- Katılım
- 7 Eyl 2017
- Mesajlar
- 130
- Tepki puanı
- 397
- Medeni hal
- Evli
- Meslek
- Uzman (A)
İşyerlerinde elektrik çarpmasına karşı alınması gereken genel tedbirler hakkındaki makalem ilişiktedir.
ELEKTRİK ÇARPMASINA KARŞI ALINMASI GEREKEN GENEL TEDBİRLER
F.ÜNAL TOKTAŞ
ELEK. Y. MÜH.
A SINIFI İŞ GÜVENLİĞİ UZMANI
Bu tedbirler aşağıda belirtildiği gibi 6 ana grupta toplanmıştır . Yerine göre , bunlardan herhangi
birisi veya birden çoğu aynı anda tatbik edilmelidir .
1) İZOLE ETMEK :
Elektrik akımı , direnci fazla olan yalıtkan maddeler üzerinden geçemediği için , insanları etkilememesi için , elektrik akımının tamamen yalıtkan muhafazalar içine alınmasıdır . Bu metoda , elektrik işleriyle uğraşanların kendilerine toprağa karşı izole etmeleri de dahildir . Elektrikçilerde bu
uygulamanın örneği , yalıtkan baret , eldiven ve ayakkabı kullanılması ile yalıtkan bir zemin üzerinde durulması ve çalışılmasıdır . OHM kanununa göre AKIM = GERİLİM / DİRENÇ’ dir. Bu formüle göre bir devreden akan akım o devrenin direnci ile ters orantılıdır. Devrenin direnci ne kadar büyükse, o kadar az akım geçer. Yani elektrikçilerin, kendilerini toprağa göre azami dirençte tutmaları gereklidir.
2) TOPRAKLAMAK :
Topraklamaktan maksat , direkt faz veya kaçak akım intikal etmiş , normal olarak gerilim altında bulunmayan madeni aksamlara (mesela makine , tezgah ve cihaz şaselerine) temas eden bir insan üzerinden , insan sağlığı için tehlikeli bir akım şiddetinin geçmesine mani olmak üzere , bu yüzeylerin kabul edilebilir küçük bir topraklama direnci üzerinden yer altındaki topraklama elektrotlarına bağlanmasıdır . Aşağıdaki şekilde M motoruna A noktasında temas eden bir insan görülmektedir. Bu pozisyonda kaçak akımın önünde iki adet yol vardır ve bu iki yolun direnci birbirine paraleldir. Eğer motorun metal aksamına bir kaçak akım intikal ederse , bu akımın önünde toprağa gitmek iki adet yol vardır .Eğer motor topraklanmamış ise motorun gövdesinden toprağa kadar giden bir yoldan ( madeni aksam ,motorun monte edildiği beton zemin ,binanın temeline gidinceye kadar önüne çıkan yoldan) veya motora temas eden insan üzerinden toprağa gider .Eğer motor topraklanmamış ise ,birinci yolun direnci çok fazla olduğu için ,temas eden insanı tercih eder ve bu insan üzerinden toprağa giderek insanı çarpar .Eğer motor uygun bir şekilde ,yani küçük bir topraklama direnci üzerinden topraklanmışsa ,motorun toprağa geçiş direnci Rm ,motora A noktasında temas eden insanın toprağa geçiş direnci olan Ri’ den küçük olacağı için ,kaçak akımın çok büyük bir kısmı insan yerine motorun kendi topraklaması üzerinden toprağa gider . Ayrıca
Rm çok küçük olacak şekilde topraklama dizayn edildiği için ,akan kaçak akım çok büyük olacak ve motoru koruyan Rs sigortasını çok kısa bir zamanda attırarak devrenin enerjisini hemen kesecektir .
3) KÜÇÜK GERİLİM KULLANMAK :
Gerilim sınıflandırması aşağıdaki gibidir :
Küçük Gerilim : 0 – 42 Volt (Genel literatürde kabul edilen değer)
Tehlikeli Gerilim : Etkin değeri, alçak gerilimde 50 voltun üstünde olan, yüksek gerilimde hata süresine bağlı olarak değişen gerilimdir. (Elektrik Kuvvetli Akım Tesisler Yönetmeliğine göre)
Alçak Gerilim : Etkin değeri 1000 volt ya da 1000 voltun altında olan fazlar arası gerilimdir.
Yüksek Gerilim : Etkin değeri 1000 voltun üstünde olan fazlar arası gerilimdir. Yüksek gerilim de kendi arasında aşağıdaki gibi sınıflara ayrılır:
Orta Gerilim : Etkin değeri 1000 Voltla 52,000 Volt arasında olan gerilimdir.
Yüksek Gerilim : Etkin değeri 52.000 Voltla 300.000 Volt arasında olan gerilimdir.
Çok Yüksek Gerilim : Etkin değeri, 300.000 Voltla 800.000 Volt arasında olan gerilimdir.
Aşırı Yüksek Gerilim : Etkin değeri, 800.000 Volttan daha yüksek olan gerilimdir.
Yukarıdaki değerler alternatif akım için verildiğinden U e (Etkin Voltaj) = U t (Tepe Voltaj) / Karekök 2 ‘ dir.
42 Volt olarak düşünürsek : insana zarar veren akımlar 30 mA (0,030 A) ‘ den itibaren başladığı için , insanın toprağa geçiş direncinin R = 42 / 0,030 = 1.400 Ohm veya daha fazla olması gerekir.
Eğer Yönetmeliğin dediği gibi 50 Volt olarak düşünürsek, insanın toprağa geçiş direncinin R = 50 / 0,030 = 1.667 Ohm veya daha fazla olması gerekir.
Her iki gerilimde ve her kötü ihtimalde bile insanın toprağa geçiş direnci, yukarıda belirtilen direnç değerlerinin çok üzerindedir. YANİ, BU GERİLİMLER İNSANI ÇARPMAYACAKTIR.
Ancak bu kadar küçük gerilimle elde edilebilecek güçler az olacağı için , pratikte seyyar veya sabit lokal aydınlatmanın ve küçük güçlü bazı cihazların çalıştırılması haricinde fazla bir uygulanabilirliği yoktur .
4) ÇİFT İZOLASYONLU ALET KULLANMAK :
Çift izolasyonlu alet ,dışında ve içinde ,birbirinden bağımsız iki ayrı yüksek dansiteli yalıtkan tabakası bulunan ,bu nedenle dış yüzeyine kaçak akım intikal etmeyeceği için topraklanmasına da gerek olmayan bir alettir .Topraklama mecburiyeti olmadığı için ,bu aletler normal (yani topraklı olmayan)
kablo ,fiş ve prizlerle emniyetli bir şekilde kullanılabilir .Bu aletlerin karakteristik tanınma şekli, iç içe geçmiş olan iki adet karedir (
) . Aletlerin karakteristik bilgilerini içeren plakasında bu işaret aranmalıdır. Aşağıda çift izolasyonlu özelliğinde olan bir matkabın kesiti görülmektedir .Bu aletin elle tutulan yerleri yüksek derecede yalıtkan olduğu için, dış gövdeye kaçak akım hiçbir şekilde intikal etmez. Ancak aletin sadece uç kısmı metaldir, çalışma esnasında buradan tutulmaması gereklidir. Bu aletler, ancak su içine düşerse veya ıslanırsa , dış gövdeye kaçak akım intikal edebilir.
5) GÜVENLİK OTOMATİĞİ (KAÇAK AKIM KORUMA ANAHTARI) KULLANMAK :
Güvenlik otomatiği veya diğer güncel adıyla Kaçak Akım Rölesi veya Kaçak Akım Koruma Anahtarı, normal olarak gerilim altında bulunmayan makine ve cihazların madeni aksamına belli bir alt değerden itibaren kaçak akım intikal ettiğinde, dokunanların güvenliğini sağlamak üzere ,çok kısa bir zaman içinde devreyi bütün kutuplarda kesen bir cihazdır .Genelde insana zarar verebilecek minimum akım değeri olan 30 mA’ye göre ayarlanmaktadır .Bunun piyasadaki adı “Toprak kaçağı rölesi”’dir .Çalışma prensibi ,gelen ve dönen akımların eşit olması kuralından hareket ederek ,kaçak akım olması halinde dönen akımın daha az olması ve aradaki farkın tespit edilmesidir .
Prensip şeması aşağıdaki resimde görüldüğü gibidir. Elektrikle beslenen bir cihaza temas eden , kişiye kaçak akım intikal ederse bu akım insan üzerinden toprağa gider .Bu durumda cihazdan dönen akım, cihaza gelen akımdan, bu kaçak akımın miktarı kadar daha azdır .Gelen ve dönen akımlar , demir çekirdekli halka şeklindeki bir diferansiyel transformatör üzerinden geçer .Bu trafonun üzerindeki üçüncü algılama sargısı bu farkı algılar ve üzerinde bir gerilim endüklenir. Bu gerilim ise bir elektromıknatısı çalıştır. Bu elektromıknatıs ise, gelen akımın faz ve nötrüne kumanda eden bir açma anahtarını çalıştırır .Neticesinde saniyenin kesirlerinde bu kaçak akım algılandığında cihaza gelen elektrik akımı hem faz ve hem de nötrde kesilir .Böylece kaçak akım kişiye zarar veremeden , elektrik enerjisi kesilmiş olur.
6) AYIRICI (GÜVENLİK) TRANSFORMATÖRÜ KULLANMAK :
Güvenlik transformatörü, primer ve sekonder sargıları birbirinden ayrı sarılan ( yani oto transformatör şeklinde olmayan) , sekonder çıkışlarından hiçbirinin topraklanmadığı, diğer bir söyleyişle çıkış uçları topraktan izole edilmiş olan, genelde 1/1 transformasyon oranlı bir transformatördür. Bunun kullanılmasındaki maksat , gerilim veya akım transformasyonu değil fakat toprakla ilişiği olmayan (topraktan izoleli) bir şebeke gerilimi elde etmektir .Bu transformatörün çıkışında faz-toprak çevrimi yoktur, sadece faz-nötr çevrimi vardır .Bu nedenle ,bu transformatör üzerinden beslenen bir cihazda ,toprak üzerinden devresini tamamlayan bir kaçak akım mevcut olamaz . Sekonder tarafındaki faz , elle tutulsa bile, tutan kişiyi elektrik çarpmaz ,zira bu akımın toprak dönüşü yoktur . Ancak eğer çıkış uçları arasına girilirse, yani çıkışta faz ile nötr arasına girilirse, faz-nötr kapalı devresi içine girileceği için elektrik akımına çarpılır. Böyle bir transformatöre, anma akımı 16 A olan bir tüketici bağlanabilir .Bu transformatörlerin orijinal özelliklerinin bozulmaması için , sekonder akım devreleri topraklanmamalı ve öteki tesis bölümlerine iletken olarak bağlanmamalıdır .
ELEKTRİK ÇARPMASINA KARŞI ALINMASI GEREKEN GENEL TEDBİRLER
F.ÜNAL TOKTAŞ
ELEK. Y. MÜH.
A SINIFI İŞ GÜVENLİĞİ UZMANI
Bu tedbirler aşağıda belirtildiği gibi 6 ana grupta toplanmıştır . Yerine göre , bunlardan herhangi
birisi veya birden çoğu aynı anda tatbik edilmelidir .
1) İZOLE ETMEK :
Elektrik akımı , direnci fazla olan yalıtkan maddeler üzerinden geçemediği için , insanları etkilememesi için , elektrik akımının tamamen yalıtkan muhafazalar içine alınmasıdır . Bu metoda , elektrik işleriyle uğraşanların kendilerine toprağa karşı izole etmeleri de dahildir . Elektrikçilerde bu
uygulamanın örneği , yalıtkan baret , eldiven ve ayakkabı kullanılması ile yalıtkan bir zemin üzerinde durulması ve çalışılmasıdır . OHM kanununa göre AKIM = GERİLİM / DİRENÇ’ dir. Bu formüle göre bir devreden akan akım o devrenin direnci ile ters orantılıdır. Devrenin direnci ne kadar büyükse, o kadar az akım geçer. Yani elektrikçilerin, kendilerini toprağa göre azami dirençte tutmaları gereklidir.
2) TOPRAKLAMAK :
Topraklamaktan maksat , direkt faz veya kaçak akım intikal etmiş , normal olarak gerilim altında bulunmayan madeni aksamlara (mesela makine , tezgah ve cihaz şaselerine) temas eden bir insan üzerinden , insan sağlığı için tehlikeli bir akım şiddetinin geçmesine mani olmak üzere , bu yüzeylerin kabul edilebilir küçük bir topraklama direnci üzerinden yer altındaki topraklama elektrotlarına bağlanmasıdır . Aşağıdaki şekilde M motoruna A noktasında temas eden bir insan görülmektedir. Bu pozisyonda kaçak akımın önünde iki adet yol vardır ve bu iki yolun direnci birbirine paraleldir. Eğer motorun metal aksamına bir kaçak akım intikal ederse , bu akımın önünde toprağa gitmek iki adet yol vardır .Eğer motor topraklanmamış ise motorun gövdesinden toprağa kadar giden bir yoldan ( madeni aksam ,motorun monte edildiği beton zemin ,binanın temeline gidinceye kadar önüne çıkan yoldan) veya motora temas eden insan üzerinden toprağa gider .Eğer motor topraklanmamış ise ,birinci yolun direnci çok fazla olduğu için ,temas eden insanı tercih eder ve bu insan üzerinden toprağa giderek insanı çarpar .Eğer motor uygun bir şekilde ,yani küçük bir topraklama direnci üzerinden topraklanmışsa ,motorun toprağa geçiş direnci Rm ,motora A noktasında temas eden insanın toprağa geçiş direnci olan Ri’ den küçük olacağı için ,kaçak akımın çok büyük bir kısmı insan yerine motorun kendi topraklaması üzerinden toprağa gider . Ayrıca
Rm çok küçük olacak şekilde topraklama dizayn edildiği için ,akan kaçak akım çok büyük olacak ve motoru koruyan Rs sigortasını çok kısa bir zamanda attırarak devrenin enerjisini hemen kesecektir .
3) KÜÇÜK GERİLİM KULLANMAK :
Gerilim sınıflandırması aşağıdaki gibidir :
Küçük Gerilim : 0 – 42 Volt (Genel literatürde kabul edilen değer)
Tehlikeli Gerilim : Etkin değeri, alçak gerilimde 50 voltun üstünde olan, yüksek gerilimde hata süresine bağlı olarak değişen gerilimdir. (Elektrik Kuvvetli Akım Tesisler Yönetmeliğine göre)
Alçak Gerilim : Etkin değeri 1000 volt ya da 1000 voltun altında olan fazlar arası gerilimdir.
Yüksek Gerilim : Etkin değeri 1000 voltun üstünde olan fazlar arası gerilimdir. Yüksek gerilim de kendi arasında aşağıdaki gibi sınıflara ayrılır:
Orta Gerilim : Etkin değeri 1000 Voltla 52,000 Volt arasında olan gerilimdir.
Yüksek Gerilim : Etkin değeri 52.000 Voltla 300.000 Volt arasında olan gerilimdir.
Çok Yüksek Gerilim : Etkin değeri, 300.000 Voltla 800.000 Volt arasında olan gerilimdir.
Aşırı Yüksek Gerilim : Etkin değeri, 800.000 Volttan daha yüksek olan gerilimdir.
Yukarıdaki değerler alternatif akım için verildiğinden U e (Etkin Voltaj) = U t (Tepe Voltaj) / Karekök 2 ‘ dir.
42 Volt olarak düşünürsek : insana zarar veren akımlar 30 mA (0,030 A) ‘ den itibaren başladığı için , insanın toprağa geçiş direncinin R = 42 / 0,030 = 1.400 Ohm veya daha fazla olması gerekir.
Eğer Yönetmeliğin dediği gibi 50 Volt olarak düşünürsek, insanın toprağa geçiş direncinin R = 50 / 0,030 = 1.667 Ohm veya daha fazla olması gerekir.
Her iki gerilimde ve her kötü ihtimalde bile insanın toprağa geçiş direnci, yukarıda belirtilen direnç değerlerinin çok üzerindedir. YANİ, BU GERİLİMLER İNSANI ÇARPMAYACAKTIR.
Ancak bu kadar küçük gerilimle elde edilebilecek güçler az olacağı için , pratikte seyyar veya sabit lokal aydınlatmanın ve küçük güçlü bazı cihazların çalıştırılması haricinde fazla bir uygulanabilirliği yoktur .
4) ÇİFT İZOLASYONLU ALET KULLANMAK :
Çift izolasyonlu alet ,dışında ve içinde ,birbirinden bağımsız iki ayrı yüksek dansiteli yalıtkan tabakası bulunan ,bu nedenle dış yüzeyine kaçak akım intikal etmeyeceği için topraklanmasına da gerek olmayan bir alettir .Topraklama mecburiyeti olmadığı için ,bu aletler normal (yani topraklı olmayan)
kablo ,fiş ve prizlerle emniyetli bir şekilde kullanılabilir .Bu aletlerin karakteristik tanınma şekli, iç içe geçmiş olan iki adet karedir (
) . Aletlerin karakteristik bilgilerini içeren plakasında bu işaret aranmalıdır. Aşağıda çift izolasyonlu özelliğinde olan bir matkabın kesiti görülmektedir .Bu aletin elle tutulan yerleri yüksek derecede yalıtkan olduğu için, dış gövdeye kaçak akım hiçbir şekilde intikal etmez. Ancak aletin sadece uç kısmı metaldir, çalışma esnasında buradan tutulmaması gereklidir. Bu aletler, ancak su içine düşerse veya ıslanırsa , dış gövdeye kaçak akım intikal edebilir.
5) GÜVENLİK OTOMATİĞİ (KAÇAK AKIM KORUMA ANAHTARI) KULLANMAK :
Güvenlik otomatiği veya diğer güncel adıyla Kaçak Akım Rölesi veya Kaçak Akım Koruma Anahtarı, normal olarak gerilim altında bulunmayan makine ve cihazların madeni aksamına belli bir alt değerden itibaren kaçak akım intikal ettiğinde, dokunanların güvenliğini sağlamak üzere ,çok kısa bir zaman içinde devreyi bütün kutuplarda kesen bir cihazdır .Genelde insana zarar verebilecek minimum akım değeri olan 30 mA’ye göre ayarlanmaktadır .Bunun piyasadaki adı “Toprak kaçağı rölesi”’dir .Çalışma prensibi ,gelen ve dönen akımların eşit olması kuralından hareket ederek ,kaçak akım olması halinde dönen akımın daha az olması ve aradaki farkın tespit edilmesidir .
Prensip şeması aşağıdaki resimde görüldüğü gibidir. Elektrikle beslenen bir cihaza temas eden , kişiye kaçak akım intikal ederse bu akım insan üzerinden toprağa gider .Bu durumda cihazdan dönen akım, cihaza gelen akımdan, bu kaçak akımın miktarı kadar daha azdır .Gelen ve dönen akımlar , demir çekirdekli halka şeklindeki bir diferansiyel transformatör üzerinden geçer .Bu trafonun üzerindeki üçüncü algılama sargısı bu farkı algılar ve üzerinde bir gerilim endüklenir. Bu gerilim ise bir elektromıknatısı çalıştır. Bu elektromıknatıs ise, gelen akımın faz ve nötrüne kumanda eden bir açma anahtarını çalıştırır .Neticesinde saniyenin kesirlerinde bu kaçak akım algılandığında cihaza gelen elektrik akımı hem faz ve hem de nötrde kesilir .Böylece kaçak akım kişiye zarar veremeden , elektrik enerjisi kesilmiş olur.
6) AYIRICI (GÜVENLİK) TRANSFORMATÖRÜ KULLANMAK :
Güvenlik transformatörü, primer ve sekonder sargıları birbirinden ayrı sarılan ( yani oto transformatör şeklinde olmayan) , sekonder çıkışlarından hiçbirinin topraklanmadığı, diğer bir söyleyişle çıkış uçları topraktan izole edilmiş olan, genelde 1/1 transformasyon oranlı bir transformatördür. Bunun kullanılmasındaki maksat , gerilim veya akım transformasyonu değil fakat toprakla ilişiği olmayan (topraktan izoleli) bir şebeke gerilimi elde etmektir .Bu transformatörün çıkışında faz-toprak çevrimi yoktur, sadece faz-nötr çevrimi vardır .Bu nedenle ,bu transformatör üzerinden beslenen bir cihazda ,toprak üzerinden devresini tamamlayan bir kaçak akım mevcut olamaz . Sekonder tarafındaki faz , elle tutulsa bile, tutan kişiyi elektrik çarpmaz ,zira bu akımın toprak dönüşü yoktur . Ancak eğer çıkış uçları arasına girilirse, yani çıkışta faz ile nötr arasına girilirse, faz-nötr kapalı devresi içine girileceği için elektrik akımına çarpılır. Böyle bir transformatöre, anma akımı 16 A olan bir tüketici bağlanabilir .Bu transformatörlerin orijinal özelliklerinin bozulmaması için , sekonder akım devreleri topraklanmamalı ve öteki tesis bölümlerine iletken olarak bağlanmamalıdır .
Moderatör tarafında düzenlendi: