Topraklama ve eşpotansiyel bağlantı

Topraklama, bir arıza ya da dış etki anında elektriğin insanlar ve eşyalar yerine güvenli bir yoldan toprağa akmasını sağlayan bağlantılar bütünüdür. Çatı GES’te bu bütünün iki parçası vardır. Birincisi eşpotansiyel bağlantıdır: panel çerçeveleri, raylar, konstrüksiyon, kablo kanalları ve inverter gövdesi gibi tüm metal parçaların birbirine bağlanarak aynı potansiyelde tutulması. İkincisi bu bağlantının binanın topraklama tesisatına, oradan da toprağa ulaşmasıdır. Amaç tek değildir: dokunma gerilimini sınırlamak, yalıtım arızasında koruma elemanlarının çalışmasını sağlamak, aşırı gerilim koruma elemanlarına bir boşalma yolu vermek ve yıldırımın yol açabileceği hasarı azaltmak.

Hangi parça nasıl bağlanır?

Bileşen	Tipik bağlantı	Dikkat edilecek nokta
Panel çerçevesi	Rayla temas eden topraklama elemanı ya da çerçevedeki topraklama deliği	Panel kılavuzunun izin verdiği noktalar; eloksal kaplamanın temas engeli
Raylar ve konstrüksiyon	Ray ekleri arasında süreklilik, eşpotansiyel iletkenle birleştirme	Ek noktalarında elektriksel sürekliliğin korunması
Metal çatı ve kablo kanalı	Eşpotansiyel bağlantıya dahil etme	Farklı metallerin temasında korozyon
İnverter gövdesi	Koruma iletkeniyle pano topraklamasına	Üretici kılavuzundaki topraklama şekli
Aşırı gerilim koruma elemanları	Kısa ve düz iletkenle topraklama barasına	İletken boyu uzadıkça koruma etkisi azalır
Batarya kabini	Eşpotansiyel bağlantıya dahil etme	Batarya üreticisinin öngördüğü bağlantı

Tablodaki hiçbir satırda iletken kesiti ya da ölçüm değeri verilmemiştir. Bu değerler binanın mevcut topraklama sistemine, kablo uzunluklarına ve kullanılan ekipmana göre elektrik projesinde belirlenir ve teslimde ölçülerek kayda geçirilir.

Farklı metaller ve korozyon

Montaj raylarının çoğu alüminyumdur; topraklama iletkenleri ve bağlantı elemanları ise farklı metallerden olabilir. İki farklı metal nemli ortamda doğrudan temas ettiğinde galvanik korozyon oluşabilir ve bağlantı zamanla gevşeyerek elektriksel sürekliliğini kaybedebilir. Bu yüzden bağlantılarda iki metale de uygun ara parçalar ve paslanmaz bağlantı elemanları kullanılır. Panel çerçevesindeki eloksal kaplama da bir yalıtkan gibi davranabilir; kaplamayı delerek temas sağlayan özel pullar ya da kelepçeler bu yüzden tercih edilir.

Elektronik cihaz sigortası genel şartları, sigortalı kıymetlerin normal işleyişinden doğan aşınma ve yıpranmaları, paslanma, korozyon, oksidasyon ve atmosferik koşulların yol açtığı tedrici bozulmaları teminat dışında sayar (Elektronik Cihaz Sigortaları Genel Şartları md. 3/e). Zamanla bozulan bir topraklama bağlantısının yol açtığı sonuçlar bu nedenle poliçe dışında kalabilir; periyodik kontrol yalnızca güvenlik değil, sigorta açısından da gereklidir.

Yıldırım riski ve dış yıldırım koruması

Çatıdaki paneller ve metal konstrüksiyon, binanın en yüksek noktalarından biri hâline gelebilir. Binada bir yıldırım koruma sistemi (yakalama ucu ve iniş iletkenleri) varsa, panel alanının bu sistemle ilişkisi projede açıkça çözülmelidir. Temel seçenekler ikidir: panelleri yakalama ucunun koruma bölgesinde ve iniş iletkenlerinden yeterli mesafede tutmak ya da mesafe sağlanamıyorsa konstrüksiyonu yıldırım koruma sistemine bağlayıp aşırı gerilim korumasını buna göre boyutlandırmak. Rastgele yapılan bir bağlantı, yıldırım akımının bir kısmını DC kablolar üzerinden inverterin içine taşıyabilir. Mesafe ve koruma bölgesinin sayısal hesabı ilgili standartlara göre projede yapılır.

Yakın bir yere düşen yıldırım ise doğrudan isabet olmadan da kablolarda gerilim indükleyebilir. Artı ve eksi DC kablolarının birlikte götürülmesi ve aşırı gerilim koruma elemanlarının kısa iletkenle topraklanması bu etkiyi azaltır. Ayrıntı için koruma ekipmanları ve DC kablo ve konnektörler sayfalarına bakabilirsiniz.

Sigorta genel şartlarında elektrik ve yıldırım hasarı

• Yangın sigortası; yangın, yıldırım, infilak ve bunların sonucunda oluşan duman, buhar ve hararetin sigortalı mallarda doğrudan neden olduğu maddi zararları teminat altına alır (Yangın Sigortası Genel Şartları A.1).
• Aksine sözleşme yoksa binanın üzerindeki her çeşit sabit tesisat ile yıldırımlık gibi binayı tamamlayan şeyler sigorta bedelinin kapsamı içindedir (A.2).
• Yangın çıkmaksızın elektrikli alet, cihaz, tesisat ve kordonların elektriğe bağlıyken kısa devre, topraklama, voltaj iniş çıkışları, ısınma ve endüksiyon akımı gibi nedenlerle uğradığı zararlar teminat dışıdır (A.4, 4.6).
• Elektronik cihaz sigortası; kısa devre, yüksek voltaj ve endüksiyon akımının etkilerinden ve yangın, yıldırım ile infilaktan doğan maddi hasarları teminat altına alır (Elektronik Cihaz Sigortaları Genel Şartları md. 1/d ve 1/e).

Yangın şartlarındaki istisnada “topraklama” kelimesinin açıkça geçmesi dikkat çekicidir: topraklama kaynaklı bir elektrik arızası yangına dönüşmediği sürece yangın poliçesinin genel şartlarıyla karşılanmaz. Poliçe seçimi için GES sigortası, yangın riskinin bütünü için GES yangın riski sayfasına bakılabilir.

Sık yapılan hatalar

• Topraklama iletkenini ray ekinin yalnızca bir tarafına bağlayıp ekin karşısındaki rayı sürekliliğin dışında bırakmak.
• Panel çerçevesini boyalı ya da eloksallı yüzeye sıradan bir vidayla bağlayıp temasın sağlandığını varsaymak.
• Çatıdaki eşpotansiyel iletkeni binanın topraklamasına değil, en yakın su borusuna ya da yağmur olucuna bağlamak.
• Mevcut bina tesisatında topraklamanın durumunu ölçmeden yeni sistemi eski hatta eklemek.
• Aşırı gerilim koruma elemanını panoya koyup topraklama iletkenini panonun içinde dolaştırarak uzatmak.
• Çatı onarımı, kiremit değişimi ya da su yalıtımı işinden sonra sökülen iletkenleri yerine takmamak.

Bu hataların ortak noktası, sistem normal çalışırken hiçbir belirti vermemeleridir. Sorun ancak bir yalıtım arızasında, yakın bir yıldırımda ya da periyodik ölçümde ortaya çıkar. Teslim dosyasındaki ilk ölçüm raporu, sonraki kontrollerde karşılaştırma yapılabilmesi için saklanmalıdır.

Mevzuat ve kontrol listesi

Yönetmelik, projelendirme, kurulum, kabul ve bakımın ilgili standartlarda ve teknik mevzuatta tanımlandığı şekilde yürütülmesini ve tesis sahibinin bu koşulları sağlamasını şart koşar (Yönetmelik md. 6/1 ve 6/2). Can ve mal güvenliği bakımından tehlikeli durumlarda şebeke işletmecisi tesisi bildirim beklemeden şebekeden ayırabilir (md. 6/3).

• Tüm metal parçaların eşpotansiyel bağlantısı tek hat şemasında ya da topraklama planında gösterildi mi?
• Ray eklerinde ve panel çerçevelerinde elektriksel süreklilik sağlanıyor mu?
• Farklı metallerin temas ettiği noktalarda uygun ara parça kullanıldı mı?
• Binada yıldırım koruma sistemi varsa panel alanıyla ilişkisi projede çözüldü mü?
• Aşırı gerilim koruma elemanlarının topraklama iletkeni kısa ve düz mü?
• Teslimde topraklama ve süreklilik ölçümleri yapılıp rapora geçirildi mi?
• Fırtına ya da çatı onarımından sonra bağlantılar yeniden kontrol ediliyor mu?

Konstrüksiyonun kendisi için eğimli çatı ve düz çatı montaj sayfaları kullanılabilir.