Aes thumbnail

TOPRAK EMPEDANS VE DİRENÇ ÖLÇME METOTLARI

ELEKTRÝK  -ELEKTRONÝK  -  BÝLGÝSAYAR  MÜHENDÝSLÝÐÝ  10.  ULUSAL  KONGRESÝ
TOPRAK EMPEDANS VE DİRENÇ ÖLÇME METOTLARININ 
KARŞILAŞTIRILMASI 
Onur KATİPOĞULLARI 
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü 
okatipogullari@penta.gyte.edu.tr  
M. Hakan HOCAOĞLU 
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü 
hocaoglu@penta.gyte.edu.tr 
A n a h t a r   K e l i m e l e r :   T o p r a k l a m a ,   T o p r a k   Ö z d i r e n c i ,   T o p r a k l a m a   D i r e n c i ,   T o p r a k l a m a   E m p e d a n s ý ,   G e r i l i m   D ü þ ü m ü   M e t o d u
Özet 
Günümüzde 
topraklama  sistemleri  geniş  alanlar ı 
kapsayan  kompleks  bir  yapıya  sahiptir.  Bu  çalışmada 
topraklama  sistemleri  hem  direnç  olarak  hem  de 
empedans olarak ayrı ayrı incelenmiştir. Toprak direnci 
ölçme  metotları 
ölçme  metotları 
özetlenerek, 
arasındaki  farklar  belirlenmiştir.  Topraklama  direnci 
ölçme  yöntemleri  gerçek  bir  sistemde  denenmiş  ve 
sonuçlar karşılaştırılmıştır. 
empedansı  ölçme 
gerilim 
Toprak  empedansını  belirleyebilmek  için  bir  ölçme 
sistemi    düzenlenmiş  ve  gerçek  bir  sistem  üzerinde 
denenmiştir.  Toprak 
sistemi 
oluşturulurken 
düşümü  metodu 
basit 
(B.G.D.M.)  esas  alınmıştır.  Toprak  direnci  ile  toprak 
toprak 
empedansı  değerleri  karşılaştırılmış  ve 
empedansının  toprak  direncinden  daha  büyük  olduğu 
tespit  edilmiştir.  Toprak  empedansını  göz  önüne 
almadan  yapılacak 
sistemi  emniyet 
analizinin  güvenlik  sınırları  içinde  kalmayabileceği 
sisteminin  geniş 
görülmüştür.  Empedans  ölçme 
topraklama sistemleri üzerinde denenmesi ileri çalışma 
olarak planlanmaktadır. 
topraklama 
büyük  kısmı 
incelenmelidir.  Bir  metre  yarıçaplı 
yarıküre  için  direncin  %90’ı  10 metrelik  yarıçap  içini 
oluşmaktadır [4]. 
Toprak  özdirenci  değişken  niteliktedir  10 Ω-m  ile 
10000 Ω-m  arasında  olduğu  gözlenmiştir.  Toprak 
özdirenci  toprak  tipine,  sıcaklığına,  rutubetine,  tuz 
oranına  bağlıdır.  Her  tesis  için  toprak-elektrot  direnç 
değeri  toprak  özdirencine  bağlı  olarak  günlük  ve 
mevsimsel  olarak  değişebilir,  bu  sebepten  dolayı 
ölçümler  %10  tolerans  göz  önüne  bulundurularak 
yapılması uygun düşmektedir [4]. 
2 
Test Teknikleri 
tekniklerin 
tamamında 
Bu 
referans  elektrotunun 
oldukça  büyük  ve  direncinin  yaklaşık  sıfır  olduğu 
kabul  edilmektedir.  Test  elektrotları  da  bu  özelliği 
paylaşmalıdır.  Eskiden  kullanılan  ortak 
referans 
elektrotu  su  borularıydı.  Fakat  plastik  boruların 
kullanımının  yaygınlaşmasıyla  uygunluğunu  kaybetti. 
Aynı  zamanda,  su  borularının  kullanılması  geniş 
alanları  kapsayan  devrelerde  toprak  sistem  direncinin 
referansının 
da 
sistemler 
paylaşılmasına sebep olmaktaydı. 
tarafından 
başka 
1  Giriş 
Toprak  direncinin  doğru  olarak  ölçülmesi  sağlıklı 
çalışan bir topraklama sistemi düzenlenmesinde önemli 
yer  tutar.  Standartlarda  [1-3]  topraklama  sistemi  Şekil 
1’deki  gibi  toprak  içine  gömülmüş  saf  bakır  yarı  küre 
olarak tanımlamaktadır. 
Elektrik  güç  sistemlerinin  etkin  olarak  topraklanmaya 
başlamasıyla  beraber  topraklama  direncinin  doğru 
olarak  belirlenmesi  birçok  çalışmaya  konu  olmuştur 
[5].  Bu  çalışmalar  neticesinde  farklı  ölçme  metotları 
ortaya çıkmıştır. Bu metotların en çok kabul görenleri 
aşağıda kısaca özetlenmektedir. 
2.1 
Basit Gerilim Düşümü Metodu 
Topraklama  sistemi  direncinin  bulunmasında  en  çok 
kabul  gören  metottur  [6].  Ölçme  düzeni  Şekil  2’de 
gösterildiği gibidir. 
Şekil 1 Toprak içine gömülü elektrot. 
Bu  şekilde  tanımlanan  elektrot  toprak  direncine  etki 
eden faktörler şu şekilde sıralanabilir; 
İletken elektrotun metalik direnci 
• 
•  Yarı  küre  yüzeyi  ile  onun  çevresini  kaplayan 
toprağın temas direnci 
•  Toprak özdirenci 
İlk  şık  elektrotun  uygun  bir  iletkenden  yapılması  ile 
ihmal  edilebilir.  Bundan  dolayı  elektrotun  toprak 
direnci,  en  çok  elektrotun  etrafındaki 
toprağın 
karakteristiği  ile  elektrotun  şekline  bağlıdır.  Pratikte, 
direnç  genellikle  elektrotun  etrafındaki  sınırlı  hacim 
içinde  kalan  bölgede  oluşmaktadır.  Geniş    alanları 
kapsayan  topraklama  sistemlerinde  toprağın  oldukça 
Şekil 2 Ölçme devresi. 
Burada  iki  elektrot  kullanılmaktadır.  Bunlar  akım 
elektrotu  (CE)  ile  gerilim  elektrotudur  (PE).  Akım 
elektrotu  topraklama  sisteminden  C  kadar  uzakta 
toprağa  çakılır.  Böylelikle  topraklama  sisteminden 
toprağa  akan  I  akımı,  akım  elektrotu  yoluyla  akım 
kaynağına  dönebilmektedir.  Akımın  akışı 
toprak 
yüzeyi  boyunca  bir  gerilim  profili  oluşturur.  CE  ve 
E’yi  birleştiren  hat  boyunca  ardıl  noktalardaki 
potansiyel, gerilim probu ile ölçüldüğünde bir eğri elde 
edilecektir. Bu eğri P mesafesi ile V/I oranın eğrisidir. 
83
 
 
 
ELEKTRÝK  -ELEKTRONÝK  -  BÝLGÝSAYAR  MÜHENDÝSLÝÐÝ  10.  ULUSAL  KONGRESÝ
Diğer  bir  deyişle,  potansiyel  probunun  pozisyonu  ile 
ölçülen direncin işaretlenmesiyle elde edilen eğridir. 
Toprak direncinin elde edilen bu eğrinin düz kısmında 
ortaya çıktığı kabul edilmektedir [6]. B.G.D.M’ nun en 
önemli  dezavantajı  CE  ve  E  arasında  tam  sonucu 
verecek  mesafenin  bilinememesinden  dolayı  toprak 
direncinin belirlenmesinde esas olan düz bölgenin bazı 
durumlarda  oluşmamasıdır. 
Akım  elektrotunun  yerinin  belirlenmesi  sadece  akım 
elektrotu  ile  topraklama  sisteminin  şekillerine  bağlı 
değildir.  Elektrotların  içinde  bulundukları  toprağın 
özellikleri 
elektrotunun  mesafesinin 
de 
belirlenmesini etkilemektedir. 
akım 
2.2  %61.8 metodu 
%61.8  metodu  [6],  temeli  basit  gerilim  düşümü 
metoduna  dayanmaktadır.  İlk  teknikten  tek  farkı  akım 
probu  ile  topraklama  sistemi  arasında  birçok  ölçme 
yerine,  belirli  bir  mesafeden  tek  bir  ölçümle  sonucun 
belirlenmesidir. 
Toprağı  homojen, 
aşağıdaki denklem elde edilir; 
sabit  özdirençli  varsayarak, 
(
)
c
p
+
1
r
1
p
R=
ρ
2
π
1
−−
c
                     (1) 
1
−
Denklem (1)’in  göstereceği gibi verilmiş herhangi bir 
elektrot  ve  sabit  C  için  gerçek  direnç  ölçümünü 
gösterecek  gerilim  probunun  pozisyonunun  bir  tane 
olduğu  gösterilmiştir  [4,  6].  Bu  nokta  P=0.618C’in 
olduğu noktadır. Bu tekniğin avantajı, çok uzun ölçme 
işlemine  gerek  kalmadan  tek  ölçümle  sistemin  tüm 
toprak direncinin ölçülmesini sağlamasıdır. C arttırılıp 
ölçmenin 
işlemin  sağlaması  da 
yapılabilir.  Bu  ölçme  tekniğinin  dezavantajı  ise  ancak 
simetrik,  kompleks  olmayan  ve  homojen  toprak  içine 
gömülmüş sistemlerde gerçeklenebilmesidir. 
tekrarlanmasıyla 
2.3  Dört Nokta Metodu 
Dört  nokta  metodunun  [6]  ilk  iki  metoda  göre  bazı 
avantajları  vardır.  %61.8  metodunda  eşdeğer  yarı 
kürenin  merkezinin  bilinmesi  gerekmekte  idi.  Tek 
çubuklu  ve  simetrik  sistemler  için  oldukça  basit  olan 
bu iş, geniş ve simetrik olmayan sistemler için güçtür. 
Dört  nokta  metodunda  kullanılan  ekipman  ile  önceki 
metotlarda  kullanılan  ekipman  arasında  hiçbir  fark 
yoktur. Fakat dört  farklı gerilim  ölçümünün  yapılması 
gerekmektedir.  Topraklama  sistemi  ile  akım  elektrotu 
arasında bizim seçeceğimiz dört farklı noktadan ölçüm 
yapılmasına dayanır. 
P1=0.2C   P2=0.4C   P3=0.6C   P4=0.8C      (2) 
Gerilim probunun yeri (2)’de verildiği gibi seçilerek bu 
dört farklı nokta için dört farklı direnç değeri ölçülmesi 
tavsiye  edilmektedir.  Gerçek  direnç  bu  dört  ölçüm 
kullanılarak şu şekilde hesaplanır [6]; 
R=(-0.1187)R1-(0.4667)R2+(1.9816)R3-(0.3961)R4  (3) 
Denklem  (3)’deki  R1,R2,R3,R4  direnç  değerleri  her  bir 
P değeri için ölçülen direnç değerlerdir. Ölçülen direnç 
84
değerleri seçilen referans noktasından bağımsızdır. Bu 
teknikte hatayı önlemek için P noktalarından yapılacak 
ölçümlerde  aynı  referans  noktasının  kullanılmasına 
dikkat  edilmelidir.  C  arttırılarak  ikinci  ölçümlerin 
yapılmasıyla sonuçların doğruluğu kontrol edilebilir 
2.4  Kesişen Doğru Metodu 
Kesişen  doğru  metodu  [7]  topraklama  sisteminin 
elektriksel  merkezinin  tam  olarak  belirlenememesi 
durumlarında P ve C noktaları için aynı hata miktarıyla 
ölçme  yapılması  ilkesine  dayanan  bir  metottur.  Üç 
farklı  C  noktası  için  ölçüm  yapılarak  toprak  direnci 
eğrisinin  bulunmasını  önerir  ve  bu  ölçme 
için 
B.G.D.M’ a ihtiyaç duyar. Bu ölçme sonuçlarının hepsi 
elektriksel 
için 
aynı  hatayı 
merkezinden  ölçüm  yapılmış  kadar  doğru  bir 
topraklama sistem direnci bulunacaktır. Bu metotta her 
C  değeri  bir  önceki  C  değerinden  1.5-2  katı  büyük 
alınması  önerilmektedir.  P  noktasının  değerleri 
aşağıdaki denklemle elde edilir 
sistemin 
içerdiği 
Pλ=0,618*(C+λ)-λ                        (4) 
Denklem  (4)’de  λ  gerçek  merkez  ile  kabul  edilen 
merkez  arasındaki  mesafedir.  R-λ  arasındaki  eğrinin 
çizilmesi gereklidir. 
Pratikte üç farklı C için çizilen eğriler tek bir noktada 
kesişmezler  fakat  aralarında  bir  üçgen  oluştururlar, 
oluşan  üçgenin  ağırlık  merkezi  kullanılarak  R  ve  λ 
değerleri belirlenir [7].  
2.5 
Eğim metodu 
Eğim  metodunda [8] toprak direnç eğrilerinin değişim 
katsayısının belirlenmesi esasına dayanmaktadır. Sabit 
C noktası için değişik üç P noktasından yapılan ölçüm 
yoluyla  eğrinin  değişim  katsayısının  hesaplanmasını 
esas alır. Gerilim probu  P1=0.2C, P2=0.4C ve P3=0.6C 
noktalarına sırasıyla yerleştirilir ve R1, R2 ve R3 direnç 
değerleri  ölçülür.  Böylece  eğrinin  değişim  katsayısı 
şöyle hesaplanabilir; 
2
1
3
2
R
R
=µ
R
R
                         (5) 
−
−
Denklem  (5)’den  hesaplanan µ  değeri  ile  tablodan  [8] 
PT/C değeri elde edilir. C bilindiğinden doğru ölçmenin 
(P)  nereye 
için  gerilim  probunun 
yapılabilmesi 
yerleştirilmesi  gerektiği  bulunabilir.  Gerilim  probu 
referans bölgeden PT metre kadar ileriye yerleştirilir ve 
ölçme yapılır. 
Test  sonucunda  elde  edilen  µ  değeri  2’den  büyük 
bulunursa,  akım  probunun  yeri  referans  noktasından 
uzaklaştırılır  ve  ölçme  tekrarlanarak  tekniğin  cevap 
vereceği µ değeri elde edilir  
2.6 
Toprak 
karşılaştırılması 
direnci 
ölçme  metotlarının 
B.G.D.M 
topraklama 
ile  %61.8  metodu  simetrik 
sistemlerinde  yapılan  ölçmelerde  kullanılması  en 
uygun  metotlardır.  Dört  nokta  metodu,  kesişen  doğru 
metodu  ve 
simetrik  olmayan 
sistemlerde  kullanılmaktadır.  Temel  olarak  B.G.D.M 
eğim  metotları 
                            
ELEKTRÝK  -ELEKTRONÝK  -  BÝLGÝSAYAR  MÜHENDÝSLÝÐÝ  10.  ULUSAL  KONGRESÝ
baz  alınmaktadır.  Dört  nokta  metodu  yapılan  ölçme 
sonuçlarının  denklem  (3)’de  yerine  konulması  ile 
toprak  direnç  değerini  vermektedir.  Simetrik  olmayan 
topraklama  sistemleri  için  geliştirilen  diğer metotlarda 
ile  bulunan  P 
ölçülen  değerin 
esasına 
noktasından 
dayanmaktadır.  
yapılması 
işlenmesi 
ölçüm 
tekrar 
yeni 
3 
Topraklama 
ölçülmesi 
sistemlerinde 
empedansın 
Amerikan  standartlarında  [1-3]  topraklama  sisteminin 
empedansının  ölçülmesi  için  sisteme  alternatif  akım 
enjekte  edilmesi  gerektiği  belirtilmektedir.  Bununla 
birlikte,  pratikte  yaygın  olarak  topraklama  sisteminin 
toprak  direncinin  ölçülmesi  için  DC  ölçme  yapan 
toprak direnci ölçme cihazları kullanılmakta ve sistem 
empedansı ile yaklaşık olarak aynı kabul edilmektedir. 
Bundan  dolayı,  arıza  durumları 
topraklama 
sistemdeki  gerilim  yükselmesinin  tehlike  sınırlarının 
hesaplanmasında topraklama direnci baz alınmaktadır. 
için 
Şekil 3 Topraklama empedans ölçme devresi. 
Şekil  3’de  görülen  ölçme  sisteminde  test  edilecek 
sisteme,  çıkışları  kontrol  edilebilen  güç  kaynağı  ile 
akım  uygulanmaktadır. Ölçme  sistemi  ile  güç  kaynağı 
izolasyon  transformatörü  ile  tamamen  izole  edilmiştir. 
Topraklama  sistemine  enjekte  edilen  akım,  akım 
probu,  toprak  yüzeyinde  oluşan  gerilim  ise  gerilim 
probu  tarafından  okunmaktadır.  Sistemden  elde  edilen 
bu veriler işlenmek üzere bilgisayara aktarılmıştır. 
Ölçme sistemimizde akım probu (C) ile gerilim probu 
(P)  aynı  yönde  atılmıştır.  Ölçme  tekniği  olarak  basit 
gerilim  düşümü  yöntemi  kullanılmıştır.  Basit  gerilim 
düşümü  metodundan  farklı  olarak  sisteme  değişik 
frekanslarda  aynı  genlikte  akım  enjekte  edilmiştir. 
Akım  probu  (C)  ile  gerilim  probunun  (P)  aynı  yönde 
atılmadığı  ölçme  metotları  da  mevcuttur  [5].  Bu 
metotlarda amaç akım probu kablosu ile gerilim probu 
kablosu  arasındaki  karşılıklı  endüktans  etkisini  asgari 
düzeye çekebilmektir. 
Sisteme  akım  enjekte  edilmeden  önce  akım  probu  ile 
test  edilecek  topraklama  sistemi  arasındaki  gürültü 
sinyali  okunmuştur.  Bu  sinyalin  zaman  domeynindeki 
değişimi Şekil 4’te sunulmuştur. 
3 .0 0 E + 0 0
2 .0 0 E + 0 0
1 .0 0 E + 0 0
0 .0 0 E + 0 0
- 1 .0 0 E + 0 0
- 2 .0 0 E + 0 0
- 3 .0 0 E + 0 0
- 4 .0 0 E + 0 0
)
V
(
m
i
l
i
r
e
G
- 1 . 0 0 E -0 2
0 . 0 0 E + 0 0
1 .0 0 E - 0 2
2 .0 0 E - 0 2  
Z a m a n   ( s n )   
3 .0 0 E - 0 2 
4 . 0 0 E - 0 2 
5 . 0 0 E - 0 2
Şekil 4 Sistemde mevcut olan gürültü sinyali. 
Gürültü  sinyali  önceden  tespit  edilmiş  ve  MATLAB 
programı  yardımıyla  sistemden  ölçülen  sinyalden 
gürültü  sinyali  arındırılmıştır.  Frekans  spektrumu 
incelendiğinde  ağırlıklı  olarak  50Hz  ve  katlarındaki 
frekanslarda gürültü olduğu tespit edilmiştir. 
4  Metotların gerçek bir sistemde uygulanması 
istasyonun 
transformatör 
34/0.4kV’luk 
empedansının  ölçülmesi 
Trafo 
düzeneği 
topraklamasının  nasıl  bir  yapıya 
bilinmemektedir.  Bu  sistemde 
empedansı ölçme metotları denenmiştir. 
toprak 
için  Şekil  3’deki  ölçme 
merkezinin, 
sahip  olduğu 
toprak  direnci  ve 
kullanılmıştır. 
2 , 5
2
1 , 5
1
0 , 5
)
m
h
o
(
ç
n
e
r
i
D
n
e
ü
ç
Ö
l
l
0
0
1 0
4 0  
3 0  
2 0
G e r i li m   P r o b u n u n   Y e r i ( m ) 
C 2 = 6 0 m  
C 1 = 4 0 m  
5 0  
6 0
Şekil 5 Gerçek sistemde basit gerilim düşümü 
metodu ile elde edilen direnç değişim grafiği. 
Şekil  5’de  basit  gerilim  düşümü  metoduyla  yapılan 
ölçme sonuçları görülmektedir. Eğride toprak direncini 
verecek olan düz kısmın C=40m için tam olarak tespit 
edilemediği  görülmektedir.  C  mesafesi  artırıldığında 
düz kısmı daha belirginleşmektedir. 
Tablo 1 Ölçülen topraklama direnci değerleri. 
%61.8 metodu 
C=40m 
C=60m 
P(m) 
24.72 
R(Ω) 
1.46 
P(m) 
37.08 
R(Ω) 
1.45 
Dört nokta metodu 
P(m) 
8 
16 
24 
32 
C=40m 
RP(Ω) 
1.28 
1.37 
1.43 
1.61 
R(Ω) 
1.405 
P(m) 
12 
24 
32 
48 
Eğim metodu 
C=60m 
C=60m 
RP(Ω) 
1.3 
1.38 
1.42 
1.54 
R(Ω) 
1.405 
P=0.2C 
P=0.2C 
P=0.2C 
İçin R1 
İçin R2 
İçin R3 
µ 
PT/C 
PT 
R(Ω) 
1.33 
1.38 
1.45 
1.4 
C=60m 
0.43 
28.85 
1.405 
P=0.2C 
P=0.2C 
P=0.2C 
İçin R1 
İçin R2 
İçin R3 
µ 
PT/C 
PT 
R(Ω) 
1.28 
1.378 
1.43 
0.67 
0.602 
24.1 
1.40 
Ölçme  sonucunda;  B.G.D.M  ve  %61.8  metotlarında 
bulunan  direnç  değerinin  diğer  metotlara  göre  daha 
büyük  olduğu  görülmektedir.  Kesişen  eğri  metodunda 
da  kesişmenin  tek  noktada  gerçekleşmemesi  toprak 
edilmesini 
olarak 
direncinin 
tespit 
tam 
85
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELEKTRÝK  -ELEKTRONÝK  -  BÝLGÝSAYAR  MÜHENDÝSLÝÐÝ  10.  ULUSAL  KONGRESÝ
metotlarının benzer olduğu görülmektedir. Topraklama 
sistemlerinin  gitgide  daha  kompleks  bir  yapıya  sahip 
olmalarından  dolayı  akım  enjekte  edilecek  merkez 
noktanın  yerinin  belirlemesi  oldukça  güçleşmektedir. 
Tüm 
topraklama 
sistemini  yarı  küre  olarak  kabul  edilmesi  esasına 
dayanmaktadır. 
topraklama  ölçme  yöntemleri 
B.G.D.M’  da  C=40m  için  yapılan  elde  edilen  R-P 
eğrisinde  direnci  verecek  olan  düz  bölge  elde 
edilememiştir.  C=60m  için  ölçümler  tekrarlanmış  ve 
eğrinin  düz  kısmının  belirginleştiği  fakat 
toprak 
direncinin değerini tam olarak belirleyebilecek şekilde  
oluşmadığı görülmektedir. 
Dört  nokta,  eğim  metotlarıyla  elde  edilen  direnç 
değerlerinin  birbirleri  ile  aynı  olması    ve  bu  direnç 
değerinin  %61.8  metodundan 
olması 
sistemimizin 
simetrik  olmadığını  göstermektedir. 
B.G.D.M  ile  %61.8  metodunun  bu  sistem  için  doğru 
bir yaklaşım göstermediği görülmüştür 
farklı 
olduğu 
Ölçmeler  sonucunda  küçük  bir  topraklama  sisteminde 
dahi topraklama empedansının topraklama direncinden 
emniyet 
büyük 
değerlendirmesinde  bazı  problemler  yaşanmasına 
sebep olabilmektedir. Geliştirilen ölçme düzeneği daha 
büyük 
topraklama  sistemlerinde  uygulanacak  ve 
sonuçlar değerlendirilecektir. 
görülmektedir.  Buda 
KAYNAKLAR 
1  IEEE:  “ANSI/IEEE  Std  81-1983,  IEEE  Guide  For 
Measuring  Earth  Resistivity,  Ground  Impedance  and 
Earth  Surface  Potentials  of  a  Ground  System”,  The 
Institute  of  Electrical  and  Electronic  Engineers,  New 
York, 1983 
2  IEEE:  “IEEE  Std  81.2-1991,  IEEE  Guide  for 
Measurement of Impedance and Safety Characteristics 
of  Large,  Extended  or  Interconnected  Grounding 
Systems”,  The  Institute  of  Electrical  and  Electronic 
Engineers, New York, 1991 
3  IEEE:  “IEEE  80,  IEEE  Guide  for  Safety  in  AC 
Substation Grounding”, The Institute of Electrical and 
Electronic Engineers, New York, 1980 
4  Tagg,  G.F:  “Earth  Resistances”,  George  Newnes 
Limited 1964 
5  Jones,  P:  “Electrical  Measurement  of  Large  Area 
Substation Earth Grids”, Ph.D. Thesis, 2001 
6  Tagg,  G.F  :  “Measurement  of  Earth-Electrode 
Resistance  with  Particular  Reference 
to  Earth-
Electrode Systems Covering a Large Area”, Proc. IEE, 
Vol.111, No.12, December 1964 
7  Tagg,  G.F  :  “Measurement  of  the  Resistance  of  an 
Earth-Electrode System Covering a Large Area”, Proc. 
IEE, Vol.116, No.3, March 1969. 
8  Tagg,  G.F  :  “Measurement  of  the  Resistance  of 
Physically Large Earth-Electrode Systems”, Proc. IEE, 
Vol.117, No.11, November 1970 
zorlaştırmaktadır.  Dört  nokta  ve  eğim  metotlarıyla 
aynı  olduğu  Tablo  1  de 
ölçülen  değerlerin 
görülmektedir. 
)
m
h
o
(
ç
n
e
r
i
D
n
e
ü
ç
Ö
l
l
1,56 
1,54 
1,52 
1,5 
1,48 
1,46 
1,44 
1,42 
1,4 
1,38 
0 
1 
2 
3
C1=20m 
5 
6 
7
4 
Mesafe(m) 
C2=30m 
C3=45m 
Şekil  6  Kesişen  doğru  metodunun  uygulanması 
sonucu elde edilen direnç değerleri. 
Aynı  sistemde 
yapılmıştır. 
toprak  empedansı  ölçümleri  de 
6  
4  
2  
0  
- 2  
- 4  
- 6  
m
i
l
i
r
e
G
e
v
m
ı
k
A
- 4 . 0 0 E -0 2  - 2 . 0 0 E -0 2  0 . 0 0 E + 0 0   2 . 0 0 E - 0 2   4 . 0 0 E - 0 2   6 . 0 0 E - 0 2   8 . 0 0 E - 0 2 1 . 0 0 E - 0 1
Z a m a n   ( s n )  
G e r ilim   ( V ) 
A k ı m   ( I) 
Şekil 7 Sistemden okunan harmonikli sinyal. 
Şekil 7’de topraklama sistemine 50Hz’lik akım enjekte 
edildiğinde  75m.  mesafedeki  gerilim  probundan 
okunan  gerilim  ile  enjekte  edilen  akım  görülmektedir. 
Sisteme  değişik  frekansta  akımlar  enjekte  edilerek 
topraklama empedansı belirlenmiştir. 
1.7 
1.6 
1.5 
1.4 
1.3 
1.2 
1.1 
1 
)
m
h
o
(
s
n
a
d
e
p
m
E
0 
20 
DC Direnç 
60Hz 
355Hz 
35Hz 
75Hz 
455Hz 
40 
60 
Mes afe (m) 
45Hz 
155Hz 
750Hz 
40Hz 
105Hz 
500Hz 
80 
100
50Hz 
205Hz 
1000Hz 
55Hz
255Hz
1500Hz
Şekil 8 Empedansın frekansa göre değişimi.  
Şekil 8’de gerilim probu mesafesi ile empedans değeri 
arasındaki eğri verilmiştir. Farklı frekans değerleri için 
ayrı  eğriler  elde  edilmiş  ve  frekansa  bağlı  olarak 
empedans değerinin değiştiği görülmüştür. 
s
n
a
d
e
p
m
E
1 .8 0 E + 0 0 
1 .7 0 E + 0 0 
1 .6 0 E + 0 0 
1 .5 0 E + 0 0 
1 .4 0 E + 0 0 
1 .3 0 E + 0 0 
1 .2 0 E + 0 0 
1 .1 0 E + 0 0 
1 .0 0 E + 0 0 
1 0 
1 0 0 
P = % 1 5 C  P = % 3 0 C  P = % 4 5 C
P = % 6 0 C  P = % 7 5 C  P = % 9 0 C
1 0 0 0 
1 0 0 0 0
F r e k a n s  (H z ) 
Şekil 9 Topraklama sistem empedansı. 
Şekil  9’da  frekans  değişimi  ile  empedans  değişimi 
arasındaki  eğri  ile  50Hz’de  empedans  da  değişim 
gözlenmektedir.  50Hz’in  katlarındaki 
frekanslarda 
akım  enjekte  edilmemiştir.  Bunda  amaç  harmonik 
etkisini en aza indirmektir.  
5 
Sonuçlar  
Topraklama  sistemlerinde 
topraklama  empedansı  ölçülmesinde 
topraklama  direnci 
ile 
temel  ölçme 
86
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


Orijinal PDF dökümanını görüntüle

Diğer Konular

  • ELEKTRİK TESİSLERİNDE TOPRAKLAMA

    TMMOB ELEKTRİK MÜHENDİSLERİ ODASI ELEKTRİK TESİSLERİNDE TOPRAKLAMA ÖLÇÜMLERİ VE ÖLÇÜM SONUÇLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ Not : Bu çalışma Elk.Y.Müh. Taner İRİZ ve…

  • Kablo Tavalarında Topraklama

    (cid:75)(cid:97)(cid:98)(cid:108)(cid:111)(cid:32)(cid:84)(cid:97)(cid:118)(cid:97)(cid:108)(cid:97)(cid:114)(cid:305)(cid:110)(cid:100)(cid:97) (cid:84)(cid:111)(cid:112)(cid:114)(cid:97)(cid:107)(cid:108)(cid:97)(cid:109)(cid:97) (cid:117)(cid:32)(cid:98)(cid:105)(cid:108)(cid:100)(cid:105)(cid:114)(cid:105)(cid:100)(cid:101)(cid:32)(cid:101)(cid:110)(cid:100)(cid:252)(cid:115)(cid:116)(cid:114)(cid:105)(cid:121)(cid:101)(cid:108)(cid:32) (cid:116)(cid:101)(cid:115)(cid:105)(cid:115)(cid:108)(cid:101)(cid:114)(cid:105)(cid:110)(cid:32)(cid:107)(cid:97)(cid:98)(cid:108)(cid:97)(cid:106)(cid:305)(cid:110)(cid:100)(cid:97)(cid:32) (cid:66)(cid:121)(cid:97)(cid:121)(cid:103)(cid:305)(cid:110)(cid:32)(cid:111)(cid:108)(cid:97)(cid:114)(cid:97)(cid:107)(cid:32)(cid:107)(cid:117)(cid:108)(cid:108)(cid:97)(cid:110)(cid:305)(cid:108)(cid:97)(cid:110)(cid:32) (cid:107)(cid:97)(cid:98)(cid:108)(cid:111)(cid:32)(cid:116)(cid:97)(cid:118)(cid:97)(cid:108)(cid:97)(cid:114)(cid:305)(cid:110)(cid:100)(cid:97)(cid:32) (cid:116)(cid:111)(cid:112)(cid:114)(cid:97)(cid:107)(cid:108)(cid:97)(cid:109)(cid:97)(cid:121)(cid:108)(cid:97)(cid:32)(cid:105)(cid:108)(cid:103)(cid:105)(cid:108)(cid:105)(cid:32)(cid:107)(cid:117)(cid:114)(cid:97)(cid:108)(cid:108)(cid:97)(cid:114)(cid:44)(cid:32) (cid:65)(cid:109)(cid:101)(cid:114)(cid:105)(cid:107)(cid:97)(cid:110)(cid:32)(cid:83)(cid:116)(cid:97)(cid:110)(cid:100)(cid:97)(cid:114)(cid:116)(cid:108)(cid:97)(cid:114)(cid:305)(cid:32)(cid:78)(cid:69)(cid:77)(cid:65)(cid:32) (cid:118)(cid:101)(cid:32)(cid:78)(cid:69)(cid:67)(cid:8217)(cid:100)(cid:101)(cid:107)(cid:105)(cid:32)(cid:116)(cid:97)(cid:118)(cid:115)(cid:105)(cid:121)(cid:101)(cid:108)(cid:101)(cid:114)(cid:32)(cid:100)(cid:105)(cid:107)(cid:107)(cid:97)(cid:116)(cid:101)(cid:32) (cid:97)(cid:108)(cid:305)(cid:110)(cid:97)(cid:114)(cid:97)(cid:107)(cid:32)(cid:97)(cid:110)(cid:108)(cid:97)(cid:116)(cid:305)(cid:108)(cid:109)(cid:305)(cid:351)(cid:116)(cid:305)(cid:114)(cid:46)(cid:32) (cid:49)(cid:46)(cid:32)(cid:71)(cid:105)(cid:114)(cid:105)(cid:351) (cid:220)(cid:108)(cid:107)(cid:101)(cid:109)(cid:105)(cid:122)(cid:100)(cid:101)(cid:32)(cid:32)(cid:107)(cid:97)(cid:98)(cid:108)(cid:111)(cid:32)(cid:116)(cid:97)(cid:118)(cid:97)(cid:108)(cid:97)(cid:114)(cid:305)(cid:32) (cid:116)(cid:111)(cid:112)(cid:114)(cid:97)(cid:107)(cid:108)(cid:97)(cid:109)(cid:97)(cid:115)(cid:305)(cid:32)(cid:105)(cid:108)(cid:101)(cid:32)(cid:105)(cid:108)(cid:103)(cid:105)(cid:108)(cid:105)(cid:32)(cid:121)(cid:97)(cid:122)(cid:305)(cid:108)(cid:305)(cid:32)(cid:98)(cid:105)(cid:114)(cid:32) (cid:107)(cid:117)(cid:114)(cid:97)(cid:108)(cid:32)(cid:111)(cid:108)(cid:109)(cid:97)(cid:100)(cid:305)(cid:287)(cid:305)(cid:32)(cid:105)(cid:231)(cid:105)(cid:110)(cid:32)(cid:98)(cid:117)(cid:32)(cid:105)(cid:351)(cid:32) (cid:107)(cid:97)(cid:98)(cid:108)(cid:97)(cid:106)(cid:32)(cid:121)(cid:252)(cid:107)(cid:108)(cid:101)(cid:110)(cid:105)(cid:99)(cid:105)(cid:108)(cid:101)(cid:114)(cid:105)(cid:110)(cid:105)(cid:110)(cid:32)(cid:105)(cid:110)(cid:115)(cid:97)(cid:102)(cid:32) (cid:98)(cid:105)(cid:114)(cid:32)(cid:98)(cid:105)(cid:108)(cid:103)(cid:105)(cid:115)(cid:105)(cid:110)(cid:101)(cid:32)(cid:98)(cid:305)(cid:114)(cid:97)(cid:107)(cid:305)(cid:108)(cid:109)(cid:97)(cid:107)(cid:116)(cid:97)(cid:32)(cid:121)(cid:97)(cid:32) (cid:98)(cid:117)(cid:32)(cid:105)(cid:351)(cid:32)(cid:104)(cid:105)(cid:231)(cid:32)(cid:121)(cid:97)(cid:112)(cid:305)(cid:108)(cid:109)(cid:97)(cid:109)(cid:97)(cid:107)(cid:116)(cid:97)(cid:32)(cid:118)(cid:101)(cid:121)(cid:97)(cid:32) (cid:110)(cid:111)(cid:107)(cid:115)(cid:97)(cid:110)(cid:32)(cid:121)(cid:97)(cid:112)(cid:305)(cid:108)(cid:109)(cid:97)(cid:107)(cid:116)(cid:97)(cid:100)(cid:305)(cid:114)(cid:46)(cid:32)(cid:66)(cid:117)(cid:32) (cid:98)(cid:105)(cid:108)(cid:100)(cid:105)(cid:114)(cid:105)(cid:100)(cid:101)(cid:32)(cid:117)(cid:108)(cid:117)(cid:115)(cid:108)(cid:97)(cid:114)(cid:97)(cid:114)(cid:97)(cid:115)(cid:305)(cid:32)(cid:107)(cid:97)(cid:98)(cid:117)(cid:108)(cid:32) (cid:103)(cid:246)(cid:114)(cid:109)(cid:252)(cid:351)(cid:32)(cid:78)(cid:69)(cid:77)(cid:65)(cid:32)(cid:40)(cid:78)(cid:97)(cid:116)(cid:105)(cid:111)(cid:110)(cid:97)(cid:108)(cid:32)…

  • STATİK ELEKTRİK

    STATİK ELEKTRİK F.Ünal TOKTA Ş Elk.Y.Müh. Teknik Emniyet Müşaviri 1) STATİK ELEKTRİK NEDİR VE NASIL OLUŞUR? Statik Elektrik (veya durgun…