Elektrik Güvenliği (Şantiye)

Özet

Şantiye elektrik güvenliği, geçici tesisatların kurulumu, işletimi ve denetimine ilişkin teknik ve idari önlemlerin bütününü kapsar. Elektrik çarpması ve ark patlaması inşaat sektöründe ölümlü kazaların en önemli nedenlerinden biridir; SGK istatistiklerine göre inşaat sektöründe elektrik kaynaklı kazalar ölümlü iş kazaları içinde ilk üç neden arasında yer almaktadır. Bu makalede; Türkiye mevzuatı (6331 sayılı İSG Kanunu, Elektrik Kuvvetli Akım Tesisleri Yönetmeliği), TS HD 60364 serisi ve IEC standartları çerçevesinde geçici tesisat tasarımı, topraklama hesabı, RCD koordinasyonu, güvenlik mesafeleri, LOTO prosedürü ve KKD seçimi, sayısal örnek problemler ve kalite kontrol listesiyle birlikte kapsamlı biçimde ele alınmaktadır.

1. Giriş ve Yasal Çerçeve

Şantiye elektrik güvenliği özgün bir risk alanı oluşturur; standart iş yeri tesisatından farklı olarak geçici kurulumlar, sürekli değişen ortam koşulları, yüksek nem oranı ve niteliksiz personel bir arada bulunabilir. Bu nedenle TS HD 60364-7-704 standardı şantiye ve yıkım sahalarını "özel konum" olarak sınıflandırmış ve ek gereksinimler belirlemiştir.

1.1 Temel Mevzuat

Türkiye Birincil Mevzuatı (Öncelikli):

• 6331 Sayılı İş Sağlığı ve Güvenliği Kanunu (30/06/2012, RG: 28339) — işveren yükümlülükleri, risk değerlendirmesi, eğitim (Md. 4, 10, 17)
• Yapı İşlerinde İSG Yönetmeliği (05/10/2013, RG: 28786) — yapı alanları için asgari sağlık ve güvenlik şartları; elektrikle ilgili hükümler Ek-4'tedir (A bölümünde "Enerji dağıtım tesisleri ve elektrikle çalışma", B bölümünde açık mekânlardaki enerji dağıtım tesisleri)
• Elektrik İç Tesisleri Yönetmeliği (04/11/1984, RG: 18565) — alçak gerilim iç tesisat kuralları
• Elektrik Kuvvetli Akım Tesisleri Yönetmeliği (30/11/2000, RG: 24246) — hava hattı iletkenlerinin yapılara en küçük yatay ve üzerinden geçtikleri yerlere en küçük düşey uzaklıkları (Madde 44, Çizelge-5 ve Çizelge-8)
• Elektrik Tesislerinde Topraklamalar Yönetmeliği (21/08/2001, RG: 24500) — topraklama tesislerinin kuralları; İş Ekipmanları Yönetmeliği Ek-III Tablo-3'te elektrik ve topraklama tesisatının periyodik kontrol ölçütleri arasında sayılır
• İş Ekipmanlarının Kullanımında Sağlık ve Güvenlik Şartları Yönetmeliği (25/04/2013, RG: 28628) — periyodik kontrol tabloları (Ek-III)

Teknik Standartlar (TS HD / IEC Serisi):

• TS HD 60364-7-704 (IEC 60364-7-704:2017 karşılığı): Şantiye ve yıkım sahaları için özel gereksinimler — IP koruması, kablo türü, izolasyon cihazları
• TS HD 60364-4-41: Elektrik çarpmasına karşı koruma (doğrudan ve dolaylı temas)
• TS HD 60364-5-54: Topraklama ve koruma iletkenleri, kesit hesabı
• TS HD 60364-6: Muayene ve devreye alma, periyodik kontrol kriterleri
• TS EN 60309 (IEC 60309): Endüstriyel kullanım için fiş, priz ve kuplajlar — renk kodlaması
• TS EN 60898: Minyatür devre kesiciler (MCB)
• TS EN 61008 / TS EN 61009: Kaçak akım koruma röleleri (RCCB / RCBO)

Saha Notu — Türkiye Bağlamı: Şantiye beslemesinin topraklama sistemi (TN-C-S, TT vb.) şebekeye ve bağlantı biçimine göre değişir. Kurulumdan önce sistem tipi dağıtım şirketiyle netleştirilmeli; koruma iletkeninin (PE) nötrden nerede ayrılacağı ve topraklama elektrodunun yeri geçici tesisat projesinde gösterilmelidir. Yanlış kurgulanmış topraklama, arıza anında korumanın çalışmamasına ve gövdelerde tehlikeli temas gerilimi oluşmasına yol açabilir.

Dikkat — Personel Eğitimi: 6331 sayılı Kanun Madde 17'ye göre işveren, çalışanların İSG eğitimi almasını sağlar; eğitim özellikle işe başlamadan önce, çalışma yeri veya iş değişikliğinde, iş ekipmanı değiştiğinde ve yeni teknoloji uygulandığında verilir ve düzenli aralıklarla tekrarlanır. Bu yükümlülüğe aykırılık, Kanun'un 26. maddesine göre her aykırılık için çalışan başına ayrı idari para cezası gerektirir. Yapı İşlerinde İSG Yönetmeliği Ek-4 ayrıca elektrik ekipmanı ve bağlantılarının kurulması, sökülmesi, tamiri ve tadilatının yalnız yetkili elektrikçilerce yapılmasını ister.

2. Şantiye Elektrik Tehlikeleri

Elektrik tehlikeleri şantiyede hem ekipmandan hem de çevre koşullarından kaynaklanabilir. Tehlike türünü doğru tanımlamak, uygun koruyucu önlemin seçimi açısından kritiktir.

İstatistiksel Bağlam: SGK istatistiklerine dayalı akademik çalışmalar (2008–2017 dönemi), inşaat sektörünün Türkiye'de iş kazaları bakımından ilk sırada yer aldığını ortaya koymaktadır. Elektrik kaynaklı kazalar ölümle sonuçlanan inşaat iş kazaları içinde üçüncü en yaygın tip olarak belirlenmiştir. Vücuttan geçen ~60 mA AC akım kalp fibrilasyonuna yetecek eşik değerdir; 230 V faz-nötr geriliminde tipik insan vücut direnci (1.000 Ω ıslak deri) ile oluşan akım bu eşiği kolaylıkla aşmaktadır.

3. Şantiye Geçici Tesisat Gereksinimleri

3.1 Genel Prensipler (TS HD 60364-7-704 / IEC 60364-7-704:2017)

IEC/HD 60364-7-704 (Madde 704.1) kapsamında şantiye ve yıkım sahaları özel tesisat koşulları gerektiren "özel konum" olarak sınıflandırılır.

a) Dağıtım Panosu (Assembly for Construction Sites — ACS):

• Şantiye dağıtım panoları IEC 61439-4'e uygun olmalıdır (IEC 60364-7-704 Madde 704.511.1); bu standart kapılar kapalıyken en az IP 44 koruma derecesi ister (IEC 61439-4:2023 Madde 8.2.2)
• Her pano, gelen beslemeyi ayıran ve kapalı konumda kilitlenebilen bir ayırma düzenine sahip olmalıdır; bu, ayırıcıya asma kilit takılarak ya da ayırıcı kilitlenebilir bir muhafazaya konularak sağlanır (IEC 60364-7-704 Madde 704.536.2.2)
• Yapı İşlerinde İSG Yönetmeliği Ek-4'e göre çalışanların erişebileceği panolar kilitli dolap veya hücre içine konur; pano, iş makinesi ve malzeme trafiğinin çarpamayacağı sabit bir yere yerleştirilmelidir

b) Kablolar (IEC 60364-7-704 Madde 704.522.8.101):

• Hareket eden esnek kablolar IEC 60245-4 tip 66 veya eşdeğeri, aşınmaya ve suya dayanıklı olmalıdır; üreticiler bu tipi H07RN-F (kauçuk kılıflı, 450/750 V) koduyla sunar
• Kablolar mümkün olduğunca şantiye yollarını ve yaya geçitlerini kesmemelidir; kesmek zorunluysa mekanik hasara ve iş makinelerine karşı özel koruma (çelik boru, kablo köprüsü vb.) sağlanır
• Askıdan geçirilen kabloların yüksekliği, altından geçecek araç ve iş makinelerinin en yüksek noktası dikkate alınarak geçici tesisat projesinde belirlenir

c) Kaçak Akım Koruma (RCD):

• Anma akımı 32 A'e kadar olan priz devreleri ile elde tutulan ekipmanı besleyen devreler, anma kaçak akımı 30 mA'i aşmayan RCD ile korunur; SELV/PELV besleme ya da elektriksel ayırma bunun seçenekleridir (IEC 60364-7-704 Madde 704.410.3.101)
• 32 A'i aşan priz devrelerinde de kesme elemanı olarak RCD kullanılır (Madde 704.411.3.2.101); Yapı İşlerinde İSG Yönetmeliği ana ve tali panolarda uygun kaçak akım rölesi kullanılmasını ister

Saha Notu: H07RN-F yerine standart dışı uzatma kablosu (H05VV-F tipi) şantiye koşullarında kullanıma uygun değildir; mekanik dayanımı ve sıcaklık direnci yetersizdir. TSE uygunluk belgesi olmayan kablo kullanımı 6331 Md. 4 kapsamında işveren sorumluluğu doğurur.

Dikkat: Kablo izolasyonunda en küçük görsel hasar (çatlak, soyulma, ezilme) hemen kesim yapılmasını gerektirir; bantlama ile geçici tamir şantiyede kabul edilmez.

3.2 Şantiye Pano Bileşenleri

4. Topraklama Sistemi

4.1 Topraklama Direnci Hesabı (TS HD 60364-5-54)

Topraklama sistemi, dolaylı temas durumunda temas gerilimini sınırlandırarak RCD tetikleme akımını sağlamakla görevlidir. TS HD 60364-5-54 kapsamında şantiye topraklama direncinin üst sınırı, RCD tetikleme akımı ve izin verilen temas geriliminden türetilir:

$$R_{\text{topraklama}}\le \frac{U_T}{I_{\Delta n}}$$

Burada $U_T$ = izin verilen temas gerilimi (V): 50 V kuru ortam, 25 V ıslak ortam (IEC 60364-4-41 Madde 411.1); $I_{\Delta n}$ = RCD tetikleme akımı (A).

Islak ortam için 30 mA RCD:

$$R_{\text{max}}=\frac{25\text{ V}}{0,030\text{ A}}=833\text{ Ω}$$

Bu değer pratikte kolaylıkla sağlanabilir; ancak topraklama çubuğunun etkin direnci zemin özgül direncine bağlıdır ve ölçümle doğrulanmalıdır.

Dikey Topraklama Çubuğu Direnci (Dwight/Laurent Formülü):

$$R_{\text{c¸ubuk}}=\frac{\rho }{2\pi L}\left(\ln \frac{4L}{d}-1\right)$$

Burada $\rho$ = zemin özgül direnci (Ω·m); $L$ = çubuk boyu (m); $d$ = çubuk çapı (m).

Paralel $n$ adet çubuk için (çubuklar arası mesafe $\ge 2L$):

$$R_{\text{paralel}}\approx \frac{R_{\text{tekc¸ubuk}}}{n}$$

Koruma İletkeni Kesiti (TS HD 60364-5-54 Madde 543.1.1):

$$S_{\text{PE}}\ge \frac{I^2\cdot t}{k^2}$$

$k$ değerleri: PVC izoleli bakır iletken için k = 115; XLPE için k = 143 (başlangıç sıcaklığı 70 °C / 90 °C varsayımı).

4.2 Türkiye Toprak Özgül Direnç Değerleri

Topraklama tesisatı tasarımından önce zeminin özgül direnci sahada ölçülmelidir; yaygın yöntem dört elektrotlu Wenner ölçümüdür. Aşağıdaki değerler Türkiye'de sık görülen zemin türleri için yalnız ön boyutlandırmada kullanılacak tipik aralıklardır:

Saha Notu: Konya, Ankara, Eskişehir gibi İç Anadolu şantiyelerinde marn ve kil oranı yüksek zemin yaygındır; tek çubuk elektrotla yeterli topraklama direncinin sağlanması zorlaşabilir. Bu durumlarda çubuk sayısını artırmak veya zemin katkı maddesi (bentonit) uygulamak tercih edilir.

Dikkat — Don Derinliği: Soğuk bölgelerde donan zeminin özgül direnci belirgin biçimde artar. Topraklama elektrodu, yerel don derinliği göz önüne alınarak donmayan zemine ulaşacak biçimde çakılmalı ve topraklama direnci kış koşullarında da ölçülerek doğrulanmalıdır.

4.3 Topraklama Elektrotu Türleri

5. Kaçak Akım Rölesi (RCD) Uygulaması

5.1 RCD Tipleri ve Şantiye Kullanımı

RCD seçiminde hem hassasiyet hem de kaçak akım türü dikkate alınmalıdır. Frekans dönüştürücülü motorlar ve elektronik güç kaynaklı ekipman, sinüsoidal olmayan, pulslu ya da düz DC bileşenli kaçak akım üretebilir. Type AC yalnız sinüsoidal kaçak akım için tasarlandığından bu tür ekipmanda RCD tipi (A, F veya B), ekipman üreticisinin talimatı esas alınarak seçilmelidir.

Anma kaçak akımı ($I_{\Delta n}$) tipten bağımsız seçilir: priz ve el aleti devrelerinde 30 mA, seçici ana girişte daha yüksek bir değer (ör. 300 mA) kullanılır.

Şantiye kuralı: Anma akımı 32 A'e kadar olan prizler ve elde tutulan aletleri besleyen devreler 30 mA'i aşmayan RCD (RCCB ya da RCBO) ile korunur (IEC 60364-7-704 Madde 704.410.3.101; bkz. 3.1 c). Tip, yukarıdaki tabloya ve ekipman üreticisinin talimatına göre seçilir.

5.2 RCD Çalışma Koşulu ve Koordinasyon

Açma süresi: RCD'nin anma kaçak akımında ve bunun katlarında açması gereken en uzun süreler, genel tip ve seçici (S) tip için ayrı ayrı ürün standardında (TS EN 61008-1, TS EN 61009-1) tablo hâlinde verilir; kaçak akım anma değerinin katlarına çıktıkça izin verilen açma süresi kısalır. Cihaz seçiminde ve ölçümle yapılan testlerde bu standarda dayanan üretici değerleri esas alınır.

Seçicilik (Koordinasyon): Dal devrelerinde 30 mA genel tip RCD, ana girişte daha yüksek anma kaçak akımlı ve zaman gecikmeli S tipi RCD kullanıldığında dal arızasında yalnız dal devresi açar; şantiyenin tamamı enerjisiz kalmaz. Seçicilik koşulları üreticinin seçicilik tablolarıyla doğrulanmalıdır.

Periyodik RCD Kontrolü:

• Sık aralıklı muayene: IEC 60364-7-704 Madde 704.6.101, şantiye tesisatının ilk ve periyodik doğrulamaya ek olarak sık aralıklarla (ör. günlük, haftalık ya da aylık) muayene edilmesini ister; RCD'lerin çalışması bu muayenede denetlenen konular arasındadır. Test düğmesiyle yapılan denetimler kayda geçirilir.
• Ölçümle test: Açma akımı ve açma süresi RCD test cihazıyla ölçülür, sonuçlar ürün standardındaki sınırlarla karşılaştırılır.
• Yıllık: İş Ekipmanları Yönetmeliği Ek-III Tablo-3'e göre elektrik ve topraklama tesisatının periyodik kontrolü, standartlarda süre belirtilmemişse yılda bir yapılır; kontrolü yetkili elektrik mühendisi, elektrik-elektronik mühendisi, elektrik tekniker veya yüksek teknikeri gibi yetkili kişiler yapar.

6. Güvenlik Mesafeleri

6.1 Enerji Hatlarına Yakın Çalışma

Şantiye ekipmanı (vinç, hafriyat makinesi) ile enerji hatlarına yaklaşım, kurallara uyulmadığında ölümlü kazaya neden olmaktadır. Yapı İşlerinde İSG Yönetmeliği Ek-4'e göre yapı alanının yakınından enerji nakil hatları geçiyorsa yeterli güvenlik mesafesi bırakılıp gerekli güvenlik tedbirleri alınarak çalışılır; güvenlik mesafesi belirlenirken hat tellerinin rüzgârda salınımı da hesaba katılır. Yönetmelik bu mesafe için sayısal bir değer vermez. IEC 60364-7-704 de şantiye üzerindeki havai hatlarla bırakılacak açıklıkların, kullanılacak vinç, merdiven ve iskele gibi makine ve ekipmanın boyutlarına göre hat sahibiyle kararlaştırılmasını ister (Madde 704.30.101).

Elektrik Kuvvetli Akım Tesisleri Yönetmeliği Madde 44, hava hattı iletkenlerinin yapılara en küçük yatay uzaklıklarını (Çizelge-5) ve üzerinden geçtikleri yerlere en küçük düşey uzaklıklarını (Çizelge-8) verir. Bu çizelgeler hattın tesis koşullarını tanımlar; iş makinesiyle çalışırken korunacak mesafe, bu değerler ve makinenin erişebileceği en uzak nokta birlikte değerlendirilerek hat işletmecisiyle belirlenir.

Yeterli güvenlik mesafesi bırakılamıyorsa hattın güzergâhının değiştirilerek yapı alanından uzaklaştırılması ya da hattın akımının kesilmesi için ilgili kurum ve kuruluşlardan (dağıtım veya iletim şirketi) onay ve izin alınır.

6.2 Gömülü Kablolara Güvenli Kazı Mesafesi

Yapı İşlerinde İSG Yönetmeliği Ek-4, yapı işlerine başlamadan önce alanda mevcut tesisatın belirlenmesini, kontrol edilmesini ve açıkça işaretlenmesini ister; gömülü kablolar için sayısal bir kazı mesafesi vermez. Uygulamada şu adımlar izlenir:

• Kazıdan önce kablo güzergâhı dağıtım şirketinin altyapı kayıtlarından alınır ve sahada kablo arama cihazıyla doğrulanır; bulunan güzergâh zemin üzerinde işaretlenir
• İşaretli güzergâhın yakınında iş makinesiyle kazı yapılmaz; kablonun yeri deneme çukurlarıyla, elle kazılarak ortaya çıkarılır. Makineyle yaklaşılabilecek mesafe altyapı sahibinin koşullarına göre belirlenir

Saha Notu: Türkiye'de özellikle tarihi kent merkezleri ve eski sanayi bölgelerinde kablo tescil haritaları eksik veya güncel olmayabilir. Mevcut kablo haritasına güvenmek yerine saha kablo dedektörü ile doğrulama yapmak mesleğin gerekliliklerindendir.

7. LOTO (Kilitleme-Etiketleme-Doğrulama)

Kilitleme-etiketleme (Lockout/Tagout, LOTO), bakım ve onarım sırasında ekipmanı enerji kaynaklarından ayırıp ayırma noktasını kilitleyerek ve etiketleyerek beklenmedik yol almayı önleyen bir çalışma yöntemidir. 6331 sayılı Kanun LOTO'yu adıyla düzenlemez; işverene mesleki risklerin önlenmesi için her türlü tedbiri alma, alınan tedbirlere uyulup uyulmadığını izleme ve denetleme ile risk değerlendirmesi yapma yükümlülüğü verir (Madde 4). Yapı İşlerinde İSG Yönetmeliği Ek-4 de bakım, onarım ve yenileme nedeniyle gerilim altındaki tesisatın yalıtımının çıkarılması gerektiğinde uyarı ve koruma amacıyla gerekli tedbirlerin alınmasını ister. Makinelerde beklenmedik yol almanın önlenmesi TS EN ISO 14118 (Makine Güvenliği — Beklenmedik Başlatmanın Önlenmesi) standardının konusudur.

LOTO Adımları (IEC 60364-7-704 Madde 704.536.2.2 ile uyumlu):

1. Bakımı yapılacak ekipmanı tanımla (makine kimliği, enerji kaynakları listesi)
2. Enerji kaynaklarını devre dışı bırak (şalter aç, pano kapağını kapat)
3. Enerji izolasyon noktasına kilidi tak — her kişi kendi kilidini takar
4. Tehlike etiketi yerleştir: "Açmayın – Bakımda – [Kişi Adı, Tarih]"
5. Depolanan enerjiyi boşalt (kondansatör deşarjı, pnömatik basınç salımı, mekanik yayı kilitle)
6. Doğrula: Voltmetre veya test kalemi ile gerilim olmadığını kanıtla

Saha Notu — Yazılı Talimat: LOTO sözlü anlaşmayla yürütüldüğünde kimin hangi ayırıcıyı kilitlediği ve enerjinin gerçekten kesildiği güvenilir biçimde izlenemez. Yazılı LOTO talimatı, çalışma izin formu (PTW — Permit to Work) ve denetim kaydı tutulmalıdır.

Dikkat: Elektrik dışında hidrolik, pnömatik, mekanik (yay) veya ısıl enerji kaynağı bulunan ekipmanlar için her enerji kaynağına ayrı kilit/etiket takılmadan bakım başlatılamaz.

8. Kişisel Koruyucu Donanım (KKD) — Elektrik

Elektrik çalışmalarında KKD seçimi hem gerilim sınıfına hem de ark riskine göre yapılmalıdır. Ark flash enerjisi hesabı, hangi koruma kategorisinin gerekli olduğunu belirler.

Ark Enerjisi Hesabı (IEEE 1584-2018 / IEC 61482 referansı):

Alçak gerilim (400 V) şantiye panosunda yaklaşık ark enerjisi ($E$):

$$E=C_f\times E_n\times \frac{t}{0,2}\times \left(\frac{610^x}{D^x}\right)[{\text{J/cm}}^2]$$

$C_f$ = 1,5 (< 1 kV için), $E_n$ = normalize enerji, $t$ = ark süresi (s), $D$ = çalışma mesafesi (mm).

Sonuç; panonun kısa devre akımına, koruma cihazının açma süresine ve çalışma mesafesine çok duyarlıdır. Bu nedenle tek bir "tipik" değer kullanılmamalı; her pano için ark enerjisi hesaplanmalı ve KKD, ark derecelendirmesi (ATPV veya EBT) hesaplanan enerjiden düşük olmayacak biçimde seçilmelidir.

9. Mevzuat Referansları

• 6331 Sayılı İSG Kanunu (30.06.2012, RG: 28339): Madde 4 (işveren yükümlülüğü), Madde 10 (risk değerlendirmesi), Madde 17 (eğitim)
• Yapı İşlerinde İSG Yönetmeliği (05.10.2013, RG: 28786): Ek-4 (enerji dağıtım tesisleri ve elektrikle çalışma; açık mekânlarda enerji nakil hatlarına güvenlik mesafesi)
• Elektrik Kuvvetli Akım Tesisleri Yönetmeliği (30.11.2000, RG: 24246): Madde 44, Çizelge-5 ve Çizelge-8 (hava hattı iletkenlerinin yapılara ve üzerinden geçtikleri yerlere en küçük uzaklıkları)
• Elektrik Tesislerinde Topraklamalar Yönetmeliği (21.08.2001, RG: 24500): İş Ekipmanları Yönetmeliği Ek-III Tablo-3'te elektrik ve topraklama tesisatı periyodik kontrol ölçütleri arasında
• İş Ekipmanlarının Kullanımında Sağlık ve Güvenlik Şartları Yönetmeliği (25.04.2013, RG: 28628): Ek-III periyodik kontrol tablosu
• TS HD 60364-7-704 (IEC 60364-7-704:2017): Şantiye ve yıkım sahası tesisatı özel gereksinimleri
• TS HD 60364-4-41: Elektrik çarpmasına karşı koruma
• TS HD 60364-5-54: Topraklama ve koruma iletkeni kesit hesabı
• TS HD 60364-6: Muayene, devreye alma ve periyodik kontrol
• TS EN 60309 (IEC 60309): Endüstriyel fiş ve prizler — renk kodlaması
• TS EN 60903 (IEC 60903:2014): Gerilim altında çalışma — yalıtkan eldiven sınıfları
• TS EN 60900 (IEC 60900): Gerilim altında çalışma — yalıtımlı el aletleri
• TS EN 61482-2: Elektrik arkının ısıl tehlikelerine karşı koruyucu giysi — gereklilikler (sınıflandırma, IEC 61482-1-1 açık ark ve IEC 61482-1-2 kutu testi sonuçlarına dayanır)
• TS EN ISO 14118:2018: Makine güvenliği — beklenmedik başlatmanın önlenmesi (LOTO)
• TS 9765 (HD 22.4 S3 uyumlu): H07RN-F kauçuk kablo teknik gereksinimleri

10. Örnek Problemler

Problem 1 — Kolay: Tekli Dikey Topraklama Çubuğu Direnci

Veriler:

• Zemin türü: Marmara bölgesi alüvyon (kil+kum karışımı)
• Zemin özgül direnci: $\rho =80$ Ω·m (Wenner yöntemi ölçümü)
• Topraklama çubuğu boyu: $L=2,0$ m
• Topraklama çubuğu çapı: $d=16$ mm = 0,016 m (Cu kaplı çelik, TS EN 62561-2)

İstenen: Dikey topraklama çubuğunun teorik yayılma direncini hesapla ve 30 mA RCD için güvenlik koşulunu doğrula (ıslak ortam, $U_T=25$ V).

Çözüm:

Adım 1: Topraklama çubuğu direnci (Dwight Formülü, TS HD 60364-5-54):

$$R_{\text{c¸ubuk}}=\frac{\rho }{2\pi L}\left(\ln \frac{4L}{d}-1\right)=\frac{80}{2\pi \times 2,0}\left(\ln \frac{4\times 2,0}{0,016}-1\right)$$ $$=\frac{80}{12,566}\times \left(\ln 500-1\right)=6,366\times (6,215-1)=6,366\times 5,215=33,2\text{ Ω}$$

Adım 2: Güvenlik koşulu doğrulaması (TS HD 60364-4-41):

$$R_{\text{max}}=\frac{U_T}{I_{\Delta n}}=\frac{25\text{ V}}{0,030\text{ A}}=833\text{ Ω}$$ $$R_{\text{hesap}}=33,2\text{ Ω}\ll R_{\text{max}}=833\text{ Ω}\to \text{ KOS¸UL SAG˘LANDI }✓$$

Sonuç: 33,2 Ω topraklama direnci, 30 mA RCD ile ıslak ortamda güvenli temas gerilimi sınırının (25 V) çok altındadır.

Kontrol: RCD'nin anma kaçak akımında topraklama direnci üzerinde oluşacak gerilim: $V_{\text{temas}}=33,2\times 0,030=0,996$ V → 25 V sınırının çok altında.

Problem 2 — Orta: Şantiye Uzatma Hattı Kablo Kesit Seçimi

Veriler:

• Şantiye motoru gücü: $P=5,5$ kW, üç fazlı
• Besleme gerilimi: $U=400$ V (faz-faz), güç faktörü $\cos \phi =0,85$, verim $\eta =0,92$
• Hat uzunluğu: $L_{\text{hat}}=40$ m (H07RN-F kablo)
• İzin verilen gerilim düşümü: $\Delta U\le 5\%$ (IEC 60364-5-52 Madde 525)
• Ortam sıcaklığı: 35 °C

İstenen: Minimum gerekli kablo kesitini belirle ve gerilim düşümünü kontrol et.

Çözüm:

Adım 1: Tam yük akımı:

$$I=\frac{P}{\sqrt{3}\times U\times \cos \phi \times \eta }=\frac{5500}{1,732\times 400\times 0,85\times 0,92}=\frac{5500}{542,0}=10,1\text{ A}$$

Adım 2: Sıcaklık düzeltme faktörü (IEC 60364-5-52 Tablo B.52.14): 35 °C'de PVC izoleli kablo için $C_t=0,94$

Düzeltilmiş akım kapasitesi gereksinimi: $I_z\ge \frac{I}{C_t}=\frac{10,1}{0,94}=10,7$ A

Adım 3: Tablo B.52.4'ten kesit seçimi (kurulum B2, H07RN-F):

10,7 A için 2,5 mm² H07RN-F akım kapasitesi bakımından yeterlidir.

Adım 4: Gerilim düşümü kontrolü: ${\rho }_{\text{Cu}}=0,0175$ Ω·mm²/m → $R_{\text{hat}}=\frac{0,0175\times 40}{2,5}=0,28$ Ω/iletken

$$\Delta U\approx \sqrt{3}\times 10,1\times 0,28\times 1=4,9\text{ V}$$ $$\Delta U\%=\frac{4,9}{400}\times 100=1,23\%\le 5\%\to \text{ KOS¸UL SAG˘LANDI }✓$$

Sonuç: H07RN-F 5 × 2,5 mm² (L1, L2, L3 + N + PE) gereksinimlerini karşılar.

Kontrol: PE kesiti = 2,5 mm² (TS HD 60364-5-54 Tablo 54.2: $S_{\text{faz}}\le 16$ mm² olduğunda PE = $S_{\text{faz}}$ alınabilir) ✓

Problem 3 — Zor: Paralel Topraklama Çubuğu Tasarımı + RCD Koordinasyonu

Senaryo: Ege bölgesinde (Manisa ovası) 50 işçili bir inşaat şantiyesi. Zemin: kum ile kil karışımı (alüvyon), ölçülen özgül direnç $\rho =180$ Ω·m. İki ayrı dağıtım panosu bulunmaktadır ve her pano için bağımsız topraklama sistemi kurulacaktır.

Veriler:

• Zemin özgül direnci: $\rho =180$ Ω·m
• Çubuk boyu: $L=2,0$ m, çubuk çapı: $d=14$ mm = 0,014 m
• RCD: 30 mA Type A, ıslak ortam → $U_T=25$ V
• Gereksinim: $R_{\text{toplam}}\le \frac{U_T}{I_{\Delta n}}=\frac{25}{0,030}=833$ Ω

Çözüm:

Adım 1 — Tek çubuk direnci (Dwight Formülü):

$$R_1=\frac{\rho }{2\pi L}\left(\ln \frac{4L}{d}-1\right)=\frac{180}{2\pi \times 2,0}\left(\ln \frac{8,0}{0,014}-1\right)$$ $$=\frac{180}{12,566}\times \left(\ln 571,4-1\right)=14,326\times (6,348-1)=14,326\times 5,348=76,6\text{ Ω}$$

Adım 2 — Güvenlik sınırı ve çubuk sayısı:

$R_1=76,6$ Ω < 833 Ω → Tek çubuk teorik olarak yeterli. Ancak Ege yaz koşullarında (kuru zemin) ρ artabilir → iki paralel çubuk önerilir:

$$R_{\text{paralel}}=\frac{R_1}{n\times {\eta }_{\text{etki}}}\approx \frac{76,6}{2\times 0,86}=44,5\text{ Ω}$$

(${\eta }_{\text{etki}}=0,86$: iki çubuk arası karşılıklı etki düzeltme katsayısı, çubuklar arası mesafe = 2L = 4 m)

Güvenlik marjı: $44,5/833=5,3\%$ → Çubuk sayısı = 2 adet (4 m aralıklı)

Adım 3 — RCD Koordinasyon Tablosu:

Koordinasyon doğrulaması: Ana pano (300 mA, 200 ms) + Dal (30 mA, < 30 ms) → Dal arızasında oran: $300/30=10\times$ akım, $200/30\text{ ms}\approx 6,7\times$ süre → Seçicilik sağlandı.

Sonuç: Her pano için 2 adet, 4 m aralıklı, 2,0 m boylu Cu kaplı çelik çubuk elektrotu ($R_{\text{paralel}}=44,5$ Ω) yeterlidir. Temas gerilimi: $V_t=44,5\times 0,030=1,34$ V < 25 V sınırı ✓

11. Parametreler Tablosu

12. Sık Yapılan Hatalar

1. Koruma iletkeninin sürekliliğini ölçmeden devreye almak: Koruma iletkeni (PE) kopuk veya gevşekse arızalı cihazın gövdesi gerilim altında kalabilir ve arıza akımı ancak bir kişi üzerinden toprağa akınca algılanır. Tesisat devreye alınmadan önce koruma iletkenlerinin sürekliliği uygun bir ölçü aletiyle ölçülmeli ve ilk doğrulama (TS HD 60364-6) kayıtlarına işlenmelidir.

2. Tüm devreler için tek 30 mA RCD kullanmak (seçicilik yok): Tek bir arızanın tüm şantiyenin enerjisini kesmemesi için dal devrelerinde ayrı 30 mA RCD'ler, ana girişte ise daha yüksek anma kaçak akımlı, gecikmeli (S tipi) bir RCD kullanmak yaygın bir çözümdür; seçicilik üretici tablolarıyla doğrulanmalıdır.

3. Şantiye fişlerini (CEE) renk koduna dikkat etmeden bağlamak: Sarı = 110 V, mavi = 230 V, kırmızı = 400 V anlamına gelir (TS EN 60309). Yanlış fiş–priz çifti ciddi elektrik çarpması ve ekipman hasarına neden olabilir.

4. Islak ortamda uzatma kablosunu zemine yatık bırakmak: Yerdeki kablo araç ve malzeme altında ezilip yalıtımını kaybedebilir; hasarlı yalıtım suyla temas edince kaçak akım ve çarpılma riski doğar. Yapı İşlerinde İSG Yönetmeliği Ek-4 sabit ve seyyar iletkenlerin dış etkenlerden korunmasını, eskimiş veya yıpranmış olanların kullanılmamasını ister; kablolar askıya alınmalı veya kablo köprüsüyle korunmalıdır.

5. LOTO prosedürünü uygulamadan bakım yapmak: Kilitlenmemiş bir ayırıcı, bakım sürerken başka biri tarafından yeniden kapatılabilir. Her çalışanın ayırma noktasına kendi kilidini takması ve yazılı çalışma izni (PTW) düzenlenmesi bu riski önler; yöntem işyerinin risk değerlendirmesinde tanımlanmalıdır.

6. 220/380 V çarpmasının öldürücü olmayacağını düşünmek: Vücuttan geçen ~60 mA AC akım kalp fibrilasyonuna yetecek eşiktir. 230 V gerilimde tipik ıslak deri direnci (~1.000 Ω) ile oluşan akım bu eşiği rahatlıkla aşar.

7. Type AC RCD kullanarak frekans invertörlü alet korumak: Değişken hız sürücüleri (VFD) pulslu ya da düz DC bileşenli, yüksek frekanslı kaçak akım üretebilir. Type AC RCD bu tür kaçak akımı algılayamayabilir; sürücünün yapısına göre Type A, F veya B RCD, ekipman üreticisinin talimatı esas alınarak seçilmelidir.

8. Topraklama çubuğunu don derinliğinin üzerinde bırakmak: Donmuş zeminin özgül direnci belirgin biçimde yükselir; elektrot yerel don derinliğinin altındaki zemine ulaşacak biçimde çakılmalı ve direnç soğuk mevsimde yeniden ölçülmelidir.

9. Tek H07RN-F kablo yerine sıradan uzatma kullanmak: TS 9765 / HD 22.4 S3 sertifikası olmayan kablolar mekanik stres, yağ ve UV altında hızla bozulur.

10. Periyodik kontrolü belgelememek: İş Ekipmanları Yönetmeliği Ek-III Tablo-3'e göre elektrik ve topraklama tesisatının periyodik kontrolü, standartlarda süre belirtilmemişse yılda bir, TS HD 60364-6 dahil tablodaki ölçütlere göre ve yetkili kişilerce (elektrik mühendisi, elektrik-elektronik mühendisi, elektrik tekniker veya yüksek teknikeri vb.) yapılır. Kontrol raporu saklanmalı; şantiyede ayrıca IEC 60364-7-704'ün öngördüğü sık muayeneler kayda geçirilmelidir.

Kaynaklar

1. IEC 60364-7-704:2017. Low-voltage Electrical Installations — Part 7-704: Requirements for Special Installations or Locations: Construction and Demolition Site Installations. IEC, Geneva.
2. 6331 Sayılı İş Sağlığı ve Güvenliği Kanunu. (2012). Resmi Gazete, Sayı 28339.
3. Yapı İşlerinde İş Sağlığı ve Güvenliği Yönetmeliği. (2013). Resmi Gazete, Sayı 28786.
4. Elektrik Kuvvetli Akım Tesisleri Yönetmeliği. (2000). Resmi Gazete, Sayı 24246.
5. Elektrik Tesislerinde Topraklamalar Yönetmeliği. (2001). Resmi Gazete, Sayı 24500.
6. TS EN 60309-1:2012. Endüstriyel Kullanım için Fiş, Priz ve Kuplajlar. TSE, Ankara.
7. TS EN 60903 (IEC 60903:2014). Canlı Çalışma — Yalıtkan Malzemeden Eldivenler. TSE.
8. NIOSH (2009). Electrical Safety: Safety and Health for Electrical Trades Student Manual (2. baskı). DHHS Publication No. 2009-113. Cincinnati.
9. HSE (2012). Electrical Safety on Construction Sites. HS(G)141. HSE Books.
10. Güllüoğlu, E.N. ve Güllüoğlu, A.N. (2019). Türkiye İnşaat Sektöründe İstihdam ve İş Kazalarının Analizi. Dergipark, İnşaat Mühendisliği Dergisi.
11. İMO Yayınları (EMO). Kemal Sarı, Elektrik Mühendisi. Şebeke Şekline Göre Toprak Ölçümü. EMO Teknik Yazılar.
12. EMO. Topraklama Direnci Hesapları. Elektrik Mühendisleri Odası Dergisi, İzmir Şubesi.
13. Özverenli, F. (İTÜ). Elektrik Tesislerinde Dolaylı Dokunmaya Karşı Topraklama. İTÜ Ders Notu.

yapidan (2026). Elektrik Güvenliği (Şantiye). Yapıdan — İnşaat Mühendisliği Bilgi Portalı. https://yapidan.com/kategoriler/isg/santiye-elektrik-guvenligi