Faz Toprak Arızası

**Prof. Dr. Sinsi** · 10-15-2012

bilindiği gibi ülkemizde enerji taşımadakullanılan (36 kV ve altı) direklerde koruma iletkenlerikullanılmamaktadır

Taşımada demir,beton ve ağaç direkler kullanılmakta olup budireklerde koruma topraklamasının yapılaması yönetmelik gereği zorunludur

Toprak teli olmayan bir hatta bir faz- toprakarızası olan ve direğin civarında toprakta gerilim (alan şiddeti) hesabı:
E= ( I / 2π

X² )

s formülüyle hesaplanır

Burada E : V/ m (Volt/ metre) Faz – torak arızaakımında direğin ekseninden X metre uzaktaki alan şiddetini
X : m (metre) Faz – Toprak akımı akan direkekseninden uzaklık
s : ohm

m Toprak özgül direnci
I : A Faz- toprak arıza akımında direkte toprağaakan arıza akımı S metre uzaklık ta toprakta bir adım gerilimi için
gerilim düşümü :
E

S = I (S

s / 2 πx² ) formulü ile hesaplanır

Ancak yağmurlu havalarda faz – toprak arızaakımı her istikamette toprağa yayılmayıp daha çok toprak yüzünde dağıldığındanyukarıdaki gerilim düşümü yaklaşık olarak aşağıdaki gibi olacaktır

E

S = I (S

s / 2 πx) bu nedenle yağmurluhavalarda adım gerilimi çok fazla artar

Şimdi örnekle bu olayı ne olacak hesaplayalım

ÖRNEK: Faz-toprak arıza akımı I= 200 A ,bir direk eksenindenx= 5 metreuzaklıkta adım aralığı S=0,6 metre olan ve toprak özgül direnci s=37 ohm

m olanbir arazide
A-Yağmurda adım gerilimini
B-Kuru havada adım gerilimlerinihesaplayalım

Yukarıdaki formülde verilenleri yerinekoyduğumuzda;
A= Yağmurlu havada ES= 200

( 0,6

37 / 2

3,14

5 ) = 142 Volt
B-Kuru Havada ise ES = 200

(0,37

0,6/2

3,14

5² ) = 28 Volt
Yukarıdaki hesaptada görüleceği gibi kuru havada adım gerilimi düşük iken yağmurlu havada hemenhemen 5 katına çıkmakta ve tehlikeli olmaktadır

Bu durum da canlıların can güvenliği tehlikealtındadır

Bu durumda can ve mal güvenliğini sağlamak için hesap yapalım yanikısa devre akımını ,toprak özgül direncini ölçelim,topraklamayıtasarlayalım,boyutlandıra lım,h esap kitap yaptık istenilen değerleri eldeedemediğimizde tesisin izolasyon seviyesini yükselterek faz toprak arızaakımını engellenmesini sağlayacak şekilde ENH direklerini seçelim

10-15-2012	#1
Prof. Dr. Sinsi	Faz Toprak Arızası bilindiği gibi ülkemizde enerji taşımadakullanılan (36 kV ve altı) direklerde koruma iletkenlerikullanılmamaktadırTaşımada demir,beton ve ağaç direkler kullanılmakta olup budireklerde koruma topraklamasının yapılaması yönetmelik gereği zorunludur Toprak teli olmayan bir hatta bir faz- toprakarızası olan ve direğin civarında toprakta gerilim (alan şiddeti) hesabı: E= ( I / 2π X² ) s formülüyle hesaplanır Burada E : V/ m (Volt/ metre) Faz – torak arızaakımında direğin ekseninden X metre uzaktaki alan şiddetini X : m (metre) Faz – Toprak akımı akan direkekseninden uzaklık s : ohm m Toprak özgül direnci I : A Faz- toprak arıza akımında direkte toprağaakan arıza akımı S metre uzaklık ta toprakta bir adım gerilimi için gerilim düşümü : ES = I (Ss / 2 πx² ) formulü ile hesaplanır Ancak yağmurlu havalarda faz – toprak arızaakımı her istikamette toprağa yayılmayıp daha çok toprak yüzünde dağıldığındanyukarıdaki gerilim düşümü yaklaşık olarak aşağıdaki gibi olacaktır ES = I (Ss / 2 πx) bu nedenle yağmurluhavalarda adım gerilimi çok fazla artar Şimdi örnekle bu olayı ne olacak hesaplayalım ÖRNEK: Faz-toprak arıza akımı I= 200 A ,bir direk eksenindenx= 5 metreuzaklıkta adım aralığı S=0,6 metre olan ve toprak özgül direnci s=37 ohmm olanbir arazide A-Yağmurda adım gerilimini B-Kuru havada adım gerilimlerinihesaplayalım Yukarıdaki formülde verilenleri yerinekoyduğumuzda; A= Yağmurlu havada ES= 200 ( 0,637 / 23,145 ) = 142 Volt B-Kuru Havada ise ES = 200(0,370,6/23,145² ) = 28 Volt Yukarıdaki hesaptada görüleceği gibi kuru havada adım gerilimi düşük iken yağmurlu havada hemenhemen 5 katına çıkmakta ve tehlikeli olmaktadır Bu durum da canlıların can güvenliği tehlikealtındadır Bu durumda can ve mal güvenliğini sağlamak için hesap yapalım yanikısa devre akımını ,toprak özgül direncini ölçelim,topraklamayıtasarlayalım,boyutlandıra lım,h esap kitap yaptık istenilen değerleri eldeedemediğimizde tesisin izolasyon seviyesini yükselterek faz toprak arızaakımını engellenmesini sağlayacak şekilde ENH direklerini seçelim