Yıldırım, açma – kapama manevraları, kısa devreler ve toprak arızaları yüksek gerilim şalt sahalarında, yüksek akımlar ve yüksek potansiyel farklar oluşturur. Ortaya çıkan bu gerilimler insanlar için yaşamsal tehlikelere neden olmakla birlikte, trafo merkezindeki teçhizatlarda da büyük hasarlar meydana getirmektedir. Bu durumlardan kaçınmak için çözüm ise hem şebekenin hem de işletme teçhizatlarının topraklanmasıdır. Büyük elektrik tesislerinde ve şalt sahalarında her bir cihaz için topraklama yapmak hem pahalı, hem de birbirine karşı potansiyel farklar doğuracağından bu elektrotlar arasında gerilim sürüklenmesine neden olacaktır. Bu potansiyel farkları sıfıra indirmek, gerilim sürüklenmesini de önleyebilmek için bütün tesisin altına ağ topraklayıcı sisteminin kurulması gerekmektedir. Böylece potansiyel dengelemesi yapılmış olur. Yüksek gerilim şalt sahalarında topraklama sistemi olarak, topraklama ağı ile birlikte topraklama çubuklarından ve topraklama iletkenlerinden faydalanılır. Topraklama ağları, toprak içine gömülmüş, toprak yüzeyine paralel olarak yerleştirilmiş, ağ oluşturacak şekilde birbirine birleştirilmiş iletkenlerden oluşur.
Yüksek gerilim şalt sahalarında alan küçük olsa bile toprakta dolaşan akımlar ve buna bağlı olarak toprakta oluşan gerilim farkları büyük olacağı için, yapılacak ölçümler mutlaka bu yöntemle yapılmalıdır. Toprakta oluşan gerilim farklarının büyük olması standart bir meger ile ölçüm yapılırken ölçüm sonuçlarının doğruluk paylarının düşmesine sebep olur. Bu durumdan dolayı yüksek gerilim şalt sahalarında ölçümler Selvaz yöntemi ile yapılmalıdır.
SELVAZ (Selected Voltage- Amper-Z <Empedans>) yöntemi seçilmiş bir frekansta Voltaj (gerilim), Akım ve empedans ile ölçümüdür.
Test İçin Kullanılacak Cihazlar
Jeneratör (220 V, 2,5 kVA)
Ölçümlerin yapılması için gerekli olan enerjiyi sağlamak için kullanılır.
Tek Fazlı Transformatör (6.6 kVA , 220/110-220-330-440-550-660-770 V)
Bu trafo gerilim düşmesini önlemek için kullanılır. Ölçme sırasında 220 V kullanılır ise gerilimde elde edilen değerler çok küçük seviyelerde kalır. Mili volt seviyelerinde elde edilecek olan değerler mikrovolt seviyesine düşeceğinden esas değerlere ulaşılamaz.
Tek Fazlı Ayarlanabilir Oto Transformatör (Varyak)
Tek fazlı ayarlanabilir oto transformatörün görevi jeneratörden gelen 220 V AC gerilimin düzenli bir şekilde verilmesini sağlamaktır. Ölçüm yapılırken I giriş akımı sabit değerde tutularak hesaplamalarda kolaylık sağlanır (25 A, 220 V).
Universal Voltmetre
Tek fazlı transformatörün çıkışına paralel olarak bağlanır ve test devresinde istenilen akım için kullanılan gerilim değeri kontrol edilir. Analog olanlar, dijital olanlara göre daha az salınım yaptığından dolayı tercih edilir.
AC Mikro Voltmetre
Bu voltmetre ile V, V1, V2 sistem kayıpları okunur. İstenmeyen ölçüm dışı gerilimlerden etkilenmemesi için transistörlü bir yapıya sahiptir. Bu voltmetre potansiyel elektrodundaki gerilimleri ölçmede kullanılır.
Filtre Elemanları
Filtre elemanları olarak 50 Hz frekans dışında kalan gerilimlerin ölçülmesini engelleyerek yalnızca test frekansındaki gerilimlerin ölçülmesini sağlamak için voltmetre devresi girişinde 10 kΩ’luk direnç ve 33 nF 600 V’luk kapasitör kullanılabilir. Direnç mili voltmetreye seri, kondansatör ise mili voltmetreye ve dirence paralel olarak bağlanarak filtre grubunu oluşturur.
Kablo
Akım elektrotuna bağlanacak kablo 10 A’i taşıyabilecek kesitleri (2×4 mm2), izoleli ve yeterli uzunlukta olacaktır. Gerilim elektrotuna bağlanacak olan kablonun kesiti önemli olmamakla birlikte (4 mm2’lik kablo olabilir) yeterli uzunlukta ve izoleli olması yeterlidir.
SELVAZ Yöntemi İle Ölçüm Yaparken Dikkat Edilecek Maddeler
1) Şalt sahasının tüm enerjisi kesilecektir. Şalt sahası giriş ve çıkış fiderleri hem trafo merkezinden hem de karşı taraftan açılır ve topraklanır. İç ihtiyaç trafosu açılır, tersten beslemeye karşı önlem alınarak müşteriler uyarılır ve hatları topraklanır. Tüm ayırıcılar emniyet tedbiri olarak açılır. Trafo merkezi yakınından direk geçen enerji iletim hatlarının koruma teli iletkenleri şalt sahasına irtibatlı ise bu iletim hatlarının enerjisi kesilir ve topraklanır. Eğer şalt sahasına 100 metreden daha yakın mesafede dağıtım hatları var ise tehlike arz edeceğinden söz konusu dağıtım hatları açılır ve topraklanır.
2) Trafo merkezi toprağı ile akım elektrotu arasında en az 5 A, en fazla 10 A akım akıtılacaktır.
3) Akım elektrotlarının ters istikametinde gerilim elektrotu ile ölçüme başlanacak ve ters istikamette testlere devam edilecektir.
4) İlk ölçüme çit telinden başlanacaktır. Yeni trafo merkezleri için ölçüm esnasında çit teli trafo merkezi toprağına bağlanmamış olacaktır.
5) Akım elektrotları mutlaka 5a uzaklığında şalt sahasının topraklama sisteminden uzağa yerleştirilecektir.
6) Test elektrotları mutlaka 90 derecelik bir açıyla yere çakılacaktır.
7) Akım elektrotlarının direnci küçük olacaktır. Direnci düşürmek amacıyla birbirine paralel bağlı 2 – 5 adet kazık elektrot çakılır.
8) Devreden 10 A geçirmek amacıyla 720 volttan yukarı tehlikeli gerilim değerlerine çıkılmayacaktır. Ölçüm esnasında canlıların akım elektroduna yaklaşmasına karşı gerekli tedbirler alınmalıdır.
9) Gerilim elektrotu mukavemet bakımından ise dayanıklı ve direnç ölçümünü etkilemeyecek şekilde olacak.
10) Akım ve gerilim elektrotları diğer topraklama alanlarının mutlaka en az 10 metre açığına yerleştirilecektir (yüksek gerilim direkleri dahil).
11) Ölçmeler en az 50 metre aralıklarla gerilim elektrotu yer değiştirmek suretiyle yapılacaktır.
12) Gerilim elektrotunun derinliği 80 cm derinlikten az olmayacaktır.
13) Trafo merkezinin etrafında çit teli tesis edilmemiş ise, ilk ölçme gerilim elektrotu çit telinin tesis edileceği yere çakılarak yapılacaktır. Trafo merkezine çit teli tesis edilmiş ancak trafo merkezi toprağı ile irtibatlı değil ise, çit teli ilk gerilim elektrotu olarak kabul edilecektir.
14) Ölçme işlemi arka arkaya %10 toleransla üç eşit değer alınıncaya kadar devam edecektir.
15) Akım ve gerilim elektrotlarının yeri, birbirine arasında en az 90 derece en fazla 180 derece olacak şekilde seçilecektir.
16) SEL-VAZ bağlantısındaki trafo merkezi-toprak irtibatı mümkün olan en kısa kablolarla iki ayrı yerden bağlanacaktır.
17) Maksimum gerilim verildiği halde sistem düzeneğinde akıtılan akım 5A den düşük ise, akım elektrotuna ilave elektrotlar bağlanacaktır.
18) Son gerilim elektrotunun bulunduğu yerde çit telinin topraklama direnci mutlaka ölçülecektir.
19) Arka arkaya alınan üç değer birbirlerine % 10 toleransla eşit olur ise, bu üç değerin ortalaması topraklama direncinin değeri olarak alınacaktır.