Tehlikeli bölgelerde statik elektriği kontrol etmek için kuşaklama direnci ne olmalıdır?

Yalnızca statik elektrik açısından, iletken bir nesnenin toprağa direnci yaklaşık 1 MΩ (10⁶ Ω) değerini aşmıyorsa yeterince topraklanmıştır; yüklenme akımı düşük küçük nesneler için 100 MΩ (10⁸ Ω) de yeterli olabilir. Uygulamada tamamen metal kuşaklama ve topraklama bağlantıları çok daha düşük bir değere, genellikle 10 Ω'a göre test edilir; çünkü sağlam bir metal birleşim yalnızca birkaç ohm ölçülür ve daha yüksek bir okuma korozyona, boyaya veya gevşek bir bağlantıya işaret eder. İki sayı farklı sorulara cevap verir ve ikisi de kullanılır.

Kısa cevap

• Statik boşaltma kriteri: iletken nesneler için toprağa en fazla 10⁶ Ω (1 MΩ); IEC TS 60079-32-1 ve Alman TRGS 727 bu değeri verir.
• Gevşetilmiş durum: yüklenme akımı 1 µA'in, nesnenin kapasitansı 100 pF'ın altındaysa en fazla 10⁸ Ω (TRGS 727).
• Metal metal kuşaklamalar: normalde 10 Ω'un altında; statiği yine boşaltacak olsa bile daha yüksek bir değer araştırılmalıdır.
• Geçici kıskaçlar (variller, tankerler, orta boy dökme yük kapları (IBC)): kıskaçlar, 10 Ω'un altında bir temas direnci sağlamak için boyayı ve pası delip geçmelidir.
• Kişiler: TRGS 727, Bölge 0, 1 ve 20'de (ve minimum tutuşma enerjisi 10 mJ veya daha düşük tozlar için Bölge 21'de) bir kişiden toprağa olan direnci 10⁸ Ω ile sınırlar; bu, statik dağıtıcı (dissipatif) ayakkabı ve zeminlerle sağlanır.
• Güç sistemi topraklamasıyla aynı şey değildir: arıza koruması ve yıldırımdan korunma çok daha düşük dirençler gerektirir; bunları karşılamak statik kontrolü de sağlar.

Statik için neden 1 MΩ yeterlidir

Statik yük, yalıtılmış bir iletkene yük, akıp gidebileceğinden daha hızlı geldiğinde birikir. Ulaşılan gerilim yaklaşık olarak yüklenme akımı ile toprağa direncin çarpımıdır. Endüstriyel proseslerde yüklenme akımları yaklaşık 10 pA ile 100 µA arasındadır. Güvenli üst sınır olarak 100 V alındığında (normal endüstriyel işlemlerde tutuşturucu bir boşalma için en az yaklaşık 300 V gerekir), en yüksek akım olan 100 µA en fazla 1 MΩ direnç verir. İşlemlerin çoğu 100 pF'ın altındaki nesnelerde 1 µA'den fazla akım üretmez; bu yüzden orada 100 MΩ kabul edilebilir.

Metal kuşaklamalar neden yine de 10 Ω'a göre test edilir

İyi temas eden metal nadiren birkaç ohm'dan fazla ölçülür; bu yüzden cıvatalı bir flanşta veya bir kuşaklama şeridinde yüzlerce veya binlerce ohm'luk bir okuma bir sorun olduğunu gösterir: boyalı bir yüzey, korozyon, eksik bir tırtıllı (yıldız) pul veya kopmuş bir örgülü iletken. Birleşim bugün statiği hâlâ boşaltabilir, ancak muhtemelen kötüleşecektir. Bu nedenle kılavuzlar iki fikri birbirinden ayırır:

İngiltere İş Sağlığı ve Güvenliği İdaresi'nin (HSE) yanıcı sıvıların tanklarda depolanmasına ilişkin kılavuzu, tesisatın tüm metal parçalarının birbirine kuşaklanmasını ve toprağa en fazla 10 Ω dirençle topraklanmasını, topraklamanın periyodik test için ayrılabilecek şekilde düzenlenmesini tavsiye eder.

Kuşaklamanın işe yaramadığı yerler

Kuşaklama yükü yalnızca iletkenlerden uzaklaştırır. Yalıtkan sıvılar, tozlar, plastik kaplar, astarlar ve kaplanmış yüzeyler bir kıskaçla topraklanamaz; bunların yükü akış hızı sınırlanarak, gevşeme süresi tanınarak, dissipatif malzemeler kullanılarak veya bölgede yalıtkan nesnelerden kaçınılarak kontrol edilmelidir. Bu önlemler IEC TS 60079-32-1'de ve excodex'in statik elektrik rehberinde ele alınır.

Sık yapılan hatalar

• Statik kriteri olarak 10 Ω kullanıp 1 MΩ'luk bir yolu reddetmek. Dissipatif bir hortum veya ayakkabı yolu kiloohm ila megaohm aralığında olacak şekilde tasarlanır.
• "1 MΩ yeterli" diyerek metal üzerinde yüksek bir okumayı kabul etmek. Metal bir birleşimde bu, kötüleşecek bir kusuru gösterir.
• Kıskacı varil yüzeyi yerine temiz bir pabuca takarak test etmek. Önemli olan boya ve pas üzerinden kurulan temastır.
• Güç sistemi topraklamasının hareketli nesneleri de kapsadığını varsaymak. Variller, el arabaları ve tankerler kendi kuşaklamalarını ister.

excodex'te ilgili yazılar

• Tehlikeli bölgelerde topraklama, kuşaklama ve eş potansiyel kuşaklama
• Tutuşturucu kaynak olarak statik elektrik: yüklenme, boşalmalar ve kuşaklama
• Her Ex muhafazanın dış topraklama terminali bağlanmak zorunda mı?
• Standart sayfası: IEC 60079-14

Standartlar ve ek kaynaklar

• IEC TS 60079-32-1:2013+AMD1:2017, patlayıcı ortamlar, elektrostatik tehlikeler, kılavuz: IEC web mağazası
• TRGS 727 (Almanya), elektrostatik yüklenmelerden kaynaklanan tutuşma tehlikelerinin önlenmesi, bölüm 8 topraklama ve eş potansiyel kuşaklama: bgn-branchenwissen.de; kişilere ilişkin bölüm 7 (ayakkabı, zeminler): bgn-branchenwissen.de
• Radu ve diğerleri, "Aspects of earthing of installations in environments with potentially explosive atmospheres" (muhtemel patlayıcı ortamlardaki tesisatların topraklanmasına ilişkin hususlar), Annals of the University of Petrosani, Electrical Engineering 26 (2024), IEC TS 60079-32-1 ve NFPA 77 değerlerinin özeti: makale
• HSE HSG176, yanıcı sıvıların tanklarda depolanması (2. baskı, 2015), paragraf 152: hse.gov.uk
• IET Wiring Matters, "Earthing and bonding in hazardous locations" (tehlikeli konumlarda topraklama ve kuşaklama; yürürlükten kalkmış BS 5958-1'den alıntılarla): theiet.org
• J. Smallwood, "IEC 60079-32-1: the new standard on avoidance of electrostatic hazards" (IEC 60079-32-1: elektrostatik tehlikelerin önlenmesine ilişkin yeni standart), IChemE Hazards 25 (2015): icheme.org
• NFPA 77, statik elektriğe ilişkin önerilen uygulama

Bu yazı excodex editör ekibinin hazırladığı genel teknik bilgidir. Geçerli standartların, ekipman sertifikalarının ve talimatlarının, ulusal mevzuatın veya yetkin bir kişinin değerlendirmesinin yerini tutmaz.