Az Bilinen Büyük Dert: Nötr-Toprak Gerilimi ve Sebepleri

10.7.2023

Yurttaş Holding Yönetim Kurulu Başkanı Evren Yurttaş

Elektrik; üretimi, iletimi ve dağıtımı yönleriyle ilk kullanılmaya başladığı gün ile bugün arasında DC’den AC’ye dönüş gibi devrimsel bir değişim sonrasında sistematik olarak çok büyük farklılık göstermemesine rağmen, kullanıldığı alan ve her yeni teknolojik gelişmeyle birlikte yeni problemleri de birlikte getirmeye devam ediyor.

Bugün bu problemlerin en önemlilerinden ve en az bilinmeyle birlikte çözümü de alakasız yerlerde aranan birinden bahsetmek istiyorum: nötr-toprak gerilimi…

Nötr-toprak gerilimi en basit haliyle işletme topraklamasıyla, koruma topraklaması arasındaki potansiyel farkı ifade etmektedir. Yüksek teknoloji neredeyse tüm cihazlarda 1V altında olması istenmekte ve bazı durumlarda bu gerilimin 0.5V gibi neredeyse imkansız seviyelerde olması talep edilmektedir.

Nötr-Toprak geriliminin birden fazla sebebi olmakla birlikte birkaçını sayacak olursak; topraklama direncinin artmış olması, topraklama izolasyon hatası yada topraklama hattının kopması, nötr hattı temassızlığı, fazlar arası yük dengesizliği, nötr hattı izolasyon ve gevşek bağlantı, nötr kesitinin doğru seçilmemiş olması, yakından dc güçlü bir hat geçişi gibi sıralayabiliriz.

Sıfırlama Konusu

Nötr-toprak gerilimini 1V altında tutamayan birçok işletme çözümün nötr ve toprak hatlarını birleştirerek 0V değerine getirilerek çözülebileceğini sanmakta ve düz mantıkla 0’ın 1’den küçük olduğunu belirterek sorunu çözdüğünü iddia edebilmektedir.

Eğer nötr-toprak geriliminin neden 1V altında olması istendiği konusunda teknik detay bildirilmezse aslında bu tez de doğru kabul edilebilir. Tabi daha ilk başta verilen 1V altında olması isteniyor tezinin de eksik bilgi olduğunu unutmazsak…

Nötr-toprak gerilimi 1V veya 0.5V altında olması isteniyor demek yerine 0V-1V arasında yada 0V-0.5V arasında istenmektedir demek ve ne kadar sıfıra yakın olursa o kadar dalgalanma etkisi zayıflar demek daha doğru bir tabir olacaktır.

Peki nötr-toprak gerilimi neden 0V olması istenmez yada 1V altında olması istenir?

Nötr-toprak arası gerilimin 0V olması durumunda sistemde bağımsız bir topraklama sistemi olmayacağından, elektronik kart üzerinde statik yüklenme fazla olacak ve elektronik devre elemanları kendi arasında haberleşmeye başlayarak sistem kilitlenmesi yada yanma gibi sorunlara yol açabilecektir.

Aynı hatanın benzerini nötr-toprak arasında 1V üzeri yada 0.2V’dan daha fazla dalgalanma olması durumunda da elektronik kart üzerindeki devre elemanları haberleşmeye başlayarak kutuplanma dahil birbirini olumsuz yönde etkilemeye başlayacaktır. Eğer sistemde veri iletimi gibi bir işlem yapan server benzeri bir yapı varsa veri iletimini baskılama dahil yavaşlamalara yol açabilecektir.

Nötr-Toprak Regülasyonu

nötr-Toprak arası gerilimin sorun çıkardığı sektör sayısı gün geçtikçe artmaktadır. En çok bilinen birkaç sektörü sayacak olursak: Banka ATM’leri, yazarkasalar, laboratuvar cihazları, X-Ray cihazları, lazer cihazlar, otomasyon sistemleri, kombiler, akıllı ev sistemleri ve serverlar olarak sıralayabiliriz.

Nötr- Toprak arasında gerilimi regüle etmek nötr yada topraklama tarafında tek bir sorunu düzeltmekle çözülemeyeceği için bu konuda bir teknoloji geliştirilmiştir.

Nötr- Toprak regülatörleri patenti Türkiye’ye ait, ülkemizdeki kamu kurumlarının birçoğunun laboratuvar ve server sistemleri başta olmak üzere Dünya’nın en büyük teknoloji firmalarının server sistemlerinde de talep görmeye ve sorun çözmeye başlamıştır.

GNDRK

En son Rack Kabin’ler için üretilen prizlerin içine yerleştirilen teknoloji ile Rack Kabinlerdeki bilgisayar sistemlerinin yıldırım dahil elektriksel hatalara karşı korunması ve server sistemlerinde veri iletiminin yavaşlamasına karşı tedbir olarak kullanılmaktadır.

Akıllı ev sistemleri uygulamalarında da projelerde nötr-toprak geriliminin 1V altında olmaması durumunda garanti kapsam dışında tutulmaya başlaması, nötr-toprak regülatörlerine olan ilgiyi artıracağa benziyor.