Uçaklarda ve Gemilerde Topraklama Nasıl yapılır? |
12.03.2014
1.Bölüm
Toprağın olmadığı araçlarda topraklama ve güvenlik sistemi potansiyel fark, anot ve katot uçları arası elektron alışverişi, çinko tutyalar ile sağlanır. Bu sayede istenilmeyen herhangi bir elektrik devresinin insan, elektronik sistem vb üzerinden tamamlaması engellenmiş olur. Yazımızın birinci bölümünde önce topraklama hakkında bilgiler vereceğiz daha sonra gemilerdeki topraklama sistemini anlatacağız.
Günümüzde birçok sektörde kullandığımız araçların başında gelen uçaklardan ve gemilerden bahsedeceğiz. Hepimiz yapılarımızda, araçlarımızda günümüzün büyük bir bölümünde elektriği kullanıyoruz. Elektriğin insan hayatında ne kadar önemli olduğunu bir düşünelim. 1 saniyeliğine de olsa elektriğin tüm dünyamızdan gittiğini düşünelim. Yaşanacak olumsuzlukları saymakla bitiremeyiz.
Elektriğin bize olumlu yönlerini gün geçtikçe ne kadar kontrollü şekilde kullandığımızı okuyoruz ve duyuyoruz. Peki bu elektriği güvenli olmayan bir şekilde kullanabilir miyiz? Yani bizim hayatımızın büyük nimeti olan elektrik bize olumsuz tarafını da gösterirse ne olur? Bu soruların cevabı şu ana kadar birçok topraklama, tesis güvenliği gibi derslerde ve bu işlerle ilgilenen firmalardan aldığımız düşüncelerle bazı bilgiler elde ettik. Şimdi gelelim toprağın olmadığı yerlerde bu güvenlik önlemlerini nasıl alacağız. Öncelikle elektrik topraklamanın ne ve neden önemli olduğu ile başlayalım.
Topraklama her şeyin aynı potansiyelde olduğundan emin olmak ve diğer güvenlik konuları için kullanılır. Elektrik topraklama tüm elektrik sistemlerinin toprağa birleştirilmesi gerekliği anlamına gelmez. Yani toprak olmasa da topraklama yapılabilir. Örneğin, pille çalışan bir fener ya da arabanızın elektrik sistemi toprağa bağlı değildir. Toprak çok büyük bir elektrik yükü bankası olduğu için topraktan istediğimiz kadar yük alıp istediğimiz kadar yük verebiliriz.
Gemilerde ve denizde bulunan ekipmanlarda genellikle elektrik sisteminin tüm topraklama hatları bir topraklama barasında bir araya getirilir ve buradan suyun altında bulunan metal bir levhaya bağlantı yapılır.Yani burda tüm elektrik devresine topraklama için bir düğüm noktası oluşturulur. Bu levha tuzlu suya dayanıklıdır ve boyanmaz. Esasen geminin gövdesi de elektrik topraklama için kullanılabilir ancak geminin gövdesi boya ile kaplandığından suyla arasındaki iletkenlik iyi değildir.
Diğer yandan yapılan başka bir topraklama da statik elektriğe karşı topraklamadır. Sürtünme vb. sebepler sonucunda oluşabilecek statik elektriği de topraklamak gerekir. Tanklar, makine şaftları, dümen vb. bunlarda aynı topraklama plaketine bağlanır. Navigasyon ve elektronik cihazların topraklaması için ikinci bir levha da kullanılabilir. Bu oluşabilecek parazitleri gidermek amacıyla önemlidir.
Bu anlattıklarımızı biraz daha açalım. Öncelikle yazının büyük bir bölümünde zink (Çinko) tutyaları kavramından bahsedeceğiz. (Zink kelimesi kimyada da kullandığımız Zn kısalmasından gelir. Çinkonun flemenkçe dilindeki anlamıdır)
Zink (Çinko) Tutyaları Nedir ?
Elektronları kolay fırlatabilme özelliğinde olan ve genellikle yumuşak metallerden olan çinkodan üretilen bir nevi metal malzemedir. Tutyalarda çinko kullanılmasının sebebi çinkonun atomsal bağlarının zayıf olmasıdır.
Zink (Çinko) Tutya Nasıl Çalışır?
Tutya, en kolay elektron verebilen çinko malzemesinden yapıldığını söylemiştik. Çinko doğadaki en aktif metallerden biri olması bu olayda anot rolünü üstmesine neden olur. Bu sayede bir elektriksel devre oluşur ve devre tamamlanır. Dolayısıyla teknede bulunan pervane, şaft vb. parçalar devreye girmeyerek, güvenliği sağlanmış olur.
Gemilerde katodik koruma ise iki şekilde yapılır. İlki ve en yaygın olan zink tutyaları kullanarak yapılır. teknenin gövdesi metal olmasa bile, suyun altındaki metal aksamlar (şaft, pervane vb.) koruma altına alınmış olur. Burada elektronlar daha düşük potansiyelli başka bir metale doğru akmaktadır. Bu olaya korizyon denir.Yani basit bir şekilde teknenin metal kısmından elektron transfer olacağına bu zink tutyalardan transfer olur. Teknenin gövdesinde ve su hattı altında çeşitli yerlere monte edilen zink tutyaların bir ömür süresi vardır ve yerine yenileri konması gerekir. Bu süre aralığı ise 1 ile 3 sene arasıdır. Bu süre suyun tuz derecesine, komşu tekneler ve metal cisimlerin aktiflik durumuna ve de teknenin elektrik sistemin topraklama kalitesine bağlıdır.
İkinci yöntem elektriksel bir sistemdir. Az kullanılır.Bu sistemde teknenin baş tarafında su altında olan bir adet anot, teknenin arka tarafına ise bir adet katot monte edilir. Bu anot ve katotlar teknenin içerisinden katodik koruma cihazına kablolarla bağlıdır. Anot sürekli olarak elektron gönderir, katot da bu elektronları kabul eder. Böylelikle aktif olan metallerin yapacağı elektron alışverişi yerine bu sistem gerçekleştirir. Bu sistem uzun ömürlü olup maliyeti çinkolu sistemden daha yüksektir. Bu sistemin besleme gerilimi 24 V Doğru gerilimdir.
2.Bölüm
İlk yazımızda genel olarak topraklamanın önemini, neden gerekli olduğunu, çinko tutyaları ve gemilerdeki topraklama sistemini anlatmıştık. Yazımızın ikinci bölümünde ise uçaklardaki topraklama sisteminden bahsedeceğiz.
Yazımızın birinci bölümünde gemilerde ve diğer deniz taşıtlarında kullanılan topraklamayöntemini anlattık. Şimdi ise uçaklarda ve diğer hava taşıtlarında kullanılan topraklama yöntemine geçelim.
Hava araçlarında durum biraz daha farklıdır. Uçak ile toprak arasında doğrudan bir bağlantı elbette ki yoktur. Ancak bu işlevi yerine getirecek başka mekanizmalar vardır. Uçak kendi içinde kapalı bir sistem olduğundan topraklama bağlantısına ihtiyaç duymaz. Uçakta biriken statik yükün boşaltılması içinse kanatta ve kuyruk arka kenarında metal küçük çıkıntılar bulunur. Uçak yere indiğinde bu tür bir elektrik topraklaması ile uçuş sırasında üzerinde biriken elektrik boşaltılabilir.
Uçağa herhangi yıldırım düşmesine karşı paratoner veya benzeri bir koruma sistemine ihtiyaç yoktur, uçağın iletken dış yüzeyi elektrik tertibatından ve yıldırımdan etkilenebilecek diğer sistemlerden (yakıt deposu gibi) izole edilmiş ve çeşitli başka önlemler alınmıştır (elektronik aygıtları korumak için, vb.). Ayrıca yakıt doldurma sırasında da oluşabilecek olası potansiyel farklarını ortadan kaldırmak ve oluşabilecek kıvılcımları önlemek için pompa ya da yakıt kamyonu ile de bağlantı yapılır.Bu şekilde olası bir faciadan kurtulmuş olunur.
Birçoğumuz uçağa binme tecrübesi yaşadık. Uçakta elektronik eşyalar için, mutfağında mutfak gereçleri vs. için prizlerin kullanıldığını gördük. Peki bu prizlerin bağlantısı nasıldır ? Uçaklardaki prizlerde toprak hattı var mıdır ? Elektrik çarpması için toprakla bağlantısı olması gerekmiyor mu?
Elektrik akımının akması için, iki su deposu arasında su akışını sağlamak için birisinin yüksekte, diğerinin alçakta olması gerektiği gibi, yüksek gerilime sahip bir kaynakla düşük gerilime sahip bir nokta arasında iletken bir bağlantı olması gerekir. Yani akımın oluşabilmesi için iki nokta arasında bir potansiyel fark olmalıdır.Bu demektir ki elektriğin akması için mutlaka toprakla bağlantı gerekmez, kaynaktan farklı gerilime sahip bir noktaya yapılacak bağlantı yeterlidir. Uçakta ya da yerde elektrik çarpmasının sebebi farklı gerilimlerdeki iki nokta arasındaki bu bağlantının insan vücudu tarafından sağlanmasıdır. Elektrik prizlerindeki iki çıkış prize takılacak bir aletin elektrik kullanabilmesini sağlamak amacıyla farklı gerilimlerdedir.
Diğer bir yandan uçakların kasaları genellikle elektrik sisteminden izole edilmiş olur. Bunun sonucu olarak uçağın iç ya da dış yüzeyi prizin iki çıkışından da farklı gerilme sahip olabilir.Bu durum istenmeyen elektrik devreleri oluşturabilir. Bu durumda uçaklarda prizlerin iki çıkışından birine dokunulduğunda, eğer uçağın yüzeyine de temas ediliyorsa, elektrik çarpması riskini ortaya çıkarır. Unutulmamalıdır ki uçağın yüzeyinden elektriksel olarak izole olmak (kauçuk tabanlı ayakkabılar, lastik eldivenler vb. giyerek), prizle uçağın kasası arasındaki devrenin tamamlanmasını engeller. Herşeyden önce insan sağlığına dikkat edilmelidir.
12.03.2014
1.Bölüm
Toprağın olmadığı araçlarda topraklama ve güvenlik sistemi potansiyel fark, anot ve katot uçları arası elektron alışverişi, çinko tutyalar ile sağlanır. Bu sayede istenilmeyen herhangi bir elektrik devresinin insan, elektronik sistem vb üzerinden tamamlaması engellenmiş olur. Yazımızın birinci bölümünde önce topraklama hakkında bilgiler vereceğiz daha sonra gemilerdeki topraklama sistemini anlatacağız.
Günümüzde birçok sektörde kullandığımız araçların başında gelen uçaklardan ve gemilerden bahsedeceğiz. Hepimiz yapılarımızda, araçlarımızda günümüzün büyük bir bölümünde elektriği kullanıyoruz. Elektriğin insan hayatında ne kadar önemli olduğunu bir düşünelim. 1 saniyeliğine de olsa elektriğin tüm dünyamızdan gittiğini düşünelim. Yaşanacak olumsuzlukları saymakla bitiremeyiz.
Elektriğin bize olumlu yönlerini gün geçtikçe ne kadar kontrollü şekilde kullandığımızı okuyoruz ve duyuyoruz. Peki bu elektriği güvenli olmayan bir şekilde kullanabilir miyiz? Yani bizim hayatımızın büyük nimeti olan elektrik bize olumsuz tarafını da gösterirse ne olur? Bu soruların cevabı şu ana kadar birçok topraklama, tesis güvenliği gibi derslerde ve bu işlerle ilgilenen firmalardan aldığımız düşüncelerle bazı bilgiler elde ettik. Şimdi gelelim toprağın olmadığı yerlerde bu güvenlik önlemlerini nasıl alacağız. Öncelikle elektrik topraklamanın ne ve neden önemli olduğu ile başlayalım.
Topraklama her şeyin aynı potansiyelde olduğundan emin olmak ve diğer güvenlik konuları için kullanılır. Elektrik topraklama tüm elektrik sistemlerinin toprağa birleştirilmesi gerekliği anlamına gelmez. Yani toprak olmasa da topraklama yapılabilir. Örneğin, pille çalışan bir fener ya da arabanızın elektrik sistemi toprağa bağlı değildir. Toprak çok büyük bir elektrik yükü bankası olduğu için topraktan istediğimiz kadar yük alıp istediğimiz kadar yük verebiliriz.
Gemilerde ve denizde bulunan ekipmanlarda genellikle elektrik sisteminin tüm topraklama hatları bir topraklama barasında bir araya getirilir ve buradan suyun altında bulunan metal bir levhaya bağlantı yapılır.Yani burda tüm elektrik devresine topraklama için bir düğüm noktası oluşturulur. Bu levha tuzlu suya dayanıklıdır ve boyanmaz. Esasen geminin gövdesi de elektrik topraklama için kullanılabilir ancak geminin gövdesi boya ile kaplandığından suyla arasındaki iletkenlik iyi değildir.
Diğer yandan yapılan başka bir topraklama da statik elektriğe karşı topraklamadır. Sürtünme vb. sebepler sonucunda oluşabilecek statik elektriği de topraklamak gerekir. Tanklar, makine şaftları, dümen vb. bunlarda aynı topraklama plaketine bağlanır. Navigasyon ve elektronik cihazların topraklaması için ikinci bir levha da kullanılabilir. Bu oluşabilecek parazitleri gidermek amacıyla önemlidir.
Bu anlattıklarımızı biraz daha açalım. Öncelikle yazının büyük bir bölümünde zink (Çinko) tutyaları kavramından bahsedeceğiz. (Zink kelimesi kimyada da kullandığımız Zn kısalmasından gelir. Çinkonun flemenkçe dilindeki anlamıdır)
Zink (Çinko) Tutyaları Nedir ?
Elektronları kolay fırlatabilme özelliğinde olan ve genellikle yumuşak metallerden olan çinkodan üretilen bir nevi metal malzemedir. Tutyalarda çinko kullanılmasının sebebi çinkonun atomsal bağlarının zayıf olmasıdır.
Zink (Çinko) Tutya Nasıl Çalışır?
Tutya, en kolay elektron verebilen çinko malzemesinden yapıldığını söylemiştik. Çinko doğadaki en aktif metallerden biri olması bu olayda anot rolünü üstmesine neden olur. Bu sayede bir elektriksel devre oluşur ve devre tamamlanır. Dolayısıyla teknede bulunan pervane, şaft vb. parçalar devreye girmeyerek, güvenliği sağlanmış olur.
Gemilerde katodik koruma ise iki şekilde yapılır. İlki ve en yaygın olan zink tutyaları kullanarak yapılır. teknenin gövdesi metal olmasa bile, suyun altındaki metal aksamlar (şaft, pervane vb.) koruma altına alınmış olur. Burada elektronlar daha düşük potansiyelli başka bir metale doğru akmaktadır. Bu olaya korizyon denir.Yani basit bir şekilde teknenin metal kısmından elektron transfer olacağına bu zink tutyalardan transfer olur. Teknenin gövdesinde ve su hattı altında çeşitli yerlere monte edilen zink tutyaların bir ömür süresi vardır ve yerine yenileri konması gerekir. Bu süre aralığı ise 1 ile 3 sene arasıdır. Bu süre suyun tuz derecesine, komşu tekneler ve metal cisimlerin aktiflik durumuna ve de teknenin elektrik sistemin topraklama kalitesine bağlıdır.
İkinci yöntem elektriksel bir sistemdir. Az kullanılır.Bu sistemde teknenin baş tarafında su altında olan bir adet anot, teknenin arka tarafına ise bir adet katot monte edilir. Bu anot ve katotlar teknenin içerisinden katodik koruma cihazına kablolarla bağlıdır. Anot sürekli olarak elektron gönderir, katot da bu elektronları kabul eder. Böylelikle aktif olan metallerin yapacağı elektron alışverişi yerine bu sistem gerçekleştirir. Bu sistem uzun ömürlü olup maliyeti çinkolu sistemden daha yüksektir. Bu sistemin besleme gerilimi 24 V Doğru gerilimdir.
2.Bölüm
İlk yazımızda genel olarak topraklamanın önemini, neden gerekli olduğunu, çinko tutyaları ve gemilerdeki topraklama sistemini anlatmıştık. Yazımızın ikinci bölümünde ise uçaklardaki topraklama sisteminden bahsedeceğiz.
Yazımızın birinci bölümünde gemilerde ve diğer deniz taşıtlarında kullanılan topraklamayöntemini anlattık. Şimdi ise uçaklarda ve diğer hava taşıtlarında kullanılan topraklama yöntemine geçelim.
Hava araçlarında durum biraz daha farklıdır. Uçak ile toprak arasında doğrudan bir bağlantı elbette ki yoktur. Ancak bu işlevi yerine getirecek başka mekanizmalar vardır. Uçak kendi içinde kapalı bir sistem olduğundan topraklama bağlantısına ihtiyaç duymaz. Uçakta biriken statik yükün boşaltılması içinse kanatta ve kuyruk arka kenarında metal küçük çıkıntılar bulunur. Uçak yere indiğinde bu tür bir elektrik topraklaması ile uçuş sırasında üzerinde biriken elektrik boşaltılabilir.
Uçağa herhangi yıldırım düşmesine karşı paratoner veya benzeri bir koruma sistemine ihtiyaç yoktur, uçağın iletken dış yüzeyi elektrik tertibatından ve yıldırımdan etkilenebilecek diğer sistemlerden (yakıt deposu gibi) izole edilmiş ve çeşitli başka önlemler alınmıştır (elektronik aygıtları korumak için, vb.). Ayrıca yakıt doldurma sırasında da oluşabilecek olası potansiyel farklarını ortadan kaldırmak ve oluşabilecek kıvılcımları önlemek için pompa ya da yakıt kamyonu ile de bağlantı yapılır.Bu şekilde olası bir faciadan kurtulmuş olunur.
Birçoğumuz uçağa binme tecrübesi yaşadık. Uçakta elektronik eşyalar için, mutfağında mutfak gereçleri vs. için prizlerin kullanıldığını gördük. Peki bu prizlerin bağlantısı nasıldır ? Uçaklardaki prizlerde toprak hattı var mıdır ? Elektrik çarpması için toprakla bağlantısı olması gerekmiyor mu?
Elektrik akımının akması için, iki su deposu arasında su akışını sağlamak için birisinin yüksekte, diğerinin alçakta olması gerektiği gibi, yüksek gerilime sahip bir kaynakla düşük gerilime sahip bir nokta arasında iletken bir bağlantı olması gerekir. Yani akımın oluşabilmesi için iki nokta arasında bir potansiyel fark olmalıdır.Bu demektir ki elektriğin akması için mutlaka toprakla bağlantı gerekmez, kaynaktan farklı gerilime sahip bir noktaya yapılacak bağlantı yeterlidir. Uçakta ya da yerde elektrik çarpmasının sebebi farklı gerilimlerdeki iki nokta arasındaki bu bağlantının insan vücudu tarafından sağlanmasıdır. Elektrik prizlerindeki iki çıkış prize takılacak bir aletin elektrik kullanabilmesini sağlamak amacıyla farklı gerilimlerdedir.
Diğer bir yandan uçakların kasaları genellikle elektrik sisteminden izole edilmiş olur. Bunun sonucu olarak uçağın iç ya da dış yüzeyi prizin iki çıkışından da farklı gerilme sahip olabilir.Bu durum istenmeyen elektrik devreleri oluşturabilir. Bu durumda uçaklarda prizlerin iki çıkışından birine dokunulduğunda, eğer uçağın yüzeyine de temas ediliyorsa, elektrik çarpması riskini ortaya çıkarır. Unutulmamalıdır ki uçağın yüzeyinden elektriksel olarak izole olmak (kauçuk tabanlı ayakkabılar, lastik eldivenler vb. giyerek), prizle uçağın kasası arasındaki devrenin tamamlanmasını engeller. Herşeyden önce insan sağlığına dikkat edilmelidir.