı tutar ve yukarı akıştaki nötr iletken başarısız olursa hata akımları için bir yedek yolu sağlar. Bu, maruz kalan metal parçaların canlı hale gelmesini ve elektrik şoku oluşturmasını azaltır.
PME'den Farkı
Her iki PNB ve PME de nötr-toprak bağlamayı içerir, ancak PME genellikle besleme tarafında (örneğin, transformatör ve dağıtım ağı boyunca) birden fazla topraklama noktasına sahipken, PNB TN-C-S çerçevesinde tüketici lokasyonundaki tek bir bağlama noktasına odaklanır.
PNB, küçük ölçekli kurulumlarda güvenliği ve basitliği dengeler, elektrik kodlarına uyumu sağlarken, son kullanıcı ortamlarında nötr iletken hatalarının etkisini minimize eder.
PME Topraklama Sistemi Neden ve Nerede Kullanılır?
ESQCR (Elektrik Güvenliği, Kalite ve Süreklilik Yönetmeliği) kapsamında, tüketiciler HV/LV kurulumlarında PEN iletkenleri kurmaktan menedilmiştir; bu sorumluluk bağımsız dağıtım ağ operatörü (DNO) tarafından üstlenilir. Bu, PME sistemlerinin karmaşık topraklama yapılandırmaları içerdiği ve güvenliği ve uyumu sağlamak için profesyonel yönetim gerektirdiği için öyledir.
PME'nin Ana Avantajları
PME'nin temel avantajı, kırık nötr kablo (açık devre PEN iletkeni) durumunda riskleri azaltabilme yeteneğidir. Eğer nötr kırılırsa, hata akımı çoklu topraklama noktaları (paralel toprak yolu) yoluyla besleme kaynağına geri dönebilir. Bu düşük dirençli yol, yüksek akımın düşük direnç sebebiyle füzyon eritmesi veya devre kesicinin tetiklenmesine neden olur. Sonuç olarak, maruz kalan metal parçalar toprak potansiyeline yakın kalır, böylece kırık nötrten dolayı elektrik şoku riski ortadan kalkar. PME olmadan, nötr kopması geri dönüş yolu bırakmayacak, nötr kabloyu canlandırarak ciddi bir şok tehlikesi oluşturacaktır.
PME Uygulamaları
Güç sağlayıcı şirketleri ve dağıtımcılar, PME'yi genellikle şu durumlarda kullanır: kırsal veya zorlu arazilerde (örneğin, dağlık bölgelerde) her bina için bireysel düşük dirençli topraklama pahalı veya uygulanabilir değilse, transformatörden tüketici terminallerine uygun toprak döngüsü direnci elde etmesi zor ise. Ancak, PME'nin kullanımı, teknik gereksinimleri ve potansiyel riskleri nedeniyle ilgili yetkililerden yazılı onay gerektirir.
PME/PNB İçin İletken ve Bağlama Boyutlandırma
PME topraklaması için iletken boyutlandırma BS 7671:2018+A2:2022 düzenlemelerine uygun olmalıdır:
PME Topraklamasının Potansiyel Riskleri
PME güvenliği artırırken, belirli tehlikeleri de getirir:
Yükseltilmiş Nötr Potansiyel
Eğer nötr iletken kırılırsa (kırsal havalandı hattında yaygındır), nötre bağlı tüm koruyucu metal parçalar (örneğin, ekipman kaplamaları) canlandırılabilir. Örneğin:
Sessiz Hatalar
Açık hatalardan farklı olarak, PME ile birlikte nötr kopması anında koruyucu eylemi tetiklemez. Sistem, birisi metal parçalara dokunana kadar canlı kalabilir, beklenmedik şoklar meydana gelebilir.
Azaltma Gereksinimleri:
Çoklu Topraklama: Sistemde nötrin birden fazla noktada toprağa bağlanması gerekir.
Düşük Toprak Direnci: Her toprak elektrotun direnci 10 ohm'ı aşmamalıdır.
Bireysel Toprak Çubuğu: Paylaşılan hata akımlarını minimize etmek için her kurulumda önerilir.
Yetkili Onay: Doğru tasarım ve bakımın sağlanması için resmi onay zorunludur.
Sonuç
PME, zorlu topraklama koşulları olan alanlar için kritik ama düzenlenmiş bir topraklama yöntemidir. Etkinliğinin, bağlama, boyutlandırma ve bakım standartlarına sıkı bir şekilde uyulmasıyla sağlanır, böylece yükseltilmiş nötr potansiyelleri gibi risklerden kaçınılır. PME sistemlerini uygulamadan önce her zaman yetkili mühendislerle danışın ve düzenleyici onayı alın.
