TEKNİK BİLGİLER

Katodik Koruma Nedir?

Korozyon:

Korozyon, metallerin içinde bulundukları ortam ile kimyasal veya elektro kimyasal reaksiyonlara girerk metalik özelliklerin kaybetmeleri olayıdır. Metallerin büyük bir kısmı su ve atmosfer etkisine dayanıklı olmayıp normal koşullar altında bile korozyona uğrayabilir. Endüstrinin temel yapı malzemesi olan demir ve çelik sulu ortamlarda ve atmosferde korozyona dayanıksız bir metaldir. Korozyon olayı endüstrinin her bölümünde kendini gösterir. Açık atmosferde bulunan tanklar, depolar direkler, korkuluklar, taşıt araçları, yer altı boru hatları, betonarme demirleri, iskele ayakları, gemiler, fabrikalarda kimyasal madde doldurulan kaplar, borular, depolar ve birçok makine parçası korozyon olayı ile karşı karşıyadır. Korozyondan korunma için en etkili ve en ucuz yöntem katodik koruma uygulamasıdır.

Katodik Koruma:

Korozyona karşı boru hatlarını korumak için kullanılan katodik koruma sistemi, korozyonun elektro kimyasal gelişmesine direkt olarak müdahale eder. Katodik koruma için, ana kaynaktan veya galvanik hücrelerden alınan elektronlar, korunan yapıya gönderilir ve metalin potansiyeli düşürülür. Katodik akım uygulanmış bir metalik yapının potansiyeli negatif yöne kayar ve belli değerlere erişir. Herhangi bir metail yapının yeterli korunup korunmadığı potansiyel ölçümleri ile tespit edilir. Potansiyel ölçümleri doymuş bakır / bakır sülfat referans elektrod yardımı ile yapılabilir. Demir ve çelik için koruma potansiyeli (-)580mV veya daha negatif olmalıdır. Bu potansiyelin (-)500mV'un altına düşmesi demir veya çalik yapıda korozyonun başladığını gösterir. Koruma potansiyelinin (-)2000mV'un üzerinde olması ise, hidrojen gazı çıkışının hızlanmasına ve bu da tecridin çok iyi olması halinde çatlamalarına sebep olacaktır.

Katodik Koruma Sistemleri:

1. Cebri Akımlı Sistemle Yapılan Koruma: Ana kaynaktan (Tr/Red) ve buna bağlı anot yatağından oluşan bir koruma sistemidir. Besleme akımı dışarıdan temin edilmektedir. Bu sistemde anot yatağında, demir/silikon - metal oksit kaplı titanyum - grafit ve hurda demir, anot olarak kullanılabilir. Anot yatakları yatay ve düşey olarak yapılabilir. Elektrik kesintilerinde ve T/R arızasında boru korumasız kalır. 2. Galvanik Sistemle Yapılan Koruma: Metal yapıyı korumak için gerekli elektronlar galvanik hücrelerden temin edilir. Galvanik sistemli korumada ilk tesis maliyeti genellikle daha pahalı olmakla birlikte bu sistem çok az işletme ve bakım masrafı gerektirir. Sürekli çalışmada elektrik sarfiyatı ve redresör arızası gibi konular sözkonusu değildir. Anot yatağı yapmaya müsait yer bulunmadığı taktirde veya işletmeci faktörleri gözönüne alındığında bu sistemin uygulanması gerekir.

Katodik Koruma Sisteminden Ölçüm Alınması:

Katodik koruma sisteminde 3 adet potansiyel, 1 adet akım ölçümü olmak üzere 4 adet ölçüm yapılır.
1.Ölçüm (Sistem/Toprak Potansiyeli): Avometrenin bir çubuğu referans elektroduna diğer çubuğu ölçü kutusu içinde bulunan şönte değdirilerek potansiyel okunur. Bu potansiyel değeri min. 850mV olmalıdır.
2. Ölçüm (Anot/Toprak Potansiyeli): Avometrenin bir çubuğu kutuplara sıra ile değdirilir. Yüksek potansiyel değeri veren kutup anottan gelen kablonun bağlı olduğu kutuptur. Bu değer 1300-1500 mV arasında değişir.
3.Ölçüm(Boru/Toprak Potansiyeli): Avometrenin bir çubuğu kutuplara değdirilir. Düşük potansiyel değeri veren kutup borudan veya tanktan gelen kablonun bağlı olduğu kutuptur. Bu değer 400-650 MV arasında değişir.
4.Ölçüm (Anottan Çekilen Akım): Avometrenin bir ucu anotdan, diğer ucu borudan gelen kablonun bağlı olduğu şöntlere değdirilerek anottan çekilen akım okunur. Bu değer 5-100 mA arasında değişir.

Termokaynak Nedir

Elektriksel olarak kaynatılması gereken bakir ve çelik gibi metalleri lehim ve pirinç kaynağına oranla daha az enerji ve zaman kullanarak kaynatabilen kolay ve çağdaş bir yöntemdir.
Termik kaynak tozu bakir, paslanmaz çelik, çelik putrel, bakir nikel, pirinç bronz ve galvaniz çelik gibi malzemeleri aralarında moleküler bağların oluşumu ile birbirlerine birleştirir.
Bu sistemde yüksek isi ve akim taşıma kapasitesine sahip kaynak tozunun kullanımından sonra deşarj akımlarından kaynaklanan yapısal hiçbir bozulmaya rastlanmaz.
Reaksiyon esnasında korozyon ve malzeme kayıpları oluşmaz.

Termokaynak Uygulamasında Dikkat Edilecek Hususlar:

● Termik kaynak tozunu kuru yerde muhafaza ediniz, yağ ve su ile temas etmemesine özen gösteriniz.
● Kaynak yapılacak grafit potanın kuru ve temiz olduğundan emin olunuz.
● Kaynak olacak metalleri grafit potanın içine yerleştirdikten sonra çelik diskleri içine yerleştiriniz
● Termik kaynak tozunu grafit pota haznesine boşaltınız.
● Termik kaynak tozu üzerine reaksiyonu sağlayacak ateşleyici tozu ilave ediniz.
● Grafit pota kapağını kapatıp, özel çakmağı ile ateşleyiniz.
● Reaksiyon esnasında oluşan dumanı solumayınız ve çıplak elle dokunmayınız.
● Reaksiyon tamamlanınca bir sonraki kullanım için grafit potasını özel fırçası ile temizleyiniz.
● Reaksiyon sırasında korozyona uğramayan ve akım taşıma kapasitesi yüksek bağlantı sağlayan termik kaynak tozunu yanıcı maddelerin bulunduğu ortamlardan uzak tutunuz.

Yıldırımdan Korunma Yöntemleri Nedir.

Yıldırım Nedir:

Yıldırım bulutların üst katmanlarında oluşan pozitif yükler ile alt katmanlarda oluşan negatif yükler arasındaki enerji transferi olarak tanımlanabilir. Havanın iyi bir iletken olmamaması bünyesinde elektrik yükleri bulunduran bulutları oluşturur. Fiziksel nedenlerden ötürü, bulutun yüklenmesi sırasında yere yakın olan kısmında %70-%90 olasılıkla negatif elektrik yükleri yer alır. Bu durumda yerde bulutun negatif yüklerine bakan bölümünde pozitif yükler toplanır. Bazı koşullarda bunun tersi yüklenme de olabilmektedir (%10-%30 olasılıkla). Fırtınanın, hava akımlarının artmasıyla buluttaki negatif yük oranı ve buna bağlı olarakta yerdeki pozitif yük toplanması hızlanarak devam eder. Bulutla yer arasındaki potansiyel farkı arttıkça, belli bir değerden sonra iletken kanal boyunca buluttan toprağa veya topraktan buluta elektriksel boşalma başlar. Bulutla bulut arasında olan elektriksel boşalmaya şimşek ve bulut-toprak boşalmasına ise yıldırım denir.

Yıldırımdan Korunma:

Yıldırımdan korunma iki yönden göz önüne alınır:
1. Dış Yıldırımdan Korunma
2. İç Yıldırımdan Korunma (Ani Aşırı Gerilimden Korunma)


A.Dış Yıldırımdan Korunma:

1. Franklin Çubuğu
2. Faraday Kafesi
3. Aktif Paratonerler


Franklin Çubuğu:

Yıldırımı çekme özelliği olmayan franklin çubuğu pasif yakalama ucu diyede adlandırılır. Bu sistem yıldırımdan korunma sistemleri arasındaki en eski sistem olup, ilk çalışmalar 1760'lı yıllarda Franklin tarafından yapılmıştır. Çubuk ucunda yıldırım öncesi yükselen elektrik alan etkisiyle oluşan iyonizasyon, yıldırım boşalmasının bu çubuk üzerinden toprağa gitmesini sağlar. Bu çubuğun koruyacağı alan çubuk boyu olarak kabul edilmektedir. Korunacak alanın, tepe açısı 45 derece olan bir koni içinde olması gerekmektedir. Daha emniyetli bir koruma ekde etmek maksadıyşa tepe açısının 45 derece yerine 30 derece alınması yararlıdır. Dolayısıyla bu metod özellikle minarelerde, fabrika bacalarında, kulelerde çok iyi bir topraklama yapmak şartı ile kullanılmaktadır. Ayrıca bu sistem Faraday Kafesi oluşturan yakalama sistemleri için de uygulanır.

Faraday Kafesi:

Faraday Kafesi iletkenlerin korunacak binayı br kafes gibi sarması ile kullanılan bir yöntemdir. Çatı üzerine belli aralıklarla dikey sivri çubuklar koyulacak, tabanda ise iletkenler çok noktadan topraklanacaktır. Bu şekilde binanın her noktası eşpotansiyel hale getirilmiş olacak ve herhangi bir yıldırım deşarjında tehlikeli akımlar tamamen örülen kafes üzerinden toprağa akacağından binaya zarar gelmeyecektir. Sistem, uygun bir tasarım ile temel topraklamasına bağlanabilir. Koruma düzeyine göre Franklin Çubuğu ve Faraday Kafesi uygulama verileri tablosu aşağıda gösterilmiştir:

KORUMA DÜZEYİNE GÖRE FRANKLIN ÇUBUĞU VE FARADAY KAFESİ UYGULAMA VERİLERİ

Koruma Düzeyi

Franklin Çubuğu

Yükseklik

(m)

Etkinlik

Kafes Aralığı

İniş İletken Aralığı

20

30

45

60

(%)

(m)

(m)

I

? Açıları

25

-

-

-

98

5 x 5

10

II

35

25

-

-

95

10 x 10

15

III

45

35

25

-

90

15 x 15

20

IV

55

45

35

25

80

20 x 20

2



Aktif Paratonerler:

Radyoaktif Paratonerlerin kullanımının yasaklanması ile birlikte yeni nesil Aktif Paratonerler kullanılmaya başlamıştır. Erken Akış Uyarılı (E.S.E) diye tanımladığımız bu paratonerin çeşitleri olmakla birlikte genelde elektronik devrelidir. Aktif paratonerlerde Fransız NF C 17-102 standartlarının aranması gerekmektedir.
Bayındırlık Bakanlığı, Yıldırımdan Korunma Birim Fiyat ve Tarifeleri'nde "idare gerektiğinde her tip için (koruma yarıçapı) ulusal ve uluslar arası akredite olan bir laboratuvardan alınan test belgesi istenecektir" ibaresi yazmaktadır.
Bir aktif paratonerin yarıçap hesabının yapılabilmesi için geçerli kabul edilen Fransız NF C 17-102 ve/veya İspanyol UNE 21186 standartlarına göre, akredite olmuş bir laboratuvarda test edilmesi, bu test sonucu tespit edilen "?T" değerinin ve NF C 17-102 ve/veya UNE 21186 standartlarına göre test edildiğinin belgeyle kanıtlanması gerekmektedir.


B. İç Yıldırımdan Korunma:

Paratoner, faraday kafesi gibi sistemler bizleri yıldırımın mekanik etkilerinden korumaktadır. Yıldırımın ikinci bir etkisi ise elektriksel etkisidir.
Yıldırım düştüğü noktadan itibaren 1,5 km çaplı bir alanı etkilemektedir. Yıldırımın bu etkileri resistif, endüktif ve kapasitif olarak üç şekilde tesisleri etkiler.
1. Rezistif kuplajda yıldırım akımı referans toprakla, alçak gerilim hattı ve data hatları arasında 100kV mertebesinde çok yüksek gerilimler üretir. Kısmi yıldırım akımları, yapıya bağlı iletken kısımlardan referans toprağa doğru akarlar.
2. Endüktif kuplajda yıldırım akımı taşıyan kısımlar çevrelerinde yüksek manyetik alan oluştururlar. Bu alanın çevrelediği devrelerde 10kV mertebesinde gerilimler endüklenir.
3. Kapasitif kuplajda ise, yapı direk olarak yıldırımın etkisi altında kalmasa bile yıldırımın etkilediği yapı ile hatlar arasında bulunan dağılmış kapasiteler yolu ile yıldırımın büyük elektrik alanı alaktrik hatlarında yüksek gerilimler oluşmasına yol açar.
Aşırı gerilimin elektrikli tesisleri tahrip etmesinn önüne geçebilmek için sinyal girişleri ve alçak gerilim enerji girişleri gibi tehdit altındaki bütün arabirimlerin aşırı gerilim koruma cihazları ile donatılması gerekmektedir. Sistem ve cihazların korunmasına yönelik önlemler üç kademeye ayrılırlar:
1. B Sınıfı (Class I) Koruması : Ana Dağıtım
2. C Sınıfı (Class II) Koruması: Alt Dağıtım (Tali Panolar)
3. D Sınıfı (Class III) Koruması: Cihaz Korumalar (Priz, Kamera Hattı, Telefon Hattı vb)

Topraklama Nedir.



A.Topraklama Nedir:

Elektrik tesisilerinde aktif olamayn bölümler ile sıfır iletkenleri ve bunlara bağlı bölümlerin, bir elektrod yardımı ile, toprakla iletken bir şekilde birleştirlmesine topraklama denilmektedir. Topraklama başlıca üç maksatla yapılmaktadır:
1- Koruma Topraklaması: İnsanları tehlikeli dokunma gerilimlerine karşı korumak için işletme araçlarının aktif olmayan kısımlarının topraklanmasıdır. Koruma topraklaması, alçak gerilim tesislerinde temas gerilimine karşı koruma yöntemlerinden biridir. Yüksek gerilim tesislerinde ise temas gerilimine karşı kullanıcak tek yöntemdir.
2- İşletme Topraklaması: İşletme akım devresinin, tesisin normal işletilmesi için topraklanmasıdır. İşletme esnasında gerilim altında olabilen noktaların topraklanmasına İşletmne Topraklanması adı verilir.
3- Fonksiyon Topraklaması: bir iletişim tesisinin veya bir işletme elemanının istenen fonksiyonu yerine getilrmesi için yapılan topraklamadır. Paratoner topraklaması, raylı sistem topraklaması buna örnek verilebilir.


B.Temel Topraklaması:

Ülkemizde topraklama tesislerinin yapılması ve işletilmesi, en son olarak 21.08.2001 tarih ve 24500 sayılı Resmi Gazete'de yayınlanarak yürürlüğe giren 'Elektrik Tesislerinde Topraklamalar Yönetmeliği' ile belirli bir düzen altına alınmıştır. Temel Topraklaması binaların henüz inşaatın başlangıcında temel aşamasında iken yapılan topraklamadır.
Temel topraklamasında aşağıdaki maddelere uyulmalıdır:

1- Temel topraklaması tüm yeni binalarda uygulanmak zorundadır.
2- Temel topraklayıcı kapalı bir ring şeklinde yapılmalıdır. Binaların dış duvarlarının temellerine veya temel platformu içine yerleştirlimelidir.
3- Temel topraklayıcı, her tarafı betonla kaplanacak şekilde düzenlenmeli ve temel betonu döküldükten sonra her yöne en az 5 cm beton içinde kalacak şekilde yerleştirlmelidir. Son noktalar temelin dışına çıkarılmalıdır.
4- Topraklayıcının beton içindeki yeri, uygun mesafelere konacak tutucularla sabitlenmelidir.
5- Kuvvetlendirilmiş (çelik hasırlı) temellerde, topraklayıcı en alt sırdaki .elik hasır üzerine yerleştirilmeli ve yerini sabitlemek için yaklaşık 2 m aralıklarla çelik hasıra bağlanmalıdır.
6- Temel topraklamasında, 30mm x 3,5 mm boyutlarında galvaniz çelik şerit veya 10mm çapında yuvarlak galvaniz çelik çubuk kullanılmalıdır. Galvaniz; betonarme, demir ile ayni esaslı malzeme olduğundan, korozyon riski taşımaz ve dolayısıyla en uygun malzemedir.
7- Oturduğu tabanı büyük olan binalarda, temel topraklayıcı tarafından çevrelenen alan, enine bağlantılarda 20m x 20m!lik gözlere bölünmelidir.
8- temel topraklamasının bağlantı filizleri, bina içine girdikleri yerde en az 1,5 m uzunluğunda olmalıdır. Bu filizler, giriş noktalarında korozyona karşı korunmalıdır.
9- Temel topraklaması yapılan yerlerde mutlaka potansiyel dengeleme barası tesis edilmelidir.
10- Ana potansiyel dengeleme yapmak amacıyla, potansiyel dengeleme barasına bağlanarak filiz veya bağlantı parçası bina ana panosunun yanına yerleştirilmelidir.
11- Topraklama iletkenlerinin, topraklama direncinin ölçülmesi sırasında ayrılablimesi için, gerekli düzenekler kolay ulaşılabilir yerlerde olmalıdır.
12- Topraklama iletkeni ayırıcı düzeneğinin mekanik dayanımı yeterli olmalıdır.
13- Çubukların eklerinde kullanılan malzemeler, çubuklarla aynı mekanik dayanıma sahip olmalıdır.
14- Temel topraklamasını yaparken, binanın elektrik projesinin onaylanmasında ön şartlardan birisi olan "temel topraklama projesi"'ndeki ayrıntılara aynen uyulmalıdır.


C.Topraklama Direnci:

Bir topraklama tesisi ile bundan yeteri kadar uzakta bulunan referans toprak arasında ölçülen direnç değeri topraklama direncidir.
Bu değer topraklama barasından başlayarak, topraklama iletkeni ve barasının dirençleri, topraklama elektrodları ile toprak arasındaki geçiş direnci, topraklayıcıdaki yayılma direnci ve toprağın direncinden oluşur.
Topraklama iletkenleri ve topraklama barasının dirençleri yayılma direncinin yanında çok küçüktür. Geçiş direnci de iyi yapılmış bir tesisde ihmal edilebilir.
Toprak direnci ise toprak özdirencinin toprak özdirencinin çok büyük olmasına karşın toprak içinde dağıldığı yüzeyin büyüklüğü dikkate alınarak hesaba girmez.
Sonuç olarak topraklama direncinin topraklayıcının yayılma direncinden olduğu kabul edilir.
Çeşitli topraklama tesislerinin işletme dönemi içindeki muayene, ölçme ve denetlemeler ilişkin önerilen periyotlar aşağıda verilmiştir:

- Elektrik üretim iletim ve dağıtım tesisleri (enerji nakil ve dağıtım hatları hariç): 2 yıl
- Enerji nakil ve dağıtım hatları: 5 yıl
- Sanayi tesisleri ve ticaret merkezleri;
a. Topraklamalara ilişkin dirençlerin muayene ve ölçülmesi: 1 yıl
b.Topraklama tesisleri ile ilgili diğer muayene, ölçme ve kontroller: 2 yıl
-Sabit olmayan tesisler için;
a. Sabit işletme elemanları: 1 yıl
b.Yer değiştirebilen işletme elemanları: 6 ay
- Parlayıcı, patlayıcı, tehlikeli ve zararlı maddelerle çalışan işyerleri ve işlerle alınacak tedbirler hakkındaki tüzük kapsamındaki topraklama tesisleri ile ıslak ortamlarda çalışılan işyerlerindeki topraklama tesislerinin muayene, ölçme ve denetleme periyodları bir yılı aşamaz.