Topraklama, elektrikli işletme araçlarının normal işletmede gerilim altında olmayan metal kısımlarının bir iletkenle toprakla birleştirilmesidir.Topraklama yapmaktaki amaç; elektrik işletme araçlarının üzerinde meydana gelebilecek hata akımında insan vücudu üzerinden geçecek akımı olduğunca az tutmak ve bu arada devredeki koruma cihazlarının çalışmasını sağlayarak arızalı kısmın hızla devre dışı olmasını sağlamaktır. İnsan hayatını ve cihazların kullanım ömrünü riske atmamak için elektrik kaçağı riskine karşı temel topraklama yapılmalıdır.
Böylece cihaz üzerinde oluşabilecek fazla elektrik akımı, direnci çok az olan toprak hattı üzerinden toprağa iletilecek ve cihaza dokunan insanın hayati tehlikesi ortadan kalkmış olacaktır. Topraklamada en güvenli sistem eş potansiyel sistemdir. Bu sistemde tüm topraklamalar birbirine irtibatlanır. Tesis içerisinde herhangi iki noktada oluşabilecek gerilim farkı önlenmiş ve tüm noktalarda eş potansiyel sağlanmış olur. Bu sistemde statik elektrik de oluşmayacağından statik elektrik kaynaklı yangın riski ortadan kalkacaktır.
Şebekelerde, topraklama yalnız dolaylı dokunmaya karşı koruma görevi yapmaz, aynı zamanda şebekede gerilim yükselmelerini sınırlar. Elektrik tesislerinde aktif olmayan bölümler ile sıfır iletkenleri ve bunlara bağlı bölümlerin, bir elektrot yardımı ile, toprakla iletken bir şekilde birleştirilmesine TOPRAKLAMA denilmektedir. Elektrik sistemlerinin devamlılığını sağlamak ve insan hayatını güvenceye almak için elektrik sistemlerinde, gerilim altındaki kısımlar yalıtılırlar. Toprağa karşı yalıtımda, çeşitli sebeplerle, her zaman bozulma ve delinme şeklinde hata meydana gelmesi kaçınılmazdır.
Topraklama, meydana gelebilecek bu çeşit bir hata durumunda, insan hayatını güvenceye almak maksadıyla uygulanacak işlemlerden biridir. Diğer taraftan şebekelerin düzgün çalışmasını sağlamak maksadı ile topraklama işlemine gerek duyulur. İnsan vücut direncinin ortalama cilt ve vücut yapısına ve gerilimlere göre değişiklik gösterdiği bilinmektedir. Bu konuda deneysel bulgular (deney yapma olanağı bulunmadığından) yeterli değildir. Vücut direncinin 220V, 50 Hz'te 1000 ile 3000 ohm arasında değiştiği gözlenmiştir.
Ortalama olarak vücut direnci 1000-330ohm arasında alınabilir. 1000 Volt ve daha yukarı gerilimlerde, kuvvetli akımın varoluşu, vücudu tamamen tahrip eder. Topraklayıcıların, toprağın durumuna ve topraklayıcı olarak kullanılan malzemenin cinsine, geometrik şekillerine ve toprağa gömülme derinliğine göre birçok çeşitleri vardır. Topraklayıcı tipinin seçiminde ve düzenlenmesinde yerel koşullar, zeminin yapısı ve izin verilen yayılma direnci göz önüne alınır.
ÇUBUK
Boru ya profil çelikten yapılan ve toprağa çakılarak kullanılan topraklayıcılardır. Genellikle 25 mm çapında çelik borudan veya buna eşdeğer çelik profilden yapılırlar ve genellikle zemine dik olarak çakılırlar. Uzunlukları 1-2 m kadardır ve üst ucu 50 cm kadar toprak altında kalır. Çubuk topraklayıcılar oldukça derine gömüldüklerinden, yazın zemin kurusa bile topraklayıcı daima nemli zeminde bulunur ve çok iyi bir topraklama sağlar. Bu nedenle buna derin topraklayıcı denir.
LEVHA
Geçmiş yıllarda çok kullanılan ancak günümüzde önemini yitirmiş bir topraklayıcı cinsidir. Levha topraklayıcıda belirli bir yayılma direnci elde etmek için başka cins topraklayıcılara göre daha fazla malzemeye ihtiyaç vardır. Bunun sebebi şöyle açıklanabilir, topraklayıcı levhanın şeritlere ayrıldığı kabul edilirse bunlar karşılıklı olarak akımın toprağa geçmesine engel olurlar. Bunun için topraklama levhasına örneğin tarak şekli vermekle aynı yayılma direnci sağladığı durumda daha az malzeme kullanılmış olur.
ŞERİT
Dolu ya da delikli levhalardan yapılan topraklayıcılardır. Bunlar genel olarak öteki topraklayıcılara göre daha derine gömülürler. En az 3 mm kalınlığında ve 100 mm2 kesitinde galvanizli demir şeritten yapılırlar. Bundan başka yuvarlak iletkenler veya örgülü tellerde bu maksatla kullanılabilirler. Çok derine gömülmediklerinden dolayı bunlara “yüzeysel topraklayıcılar” adı verilir. İklim koşulları göz önüne alınarak sürekli olarak nemli kalacak ve donma olmayacak şekilde bir gömülme derinliği seçilir ki bu derinlik 0.5-1 m kadardır. Bunlar, uzunlamasına döşenebileceği gibi yıldız, halka, gözlü topraklayıcı ya da bunların bazılarının bir arada kullanıldığı biçimde düzenlenebilir.
DOĞAL
Şerit, çubuk ve levha topraklayıcılar yapay topraklayıcılar olup bunlardan başka doğal topraklayıcılar da vardır. Doğal topraklayıcının birinci ve en önemli tipi madeni borular ile yapılmış su borusu şebekesidir. Su borusunun topraklayıcı olarak özellikle alçak gerilim tesisleri için önemi büyüktür.
ÖZEL
Düzenleyici topraklayıcı bu tip topraklayıcılara örnek olarak verilebilir. Bu tür topraklayıcıların kullanılma amacı, topraklayıcı civarında potansiyeli yatıklaştırarak temas ve adım gerilimlerinin küçülmesini sağlamaktadır.
BİRLEŞİK
İstenildiği kadar küçük bir yayılma direnci elde etmek için bazen çeşitli tip topraklayıcıların birlikte paralel bağlanması gerekir.
PARALEL
Aynı geometrik yapıda olan topraklayıcılar paralel bağlanarak paralel topraklayıcı elde edilir. Bunların arasında yeteri kadar uzaklık olması durumunda bunların birbirine karşı etkisi söz konusu olamaz. Paralel bağlı topraklayıcıların boyutları farklı olabilir. Her bir topraklayıcının yayılma direnci R1,R2,R3….Rn ise, toplam yayılma direnci şu ifade ile hesaplanır.
KARMA
Geometrik bakımdan farklı yapıdaki topraklayıcıların paralel bağlanması ile meydana gelen topraklayıcılara karma topraklayıcı adı verilir. Örneğin yüksek gerilimli açık hava bağlama tesislerinde bir normal gözlü topraklayıcı bulunduğu gibi, buraya giren ve çıkan hava hatlarına ait toprak iletkenleri, kablolara ait kuşun kılıf ve çelik zırh, demiryolu rayları, madeni su boruları vb. gibi doğal topraklayıcılar hep birlikte paralel bağlanırlar.
