Topraklama Direnci (toprak direnci) toprağın elektrik akımını geçirebilmesi sırasında gösterdiği tepkidir. Toprak aslında bakır gibi normal iletkenlere göre daha zayıf bir iletkendir. Ancak akım için alan yeteri kadar büyükse, direnç düşük olup toprak iyi bir iletken haline gelebilir. Bu nedenle sistemimizde iletkenler ile toprağın arasında olması gereken bir direnc söz konusudur. Tesis kurulmadan önce bu ölçümler yapılarak, gerekli hesaplamalar ve hazırlıktan sonra tesisat kurulumu gerçekleştirilir.

Toprağın Özdirenci (Özgül direnç) 1 m³ toprağın direncidir. Değeri toprağın yapısı ve içindeki su oranına bağlıdır. Bir elektrodun toprağa geçiş direnci, toprağın özdirencine bağlıdır. Aşağıdaki tabloda birkaç örnek görebilirsiniz:

Her iletkenin toprağa karşı yalıtımı toprak direnci test cihazı (toprak megeri) ile, iletkenlerin birbirine karşı yalıtımı ise "izolasyon test cihazı"(izolasyon megeri) ile ölçülür. Kısacası tüm yalıtım direnci ölçen cihazlar (megerler) özel olarak üretilmiş birer portatif ohm metrelerdir.

Toprak Direncini Etkileyen Faktörler

► Bitkisel yapılar ya da diğer elektrikli tesisler boyutu genişletebilir. Bu tür değişiklikler için farklı topraklama elektrotlarına ihtiyaç duyulabilir. 

► Tesislere daha hassas modern bilgisayar kontrollü ekipmanlar eklemek gibi olası durumlar elektriksel gürültüyü büyütür. Eski ekipmanlar bu yeni ekipmanlara uyumsuzluk göstermesi nedeniyle bu elektriksel gürültüye neden olabilir.

► Metalik olmayan borular ve kanalların yer altına döşenmesi gibi sistemler düşük toprak direnci açısından güvenliği tehdit edebilir.

► Toprak direnci etkileyen diğer önemli faktörlerden biri de toprağın nemli olmasıdır.

► 3 problu bir toprak direnci test cihazı (Toprak Megeri) ile elektronik teknolojinin mühendislikle etkileşimini görebilir, çok hassas ölçümler yapabilirsiniz. 

Topraklama Ölçümünün Teorik Prensibi

Toprak megeriyle yapılan ölçümlerin ilk teoriksel ölçüm mantığı ve hesaplarını ABD Standard Bürosu'ndan Dr. Frank Wenner 1915 yılında yapmıştır. 

Klasik tip toprak megerleri üç adet elektroda sahiptir: E, P, C.

E: Toprak Elektrodu

C: Akım Elektrodu

P: Potansiyel Elektrodu

Biz kullanıcı olarak E ve C elektrotlarına sabit akım uygulayarak E ile P arasındaki potansiyel farkı elde ediyoruz. V/I hesabının yapılması ile de alet bizi toprak direnci olan R'yi veriyor.

Topraklama Direnci (Toprak Direnci) Nasıl Ölçülür?

En yaygın yöntem 2 kazıklı (3 problu) ölçüm şeklidir. P ve C elektrotları toprağa derinlemesine çakılır. Bu elektrotlar arasındaki mesafe 5-10 m olmalıdır. Topraklama barasına yeşil kabloyu bağlarız. Barayı mutlaka ayırmak gerekir. Sarı kabloyu potansiyel elektroduna (P), kırmızı kabloyu da akım elektroduna (C) bağlarız. Elektrotların çakıldığı toprağın nemli olması işimizi kolaylaştırır. Kazıkların kolay çakılmasını ve toprak direncinin daha düşük çıkmasını sağlar. Eğer toprak kuruysa su dökülerek nemlendirme sağlanabilir.

► Bahsetmiş olduğumuz elektrotların bağlantı şekilleri resimde görüldüğü gibidir. Sol tarafta potansiyel ve akım toprak elektrotları, sağ tarafta ise baranın toprak elektrot bağlantısı görülmektedir. 

Toprak Özdirenci (Özgül Direnç) Nasıl Ölçülür?

Toprağın kendi direnci ne kadar düşükse, yapılan topraklamanın direnci de o kadar düşük olur. Özgül direnç Wenner metodunu kullanarak 4 kazık yardımıyla ölçülebilir. Kazıklar eşit uzaklıkta çakılır ve ölçüm gerçekleştirilir.

► "4 Problu Toprak Direnci Test Cihazı (Toprak Megeri)" ile aynı zamanda toprağın özgül değerini de ölçebilirsiniz. 

Toprak Gerilimi Ölçümü

Toprak Direnci Test Cihazının kademesi toprak gerilimine getirilir ve gerekli ibareler ekranda gözükür. Gerilimin 10V veya daha az olduğundan emin olunmalıdır. Eğer 10V'tan daha büyük değerler söz konusu olursa toprak direnç değerinde aşırı hatalar olabilir. Bu hatalı ölçümü önlemek için gerilim azaltılmalı veya kaynak kapatılmalıdır.

► Özel klamplar ile topraklama barasını ayırmadan topraklama direnci ölçülebilir.

Toprak Megeri ile Hassas Ölçüm

Hassas ölçümdeki mantık kullandığımız multimetrelerde hassaslık ayarıyla birebir benzer bir durumdur. Cihazınızdaki anahtar 2000 ohm pozisyonuna getirilmelidir. Test sırasında LED'ler aktif hale gelir. Toprak direnci düşükse anahtar 200 ohm veya 20 ohm kademesine getirilir. Gösterilen değer topraklanmış ekipmanın toprak direncidir.