Elektronik Cihazların Topraklamanın Önemi

Elektronik cihazların güvenliğini sağlamak ve arızaları giderebilmek için cihazların topraklanması diğer cihazlardan farklı olmadığını gözlemek mümkündür.  Güvenli topraklama,  devre kesicilerin ya da sigortaların hızlı olarak açılmasıyla ilgili tüm elektrik sistemi ve ekipmanlara maruz kalan metal yüzeyler arasında voltaj farklılıkları insanlar için güvenli seviyelerde olması gerekir.  Topraklama hakkında daha detaylı bilgi almak isterseniz topraklama nedir?  yazımızı okuyabilirsiniz.

Elektronik sistemlerin farklı oluşu,  devre bileşenlerinin nispeten küçük geçici gerilimlere ve akımlara karşı duyarlı olduğu gözlenmiştir.  Ayrıca katı cihazların doğasında çok hızlı olmaları da gerekir.  Bu nedenle eşit derecede hızlı elektriksel rahatsızlıklardan çok fazla etkilendikleri görülür.  Yıldırım bile,  neredeyse tüm elektronik cihazlara göre daha yavaş ve geçicidir diyebiliriz.

Elektronik Cihazların Ve Sistemlerin Düzgün Çalışması İçin Tipik Tehditler

1-)Yıldırım:  Doğrudan darbeler yapar ancak etkileri aynı zamanda tepeden tırnağa buluttan ve yakındaki gerilimlerin neden olduğu darbelerden meydana geldiği görülür.

2-)Geçici Olayları Değiştirme:  Elektrik şebekesi operasyonlarından güç faktörü kapasitör anahtarlamasından,  yıldırım çarpması önleyici çalışmasından ve hata giderme faaliyetlerinden geçici anahtarlama özellikle yakındaki güç devrelerinde görülür.

3-)Statik Elektrik:  Donanıma doğrudan yaylar uygulanarak yapılır.  Fakat bazı durumlarda donanıma yakın yaylarda donatıyı etkilediği görülür.

4-)Elektrik Hızlı Geçici:  Genel olarak,  ekipmandaki kontaktörlerin ve röle  bobinlerinde ark temasları ya da manyetik alanların çökmesi sonucu etkilenen donanımın çok yakınında genellikle bulunduğunu söyleyebiliriz.

Geçici Problem Çözme Temelleri: 

Geçici problemleri çözmek sanıldığı kadar kolay değildir.  Rastgele veya tekrarlayıcı olurlar.  Genellikle,  kolayca analiz edilemeyen dalga şekilleri bulunur.

1-)Aşırı gerilim koruyucu cihazlarda (SPD’ler) AC güç iletkenlerinde aşırı gerilimleri (aşırı gerilim voltajları) sınırlandırdığı görülür.

2-)Elektronik donanıma bağlı olarak güç devrelerinde ve ekipman ünitelerini birbirine bağlayan verilerde sinyal devresi kablolarında elektrik gürültüsü alma şansının azaltıldığı görülür.  Bu genel olarak,  kanallarda dahil olmak üzere  devrelerinin uygun şekilde yönlendirilerek topraklanması için gereklilikleri gözlemleyerek güç ile veri sinyal kablolarının uygun bir şekilde bir birlerinden ayrılmasını sağlayarak gerçekleştirilebilir.

3-)Her tür ekipman topraklama iletkenin doğru montajını ve servis girişinde ayrıca türetilmiş AC sistemlerini nötr terminal topraklama,  birleştirme gibi işlemleri içeren düzgün topraklama sistemi olarak karşımıza çıkar.

Birbirine Bağlı Elektronik Ekipman Sistemleri: 

Sinyal,  veri ya da telekomünikasyon kablolarıyla birbirine bağlanarak elektronik sistemlerin topraklanmasıdır.  İki türlü topraklanma çeşidi vardır.

1-)Yangın ve personel koruması için güvenlik topraklanması.  Bu topraklanma türü,  elektrik sistemi arızalarını ve yıldırım gibi geçici olayları,  hasarları en aza indirerek ekipmanın korunmasını sağlar.

2-)Bir elektronik sistemini oluşturan birbirine bağlı ekipmanların çeşitli öğeleri içindeki veri devrelerini ve katı hal bileşenlerini koruyarak içindeki performansın topraklanması sağlanır.

Harmonikler: 

Tek başına harmonik akım ve gerilim üretimi, hatalı bir devre ya da harmonik akımın bir kısmını ekipman topraklama sistemini etkilemediği bir aksaklık olmadıkça topraklama problemi olmaz.  Bu yüzden de çaba harmonikleri damgalamak değil,  yanlış veya hatalı bileşeni bulmak ve onarımı gerçekleştirmek için çok önem arz eder.

Harmonikler genel olarak,  bilgisayarlar gibi hattan nötr bağlantılı doğrusal olmayan yükleri desteklediği için üç fazlı ve ağ bağlantılı bir ac sisteminin,  nötr iletkeni için önemli bir güvenlik sorunudur. Bu yüzden tüm nötr yolun ile ilgili hat iletkenleri kullanılan genliğin %200’üne varan oranlarda arttığı gözlenir.

Üçüncü harmonikten ve triplens adı verilen diğer garip çoklu harmoniklerden kaynaklanan aşırı yüklenme nedeniyle yangından kaçması için düzenli yapıldığı görülür.  Harmoniklerin doğru sistem çalışmasına müdahale etmesini önlemek için başka adımlarda gerekir.  Bununla beraber,  ac kaynağında nötr iletkenin topraklanması için seçilen tam yöntem ve nokta,  harmoniklerle ilgili sorunları iyileştirmeyecektir.  Neredeyse tüm tasarımlarda nötrün topraklanması NEC ihlali olma olasılığı çok yüksek olup personel güvenliğini azaltacaktır.

Harmonik Akım Filtreleri(Tuzaklar):

Harmonik filtreler,  akım içinden geçen ekipman topraklanma sistemine yanlış yönlendirilmedikçe topraklanma sorun değildir.  Tipik olarak,  harmonik filtreler hattan hatta nötr veya her ikisine bağlıdır.  Fakat asla donanıma ya da başka bir toprağa bağlanması mümkün değildir.

Dalgalanma Koruyucu Cihazlar (SPD) Ve Topraklanma Bağlantıları

Hattan hatlara ve hattan nötr bağlantılara ek olarak,  devrenin koruyucu topraklanma iletkenine aşırı gerilim koruyucu cihazlarda (SPD’ler) bağlanır.  Daha sonra SPD’yi çalıştıran ve bunun içinden ekipman topraklama iletkenine akım akışına neden olan herhangi bir geçici voltaj,  SPD’nin kurulum noktasında ölçülen toprak potansiyelini ve sıfır voltaj referansı olarak kullanan uzak toprağa yükseltir.  SPD’ler dik dalga cepheleri ile çok yüksek voltajlara maruz kaldıkları için,  topraklanma sistemi üzerinde eş zamanlı etkiler gözlenerek çok şiddetli olurlar.

Katot Işın Tüpü(CRT) Tabanlı Ekipmanlarla Toprak Akımı İletişimi:

Güç sisteminin 60 Hz’lik temel ile ilgili olanlarla ondan gelen harmonikler gibi düşük frekanslı manyetik alanların bazen CRT’nin ekranındaki görüntüyü boyamak amacıyla kullanılan elektron ışınları normal sapmaya göre müdahale edilir.  Bu manyetik alan girişimleri,  ekipmanın operatörü tarafından genel olarak çok rahatsızlık duyulacak şekilde dalgalı ya da dalgalanan bir ekran görüntüsüyle karşımıza çıktığı görülür.  Bu tür girişimlerde yer alan tipteki manyetik alanlar topraklanma iletkenlerinde kullanılması koşuluyla sürekli ya da neredeyse eklenmiş ek ekipman topraklanma iletkenlerinde akımın akışıdır,  topraklanma elektrot iletkenleri,  yapısal çelik elemanlar,  boru,  kanal,  kablo,  tepsiler,  kablo kanalları vb. Bu ögelerin herhangi birinde başıboş toprak akımları,  CRT’nin ekranında aynı etkileri gösterir.

Manyetik alanların bir CRT üzerinde etkilerini azaltmak için bir başka pratik yaklaşım,  parazite dahil olanlarla birlikte topraklanmış ürünler arasındaki topraklama/yapıştırma bağlantılarının sayısını ve konumunun artması gerekir.  Örneğin;  soğuk su boruları,  inşaat çeliği ve topraklama elektrot iletkenleri arasında daha fazla bağlanma genellikle sorunu çözer.

1 YORUM

  1. Elektrikçi olarak makaleleriniz bizim için çok değerli bilgiler içeriyor. Sizi ürettiğiniz kaliteli içeriklerden dolayı tebrik ediyorum.

BİR CEVAP BIRAK

Please enter your comment!
Please enter your name here