Elektrik Arkı Riskı Nedir? Enerjisi ve Çalışanın Korunması

Elektrik arkı, iletkenler arasındaki havanın iyonlaşarak iletken hâle gelmesiyle oluşan yüksek enerjili bir boşalmadır. Milisaniyeler içinde ciddi yanığa yol açacak ısıl enerji açığa çıkarır ve bunu çalışana temas etmeden yapar. Korunmasız cildin bir saniyelik maruziyette ikinci derece yanık aldığı eşik yaklaşık 1,2 cal/cm²’dir. Elektrik arkı riski, tam da bu nedenle çarpılma riskinden ayrı ele alınması gereken bir başlıktır.

Bir tesisin risk değerlendirmesi dosyasını açın. “Elektrik çarpması” maddesi neredeyse her zaman oradadır: tehlike tanımlanmış, önlem yazılmış, kişisel koruyucu donanım belirlenmiş. Şimdi aynı dosyada “elektrik arkı riski” maddesini arayın. Çoğu tesiste yoktur.

Bu boşluk kötü niyetten değil, alışkanlıktan doğuyor. Elektrik güvenliği yıllardır akımın vücuttan geçmesi üzerinden anlatıldı; oysa panonun kapağını açan bakımcının karşılaştığı tehlike her zaman temas değil. Ark, kimseye dokunmadan zarar verir.

Sonuç şu: çarpılmaya karşı aldığınız önlemlerin bir kısmı ark riskinde işe yaramaz. Yalıtkan eldiven bunun en tipik örneğidir.

Bu yazı elektrik arkının nasıl oluştuğunu, enerjisinin nasıl sayıya çevrildiğini, Türkiye’de yükümlülüğün tam olarak nerede başladığını, elektrik arkı riskinin risk değerlendirmesine nasıl işleneceğini, şartnamede analiz istendiğinde ne yapılacağını ve korunmanın nasıl kurgulanacağını anlatıyor.

Elektrik arkı nedir ve nasıl oluşur?

Ark, farklı potansiyeldeki iki nokta arasında akımın hava üzerinden atlamasıdır. Normal koşullarda hava yalıtkandır; gerilim yeterince yükseldiğinde ya da araya iletken bir köprü girdiğinde havadaki moleküller iyonlaşır.

Kritik nokta burada. İyonlaşan hava artık yalıtkan değil, düşük dirençli bir iletkendir. Olay bir kez başladığında da kendini besler: akım arttıkça iyonlaşma artar, iyonlaşma arttıkça yol daha da iletken hâle gelir.

Ortaya çıkan dört etki eşzamanlıdır. Ark sütunundaki sıcaklık metallerin erime noktalarının çok üzerine çıkar. Ani ısınma havayı genleştirir ve oluşan basınç dalgası pano kapağını açıp çalışanı geriye savurabilir. Eriyen iletken ve muhafaza malzemesi püskürtür. Son olarak, anlık ve yoğun ışık geçici ya da kalıcı görme hasarı bırakabilir.

Başlatan sebepler ise sıradandır: gevşek bir bağlantı, iletken bir aletin yanlış yere teması, panoya giren kemirgen, nem ve kirlenmeyle bozulan yalıtım, yanlış manevra sırası.

İlk madde özellikle önemli. Gevşek bağlantı geçiş direncini yükseltir, o nokta ısınır, ısı yalıtımını bozar ve bağlantı arkın başlangıç noktasına dönüşür. Yani ark riski büyük ölçüde bakım kalitesinin bir sonucudur. Periyodik termal kamera taraması bu yüzden bir bakım faaliyeti değil, güvenlik önlemidir.

Bu rehberi beğendiniz mi? Daha fazla bilgi için şalt ve bara sistemlerinde standartlar hakkındaki detaylı yazımıza göz atın.

Hangi önlem hangi riske karşı çalışır?

Sektörde bu olaya “ark flaş” (arc flash) da deniyor; aynı olaydan söz ediyoruz. Asıl mesele, aldığınız önlemlerin hangi riske karşı işe yaradığını bilmek. Aşağıdaki tablo bunu bir bakışta gösteriyor.

Tablodaki iki “korumaz” sütunu bu yazının en pratik bilgisidir. İlk iki riskte akım vücuttan geçer ve önlemler bu geçişi engeller. Arkta ise vücuttan akım geçmez; zarar, olay noktasından yayılan enerjiyle oluşur. Bu yüzden yalıtkan eldivenle ark riskine karşı korunulmaz — tıpkı ark korumalı giysinin çarpılmaya karşı bir şey yapmaması gibi.

Ark enerjisi: riski sayıya çevirmek

Elektrik arkı riski, tahmin edilebilir olduğu için yönetilebilir. Bunu sağlayan kavram olay enerjisidir: bir ark olayında belirli bir mesafede çalışanın cildine ulaşan ısıl enerji. Birimi cal/cm².

Dört değişkene bağlıdır: sistem gerilimi, besleme noktasındaki arıza akımı, koruma cihazının açma süresi ve çalışma mesafesi.

Aklınızda kalması gereken tek sayı 1,2 cal/cm². Korunmasız cildin bir saniyelik maruziyette ikinci derece yanık almaya başladığı eşik budur. Yaklaşma sınırı da buradan çıkar: bu eşiğin aşıldığı uzaklık hesaplanır ve o sınırın içine yalnızca uygun donanımla girilir. Sınır çizilmiş bir çizgi değil, hesaba dayanan bir mesafedir.

Dört değişken içinde en çok yanılgıya yol açan açma süresidir. Enerji, akım kadar süreyle de büyür. Ve buradan sezgiye aykırı bir sonuç çıkar: arıza akımının düşük olduğu bir noktada olay enerjisi daha yüksek çıkabilir. Düşük akım, koruma cihazının eğrisinde yavaş açtığı bölgeye denk gelirse, ark daha uzun süre beslenir ve toplam enerji büyür. “Akım düşükse risk düşüktür” varsayımı bu yüzden yanlıştır.

Hesap yöntemi: IEEE 1584

Olay enerjisi tahmini için sektörde kullanılan yöntem IEEE 1584’tür. Girdileri şunlardır: kısa devre akımı, koruma cihazının açma süresi, elektrot düzeni, muhafaza tipi ve boyutları, iletkenler arası açıklık ve çalışma mesafesi.

Çalışma mesafesi bir tercih değil, hesabın girdisidir. Yaygın kullanılan tipik değerler alçak gerilim panolarında 45 cm, alçak gerilim şalt hücrelerinde 60 cm, orta gerilim hücrelerinde 90 cm mertebesindedir.

Sonuç kalıcı değildir. Üst taraftaki koruma ayarı, cihaz tipi ya da şebeke kısa devre gücü değişirse, olay enerjisi de değişir. Trafo değişimi veya rölenin yeniden ayarlanması, iki yıl önce yapılmış bir analizi geçersiz kılabilir.

Kirlilik derecesi ve aşırı gerilim kategorisi hakkında daha fazla bilgi edinmek için ilgili makalemizi buradan inceleyebilirsiniz.

Türkiye’de yükümlülük nerede başlar?

Bu konuda yabancı kaynaktan çevrilmiş içerikler yanıltıcı bir tablo çiziyor, o yüzden net olalım.

Türkiye’de panolara ark etiketi yapıştırma zorunluluğu yoktur. Amerika Birleşik Devletleri’nde etiketleme bağlayıcıdır; Türk mevzuatında böyle bir hüküm bulunmuyor.

İkinci bir düzeltme daha gerekiyor: elektrikle çalışmalara özel, tek başına bir iş sağlığı ve güvenliği yönetmeliği de yoktur. Çerçeve birden fazla düzenlemenin ilgili maddelerinden oluşur.6331 sayılı İş Sağlığı ve Güvenliği Kanunu risk değerlendirmesini zorunlu kılar. Kişisel Koruyucu Donanımların İşyerlerinde Kullanılması Hakkında Yönetmelik donanımın seçimini ve ücretsiz teminini düzenler. İş Ekipmanlarının Kullanımında Sağlık ve Güvenlik Şartları Yönetmeliği bakım ve periyodik kontrolleri kapsar. Tesis tarafında Elektrik Kuvvetli Akım Tesisleri Yönetmeliği ile Elektrik İç Tesisleri Yönetmeliği devrededir.

Koruyucu donanım yönetmeliğindeki bir ilkenin altını çizmek gerekiyor: toplu koruma tedbirleri, kişisel koruma tedbirlerine göre önceliklidir. Önce riski azaltacaksınız; kişisel koruyucu donanım geriye kalanı karşılayacak.

Peki hesap neye göre yapılıyor? Türk mühendislik ve muayene firmaları ark analizini fiilen NFPA 70E ve IEEE 1584 yöntemleriyle yapıyor. Bunlar Türkiye’de yasal zorunluluk değil, benimsenmiş sektör uygulamasıdır. Çalışma pratiği tarafında referans ise TS EN 50110-1’dir: elektrik tesislerinin işletilmesine ilişkin ortak kurallar; iş izni ve gerilimsiz çalışma adımları bu çerçevede kurulur.

Yani yükümlülük etikette değil, risk değerlendirmesinde. Sıradaki bölüm tam olarak bunun nasıl yapılacağını anlatıyor.

Elektrik arkı riskini risk değerlendirmesine nasıl işlersiniz?

İş Sağlığı ve Güvenliği Risk Değerlendirmesi Yönetmeliği, değerlendirmenin altı aşamada yürütüleceğini söyler: tehlikeleri tanımlama, riskleri belirleme ve analiz etme, kontrol tedbirlerini kararlaştırma, dokümantasyon, güncelleme ve gerektiğinde yenileme. Süreç tasarım veya kuruluş aşamasından başlar.

Bu altı aşamayı ark riskine uyarladığınızda ortaya somut bir iş listesi çıkıyor.

Birkaç noktayı açalım. Tehlike tanımlama aşaması analiz gerektirir; envanter gerektirir: tek hat şeması, pano listesi ve her noktada hangi işin yapıldığı. Bu adımı bugün, dışarıdan hizmet almadan tamamlayabilirsiniz. Çoğu tesiste ark riskinin dosyaya girmemesinin sebebi de burada tıkanılması değil, hiç başlanmamasıdır.

Analiz aşaması dış hizmet gerektirir, çünkü şebeke kısa devre gücü ve koruma eğrileri olmadan hesap yapılamaz. Ne var ki, analiz olmadan da yapılabilecek çok şey var; bir sonraki bölümde bunları ele alıyoruz.

Kontrol tedbirleri aşamasında sıralamaya dikkat edin. Kişisel koruyucu donanımla başlayan bir tedbir listesi Koruyucu Donanım Yönetmeliği’nin toplu korumaya öncelik veren ilkesine aykırıdır. Dosyada önce gerilimsiz çalışma, sonra teknik önlemler, en sonda donanım görünmelidir.

Yenileme süresi mevzuatla belirlidir: risk değerlendirmesi çok tehlikeli, tehlikeli ve az tehlikeli işyerlerinde sırasıyla en geç iki, dört ve altı yılda bir yenilenir. Elektrik bakım faaliyetleri yürüten tesislerin çoğu ilk iki sınıftan birine girer. Ayrıca tesiste yapılan bir değişiklik — yeni bir trafo, yeni bir besleme hattı — süreyi beklemeden güncelleme sebebidir.

Son olarak, yönetmeliğin açıkça söylediği bir şey var: risk değerlendirmesinin yapılmış olması, işverenin iş sağlığı ve güvenliğini sağlama yükümlülüğünü ortadan kaldırmaz. Dosya bir çıktıdır, hedef değil.

Bu konu yalnızca bir başlangıç — elektrik ölçü aletleri hakkındaki makalemizde daha fazlasını keşfedin.

Şartnamede ark analizi istendiğinde ne yapmalı?

Türkiye’de ark analizi çoğu zaman mevzuat baskısıyla değil, müşteri şartnamesi ya da kurumsal iş güvenliği politikası gereği gündeme geliyor. Uluslararası müşterisi olan pano imalatçıları ve büyük tesislerin tedarikçileri bu maddeyle sık sık karşılaşıyor.

Analizi sipariş etmeden önce şu verileri toplayın, çünkü hesabı yapacak firma bunları sizden isteyecek:

• Güncel tek hat şeması.
• Şebeke kısa devre gücü — dağıtım şirketinden alınır.
• Trafo etiket bilgileri: güç, gerilim, kısa devre gerilimi.
• Koruma cihazlarının marka, model ve mevcut ayar değerleri.
• Pano ve hücre boyutları ile muhafaza tipi.
• Her nokta için gerçekte hangi işin yapıldığı ve operatörün nerede durduğu.

Teslim edilecek çıktıda ise şunları isteyin: nokta bazında olay enerjisi değeri, yaklaşma sınırı, önerilen kişisel koruyucu donanım seviyesi, hesapta kullanılan girdilerin listesi ve analizin tarihi.

Girdilerin listesini istemek göründüğünden önemlidir. Girdileri göremediğiniz bir rapor doğrulanamaz ve tesiste bir değişiklik olduğunda güncellenemez de. Tarihsiz bir rapor da aynı sorunu taşır: iki yıl sonra kimse o sonucun hâlâ geçerli olup olmadığını bilemez.

Bir hatırlatma daha: analiz bir kerelik satın alma değildir. Koruma ayarları değiştiğinde ya da besleme yapısına dokunulduğunda rapor yenilenmelidir. Sözleşmeye güncelleme koşullarını da yazdırın.

Fiyat karşılaştırırken de kapsama bakın. Nokta sayısı, saha ziyareti olup olmadığı ve raporun tek hat şemasıyla birlikte teslim edilip edilmeyeceği iki teklifi kolayca ikiye katlayabilir.

Koruyucu giysi nasıl seçilir?

Sıra doğru kurulmalı: önce olay enerjisi hesaplanır, sonra o değeri karşılayan giysi seçilir. Tersi — önce giysi alıp sonra yeterli olup olmadığını merak etmek — yaygın ama savunulamaz.

Koruyucu giysinin ark performansı TS EN 61482 serisiyle belirlenir ve iki farklı yol vardır. Bunlar aynı şeyin iki ölçüsü değil, farklı türde sonuçlar üretir.

Bu yüzden Türk alıcı katalogda çoğu zaman 1’den 4’e giden bir kategori değil, ark koruma sınıfı görür.

Açıkça uyarılması gereken hata: Amerikan kaynaklı bir tablodan kategori numarası alıp aynı numarayı Türk veya Avrupa kataloğunda aramak. Bunlar farklı ölçeklerdir; birbirine çevrilmez ve karıştırmak çalışanı sandığınızdan daha az korumalı bırakır. Hesabınız cal/cm² veriyorsa, giysiyi de cal/cm² cinsinden değer beyan eden ürünler arasından seçin. Kutu deneyiyle sınıflandırılmış giysiler ise özellikle yüksek olay enerjisi beklenen çalışmalarda tek başına yeterli bir seçim ölçütü olmaz.

Alev geciktirici olmakla alev korumalı olmak da aynı şey değildir. Her ark korumalı kumaş alev geciktiricidir, ama her alev geciktirici iş elbisesi ark koruması sağlamaz. Etikette yalnızca alev geciktirici ibaresi varsa, TS EN 61482 uygunluğunu ve beyan edilen değeri ayrıca sorun.

Korumanın bir sistem olduğunu da unutmayın: elbise, başlık, yüz siperi, baret, eldiven ve ayakkabı birlikte değerlendirilir. Gerçek koruma seviyesini en zayıf parça belirler.Elektrik Mühendisleri Odası’nın kişisel koruyucu donanım sunumu bu konuda derli toplu bir Türkçe kaynaktır.

Elektrik arkı riski nasıl azaltılır: kim neyi yapabilir?

Bu sorunun cevabı dört maddede toplanır, ama listeyi yalnızca etkinlik sırasına göre okumak yetmez. Korunmaktan iyisi, arkın vereceği enerjiyi baştan düşürmektir; bunu da kimin uygulayabileceğine göre okumak işe yarar. Çoğu tesiste tıkanma noktası bilgi eksikliği değil, sorumluluğun kimde olduğunun belirsizliğidir.

Gerilimsiz çalışmak tartışmaya açık değildir. Yalnız bir ayrıntı var: gerilimsizliğin doğrulanması işleminin kendisi hâlâ gerilim altında yapılan bir iştir ve o adımda koruyucu donanım gerekir.

Açma süresini kısaltmak çoğu tesiste yeni donanım almadan yapılabilecek en kârlı iyileştirmedir. Bakım modu, çalışma süresince kesicinin ani açma eşiğini geçici olarak düşürerek arkın beslenme süresini kısaltır.

Sahadan bir uyarı kendi cümlesini hak ediyor. Bakım modu iş için açılır ve iş bitince kapatılır. Açık unutulursa tesisin seçiciliği bozulur: bir arıza,olması gerekenden daha üst kademedeki bir kesiciyi açtırır ve gereksiz yere geniş bir bölge enerjisiz kalır. Bu bir prosedür sorunudur; açma ve kapama iş izninin parçası olmalı ve kayıt altına alınmalıdır.

Mesafeyi artırmak uzaktan manevra düzenekleri ve muhafaza dışından işletme imkânıyla sağlanır. Enerji mesafeyle hızla düştüğü için etkisi büyüktür.

Daha fazla bilgi edinmek ister misiniz? Elektrik tesisatında koruma hakkındaki makalemiz bu konuyu daha ayrıntılı şekilde ele alıyor.

Bugün atılabilecek ilk adım

Elektrik arkı temas olmadan zarar verir. Bu yüzden yalıtım ve topraklama tek başına yeterli değildir; elektrik arkı riski mesafeyle ve enerjiyle yönetilir. Panonun önünde durmak, ona dokunmasanız bile bir maruziyet biçimidir.

Türkiye’de yükümlülük etiketlemede değil, risk değerlendirmesinde. Bu da iyi haber sayılır, çünkü ilk adım hiçbir dış hizmet gerektirmiyor: ark oluşabilecek noktaların envanterini çıkarmak ve bunları risk değerlendirmesi dosyasına bir tehlike başlığı olarak eklemek. Analiz sonraki adımdır.

İkinci adımda kendi tesisinizde: oruma ayarlarınızı ve açma sürelerinizi gözden geçirin. Yeni bir donanım almadan olay enerjisini en çok düşüren müdahale genellikle orasıdır. Koruyucu giysi, bütün bunların yerine değil, ardından gelir.

Sıkça sorulan sorular