Mustafa Nazlıer: Yangınların yüzde 25’i elektrik kaynaklı

Hayatımız Sigortalı Dergisi Yazarı Mustafa Nazlıer, ülkemizde meydana gelen yangınların yüzde 25’inin elektrikten kaynaklandığını yazdı. Nazlıer’in “Elektrik yangınları neden çıkıyor?” başlıklı makalesi şöyle…

Ülkemizde meydana gelen yangınların yaklaşık yüzde 40’ı sigara, yüzde 25’i elektrik, yüzde 35’i diğer faktörlerden kaynaklanmaktadır. İstatistiki verilerden de görüleceği üzere ülkemizde ve dünyada çıkan yangınların büyük bir kısmını elektrik yangınları oluşturmaktadır. Elektrik yangınları diğer yangın kaynaklarından çok daha farklı bir yapıya sahiptir.

Elektrik yangınlar genellikle;

• Yetersiz ve kötü topraklama
• Eski ve bakımsız elektrik tesisatı, sarkık kablolar, yırtılmış izolasyonlar
• Elektrik bağlantılarında meydana gelen gevşeklikler
• Düzensiz enerji tedariği
• Büyüyerek iletkenlere kadar uzanan ağaç ve bitkiler
• Tesisatlara dışarıdan uygunsuz müdahale
• Uygun güçte seçilmemiş kablo ve şalterler
• Elektrik tesisatının sertifikasız kişilerce yapılması
• Elektrik panolarına su, toz gibi yabancı cisim sirayeti gibi nedenlerle meydana gelmektedir

Elektrik yangınları;

• Elektrik tesisatlarının yakın çevresine veya bitişik olarak kolayca alev alabilir mazlemelerin istiflenmesi / depolanması
• Yangın algılama sistemlerinin bulunmaması
• Yanlış müdahale (ölümle sonuçlanabilir)
• Binaların yapısal özellikleri ve kolayca alev alan izolasyon malzemesi kullanımı gibi nedenlerle büyüyerek kaybın artmasına neden olmaktadır.
• Yangınlardan sonra çoğunlukla deliller kaybolur. Elektrik yangını sebeplerinin anlaşılması ve hasar sonrası delillerin nasıl aranacağı hususu bilinmediğinden çoğu zaman gözden kaçırılır. Bir araştırmacının inceleme alanında bulduğu bütün cisim ve ayrıntıları değerlendirebilmesi için temel elektrik terminolojisini de bilmesi gerekir.

1. Terminoloji

Elektron: Elektrik alanında temel birim olan elektron maddenin atomik yapısında negatif yüklü parçacıklara verilen addır.

Devre: Elektriğin geçmesine imkân veren kesintisiz yoldur. Bir devre kesildiği zaman (örneğin bir duvar anahtarı ile) devreye açık, kesilmediği zaman da kapalı denir. Elektrik yüklü devreler canlı, bu yükü taşımayanlar da ölü olarak adlandırılır.

Akım: Bir devreden geçen serbest elektronların miktarını ifade eden akımın birimi olan amper (A) belli bir devrede kullanılacak iletkenlerin boyut ve çapları ile türlerini de belirler. Ufak çaplı bir devreden aşırı akım geçtiği takdirde iletken ısınır ve büyük olasılıkla yangına sebep olur.

Doğru Akım (DC) tek bir yönde hareket eder; devrenin bir ucu artı, diğer ucu eksidir. Bütün piller doğru akım verir. Dalgalı akım ise akımın yönünü her saniye birkaç kere değiştirir. Türkiye’de standart ev akımı saniyede 50 kez yön değiştirdiği için frekansı 50’dir. Akımın yönünün sürekli olarak değişmesi yüzünden devrenin uçlarını artı ve eksi olarak belirlemek mümkün olmamaktadır. Devrenin bir kısmına bypas yapıldığı zaman daha düşük dirençli bir devre oluşur ve bu devreye kısa devre denir.

Potansiyel (Gerilim): Elektron kaynağının direnci yenme kabiliyetini ifade eden potansiyel volt (V) cinsinden ifade edilir. Volt aynı zamanda bir elektrik sistemi içinde yer alan iki nokta arasındaki elektrik potansiyel farkını ifade etmekte de kullanılır. İki nokta arasındaki voltaj farkı aradaki iletken için gereken yalıtımı da belirler. Voltaj farkı ne kadar fazla ise ark yapma ve yalıtımın bozulması olasılığı da o kadar artar.

Direnç: İletkenin ya da devrenin elektiriğin (elektronların) geçişine gösterdiği direnç olup birimi ohm’dur. Direnç bir anlamda bir sürtünme kuvvetidir ve bu niteliği ile elektrik enerjisinin bir kısmını ısıya dönüştürür.

Toprak: Elektrik potansiyelinin sıfır olduğu varsayılan ve bütün elektrik devreleri için dönüş yolu olarak kullanılan alan ve özellikle de elektriğin yer ile bağlantısını kuran bölümdür.

Transformatör: Transformatör (Trafo) bir dalgalı akımı veya voltajı karşılıklı elektromanyetik endüksiyon vasıtasıyla bir devreden diğerine aktaran gereç olup akımın belli bir devrede değiştirilmesi ile yakındaki, fakat bağımsız bir başka devrede potansiyelde bir indükleme yapmasıdır. Trafolar potansiyeli azaltmak, arttırmak ya da aynı düzeyde tutmak üzere kurulabilirler.

2. Elektrik Arızası(Kısa Devre)

Bir veya birden fazla sayıda faz iletkeninin kaza ile birbirlerine, nötr iletkenine veya toprağa temas etmesi sonucunda bu iletkenlerden normal akımından çok daha yüksek düzeyde akım geçmesidir. Bu akım zamanında fark edilip gecikmeden sona erdirilmediği takdirde, tesisat, cihaz ve ekipmanlarda yanmaya, tutuşmaya ve sonunda yangına neden olabilir.

3. Yanıcı Temel Malzemeler

Elektrik tesisatında yanıcı özelliği olan temel malzemeler; Polietilen (PE) ve poli-Vinyl-Klorür (PVC) kablo kılıfları, termik manyetik şalter ve kontaktörlerin gövdeleri, plastik pano kutularıdır. Sıvılaşan PE ve PVC tıpkı diğer sıvı petrol türevleri gibi aynı yanıcılığa sahiptir.

4. Elektrik Tesisatında Yangının Başlatan Etkenler

Elektrik tesisatında yangın aşağıdakiki farklı etkenden birisi ile başlar;

• Aşırı akıma bağlı ısınma, sıcaklık yükselmesi ve tutuşma
• Aşırı gerilime bağlı ark ve buna bağlı tutuşma

Aşırı akıma bağlı yangınlar

Kısa devre, aralarında potansiyel farkı bulunan iki nokta, direnci çok küçük olan bir iletkenle birleştirildiğinde oluşan elektrikolayıdır. Devrede bir kısa devre ve buna bağlı aşırı akım (normalin en az 10 katı) ortaya çıkar. Bu akımın geçtiği bakır iletkenleri ısıtmaya başlar. Bu ısınmaya bağlı olarak Polyethylene (PE) ve Poly-Vinyl-Chloride (PVC) kablo kılıfları ve diğer plastik malzemeler; ısınır, yumuşar, cikletleşir, sıvılaşır ve sonunda akmaya başlar. Bunun sonucunda kablonun izolasyonu açılır ve fazlar ve nötr iletkenleri birbirine temas eder, Bu temas noktasında sıcaklık daha da yükselir, hatta bazen ark dahi başlayabilir.

Sonunda kablonun Polyethylene (PE) ve Poly-Vinyl-Chloride (PVC) kılıfı tutuşur ve yanmaya başlar. Tutuşan bu sıvı malzeme yanar vaziyette yere doğru akar ve altındaki diğer malzemeleri tutuşturur. Bu şekilde yangın genişler.

Ark’a bağlı yangınlar;

Ark, birbirine temas etmeyen iki iletken arasında hava yolu ile elektrik akımının geçmesidir. Arkın olabilmesi için iletkenler arasındaki;

a) Mesafenin yeterince küçük,

b) Gerilimin yeterince büyük olması gerekir.

Hava elektriği geçirir, yani geçirgendir. Birbirine temas etmeyen iki iletken arasına normal atmosferik basınç altında 0,1 mm aralığa 340 volt uygulandığı takdirde arkın başlaması Paschen Kanununda açıklanmaktadır.

Her hava aralığı için belli bir ark oluşma gerilimi vardır. Bu gerilim uygulandığı takdirde ark başlar.

Ark’ın en somut örneği, birkaç Mega Volt (*) gerilim atında gökten yere düşen yıldırımlardır. Yıldırım aslında bulutlardaki elektriğin yere inmesi ile oluşan ark’tır. İyi sıkılmamış vidalar; birleştirilen parçalar arasındaki boşlukta önce küçük arkların, daha sonra ise, mesafenin artması ile daha büyük arkların meydana

gelmesine yol açacak ve bu ısınma nedeniyle ergiyen PE ve PVC malzemeyi tutuşturarak yangına yol açacaktır.

Ark ve kısa devreye bağlı yangınlarda görülen en bekirgin iki fiziksel bulgu ark sonucu oluşan boncuklaşma ve kısa devre akımı nedeniyle oluşan vişne rengi bakır iletken görünümleridir.

Ark sonucu oluşan Boncuklaşma (Topaklaşma)

Ark yüksek sıcaklık oluşturarak hava yolu ile akan bir elektrik akımıdır. Bu yüksek sıcaklık 1084 oC de ergiyen bakırı kolayca ergitir ve sıvı hale getirir. Sıvı hale gelen bakır, “cohesive” çekme kuvveti ile

topaklaşır ve donar. Arkın sıcaklığı 2 bin derece ile 5 bin derece arasındadır. Bu sıcaklıkta bakır kolayca ergir.

Vişne Rengi Görünüm:

Aşırı sıcaklıkta güç kablolarının bakır iletkenleri vişne rengine dönüşmektedir. Bu renk değişimi sonucunda iletkenin üzerinde “Vişne Çürüğü” (meneviş) renginde bir oksit tabakası oluşmaktadır. Bu renk değişimi, iletkenden kısa devre akımının geçtiği ve çok kısa zaman süresi içinde (milisaniye mertebesinde) iletkenin

sıcaklığının aniden yükseldiği, buna bağlı olarak da, bakırın moleküler yapısının bozulduğu anlamına gelmektedir.

NOT: Yazının devamı önümüzdeki ay yayınlanacaktır.