Ics 91. 140. 50 TÜrk standardi tasarisi tst hd 60364-5-54 TS hd 60364-5-54

ZA.3 Özel olarak monte edilen toprak elektrotlar

ZA.3.1 Tamamlayıcı bölümler

Özel olarak monte edilen toprak elektrotları doğru olarak sıcak daldırma ile galvanizlenmiş çeliğin, iyi bir şekilde yapışmış bakır kaplamalı çeliğin gömülü elemanları ile çıplak bakır içinde gerçekleştirilir. Farklı yapıdaki metaller arasındaki birleşim noktası toprak ile temas halinde olmamalıdır.
Özel saplama hariç hafif metallere izin verilmez.
Çizelge 54.1’de gerekli olan en küçük kalınlıklar ve çaplar kimyasal ve mekanik bozulmanın genel risklerini dikkate alır. Ancak, bu boyutlar özellikle önemli korozyon riski mevcut olduğunda yeterli olmayabilir.
Özellikle önemli korozyon risklerine, örnek olarak geniş bağlı takviyeli temellerden kaynaklanan elektro kimyasal etkiler veya çekiş gücünün d.a. dönüş akımları gibi kaçak akımların dolaştığı zeminlerde karşılaşılabilir. Böyle bir durumda özel ön tedbirler alınmalıdır.
Toprak elektrotları mümkün olduğu kadar mevcut toprağın en nemli bölümlerine gömülür. Toprak elektrotları sızıntının çürütebildiği çöp artıklarından (gübre, sıvı gübre, kimyasal ürün, kok kömürü, vb) uzak tutulmalı ve mümkün olduğunca çok hareketli yerlerden uzağa monte edilmelidir.

ZA.3.2 Toprak elektrotunun monte edilmesi

1. 
   Yatay olarak gömülü iletkenler
   

Bu iletkenler,

• 
  Masif bakır iletkenler
  
• 
  Bakır levhalar
  
• 
  Yumuşak galvanizli çelik levhalar
  
• 
  Galvanizli çelik iletkenler
  

olabilir.

İnce teller (örgüler) içindeki iletkenler tavsiye edilmez.
Yatay olarak gömülmüş iletken ile gerçekleştirilen toprak elektrotunun direnci (R) aşağıdaki eşitlikle yaklaşık olarak hesaplanabilir.
R =2

Burada:
: Toprağın öz direnci (Ω.m),

L: İletkenlerin bulunduğu hendeğin uzunluğu (m),
dur.
Hendek içinde dalgalı yol biçiminde iletkenlerin serilmesinin toprak elektrotunun direncini önemli miktarda artırmadığı bilinmelidir.
Uygulamada, bu iletkenler iki farklı yolla serilir:

• 
  Binanın temeldeki toprak elektrotu: Bu toprak elektrotları binanın bütün çevresi etrafında bir temel halkasından meydana gelir. Dikkate alınacak uzunluk binanın çevresidir.
  

• 
  Yatay hendekler: İletkenler, hendeklerin hafriyatlarına yaklaşık 1 m olan bir derinlikte gömülür.
  

Hendekler, taşlar, küller veya benzer malzemeler ile doldurulmamalı, ancak tercihen nemi tutmaya meyilli toprak ile doldurulmalıdır.

2. 
   İnce gömülü levhalar: Uygulamada, merkezleri yaklaşık olarak 1 m derinlikte bulunacak şekilde düşey olarak gömülen 0,5 m x 1 m boyutlarındaki dikdörtgen levhalar veya bir kenarı 1 m olan kare levhalar kullanılır.
   

Levhalar, bakır ise en az 2 mm, galvanizli çelik ise en az 3 mm kalınlıkta olmalıdır.

Toprak ile iki yüzeyin en iyi temasına sahip olmak için bütün levhalar tercihen düşey olarak düzenlenir.
Yeterli derinlikte gömülmüş bir levha ile yapılan toprak elektrotunun direnci yaklaşık olarak aşağıdaki eşitlikten elde edilen değere eşittir.

R =0,8

Burada:
: Toprağın öz direnci (Ω.m),
L: Levhanın çevresi (m),
dır.

3. 
   Düşey direkler:
   

Düşey direkler aşağıdakilerden yapılır:

• 
  En az 25 mm dış çaplı galvanizli çelikten olan tüplerden
  
• 
  En az 60 mm kenarlı yumuşak galvanizli çeliğin biçimli parçalarından
  
• 
  En az 15 mm çaplı bakır veya çelik çubuklar: çelik çubuk olması durumunda bunlar uygun kalınlıkta bir koruyucu yapıştırılmış bakır kaplama ile veya galvanizli olmalıdır.
  

Düşey direkten yapılmış toprak elektrotun direnci R (Ω.m) yaklaşık olarak aşağıdaki eşitlikten elde edilen değere eşittir.

R =

Burada:
: Toprağın öz direnci (Ω.m),

L: Direğin uzunluğu (m),
dır.
Donma veya kuruluk riskinin olduğu yerde direklerin uzunluğu 1 m veya 2 m artırılmalıdır.
Bir çok düşey direk paralel olarak ve iki direk olması durumunda en az bunların uzunluğunun mesafesinde ve daha fazla direk varsa daha fazla mesafede yerleştirildiklerinde toprak elektrotunun direnç değerini azaltmak mümkündür.
Büyük direk uzunlukları olması durumunda zeminlerin nadiren homojen olmasına ve varsa büyük uzunluktaki direklerin küçük öz dirençli zemin tabakalarına erişebildiği gerçeğine dikkat edilmelidir.

ZA.4 Yapısal toprak elektrotları

Metalik bir yapıyla birbirlerine bağlanmış ve zemine belirli bir derinlikte gömülmüş olan metalik sütunlar toprak elektrotu olarak kullanılabilir.
Gömülmüş metalik bir sütundan meydana gelen toprak elektrot direnci aşağıdaki eşitlikten elde edilen değere eşittir.

R = 0,366 log₁₀

Burada:
L: Sütunun gömülmüş uzunluğu (m),
d: Sütunun silindir biçimindeki çevresinin çapı (m),
: Toprağın öz direnci (Ω.m),
dır.
Bir binanın etrafına yerleştirilmiş birbirlerine bağlı sütunların bir takımı temeldeki toprak elektrotunun aynı direnç büyüklüğüne sahiptir.
Betonun en son gömülmesi, sütunların toprak elektrotu olarak kullanılmasını engellemez ve toprak elektrotunun direncini önemli derecede değiştirmez.

Ek ZB

(Bilgi için)

Toprak elektrotlarının monte edilmesi – Temeldeki toprak elektrotları

Temeldeki bir toprak elektrotunun veya dış duvarların metalik direklerinden yapılmış olan fiilen toprak elektrotlarının kullanılması gibi eş değerinin monte edilmesi, çalışma alanları ve halka açık tesisler için tasarımlanmış bütün binalarda tavsiye edilmelidir.

Temeldeki toprak elektrotu aşağıdakilerden yapılabilir:

• 
  Çelik şeritlerden veya
  
• 
  Çelik tellerden veya
  
• 
  Bakır tellerden.
  

Sıcak daldırma ile galvanizlenmiş veya çıplak çelik beton içine gömülen temeldeki toprak elektrotları için kullanılabilir.

Temeldeki toprak elektrotuna bağlanmış topraklama iletkenleri için bunların binanın iç tarafından betona girmesi ve binanın dış tarafından betona girmesi durumunda ise bunun zemin seviyesinden yukarıda uygun olması tavsiye edilir.
Binanın yapımı sırasında temeldeki toprak elektrotunun gerçekleştirilmesi iyi bir toprak elektrotu elde etmek için en iyi çözümdür.

• 
  Bu durum ilave kazı işleri gerektirmez.
  
• 
  Genel olarak mevsimsel hava şartlarından kaynaklanan zorlanma olmamasını sağlayan bir derinlikte monte edilir.
  
• 
  Zemin ile iyi bir temas sağlar.
  
• 
  Binaların yüzeyinin hemen hemen azamı kullanılmasını sağlar ve bu yüzeyden elde edilebilen asgari toprak elektrotu direncini verir.
  
• 
  İnşaat sahasının tesisi için toprak elektrotu olarak binanın yapımının başlangıcından itibaren kullanılabilir.
  

Ön zorlamalı betonunkiler hariç olmak üzere temeldeki toprak elektrotunun ve takviyeli çelik beton yapıların birbirlerine bağlanması tavsiye edilir.

Bu bağlantılar bir taraftan açıktaki iletken bölümlerin genel toprak elektrotu direncini azaltmayı ve diğer taraftan ise bütün açıktaki iletken bölümlerin eş potansiyel kuşaklamasını ve bütün iletken bölümlerin eş zamanlı olarak erişilebilir olmasını sağlamayı mümkün kılar.

Ek ZC

Özel milli şartlar

Özel milli şart: Örnek olarak iklim şartları, elektriksel topraklama şartları gibi uzun bir periyot boyunca bile değiştirilemeyen milli karakteristik veya uygulama.

Not – Özel milli şart harmonizasyonu etkilerse harmonizasyon dokümanının bölümünü oluşturur.
İlgili özel milli şartları uygulayan ülkeler için bu hükümler mecburidir. Diğer ülkeler için ise bilgi içindir.
Madde Özel milli şart
Belçika
542.2.3 Su ve gaz borularının toprak elektrotları olarak kullanılmasına izin verilmez.
Danimarka
542.2.3 Su ve gaz borularının toprak elektrotları olarak kullanılmasına izin verilmez.
542.2.4 Toprak elektrotu en az 2 m derinliğe gömülmelidir.
542.3.1 0,35 m ile 0,7 m arasında gömülen kablolar mekanik olarak korunmalıdır.
543.1.1 Diğer topraklama sistemlerinden 10 m uzakta olmak elektriksel olarak bağımsızlık kabul edilir.
543.2.1 İnşaatın bazı iletken bölümleri örnek olarak, vinçler ve asansörlerde koruyucu iletkenler olarak kullanılabilir.
Finlandiya
542.2.3 Su ve gaz borularının toprak elektrotları olarak kullanılmasına izin verilmez.
542.3.1 Korozyona karşı korunmamış topraklama iletkenleri için en küçük kesit alanları 16 mm² Çizelge 54.2 bakır veya 50 mm² çelik olmalıdır.
Fransa
542.2.3 Su ve gaz borularının toprak elektrotları olarak kullanılmasına izin verilmez.
542.3.2 Ana bara donanımlı kanal sistemlerinde koruyucu iletkenlerdeki ekler muayene ve deney işlemi için erişilebilir olmalıdır.
Almanya
542.2.3 Su ve gaz borularının toprak elektrotları olarak kullanılmasına izin verilmez.
Milli standard DIN 18014’e göre her yeni binaya bir temelde toprak elektrotu monte edilmesi zorunludur.
543.4.2 EN 61534-1’e uygun ana bara donanımlı kanal sistemlerinin tip deneyine tabi tutulduğu kabul edilir.
İrlanda

542.2.3 Su ve gaz borularının toprak elektrotları olarak kullanılmasına izin verilmez.
542.3.1 Topraklama iletkeninin en küçük kesit alanı 10 mm² bakırdır.
543.1.3 Mekanik korumalı aydınlatma devreleri için 1,5 mm² bakıra izin verilir.
544.1.1 Ana kuşaklama iletkenleri için en küçük boyut 10 mm² bakırdır.
İtalya

542.2.3 Su borusunun toprak elektrotu olarak kullanılmasına ancak su dağıtım kurumunun rızasıyla izin verilir.
543.2.2 Kablo tavaları, kablo merdivenleri, donanımlı kablo kanalı, kablo kanalı ve kablo borusu bu
amaç için tasarımlandığında koruyucu iletken olarak kullanılabilir.


Hollanda

542.2.1 Topraklama sistemleri ve bunlarla birlikte olan iletkenler en az 0,6 m derinlikte tesis edilmelidir. Bir devrede veya bir halkadaki topraklama sisteminin iletkenleri en az 1 m mesafede serilmelidir.
Topraklama sistemindeki tek bir kesilme HD 60364-4-41 Madde 411’e uygun olmayan elektrik tesisinde (bu topraklama sistemine bağlı olan) bir dokunma gerilimi oluşturabilir.
542.2.3 Su borusunun toprak elektrotu olarak kullanılmasına ancak su dağıtım kurumunun rızasıyla izin verilir.
542.3.1 Zemindeki topraklama iletkenleri en az 0,6 m derinlikte tesis edilmelidir.
542.3.2 Aynı topraklama sistemi birden daha fazla elektrik tesisi için kullanıldığı durumda topraklama iletkeni, bir tek iletkenin kopması koruma fonksiyonunu engellemeyecek şekilde düzenlenmelidir.
543.1.4 Birden daha fazla elektrik tesisi için amaçlanan koruyucu iletkendeki tek bir kesilme HD 60364-4-41 Madde 411’e uygun olmayan elektrik tesisinde bir dokunma gerilimi oluşturabilir.
Norveç

542.2.3 Su ve gaz borularının toprak elektrotları olarak kullanılmasına izin verilmez.
Polonya

543.1.3 Alüminyumdan yapılmış ve mekanik olarak korunmuşsa koruyucu iletkenin en küçük kesit alanı 10 mm² dır.
Slovenya

542.2.3 Su borusunun toprak elektrotu olarak kullanılmasına ancak su dağıtım kurumunun rızasıyla izin verilir.
İspanya

542.2.3 Su ve gaz borularının toprak elektrotları olarak kullanılmasına izin verilmez.
İsveç

542.2.3 Su ve gaz borularının toprak elektrotları olarak kullanılmasına izin verilmez.
İsviçre

542.2.3 Su ve gaz borularının toprak elektrotları olarak kullanılmasına izin verilmez.
543.2.3 Metalik su boruları eş potansiyel kuşaklama iletkenleri olarak kullanılabilir.
544.1.1 Yıldırım koruması için olan tesisler ile birlikte kullanılırsa ana eş potansiyel kuşaklama iletkeninin en küçük kesit alanı en az 10 mm² bakırdır.
Birleşik krallık

542.2.3 Su ve gaz borularının toprak elektrotları olarak kullanılmasına izin verilmez.

1. 
   Topraklama iletkeninin en küçük kesit alanı:
   

• 
  Madde 543.1’e uygun olmalı ve
  
• 
  Zemine gömüldüğü durumda Çizelge 54.2’de verilenden daha az olmamalı ve
  
• 
  TN sistemlerde 6 mm² bakırdan veya 16 mm² alüminyumdan veya 50 mm² çelikten daha az olmamalıdır.
  

543.2.1 Bu maddede aşağıdaki ifadeler uygulanır:
Koruyucu iletken aşağıdakilerden birisi veya daha fazlasından meydana gelebilir.

1. 
   Tek damarlı kablo
   
2. 
   Bir kabloda bir iletken
   
3. 
   Yalıtılmış enerjili iletkenler ile ortak bir mahfazada yalıtılmış veya çıplak iletken
   
4. 
   Sabit çıplak veya yalıtılmış iletken
   
5. 
   Metal bir örtü, örnek olarak Madde 543.2.2 (a) ve (b)’deki özelliklere tabi tutulan kablonun kılıfı, ekranı veya zırhı veya eş merkez iletken
   
6. 
   İletkenler için metal bir boru veya ayrı bir mahfaza veya elektriksel olarak sürekli destek sistemi.
   

543.2.2 Kablo tavaları, kablo merdivenleri, donanımlı kablo kanalı, kablo kanalı ve kablo borusu bu amaç için tasarımlandığında koruyucu iletken olarak kullanılabilir
543.2.3 Su boruları koruyucu iletkenler olarak kullanılabilir. Su sayaçları karşılıklı olarak kuşaklanırsa kuşaklama iletkeni bu kullanıma göre uygun kesit alanında olmalıdır.
543.6 Ferromanyetik mahfazalar içine tesis edilen a.a. devrelerinin iletkenleri bütün hat iletkenleri ve nötr iletken (varsa) ve her bir devrenin uygun koruyucu iletkeni aynı mahfazada olacak şekilde düzenlenmelidir.
543.7 Bu maddede aşağıdaki ifadeler uygulanır:
10 mA değerini aşan koruyucu iletken akımlı sürekli bağlı teçhizat aşağıdaki metotlardan birisiyle besleme kaynağına bağlanmalıdır:

• 
  Koruyucu iletken bütün uzunluğu boyunca en az 10 mm² kesitli bakır veya 16 mm² kesitli alüminyum olmalıdır. Bu özellik dağıtım devrelerine uygulanır.
  

• 
  Her bir iletken elektrik çarpmasına karşı koruma için olan özelliklere uygun olmak üzere iki münferit koruyucu iletken sağlanmalı ve her bir iletken iki koruyucu iletkenin bağlantısına izin veren iki ayrı bağlantı ucuna sahip teçhizata 10 mm² bakır veya 16 mm² alüminyum kesit alanına sahip bir koruyucu iletkenin olduğu noktadan itibaren serilmelidir.
  

544.1.1 Ana kuşaklama iletkenleri için en küçük boyut 10 mm² bakır veya TN-C-S sistemler için eşdeğer alüminyumdur.

Ek ZD

(Bilgi için)

A-sapmaları

A-sapması:Yönetmenliklerden dolayı değiştirilmesi şimdilik CENELEC üyesinin yetkisi dışında olan milli sapma.
Bu standard, Direktif 73 / 23 / ECC’ye dahildir.
İlgili CENELEC ülkesinde bu A-sapmaları, kaldırılıncaya kadar o ülkede Avrupa standardının ilgili hükümleri yerine geçerlidir.
Madde Sapma

Avusturya
According to the Austrian National Standard ÖVE/ÖNORM E 8001-1:2000-03-01,

Article 16, which is a legal requirement by the Austrian decree

Elektrotechnikverordnung 2002. BGBl. II Nr. 222/2002:
542.2.3 Su ve gaz borularının toprak elektrotları olarak kullanılmasına izin verilmez.

According to the Austrian National Standard ÖVE/ÖNORM E 8001-1/A1:2002-04-01,

Article 20, which is a legal requirement by the Austrian decree

. Elektrotechnikverordnung 2002. BGBl. II Nr. 222/2002:

542.2.3 Betondan yapılmış temel ile inşa edilmiş her yeni bina için temelde toprak elektrotu monte edilmesinde kanuni zorunluluk vardır.
Belçika
According to the Wiring Rules (Ministerial Decree of 1981-10-06 in fulfilment of

Art. 69):

541.3.3 Bina içi tesislerde betona gömülmüş toprak elektrotlarına izin verilmez.

542.2.3 Bina içi tesislerde toprağa gömülmüş betonun kaynaklı metal takviyesine toprak elektrot tipi olarak izin verilmez.
Malta
According to the Maltese Electricity Supply Regulations, 1939 as amended,

Regulation 14, the following applies:

542.2.3 Su ve gaz borularının toprak elektrotları olarak kullanılmasına izin verilmez.

According to the Maltese Electricity Supply Regulations, 1939 as amended,

Regulation 17, the following applies:
542.2.3 Çelik boruların ve donanımlı kanalların koruyucu iletkenler veya koruyucu kuşaklama iletkenleri olarak kullanılmasına izin verilmez.
Norveç
According to Norwegian law:
542.3.1 Topraklama iletkenleri Madde 543.1’e uygun olmalıdır. Toprağa gömüldükleri durumda bunların kesit alanları en az 25 mm² Cu veya 50 mm² korozyona dayanıklı Fe olmalıdır. Bir topraklama iletkeninin toprak elektrotuna bağlantısı sağlam yapılmalı ve elektriksel olarak tatminkâr olmalıdır.

İspanya
According to Spanish law:

543.2.1 Metalik kablo kılıfının, kablo ekranının kablo zırhının, tel örgünün ve benzerlerinin kullanılmasına sadece bunların elektriksel sürekliliği mekanik, kimyasal veya elektromekanik bozulmadan dolayı etkilenmezse ve bunların iletkenliği Madde 543.1.1’e uygunsa izin verilir.
542.2.3 EN 50085 standard serisine uygun olan donanımlı kablo kanalları ve boru sistemlerinin koruyucu iletkenler olarak kullanılmasına izin verilmez.

Birleşik krallık
According to the Regulation 8 (4)(5) of the "Electricity Safety, Quality and Continuity

(ESQCR)" the following applies:

543.4 Tüketici tesisinde TN-C sistemlerin kullanılması yasaklanmıştır.

Kaynaklar

IEC 60028, International standard of resistance for copper

EN 60079-0, Electrical apparatus for explosive gas atmospheres - Part 0: General requirements

(IEC 60079-0, mod.)

IEC 60287-1-1, Electric cables - Calculation of the current rating - Part 1-1: Current rating equations

(100 % load factor) and calculation of losses – General

IEC 60853-2, Calculation of the cyclic and emergency current rating of cables - Part 2: Cyclic rating

of cables greater than 18/30 (36) kV and emergency ratings for cables of all voltages

EN 60909-0, Short-circuit currents in three-phase a.c. systems - Part 0: Calculation of currents

(IEC 60909-0)

EN 60950-1, Information technology equipment - Safety - Part 1: General requirements

(IEC 60950-1, mod.)

IEC 61000-1-1, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 1: General - Section 1: Application and

interpretation of fundamental definitions and terms

EN 61386-1:2004, Conduit systems for cable management - General requirements

(IEC 61386-1:1996 + A1:2000)
EN 62305-1, Protection against lightning - Part 1: General principles (IEC 62305-1)
HD 384.4.43 S2:2001, Electrical installations of buildings - Part 4: Protection for safety - Chapter 43:

Protection against overcurrent (IEC 60364-4-43:1977 + A1:1997, mod.)

HD 384.5.52 S1:1995, Electrical installations of buildings - Part 5-52: Selection and erection of

electrical equipment - Wiring systems (IEC 60364-5-52:1993, mod.)

National Standard DIN 18014:1994, Fundamenterder ("Foundation earth electrode" in English)
National Standard ÖVE/ÖNORM E 8014, Part 1, Part 2 and Part 3:2005 (under consideration)

Errichtung von Erdungsanlagen für elektrische Anlagen („Erection of earthing installations for

electrical installations“ in English)