Toprak kaçak akımı nasıl ölçülür?

[taydin]

Toprak kaçak akımı, izolasyon sorunu nedeniyle şebeke fazından toprağa akan istenmeyen akımdır. Metal gövdeli cihazların gövdesinin toprağa bağlı olduğu düşünülürse, toprağa kaçak akımın akabiliyor olması demek, Faz ile cihazın gövdesi arasında elektriksel olarak bir bağlantı var demek. Tabi bu bağlantı normalde yüksek empedanslıdır, yoksa düşük empedanslı olsa, faz'ı toprağa bağlamışız demektir ve hemen sigorta atar. Ama yüksek empedanslı bir bağlantı da olsa, uygun şartlarda, insan vücudundan ölümcül bir akım geçmesine sebep olabilir.

Peki bir cihazda toprağa akan kaçak akımı nasıl ölçebiliriz? Toprak hattındaki akımı ölçmek işe yaramaz, çünkü kaçak akımın toprak hattı üzerinden aktığının bir garantisi yok. O yüzden yapılması gereken, faz ve nötr akımlarını ayrı ayrı ölçmek, sonra da aralarındaki farka bakmak. Bu fark, bir şekilde toprağa akan kaçak akımdır. Yalnız fazı ve nötr'e iki tane ampermetre bağlamak ve sonra da rakamların hesap makinası ile farkını almak aşağıdaki nedenlerden dolayı neredeyse hiçbir zaman mümkün olmuyor:

1) Şebekede ölçülen akım değerleri genelde yüksek akımlar oluyorken (en az birkaç amper'den 15 ampere kadar akımlar sözkonusu) tehlikeli kaçak akımlar en fazla 10 milliamper mertebesindedir. O yüzden yüksek akım kademesindeki bir multimetre bu çözünürlükte ölçüm yapamayacaktır.

2) Saf rezistif yük de olsa, şebekeye bağlı olan cihazın çektiği akım sürekli olarak değişecektir. Dolayısıyla iki ayrı ampermetreden zamanlama olarak tam senkron iki ölçüm almak neredeyse imkansız olacaktır.

 

[taydin]

Bu nedenler yüzünden kaçak akım ölçümünün güvenli ve yüksek doğruluklu yapılabilmesi için özel kaçak akım pens ampermetreler kullanılır. Bu pens ampermetrenin kullanım şekli şöyledir: Ölçüm yapılacak cihaz şebekeye bağlanır. Sonra da cihazın SADECE faz ve nötr kabloları kaçak akım pens ampermetrenin çeneleri arasına alınır (kesinlikle şebeke kablosunun tamamı alınmamalı! ölçüm yanlış olur) ve cihaza enerji verilir. Eğer hiçbir kaçak olmasaydı, faz ve nötr kablolarının yarattığı AC manyetik alan birbirini tam olarak iptal edecekti ve pens ampermetre sıfır ölçecekti. Ama faz akımının bir kısmı toprağa sızıyorsa, nötr hattındaki akım daha az olacak ve meydana gelen net manyetik alan, kaçak akıma karşılık gelecek.

Tabi cihazların şebeke kablosunda faz, nötr, ve toprak bir aradadır. Sadece faz ve nötr'ü ayırıp pens ampermetre çenelerinin arasına koyamayız. O yüzden bu ölçüm için ve genel olarak başka ölçümler için de kolaylık sağlayan özel şebeke adaptörleri (line splitter) var.

Mesela bir tost makinasının ölçümünü yapalım. Pensin çenelerini, adaptör üzerinde mA L-N yazan yere geçiriyoruz. Burada kablonun SADECE faz ve nötr'ü var. Ölçüm sonucu 0.045 mA. Bu çok küçük bir akım, ve değeri de kabloların konumu, benim kabloya temas edip etmememe göre değişiyor. Ama neticede bu makinada bir kaçak olmadığını söyleyebiliriz.