ELEKTRİKLE ÇALIŞMALARDA İSG

1. Hüseyin HAMARAT Teknik Öğretmen Emekli Yönetici ELEKTRİKLEÇALIŞMALARDA İSG

2. Elektrik ile çalışmalarda ortaya çıkan riskler hakkında bilgi sahibi olmak ve bu risklere karşı alınması gereken İSG tedbirlerini ve ilgili mevzuatı öğrenmek EĞİTİMİN AMACI

3. HEDEF -Elektrikle ilgili risk etmenleri, -Sağlık ve güvenlik açısından gerekli olan kontroller, -Elektrikle çalışmalarda alınması gereken önlemler.

4. Konu Başlıkları Elektrik enerjisi ve tanımlar Elektrik tesislerinde güvenlik Elektrik işlerinde bakım onarım Elektrik iç tesislerinde güvenlik ve patlayıcı ortamlar Statik elektrik Yıldırımdan korunma Topraklama tesisatı Elektrik tesisatının kontrolü İlgili mevzuat

5. 1-ELEKTRİK ENERJİSİ VE TANIMLAR 1.1-ELEKTRİK YAŞAMIMIZIN VAZGEÇİLMEZ İDİR Elektrik enerjisini, ekonominin ve sosyal yaşamın vazgeçilemez bir öğesi konumuna getirmiştir. Kullanım kolaylığı, rahatlığı ve kalitesi elektrik enerjisini diğer enerji türlerine kıyasla ön plana çıkarmaktadır.

6. 1-ELEKTRİK ENERJİSİ VE TANIMLAR Elektrik enerjisi diğer enerji türlerinden farklı olarak tüketilmeden üretilemeyen bir enerjidir. Başka bir değişle depolanması oldukca zor ve ekonomik değildir. Dolayısıyla, elektriğin üretimi ile tüketimi birlikte gerçekleşir.

7. 1-ELEKTRİK ENERJİSİ VE TANIMLAR Tüm üretim ve hızmet sektörünün temel girdisi olup, kişi başı tüketim miktarı gelişmişliğin göstergesidir.

8. 1-ELEKTRİK ENERJİSİ VE TANIMLAR 1.2-ELEKTRİK TARİHİ Thales (MÖ 624 - MÖ 546) de doğayla ilgili araştırmalar yaparken kehribarın yünle ovulduğunda tüy ve saman gibi hafif maddeleri kendine çektiğini, uzun süreli ovmalarda ise insan vücuduna yaklaştırıldığında küçük kıvılcımlar çıkardığını fark edip bazı araştırmalarda bulunmuştu. Tales'in incelediği şey bugünkü statik elektrikti.

9. 1.2- ELEKTRİK TARİHİ 2. yüzyılda Çinliler tarafından mıknatısın şerit haline getirilip serbest bir şekilde dönmeye bırakıldığında kuzey - güney yönünde sabit kaldığı keşfedildi. Mıknatısiyetin bu yön bulma kabiliyeti sayesinde Çinliler manyetik pusulayı icat etmişlerdi. Ortaçağ Avrupası pusula ile tanışınca denizciliğin önündeki en büyük engellerden biri olan yön bulma sorunu tarihe karışmış oldu.

10. 1.2- ELEKTRİK TARİHİ Elektriği ilk olarak ciddi anlamda inceleyen bilim adamı William Gilbert 16. yüzyılın sonlarında Statik elektrikle magnetizma arasındaki ilişki üzerinde araştırmalar yaptı. Elektrik yüklerinin eksi ve artı olarak belirlenip adlandırılmasınıda gerçekleştirdi. Antik Yunancada kehribar anlamına gelen ēlektron sözcüğü, yeni Latincede kehribar gücü anlamına gelen electrica kelimesi olarak kullanım alanı buldu. Daha sonra Elektrik sözcüğü, hemen hemen tüm dünya dillerine aynı şekilde girdi ve evrensel özellik kazandı.

11. 1.2- ELEKTRİK TARİHİ 1752 yılında Benjamin Franklin gök gürültülü havada bir uçurtma uçurarak ipek bir ip ile şarzlı buluttan Leyden şişesini doldurmayı başardı. Böylece şimşek ile elektrik arasında bağıntı kurdu. Bu deney yıldırım savar (paratoner) in bulunmasına yol gösterdi.

12. 1.2- ELEKTRİK TARİHİ 1767’de Joseph Priestley elektrik yüklerinin birbirlerini aralarındaki uzaklığın karesiyle ters orantılı olarak çektiklerini buldu.

13. 1.2- ELEKTRİK TARİHİ • 1770 yılında Henry Cavendish potansiyel fark, sıfır referans nokta, toprak gibi kuramları ortaya atarak, kendisinden sonra Coulomb ve Ohm'un çalışmalarına ışık tuttu. • 1794 yılında İtalyanfizikçiAlessandro Volta , çinko ve gümüş plakalar arasına tuz karışımlı sıvı koyarak ilk pili elde etmiş oldu. • 1800 yılında İngiliz William Nicholson, elektrik akımı kullanarak suyu hidrojen ve oksijen gazlarına ayrıştırdı.

14. 1.2- ELEKTRİK TARİHİ 1827 yılında Alman fizikçi Georg Simon Ohm , İletkenlerden geçen elektrik akımına ilişkin çalışmalar yaparak Ohm yasası olarak bilinen, bir iletkenden geçen akımın iletkenin uçları arasındaki gerilim ile doğru, iletkenin direnciyle ters orantılı olduğunu formüle etti. 1831 yılında İngiliz fizikçi ve kimyager Michael Faraday, bir buhar makinesi ile bakır bir plakayı bir mıknatısın yarattığı manyetik alan içinde döndürerek elektrik üretti. (Generatör) Aynı yıl Joseph Henry, Faraday'ın buluşunu tersine çevirerek, manyetik alandan elektrik akımı geçirmek suretiyle bir bakır çemberi döndürmeyi başardı.(Elektrik motoru)

15. 1.2- ELEKTRİK TARİHİ 1833 yılında Alman fizikçi Wilhelm Weber ve Karl Friedrich Gauss İki bina arsındaki ilk telgraf işlemini başardılar. 1841 yılında İngiliz fizikçi James Prescott Joule , Isının mekanik iş ile olan ilişkisini keşfetti. Bu keşif, enerjinin korunumu teorisine ve oradan da termodinamiğin birinci kanunu'nun eldesini sağladı. Joule yasası olarak bilinen Bir direnç üzerinden geçen elektrik akımının ısı yaydığı buluşu onundur. 1844 yılında ABD'li bulucu Samuel Morse (1791 - 1872) kısa ve uzun sinyalleri bir hat ile göndermekle ilk elektrikli telgrafı yaptı.

16. 1.2- ELEKTRİK TARİHİ 1845 yılında Alman fizikçi Gustav Robert Kirchhoff “Bir noktaya giren ve çıkan akımların toplamı sıfırdır. (Kirchhoff I)”, “kapalı bir devrede harcanan gerilimlerin toplamı, sağlanan gerilimlerin toplamına eşittir. (Kirchhoff II)” yasalarını yayınladı. 1876 yılında ABD'li Alexander Graham Bell Elektrik titreşimlerini sese dönüştürerek telefonu buldu ve patentini aldı. 1877 : ABD'li Thomas Alva Edison Sesi kaybedip yineleyebilen gramofonu geliştirdi.

17. 1.2- ELEKTRİK TARİHİ 1879 : Edison karbon flamanlı akkorlamba için patent başvurusu yaptı. Üç yıl sonra New York sokaklarında bu lambalar ışıyordu. 1880 : San Fransisko da elektrik satmak için ilk şirket kuruldu. (California Electric Light Company) 1881 : Siemens tarafından elektrikli tramvay yapıldı

18. 1.2- ELEKTRİK TARİHİ 1882 : Dünyanın ilk doğru akım(DC) güç sistemli merkezi güç üretim tesisi New York'ta Thomas Edison tarafından açıldı. 1887 : Nikola Tesla Alternatif akım generatörü buldu. Böylece elktrik enerjisi uzun mesafelere kolaylıkla iletilebilecekti. 1895 : Alternatif akım üreten ilk generatör Niagara şelalesine kuruldu. 1942 : İlk elektronik bilgisayarın yapımına başlandı ve aygıtın yapımı 1945 yılında tamamlandı.

19. 1.2- ELEKTRİK TARİHİ 1882 : Dünyanın ilk doğru akım(DC) güç sistemli merkezi güç üretim tesisi New York'ta Thomas Edison tarafından açıldı. 1887 : Nikola Tesla Alternatif akım generatörü buldu. Böylece elktrik enerjisi uzun mesafelere kolaylıkla iletilebilecekti. 1895 : Alternatif akım üreten ilk generatör Niagara şelalesine kuruldu. 1942 : İlk elektronik bilgisayarın yapımına başlandı ve aygıtın yapımı 1945 yılında tamamlandı.

20. 1.2- ELEKTRİK TARİHİ 1902 : II Abdülhamit Tarsusta ilk hidroelektrik santralını kurdurdu. 1914 : İlk termik santral devreye alındı. (Silahtarağa) 1923 : Kurulu güç 33 MW ve yıllık üretim 45 milyon KWh. 1935 : Kurulu güç 126,2 MW, üretim ise 213 milyon kWh. 1950 : Kurulu gücü 407.8 MW, yıllık üretim ise 500 milyon kWh. 1970 : Kurulu güç 2234.9 MW, üretim ise 8 milyar 623 milyon kWh

21. 1.2- ELEKTRİK TARİHİ 1980 :Kurulu güç 5118.7MW , yıllık üretim 23 milyar 275 milyon kWh. 2006 : Kurulu güç 40.519 MW, yıllık üretim 176,69 milyar kWh.

22. 1.3- ELEKTRİK AKIMI İLETKEN: Elektrik akımı taşıyabilecek serbest elektronları bulunan, özdirençleri sıfır yada çok küçük olan element yada maddelerdir. Bakır Demir Aluminyum Dış yörünge elektron sayısı 1 Dış yörünge elektron sayısı 2 Dış yörünge elektron sayısı 3

23. 1.3- ELEKTRİK AKIMI YARI İLETKEN: Dış yörüngesinde 4 elektron bulunan, normal şartlarda elektrik akımı taşıyabilecek serbest elektronları bulunmayan, ısı, ışık, manyetik yada elektriksel etki ile bir miktar serbest elektron barındırır hale gelebilen element yada maddelerdir. Silisyum Dış yörünge elektron sayısı 2

24. 1.3- ELEKTRİK AKIMI YALITKAN: Dış yörüngesinde 8 elektron bulunan, normal şartlarda elektrik akımı taşıyabilecek serbest elektronları bulunmayan, özdirenci sonsuz yada çok büyük olan element yada maddelerdir. Pamuk, kağıt, fiber, cam, seramik, yağ vs.

25. 1.3- ELEKTRİK AKIMI ELEKTRİK AKIMI: İletken madde içindeki birim zamanda akan elektron miktarıdır. Birimi Amper dir. Akım, elektronların hareketiyle ortaya çıkar ve eksi (-) uçtan artı (+) uca doğru akar. AMPER: İletkenin herhangi bir noktasından 1 saniyede 6,25x1018 elektron geçmesi 1 amperlik akımdır.

26. 1.3- ELEKTRİK AKIMI Elektrik akımı doğru akım ve alternatif akım olarak ikiye ayrılır. Doğru akım : Zamana göre yönü ve şiddeti değişmeyen akımdır. Aküler, piller ve doğru akım generatörleri doğru akım kaynaklarıdır. Doğru akım depolanabilir özelliktedir. Buna karşın boyutsal (gerilim) transferleri çok zor olduğundan iletim ve dağıtımları pratik değildir. Genellikle elektronik cihazların beslenmesinde kullanılır.

27. 1.3- ELEKTRİK AKIMI Alternatif akım : Zamana göre yönü ve şiddeti değişen akımdır. Genellikle sinüs eğrisi formundadır. Alternatörler vasıtasıyla üretilir. Depolanabilir özellikte değildir. Buna karşın boyutsal (gerilim) transferleri mümkün (transformotorlar vasıtasıyla) olduğundan iletim ve dağıtımları az kayıpla yapılabilir. Büyük elektrik devrelerinde ve yüksek güçlü elektrik motorlarında kullanılır. Evlerimizdeki elektrik alternatif akım sınıfına girer. Buzdolabı, çamaşır makinesi, bulaşık makinesi, aspiratör ve vantilatörler direk alternatif akımla çalışırlar. Televizyon, müzik seti ve video gibi cihazlar ise alternatif akımı doğru akıma çevirerek kullanırlar.

28. 1.3- ELEKTRİK AKIMI Alternatif akımın alternatif akıma transferi transformotorlar ile yapılır. Alternatif akımın doğru akıma transferi redresörler (Diyot vs) ile yapılır. Doğru akımın alternatif akıma transferi invertörlerler ile yapılır. Doğru akımın doğru akıma transferi (sadece gerilim düşürme) gerilim bölücü dirençler ile yapılır.

29. 1.4- OHM KANUNU Bir elektrik devresinde; akım, voltaj ve direnç arasında bir bağlantı mevcuttur. Bu bağlantıyı veren kanuna ohm kanunu adı verilir.

30. 1.4- OHM KANUNU 1827 yılında George SimonOhm şu tanımı yapmıştır: “Bir iletkenin iki ucu arasındaki potansiyel farkının, iletkenden geçen akım şiddetine oranı sabittir.” . R =  V / İ  Burada R direnç olup birimi OHM dur. Doğru akım devrelerinde rezistans, alternatif akım devrelerinde empedans olarak isimlendirilir. V gerilim, birimi VOLT dur. İ akım, birimi AMPER dir.

31. 1.4- OHM KANUNU R =  V / İ formulünden V =  İ x R ve İ =  V/R türetilmiştir.  Ohm un üst katları Kiloohm, Megaohm,… ast katları miliohm, mikroohm dur. Volt un üst katları Kilovolt, Megavolt,… ast katları milivolt, mikrovolt dur. Amper in üst katları Kiloamper, Megaamper,… ast katları miliamper, mikroamper dir.

32. 1.4- OHM KANUNU Elektrik devrelerinde de, bir gerilimin karşısına bir dirençkonulduğunda, direncin müsaade ettiği kadar elektron geçebilir, yani akım akabilir.  Geçemeyen itişip duran bir kısım elektron ise sürtünme sonucu ısı enerjisine dönüşür ve sıcaklık olarak karşımıza çıkar.

33. 1.4- OHM KANUNU Elektriksel güç akım ile gerilimin çarpımına eşittir. Birimi Voltamper yada Watt tır. Genellikle üstkatları kullanılır. Kilovoltamper (KVA), Kilowatt (KW), Megawatt (MW)…. Elektriksel iş güç ile çalışma süresi çarpımıdır. Birimi Wattsaat dir. Genellikle üstkatları kullanılır. Kilowattsaat (KWh), megawattsaat (MWh)…

34. 1.5- TANIMLAR Elektrik kuvvetli akım tesisleri: İnsanlar, diğer canlılar ve eşyalar için bazı durumlarda (yaklaşma, dokunma vb.) tehlikeli olabilecek ve elektrik enerjisinin üretilmesini, özelliğinin değiştirilmesini, biriktirilmesini, iletilmesini, dağıtılmasını ve mekanik enerjiye, ışığa, kimyasal enerjiye vb. enerjilere dönüştürülerek kullanılmasını sağlayan tesislerdir.

35. 1.5- TANIMLAR Zayıf akım tesisleri:Normal durumlarda, insanlar ve eșyalar için tehlikeli olan akımların meydana gelemediği tesislerdir. (İç Tesisat Yönetmeliği) 0-50 Volt Kapalı Devre Video Kamera Sistem leri ( CCTV ) Hırsız İhbar Sist emleri Yangın ve Gaz Algılama Sistemleri Acil aydınlatma ve yönlendirme Sistemi Bireysel Anten Sistemleri Merkezi U ydu Dağıtım Sistemleri Kablolu TV Sistemleri ve Yayın Merkezleri ( SMATV - CATV ) Mobil Anten Sistemleri Orta ve Küçük Kapasiteli Telefon Santralleri Bina İletişim Sistemleri

36. 1.5- TANIMLAR Alçak gerilim: Etkin değeri 1000 volt ya da 1000 voltun altında olan fazlar arası gerilimdir. Orta gerilim: Etkin değeri 1000 Volt un üzerinde 36 KVolt arası (36 Kvolt dahil) olan gerilimdir. Yüksek gerilim: Etkin değeri 36KVolt un üzerinde 170KVolt arası (170 Kvolt dahil) olan gerilimdir. Çok yüksek gerilim: Etkin değeri 170KVolt un üzerinde olan gerilimdir.

37. 1.5- TANIMLAR Tehlikeli gerilim:Etkin değeri Alternatif akımda 50 Volt’ un doğru akımda 120 Volt’ un üstünde olan, yüksek gerilimde ise, hata süresine bağlı olarak değişen gerilimdir. Etkin değer:Alternatif bir akımın sabit bir direnç yükünden geçen ve aynı miktarda ısı enerjisi üreten DC akım eşdeğerine eşittir. RMS (Karesel Ortalama Değer-Root MeanSquare) yada Efektif Değer olarak da isimlendirilir. Sinüsoidal alternatif akımda etkin değer max. değerin 1,41 de birine eşittir.

38. 1.5- TANIMLAR Santral: Elektrik enerjisinin üretildiği tesislerdir. Ağ (Enterkonnekte) şebeke: Santrallerin birbiri ile bağlantısını sağlayan gözlü şebekedir.

39. 1.5- TANIMLAR İletim şebekesi: Yerel koşullar nedeniyle belli yerlerde üretilebilen ve ağ şebeke ile en üst düzeyde toplanan enerjiyi tüketicinin yakınına ileten kablo ve/veya hava hattı şebekeleridir. Dağıtım şebekesi: İletilerek tüketilecek bölgeye taşınmış olan enerjiyi, tüketiciye kadar götüren şebekedir.

40. 1.5- TANIMLAR Ana indirici merkez: Gerek enterkonnekte şebekeden alınan enerjiyi, daha küçük seviyeli iletim şebekelerine, gerekse iletilerek dağıtım bölgesine taşınan enerjiyi seçilmiş dağıtım gerilimi seviyesine dönüştüren transformatör merkezleridir.

41. 1.5- TANIMLAR Ara indirici merkez: İki veya daha fazla yüksek gerilim seviyesi kullanılan şebekelerde enerjiyi bir yüksek gerilim seviyesinden diğerine dönüştüren transformatör merkezleridir. Dağıtım transformatör merkezi: Yüksek gerilimli elektrik enerjisini alçak gerilimli elektrik enerjisine dönüştüren transformatör merkezleridir.

42. 1.5- TANIMLAR Aşırı gerilim: Genellikle kısa süreli olarak iletkenler arasında ya da iletkenlerle toprak arasında oluşan, işletme geriliminin izin verilen en büyük sürekli değerini aşan, fakat işletme frekansında olmayan bir gerilimdir. İç aşırı gerilim: Toprak temasları, kısa devreler gibi istenilen ya da istenilmeyen bağlama olayları ya da rezonans etkileriyle oluşan bir aşırı gerilimdir.

43. 1.5- TANIMLAR Dış aşırı gerilim: Yıldırımlı havaların etkisiyle oluşan bir aşırı gerilimdir. Başka şebekelerin etkisi ile oluşan aşırı gerilim: Başka şebekelerin, sözü edilen şebekeye etkisi sonucunda oluşan gerilimdir. (İndüksiyon etkisi)

44. 1.5- TANIMLAR Hava hattı: Kuvvetli akım iletimini sağlayan mesnet noktaları, direkler ve bunların temelleri, yer üstünde çekilmiş iletkenler, iletken donanımları, izolatörler, izolatör bağlantı elemanları ve topraklamalardan oluşan tesisin tümüdür. İletkenler: Gerilim altında olup olmamasına bağlı olmaksızın bir hava hattının mesnet noktaları arasındaki çıplak ya da yalıtılmış örgülü ya da tek tellerdir.

45. 1.5- TANIMLAR Yalıtılmış hava hattı kabloları: Yalıtılmış hava hattı kabloları, yalıtılmış faz iletkenleri ile yalıtılmış ya da yalıtılmamış nötr iletkeni birbirine yada taşıyıcı bir tele bükülerek sarılmış tek telli, sıkıştırılarak yuvarlatılmış çok telli ya da örgülü iletkenlerden oluşan kablolardır. Demet iletkenler: Bir faz iletkeni yerine, iki ya da daha çok iletken kullanılan ve iletkenler arasında hat boyunca yaklaşık olarak aynı uzaklık bulunan düzendir.

46. 1.5- TANIMLAR Anma kesiti (Nominal kesit): İletkenlerin standartlarda belirtilen kesit değeridir. (Birimi mm2 dir) Gerçek kesit: Örgülü iletkenlerin, yapım toleransları dikkate alınmaksızın, net kesit değerleridir. (Birimi mm2 dir)

47. 1.5- TANIMLAR İletken kopma kuvveti: İletkenlerin hesapla bulunan teorik kopma değerinin %95‘i ya da kataloglarda "kopma yükü" olarak belirtilen değerdir. En büyük çekme gerilmesi: -5ø C‘da hesap için esas olan ek yükte ya da en küçük ortam sıcaklığında ek yüksüz yahut +5ø C‘da rüzgar yükünde oluşan iletken gerilmelerinin en büyük yatay bileşenidir.

48. 1.5- TANIMLAR Yıllık ortalama çekme gerilmesi (EDS: Every day stress): Yıllık ortalama sıcaklıkta (genellikle + 15øC‘da) rüzgarsız durumda oluşan, iletken çekme gerilmesinin yatay bileşenidir. Salgı (sehim): İletken ile iletkenin iki askı noktasını birleştiren doğru arasındaki en büyük düşey uzaklıktır.

49. 1.5- TANIMLAR İletken donanımı: İletkenle doğrudan doğruya temasta olan ve iletkenlerin bağlanması, gerilmesi ve taşınmasına yarayan parçalardır. İzolatör bağlantı elemanları: İzolatörleri mesnet noktalarına ve iletken donanımlarına, izolatör elemanlarını birbirine bağlamaya yarayan parçalardır.

50. 1.5- TANIMLAR Direğin yararlı tepe kuvveti: Direğe gelen rüzgar yükü dışında, tepeye indirgenmiş öteki kuvvetlerin izin verilen yatay bileşenidir. Direk açıklığı (menzil): İki komşu direk arasındaki yatay uzaklıktır. Rüzgar açıklığı: Direğin iki yanındaki açıklıkların aritmetik ortalamasıdır. Ağırlık açıklığı: Direğin iki yanındaki iletkenlerin yatay teğetli noktaları arasındaki yatay açıklıktır.