a) Toprağa olan bağlantılar:
1) Topraklama tesisleri: Topraklama tesisleri,elektrik tesislerinin gereksinime göre, koruma veya işletme amaçları için, birlikte veya ayrı olarak kullanılabilir.
2) Topraklama tesisinin her bir kısmının (işletme elemanı) seçimi ve kurulması ile ilgili aşağıdaki hususlar sağlanmalıdır:
-Topraklayıcının yayılma direnci değeri koruma için gerekli koşullara ve tesisin işletmesine uygun olmalı, ayrıca topraklayıcının fonksiyonu değişmeden kalabilmelidir.
-Toprak hatası akımları ve toprak kaçak akımları,örneğin ısıl (termik), termomekanik ve elektrodinamik zorlanmalardan dolayı ortaya çıkacak tehlikelere meydan vermeksizin toprağa akıtılabilmelidir.
-Her bir kısım (işletme elemanı), beklenen dış etkilere karşı dayanıklı olmak üzere yeteri kadar sağlam olmalı veya ek mekanik koruma ile donatılmalıdır.
3) Diğer metal kısımların elektrolitik etkilerle, önceden beklenebilen hasara uğraması tehlikesine karşı önlemler alınmalıdır.
b) Topraklayıcı (topraklama elektrodu):
1) Topraklayıcı olarak aşağıdaki malzemeler kullanılabilir:
-Çubuk topraklayıcı veya boru topraklayıcı,
-Şerit veya örgülü iletken topraklayıcı,
-Levha topraklayıcı (kullanılması tavsiye edilmez),
-Temel topraklayıcı ,
-Toprağa gömülü beton içindeki demir donatı.
Not: Özellikle çelik kafes yapıların tüm metal kısımları iyi bir topraklama etkisi elde edilecek şekilde topraklanmalıdır.
-Toprağa gömülü veya toprakla temasta bulunan toprak altındaki diğer uygun konstrüksiyon kısımlar.
Not: Topraklayıcının etkisi yerel toprak koşullarına bağlı olup, toprak koşullarına ve yayılma direncine göre bir veya birkaç topraklayıcı kullanılmalıdır.
Toprak yayılma direncinin değeri hesaplanabilir veya ölçülebilir.
2) Topraklayıcının türü ve gömme derinliği, toprağın kuruması veya buz tutması durumları topraklayıcının topraklama direncini gereken değerin üzerine çıkartmayacak şekilde seçilmiş olmalıdır.
3) Topraklayıcıların malzemeleri ve yapılış şekilleri, beklenen korozyon etkilerine karşı dayanıklı olacak şekilde seçilmelidir (Ek-A’ya bakınız).
4) Topraklama tesisinin tasarımında, topraklayıcıların topraklama dirençlerinin korozyon nedeniyle yükselmesinin mümkün olduğu göz önünde tutulmalıdır.
5) Yanıcı sıvı veya gazlar için kullanılan borular ile sıcak su borusu şebekesi vb. metal boru şebekeleri kesinlikle topraklayıcı olarak kullanılamazlar.
Not: Fakat bu koşul bu tesislerin potansiyel dengeleme düzeni olarak kullanılmasını engellemez.
6) Geniş kapsamlı korozyona uğraması olanaksız olan kabloların kurşun kılıfları veya diğer metal kılıfları aşağıdaki koşulların sağlanması durumunda topraklayıcı olarak kullanılabilirler:
-Kablonun sahibi ve işletmecisinden izin alınmalı,
-Kabloda, topraklama etkisini bozabilecek, bilerek yapılacak değişikliklerin önceden haber verilmesi hususunda elektrik tesisinin kullanıcısı ile uygun bir anlaşma yapılmalıdır.
7) Yeni yapılacak binalarda temel topraklayıcı tesis edilmesi zorunludur. Temel topraklama ve diğer topraklayıcı türlerine ilişkin yapılış ve boyutlandırma esasları Ek-L ve Ek-T’de verilmiştir.
c) Topraklama İletkenleri: Topraklama iletkenleri Madde 9-e’ye ve toprağa döşenme durumunda da Çizelge-4a’ya uygun olmalıdır.
Bir topraklama iletkeninin topraklayıcıya bağlantısı güvenilir ve elektroteknik açıdan kusursuz yapılmış olmalıdır (Ek-L'ye bakınız).
Bir topraklama kelepçesi kullanılıyorsa, bu kelepçe topraklayıcıyı (örneğin bir boru) veya topraklama iletkenini zedelememelidir.
d) Ana topraklama baraları: Her tesiste bir ana topraklayıcı barası öngörülmek zorundadır. Aşağıdaki iletkenler bunlara bağlanmalıdır:
-Topraklama iletkenleri,
-Koruma iletkenleri,
-Ana potansiyel dengeleme iletkenleri,
-Gerektiği taktirde, fonksiyon topraklaması için kullanılan topraklama iletkenleri.
Topraklama iletkenlerinin ayrılması için gerekli düzenekler, topraklama tesisinin topraklama direncini ölçebilmek için, ulaşılması kolay yerlerde bulunmalıdır; ayırma düzeneği, ana topraklama barası ile birleşik olabilir. Bu ayırma düzeneği sadece alet yardımıyla sökülebilir olmalıdır; bunun mekanik dayanımı yeterli seviyede olmalı ve topraklama sisteminin elektriksel sürekliliği güvenlik altına alınmış olmalıdır.
e) Koruma İletkenleri:
1) Minimum kesitler: Koruma iletkenlerinin kesitleri;
-Ya Madde 9-e1/i’ye göre hesaplanmalı,
-Ya da Madde 9-e1/ii’ye göre seçilmelidir.
Not: Eğer ana iletkenlerin kesiti kısa devre akımı ile belirlenmiş ise, koruma iletkeninin kesitinin Madde 9-e1/i’ye göre tekrar hesaplanması gerekebilir.
Her iki durumda da Madde 9-e1/iii dikkate alınmalıdır.
i) 5 s den daha az kesme zamanı için hesaplanacak kesit değerlerinin bulunması için S = ( I 2 t )1/2 / k bağıntısı kullanılır.
Burada;
S: Kesit (mm2 ),
I: Empedensı ihmal edilebilecek bir hata durumunda koruma düzeninden akabilecek hata akımı (A, a.a.,etkin değer),
t: Kesme düzeni için çalışmaya başlama zamanı (s).
Not: Aşağıdaki hususlar dikkate alınmak zorundadır:
-Akım devresine ilişkin empedansın akım sınırlama etkisi ve
-Koruma düzeninin sınırlama yeteneği (joule integrali) (akım-ısı değerlerinin sınırlanması).
k değeri, koruma iletkeni malzemesine, yalıtımın ve diğer kısımların malzemesine ve koruma iletkeninin başlangıç ve son sıcaklığına, bağlı olan A.s1/2 /mm2cinsinden bir katsayı (malzeme katsayısı). (Malzeme katsayısı k nin hesaplanması için Ek-U’ya bakınız).
Koruma iletkenleri için malzeme katsayısı k, farklı kullanma durumları ve farklı işletme çeşitleri için
Çizelge-5, Çizelge-6 ve Çizelge-7’de verilmiştir.
Eğer bu denklemin kullanılması sonucu standart değerler bulunmamış ise bir üst standart değer kullanılmak zorundadır.
Not 1 : Bu şekilde hesaplanan kesit, hata çevrim empedansındaki geçerli olan koşullarla uyumlu olmalıdır.
Not 2 : Patlama tehlikesi bulunan bölgelerdeki tesislere ilişkin sıcaklık sınırlamaları için IEC 60079-8’ e bakınız.
Not 3 : Ek yerleri için izin verilen en yüksek sıcaklık dikkate alınmalıdır.
Bir kablo veya hattın kılıfı veya zırhından meydana gelen koruma iletkeni için malzeme katsayıları k için tavsiye niteliğindeki değerler Ek-V’deki V.1’de verilmiştir.
ii) Koruma iletkeninin kesiti, hesaplanarak bulunacaktır; ancak Çizelge-8 de verilen değerin altında olamaz. Bu durumda Madde 9-e1/i’e göre bir hesap kontrolü yapılması gerekli değildir, ancak Madde 9-e1’deki not dikkate alınmalıdır.
Çizelge-8’in kullanılması sonunda standart kesit değerler elde edilmez ise bir üst standart kesitli iletken kullanılmak zorundadır.
Çizelge-8 deki değerler sadece, eğer koruma iletkeni, ana iletkenin malzemesi ile aynı malzemeden meydana gelmiş ise geçerlidir. Aksi takdirde koruma iletkeninin kesiti, Çizelge-8’de verilen değerlere karşı düşen iletkenlik değeri sağlanacak şekilde belirlenir.
iii) Besleme kablosunun veya bunun mahfazasının içinde bulunmayan her koruma iletkeninin kesiti, hiçbir şekilde;
-Mekanik koruma kullanılmış ise 2,5 mm2 den,
-Mekanik koruma kullanılmamış ise 4 mm2 den küçük olamaz.
iv) Eğer bir koruma iletkeni birçok akım devresi için ortak olarak kullanılıyor ise bunun kesiti, en büyük ana iletkenin kesitine uygun olarak boyutlandırılmalıdır.
2) Koruma iletkenlerinin çeşitleri:
2.1) Koruma iletkeni aşağıdakilerden oluşabilir:
-Çok damarlı kablo ve hatlardaki iletkenler,
-Gerilimli iletkenler ile aynı mahfaza içindeki yalıtılmış veya çıplak iletkenler,
-Sabit olarak döşenmiş çıplak veya yalıtılmış iletkenler,
-Kabloların kılıfı, ekranı ve zırhı gibi uygun metal kılıflar,
-İletken ve hatlar için metal borular veya diğer metal kılıflar,
-Madde 9-e2.4’e uygun yabancı iletken kısımlar.
2.2) Eğer tesis anahtarlama cihazı kombinasyonlarının veya metal mahfazalı bara sistemlerinin mahfaza veya konstrüksiyon kısımlarını da içeriyor ise, bunların aşağıdaki üç koşulu da aynı zamanda yerine getirmesi durumunda metal mahfaza veya konstrüksiyon kısımları koruma iletkeni olarak kullanılabilir:
i) Bunların sürekli elektrik bağlantıları, mekanik, kimyasal veya elektro-kimyasal etkiler nedeniyle kötüleşmesinin önlenmesi konstrüktif olarak güvenlik altına alınmışsa,
ii) İletkenlikleri en az Madde 9-e1/i’deki kesitlere uygun ise,
iii) Bunun için öngörülmüş her bir yere başka koruma iletkenleri ile bağlanabilecek durumdaysa.
Not : Son koşul sadece dışarıdan gelen koruma iletkenlerinin bağlanması için geçerlidir.
2.3) Kablo ve iletkenlerin metal mahfazaları (çıplak veya yalıtılmış), özellikle elektrik tesislerinde kullanılan, kimyasal maddelerle yalıtılmış hatların ve metal borularla metal kanalların mahfazaları, ilgili akım devresinin koruma iletkeni olarak kullanılabilirler. Ancak bu durumda Madde 9-e2.2/i ve 9-e2.2/ii’ deki koşullar sağlanmak zorundadır. Elektriksel amaçlar için, diğer borular koruma iletkeni olarak kullanılamaz.
2.4) Yabancı iletken kısımlar, aşağıdaki dört koşulu aynı anda yerine getirdikleri takdirde, koruma iletkeni olarak kullanılabilirler:
i) Bunların sürekli elektrik bağlantılarının, mekanik, kimyasal veya elektro-kimyasal etkiler nedeniyle bozulmasının önlenmesi, ya konstrüktif olarak veya uygun bağlantı elemanlarının kullanılmasıyla güvenlik altına alınmışsa,
ii) İletkenlikleri en az Madde 9-e1’deki kesitlere uygun ise,
iii) Yabancı iletken kısımların genişletilmesine karşı önlemler alınmış ise (zira yedek olarak köprülemeler öngörülmüş olabilir),
iv) Bu kısımlar bu tip kullanımlar için öngörülmüş ise veya gerektiği takdirde uygun şekilde adapte edilebilecek ise.
Not: Metal su boruları, genel olarak bu koşulları sağlamazlar.
Gaz boruları koruma iletkeni olarak kullanılamazlar.
2.5) Yabancı iletken kısımlar PEN iletkeni olarak kullanılamazlar.
3) Koruma iletkenlerinin elektrik bağlantılarının sürekliliğinin sağlanması:
i) Koruma iletkenleri, özelliklerinin mekanik ve kimyasal kötüleşmelere ve elektrodinamik zorlanmalara karşı korunmak zorundadır.
ii) Koruma iletkeni bağlantıları, görülebilir ve deney amacıyla ulaşılabilir olmalıdır.
iii) Koruma iletkeni üzerine anahtarlama elemanı bağlanamaz. Bununla birlikte, deney amacıyla alet kullanılarak ayrılabilecek bağlantı noktaları öngörülebilir.
iv) Toprak sürekliliğinin elektriksel olarak izlenmesinin kullanıldığı yerlerde, buna ilşkin bobinler koruma iletkeni üzerine bağlanamaz.
v) Elektriksel işletme elemanlarının gövdeleri, Madde 9-e2.2’ye göre izin verilmesi durumunun dışında, başka elektrik işletme elemanlarının koruma iletkeni olarak kullanılamaz.
f) Topraklama iletkenlerinin ve koruma iletkenlerinin kullanılışı:
Not : TN, TT ve IT sistemlerinde (şebekelerinde) kullanılan koruma önlemleri için Madde 8’e bakınız.
1) Aşırı akım koruma düzenleri ile birlikte kullanılan koruma iletkenleri: Aşırı akım koruma düzenleri dolaylı dokunmaya karşı koruma olarak kullanılıyorsa, koruma iletkeni, ana ve nötr iletkenler gibi aynı güzergah üzerinde tesis edilmelidir veya koruma iletkeni bunların hemen yakınına döşenmelidir.
2) Hata gerilimi ile çalışan koruma düzenleri için topraklama iletkenleri ve koruma iletkenleri:
i) Yardımcı topraklayıcı, örneğin metal konstrüksiyon kısımlar, borular ve kablo kılıfları gibi bütün diğer topraklanmış metal kısımlardan ayrılmak zorundadır. Bu koşul, eğer yardımcı topraklayıcı diğer bütün topraklanmış metal kısımlardan, önceden belirlenmiş bir uzaklığa tesis edilmiş ise, yerine getirilmiş sayılır.
ii) Yardımcı topraklamaya giden topraklama iletkeni, koruma iletkeni ile veya buna bağlı kısımlarla veya bunlarla bağlı veya temas edebilecek diğer yabancı iletken kısımlarla temas etmesi önlenecek şekilde yalıtılmış olmalıdır.
Not : Bu koşul, gerilime duyarlı elemanın (açma düzeni) istem dışı olarak köprülenmesini önlemek için kaçınılmazdır.
iii) Koruma iletkeni sadece, beslemesi bir hata durumunda çalışmaya başlayan bir koruma düzeni ile kesilen işletme elemanlarının gövdelerine bağlanabilir.
g) İşletme topraklaması: İşletme topraklaması, işletme elemanlarının kusursuz işletilmesi güvenlik altına alınacak ve/veya tesislerin güvenilir ve doğru çalışmaları mümkün olacak şekilde yapılmış olmalıdır.
h) Koruma ve işletme amaçlı birleşik topraklama:
1) Genel: Topraklamanın aynı zamanda hem koruma hem de işletme amaçlı kullanılması durumlarında, koruma önlemleri için yapılan tespitlerin önceliği vardır.
2) PEN iletkeni:
i) TN Sistemlerinde (şebekelerinde), sabit döşenmiş olmak kaydıyla ve en küçük iletken kesitinin bakır için 10 mm² veya alüminyum için 16 mm² olması durumunda, hem koruma, hem de nötr iletkeni olan tek bir iletken kullanılabilir. İlgili tesis kısmı bir hata akımı koruma düzeni ile korunuyorsa buna izin verilmez.
Bununla birlikte eş eksenli kablo veya hatlar söz konusu ise PEN iletkeninin minimum kesiti 4 mm² olabilir. Bunun için ön koşul, eş eksenli iletkenler boyunca bulunan her bağlantı noktasında ve klemenslerde çift bağlantıların bulunmasıdır.
ii) PEN iletkeni, kaçak akımların önlenmesi amacıyla beklenen en yüksek gerilime uygun olarak yalıtılmalıdır.
Not 1: Anahtarlama ve kumanda dolaplarının içinde PEN iletkeninin yalıtılmasına gerek yoktur.
Not 2: TN-C sistemindeki, iletişim tekniği tesislerinde ortaya çıkması mümkün olan fonksiyon arızalarının önlenmesi için Ek-V’de V.2’ye bakınız.
iii) PEN iletkeninin nötr ve koruma iletkeni olarak ayrılmasından sonra bu iletkenler artık birbirleriyle birleştirilemez. Ayrılma noktalarında, koruma ve nötr iletkenleri için ayrı klemensler veya baralar öngörülmelidir. PEN iletkeni, koruma iletkeni için belirlenmiş baraya bağlanmak zorundadır.
Not: PEN iletkeninin ayrılma yerinde, teker teker sadece bir koruma iletkeni ve bir nötr iletkeni ayrılıyorsa, bu durumda bunun sadece uygun tek bir klemensle yapılmasına izin verilir. Uygun klemenslere ek olarak potansiyel dengeleme iletkeni de bağlanabilir. Ortak bir bara üzerindeki ayrı klemens yerleri de bunun için aynı şekilde uygundur.
j) Potansiyel dengeleme iletkeni:
1) Minimum kesitler:
i) Ana potansiyel dengelemesi için iletken kesiti: Ana potansiyel dengelemesi için kullanılan iletkenlerin kesitleri en az, tesisteki en büyük kesitli koruma iletkeninin kesitinin yarısı kadar, ancak minimum 6 mm² olmalıdır. Potansiyel dengeleme iletkeni kesitinin, bakır olması durumunda 25 mm²’den, başka metallerden olması durumunda, akım taşıma kapasitesine karşı düşen buna eşdeğer kesitten daha büyük olması gerekmez. Ana potansiyel dengeleme iletkenlerinin kesitleri için Çizelge-4b'ye bakınız.
ii) Tamamlayıcı potansiyel dengeleme için iletken kesiti: Tamamlayıcı potansiyel dengeleme için kullanılan ve iki gövdeyi bağlayan bir iletken (Ek-S), en az, gövdelere bağlı daha küçük koruma iletkeninin kesitine eşit kesite sahip olmalıdır.
Gövdeleri yabancı kısımlara bağlayan tamamlayıcı potansiyel dengeleme iletkeninin kesiti en az, buna karşı düşen koruma iletkeni kesitinin yarısına eşit kesite sahip olmalıdır. Tamamlayıcı potansiyel dengeleme iletkenlerinin kesitleri için Çizelge-4b'ye bakınız.
Herhangi bir çelişki halinde, Madde 9-e1/iii’deki koşullar yerine getirilmelidir.
Ek bir potansiyel dengeleme, örneğin metal konstrüksiyonlar veya ek iletkenler ya da her ikisinin bir kombinasyonu gibi, yabancı sabit iletken kısımlar yardımıyla da gerçekleştirilebilir.
iii) Su sayaçlarının köprülenmesi: Bir binanın kullanım suyu hattı metal borulu ise ve bu borular topraklama sistemine bağlanmış ise , su sayacı ve flanşların köprülenmesi zorunludur. Köprüleme iletkeninin (potansiyel dengeleme iletkeninin) kesiti, bu iletkenin koruma iletkeni, potansiyel dengeleme iletkeni veya fonksiyon amaçlı topraklama iletkeni olarak kullanılması mümkün olacak şekilde boyutlandırılmalıdır.