Toprağın olmadığı araçlarda topraklama ve güvenlik sistemi potansiyel fark, anot ve katot uçları arası elektron alışverişi, çinko tutyalar ile sağlanır. Bu sayede istenilmeyen herhangi bir elektrik devresinin insan, elektronik sistem vb üzerinden tamamlaması engellenmiş olur. Bu yazımızda gemilerdeki topraklama sistemini anlatacağız.
Hepimiz yapılarımızda, araçlarımızda günümüzün büyük bir bölümünde elektriği kullanıyoruz. Elektriğin insan hayatında ne kadar önemli olduğunu bir düşünelim. 1 saniyeliğine de olsa elektriğin tüm dünyamızdan gittiğini düşünelim. Yaşanacak olumsuzlukları saymakla bitiremeyiz. Peki bu elektriği güvenli olmayan bir şekilde kullanırsak ne olur? Yani bizim hayatımızda büyük bir öneme sahip olan elektrik bize olumsuz tarafını da gösterirse ne olur? Bu noktada topraklama sisteminin önemi ortaya çıkmaktadır. Topraklama sistemi; panoların, cihazların ve makinelerin belirlenen dokunma noktaları ile toprak elektrodu arasında iletken bir bağlantı kurmak olarak tanımlanabilir. Bu toprak elektrodu (topraklama kazığı, topraklama levhası vs.) iletken bir parça olarak toprağa gömülür ve toprak ile elektriksel bir bağlantı gerçekleştirir.
Şimdi gelelim toprağın olmadığı yerlerde bu güvenlik önlemlerini nasıl alacağız. Öncelikle elektrik topraklamanın ne ve neden önemli olduğu ile başlayalım. Topraklama her şeyin aynı potansiyelde olduğundan emin olmak ve diğer güvenlik konuları için kullanılır. Elektrik topraklama tüm elektrik sistemlerinin toprağa birleştirilmesi gerekliği anlamına gelmez. Yani toprak olmasa da topraklama yapılabilir. Örneğin, pille çalışan bir fener ya da arabanızın elektrik sistemi toprağa bağlı değildir. Toprak çok büyük bir elektrik yükü bankası olduğu için topraktan istediğimiz kadar yük alıp istediğimiz kadar yük verebiliriz.
Gemilerde ve denizde bulunan ekipmanlarda genellikle elektrik sisteminin tüm topraklama hatları bir topraklama barasında bir araya getirilir ve buradan suyun altında bulunan metal bir levhaya bağlantı yapılır. Yani burada tüm elektrik devresine topraklama için bir düğüm noktası oluşturulur. Bu levha tuzlu suya dayanıklıdır ve boyanmaz. Esasen geminin gövdesi de elektrik topraklama için kullanılabilir ancak geminin gövdesi boya ile kaplandığından suyla arasındaki iletkenlik iyi değildir.
Diğer yandan yapılan başka bir topraklama da statik elektriğe karşı topraklamadır. Sürtünme vb. sebepler sonucunda oluşabilecek statik elektriği de topraklamak gerekir. Tanklar, makine şaftları, dümen vb. bunlarda aynı topraklama plaketine bağlanır. Navigasyon ve elektronik cihazların topraklaması için ikinci bir levha da kullanılabilir. Bu oluşabilecek parazitleri gidermek amacıyla önemlidir.
Bu anlattıklarımızı biraz daha açalım. Öncelikle yazının büyük bir bölümünde zink (Çinko) tutyaları kavramından bahsedeceğiz. (Zink kelimesi kimyada da kullandığımız Zn kısalmasından gelir. Çinkonun flemenkçe dilindeki anlamıdır)
Zink (Çinko) Tutyaları Nedir?
Elektronları kolay fırlatabilme özelliğinde olan ve genellikle yumuşak metallerden olan çinkodan üretilen bir nevi metal malzemedir. Tutyalarda çinko kullanılmasının sebebi çinkonun atomsal bağlarının zayıf olmasıdır.
Zink (Çinko) Tutya Nasıl Çalışır?
Tutya, en kolay elektron verebilen çinko malzemesinden yapıldığını söylemiştik. Çinko doğadaki en aktif metallerden biri olması bu olayda anot rolünü üstlenmesine neden olur. Bu sayede bir elektriksel devre oluşur ve devre tamamlanır. Dolayısıyla teknede bulunan pervane, şaft vb. parçalar devreye girmeyerek, güvenliği sağlanmış olur.
Gemilerde Katodik Koruma
Gemilerde katodik koruma ise iki şekilde yapılır. İlki ve en yaygın olan zink tutyaları kullanarak yapılır. teknenin gövdesi metal olmasa bile, suyun altındaki metal aksamlar (şaft, pervane vb.) koruma altına alınmış olur. Burada elektronlar daha düşük potansiyelli başka bir metale doğru akmaktadır. Bu olaya korozyon denir. Yani basit bir şekilde teknenin metal kısmından elektron transfer olacağına bu zink tutyalardan transfer olur. Teknenin gövdesinde ve su hattı altında çeşitli yerlere monte edilen zink tutyaların bir ömür süresi vardır ve yerine yenileri konması gerekir. Bu süre aralığı ise 1 ile 3 sene arasıdır. Bu süre suyun tuz derecesine, komşu tekneler ve metal cisimlerin aktiflik durumuna ve de teknenin elektrik sistemin topraklama kalitesine bağlıdır.
İkinci yöntem elektriksel bir sistemdir ve az kullanılır. Bu sistemde teknenin baş tarafında su altında olan bir adet anot, teknenin arka tarafına ise bir adet katot monte edilir. Bu anot ve katotlar teknenin içerisinden katodik koruma cihazına kablolarla bağlıdır. Anot sürekli olarak elektron gönderir, katot da bu elektronları kabul eder. Böylelikle aktif olan metallerin yapacağı elektron alışverişi yerine bu sistem gerçekleştirir. Bu sistem uzun ömürlü olup maliyeti çinkolu sistemden daha yüksektir. Bu sistemin besleme gerilimi 24 V doğru gerilimdir.
Kaynak:
