Hayvan Barınaklarında Dağınık Gerilim Problemi ve Eş
advertisement
65 Tarımsal Mekanizasyon 23. Ulusal Kongresi, 6-8 Eylül 2006, Çanakkale Hayvan Barınaklarında Dağınık Gerilim Problemi ve Eş Potansiyel Düzlemler (1) Mustafa Çetin(1) Recai Gürhan(2) Erkan Şimşek(1) Adnan Menderes Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları Bölümü,09100-Aydın (2) Ankara Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları Bölümü,06100-Ankara ÖZET Hayvanların eş zamanlı olarak dokunmasıyla, iki nokta arasında düşük miktarlardaki gerilim farkı, elektriksel devrenin tamamlanmasından dolayı hayvanların üzerinden akmaktadır ve bu dağınık gerilim olarak adlandırılmaktadır. Tüm hayvancılık işletmelerindeki elektriksel güç, belirli miktarlarda dağınık gerilime sahip olmaktadır. Bunun temel sebebi, hayvancılık işletmelerinde uygun olmayan topraklama hatlarının, nötr toprak gerilimini arttırması, kablo ağlarındaki hatalar ve elektrikli çitler gibi elektriksel ekipmanlar için uygun olmayan toprak hatları olmaktadır. Hayvanların dağınık gerilime gösterdikleri tepkiler gerilimin şiddetine bağlı olarak çok çeşitli olabilmektedir. Yetersiz süt verimi, düzgün olmayan süt çıkışı ve mastitis vakalarındaki artış, dağınık gerilimin varlığının hayvanlardaki belirtileri olmaktadır. Bu çalışmada, dağınık gerilimin, sebeplerinin, hayvanlar üzerindeki etkilerinin, ölçümünün ve azaltılmasına yönelik olarak ahırlarda oluşturulabilecek eş potansiyel düzlemlerin tanıtılması amaçlanmıştır. Anahtar Kelimeler: Dağınık gerilim, hayvan davranışları, eş potansiyel düzlemler Stray Voltage and Equipotential Planes in Livestock Housing ABSTRACT Stray voltage is a small amount of voltage between two points that, when contacted simultaneously by an animal, form a complete electrical circuit. All farms with electric power have some degree of stray voltage. It is commonly caused by damaged grounding devices that elevate neutral-to-earth voltage, faulty wiring and electrical equipment such as electric fences by improper grounding. The reaction of animals to stray voltage varies with the amount of the voltage. Some symptoms reportedly attributed to significant levels of stray voltage include uneven milk out, decreased milk production and increased incidence of mastitis. In this study, stray voltage and effect on cows, causes, measuring and equipotential plane for reducing the effect of stray voltage were investigated. Keywords: Stray voltage, animal behavior, equipotential plane GİRİŞ Elektriksel kablo sistemlerindeki topraklı iletkenler üzerinde düşük seviyelerdeki gerilimler (AC) elektriksel uygulamaların kaçınılmaz bir sonucu olmaktadır (Jones, 1999). Bu gerilimler, hayvanların eş zamanlı olarak temas edebileceği iki nokta arasında ölçülebildiğinde ‘‘dağınık gerilim’’ olarak adlandırılmaktadır (Lefcourt, 1991). Dağınık gerilim genelde insanların hissedebileceği gerilim seviyelerinin çok altında olmaktadır (Jones, 1999). Dağınık gerilimin uluslararası bir olgu olarak tanınması 1982 yılına kadar mümkün olamamıştır. Belirlendiği ilk yıllarda bu problemin aşılmasına karşın, geliştirilen yöntemler de bilim adamları ve çiftçiler tarafından tatminkar bulunmamıştır. Aslında o yıllarda elektriksel akımların hayvanlarda psikolojik ya da davranış bozuklukları yaratabileceğini bir çok kişi tarafından düşünülememiştir. Süt sığırcılığı işletmelerinde, sağım yapılan alanlardaki elektriksel ekipmanlar tarafından oluşturulan akımlar, inekleri negatif etkilemektedir (Churchwood, 1948; Phillips, 1962). Dağınık gerilim, bir problem olarak ilk kez 1969 yılında Kuzey Amerika’nın Washington eyaletinde yapılan bir araştırma sonucunda ortaya konulmuştur (Craine ve ark. 1969). Benzer şekilde Kanada’da 1975 yılında yapılan araştırmalarla; problemin bu ülkede de olduğu ortaya konulmuştur (Feistman ve White, 1975). Fakat yapılan bu çalışmalar problemin bölgesel bir sorun olduğunun düşünülmesi sebebiyle çok fazla dikkati çekememiştir. 1980 yılında başlayan geniş çaplı araştırmalarla Kanada ve Amerika’da var olan hayvancılık işletmelerinin %20’sinin dağınık gerilimden etkilendiği belirlenmiştir (Nackers, 2000). Appleman ve ark. (1987), dağınık gerilim belirlenen 121 adet süt sığırcılığı işletmesinde yaptıkları araştırmalarında; 12 ay süt üretimini izlemişler ve inek başına süt üretimini toplam 6887,8 kg (15185 pounds) olarak belirlemişlerdir. Aynı süt sığırcılığı işletmelerinde yapılan elektriksel izolasyon sonrasında 12 aylık süt üretimini tekrar izleyen araştırmacılar, inek başına toplam süt üretiminin 7271,1 kg (16030 pounds) olduğunu belirlemişlerdir. Araştırmacılar, çalışmaları sonucunda; dağınık gerilimin ortadan kaldırılmasının 50 başlık bir süt sığırcılığı işletmesinde sadece süt üretiminden yaklaşık yıllık 12500 $ kar edilebileceğini 66 Tarımsal Mekanizasyon 23. Ulusal Kongresi, 6-8 Eylül 2006, Çanakkale belirtmişlerdir. Dasho ve ark. (1995) çalışmaları sonucunda; Wisconsin eyaletindeki süt sığırcılığı işletmelerinin %70’ inde dağınık gerilimin 0.5 volt’tan düşük, %90’ında dağınık gerilimin 1 volt’tan düşük ve %10’unda da dağınık gerilimin 1 volt’un üzerinde olduğunu belirlemişlerdir. Lefcourt (1991), yaptığı çalışmasında, hayvanlarda dağınık gerilimin yarattığı belirtilerin 1 volt seviyesinde ilk olarak gözlendiğini belirtmiş ve dağınık gerilimin bir süt sığırcılığı işletmesinde 0.5 volt seviyelerine ulaştığı belirlendiğinde sürekli izlenmesi gerektiğini bildirmiştir. Cloud ve ark. (1987) yaptıkları araştırmalarında; süt sığırcılığı işletmelerindeki dağınık gerilimin kabul edilebilir seviyesinin 0.35 volt olduğunu ve işletmenin sahip olduğu topraklama sistemlerinin bu değerin üzerinde oluşabilecek dağınık gerilimlere izin vermemesi gerektiğini belirtmişlerdir. Sağım sistemlerindeki gelişmişliğe paralel olarak sığırcılık işletmelerindeki işlemlerin boyutlarında ve elektronik alt yapılarındaki artış dolayısıyla oluşan elektriksel yük, hayvancılık işletmelerindeki mevcut elektrik kablo sistemleri ve kırsal elektrik dağıtım sistemleri tarafından karşılanamamaktadır. Bu durum dağınık gerilimin oluşmasına neden olmaktadır. Dağınık gerilim kavramı elektriksel olarak basit bir kavram olmasına karşın, meydana gelmesine sebep olan kaynaklar çok çeşitli ve karmaşık olabilmektedir. Kötü yada hatalı elektrik tesisatı, bozuk ekipmanlar, uygunsuz topraklama bu tür gerilimlerin ortaya çıkmasının temel sebepleri olmaktadır (Jones, 1999). Dağınık gerilim süt sığırcılığı ve diğer hayvancılık işletmelerinde çok ciddi problemlere neden olabilmektedir. Üreticiler, dağınık gerilim sebebiyle oluşan küçük elektriksel akımların hayvanların vücutlarından geçmesi sonucunda; süt üretiminde azalmalar, hayvan sağlığında ve hayvanların davranışlarında bazı problemlerin gerçekleştiğini belirtmektedirler (Dahlberg, 1993). Bu çalışma, dağınık gerilim problemini açıklamayı, hayvancılık işletmelerinde bu problemi doğurabilecek potansiyel işlemleri, bu problemin kaynağının nasıl belirlenebileceğini ve bu problemin nasıl aşılabileceğine ilişkin tavsiyelerde bulunulması amacıyla hazırlanmıştır. Dağınık gerilimin belirtileri Dağınık gerilime karşı hayvanların tepkisi, hayvanların ahır içerisindeki yürüyüş yolunun uzunluğuna ve gerilimin büyüklüğüne göre çeşitlilik göstermektedir. Hayvanların dağınık gerilime karşı gösterdikleri reaksiyonlar üç temel şekilde ortaya çıkmaktadır. Bunlar; davranış değişiklikleri, sağım karakteristiklerindeki değişiklikler ve üretim performanslarındaki değişimler olmaktadır (Hillman, 2002; Lefcourt, 1982; Jones, 1999). Dağınık gerilim problemi olan hayvancılık işletmelerinde yapılan kontrollü araştırma ve gözlemler, hayvanların dağınık gerilime maruz kaldıklarında davranışlarında bazı değişimler olduğunu göstermektedir (Reinemann ve ark., 1997). Bu durumda en yaygın belirtiler; 1.Hayvanların sağım zamanı geldiğinde ya da sağım haneye yönlendirildiklerinde aşırı ve beklenmedik sinirli davranışlar göstermeleri, 2.Hayvanların sağım haneye sürüldüklerinde hızla kaçma davranışı göstermeleri, 3.Sağım hanede hayvanların defekasyon (bağırsaklarında boşalma) ya da urinasyon (idrar) davranışlarında beklenmedik şekilde artışların gözlenmesi, 4.Hayvanların su ve yem tüketiminde isteksiz davranışlar göstermeleri, 5.Hayvanların süt verimlerinde azalma ve tamamlanamayan düzensiz sağımların gerçekleşmesi, 6.Sağım zamanının uzaması, 7.Somatik hücre sayısındaki, klinik mastitis vakalarındaki artış ve süt üretimde azalmaların gözlenmesi olmaktadır (Appleman ve ark., 1987; Aneshansley ve ark., 1987; Dasho ve ark., 1995; Reinemann ve ark., 1997; Jones, 1999). Dağınık gerilim; hayvan davranışlarında, süt üretiminde ve elde edilen sütün özelliklerinde çeşitli değişimlere sebep olabilmektedir (Aneshansley ve ark., 1992). Eğer dağınık gerilim kabul edilebilir seviyelerin üzerinde ise, yapılması gereken bu durumun düzeltilmesi olmalıdır. Elektriksel olmayan kaynaklardan dolayı da hayvanlarda benzer belirtiler ortaya çıkarabilmektedir. Bu nedenle doğru bir şekilde bu bozuklukların kaynağı tespit edilmeli ve duruma göre aşılması için gerekli işlemler yerine getirilmelidir (Jones, 1992). Dağınık gerilimin kaynakları Dağınık gerilime hayvancılık işletmelerinde sebep olan kaynaklar, binaların farklılığından dolayı çok çeşitli olabilmektedir. Bu çeşitlilik hem gerilim kaynaklarının belirlenebilmesini hem de problemin teşhis edilip giderilmesini zorlaştırmaktadır. Hayvanların temas ettiği iki nokta arasındaki yeterince gerilim farkı yaratan her elektriksel durum, dağınık gerilimin meydana gelmesine sebep olabilmektedir. Bu anlamda hayvancılık işletmelerinde çok sayıda bu düşük gerilim farkı yaratabilecek elektriksel cisimler bulunmaktadır. Fakat yapılan çalışmalar; elektrik tesisatının dağıtımındaki hataların, sistem yükünden kaynaklanan çok sayıda topraklama hattı dağılımının doğal olarak oluşturduğu nötr-toprak arası gerilimlerin; şebeke gerilimindeki ani dengesiz gerilim değişimlerinin ve topraklanmamış ekipmanlar üzerinden indüklenen gerilimlerin, dağınık gerilimin hayvancılık işletmelerindeki ortak temel kaynakları olabileceğini belirtmektedirler (Nackers, 2000). Dağınık gerilimin hayvancılık işletmelerinin içinde birçok kaynağı olabilmektedir. Bunlar; 1. Süt pompası: yetersizliği, aşınmış olması ve uygun olmayan şekilde topraklanması, 67 Tarımsal Mekanizasyon 23. Ulusal Kongresi, 6-8 Eylül 2006, Çanakkale 2. Su tankları: yalıtımının bozulması, su tanklarının ısıtma elemanlarındaki hatalar, 3.Elektrikli çitler: uygun olmayan şekilde topraklanmaları, 4.Sağım odalarındaki besleme elemanlarında ve silo boşaltma ekipmanlarındaki elektriksel komponentlerde toz birikmeleri sonucunda oluşan bozulmaların, topraklama hatlarında da bozulmalara sebep olması, 5. Elektrikli fanlar ve ısıtıcılardaki problemler, 6. Elektriksel iletkenlerdeki yalıtımın bozulmasından kaynaklanan problemler: açma kapama düğmeleri, fişlerde ve yuvalarda oluşabilecek kısa devreler sebebiyle oluşabilecek problemler, 7. Telefon servislerindeki hatalı topraklama ve kısa devreler, 8. Floresan lambalardaki problemler ve kaçaklar, 9. İşletmede kullanılan ekipmanların nötr hatlarındaki dengesiz yüklenmeler ve kaçaklar sonucu oluşabilecek problemler, olarak sıralanabilmektedir (Appleman ve Gustafson, 1985; Appleman ve ark., 1987; Cook ve ark., 1994; Reinemann ve ark., 1997; Jones, 1999; Dasho ve ark., 1995; Nackers, 2000). Nötr toprak geriliminin iyi dizayn edilmiş ana güç dağıtım sistemlerinde 1-5 volt olması durumunda normal değerlerde olduğu düşünülmektedir. Aksine bu birincil nötr hatlar üzerinde hayvancılık işletmelerinde dağınık gerilim problemlerinin yaşanmasına katkıda bulunmaktadır. Dağınık gerilimin hayvancılık işletmelerinin dışında da birçok kaynağı olabilmektedir. Bunlar; 1.Hayvancılık işletmelerindeki tesisatlar boyunca topraklama hatlarındaki birincil nötrlerde meydana gelebilecek kopmalar ve korozyondan oluşan hasarlar, 2.Elektriksel yüklerin dengelenmesindeki hatalardan doğabilecek problemler, 3.Birincil nötr hatlarda oluşan gerilimlerin 3-5 voltun üzerine çıkması yada benzer durumun komşu işletmelerde oluşması sonucunda doğabilecek problemler, olarak sıralanabilmektedir (Jones, 1999). Dağınık gerilimin belirlenmesi 0-5 volt arasındaki gerilim yüklerinde 0,1 volt hassasiyetli okuma yapabilen AC gerilim ölçekli bir voltmetre kullanılarak dağınık gerilimin ölçümü mümkün olabilmektedir. AC voltaj ölçekli voltmetreler DC gerilimleri okuyamamaktadırlar. Test voltmetreleri geleneksel 1,5-6 volt DC kuru bataryalı iki uç birimin birbirlerine bağlanmasıyla oluşturulmaktadır. Bu voltmetreler yüksek giriş empedansına (AC voltaj başına en az 5000 ohm) sahip olmaktadırlar. Bu nedenle dijital voltmetreler, dağınık gerilim analizine daha iyi adapte edilebilmektedirler. Bu cihazlara yardımcı olarak, kaydedicilerin kullanılması da ölçüm noktalarından alınan verilerin ve problemli noktaların kaydedilmesinde kolaylık sağlamaktadır (Dick ve Winter, 1989). Hayvancılık işletmesinde yeraltındaki borulardan, elektriksel ekipmanlardan, topraklama çubuklarından ve çitlerden uzakta olacak şekilde izole edilmiş en az 25 topraklama çubuğu yerleştirilmelidir. Çubuklar en az iki farklı derinliğe ve nemlendirilmiş toprağa yerleştirilmelidir. Elektrikli çitler kapatılmalıdır. İzole edilmiş bir bağlama teli voltmetre ve topraklama çubuğunu bağlanmalıdır. Diğer izole edilmiş bağlama telleri, ahırın ana servis kutusundan gelen topraklama kablolarındaki açık noktalarla, ahırdaki yada sağım odalarındaki topraklama çubuklarını birleştirmelidir (Anonim, 1991; Rodenburg, 1998). Hayvancılık işletmelerinde var olan dağınık gerilim; çiftlik hayvanlarının eş zamanlı olarak temas edebileceği noktalar arasındaki gerilimin bir voltmetre yardımıyla ölçümü sonucunda belirlenmektedir. Dağınık gerilim seviyesi voltmetrenin ölçeğinin üzerinde ise, ölçüm için şönt dirençler kullanılmaktadır. Hayvanlar tarafından hissedilen gerçek dağınık gerilim değerini belirlemek için, yaklaşık bir ineğin direncine eşdeğer (500 ohm) bir direnç voltmetrenin uçlarına bağlanmaktadır. Dağınık gerilimin ölçümünde; 2 W’lık, yanmaya karşı dayanıklı yaklaşık 500 ohm’luk şönt direnç kullanılmalıdır. Dağınık gerilimin ölçümünde hem dijital hem de analog voltmetreler kullanılabilmektedir. 500 ohm’luk bir şönt dirençle kullanılan dijital voltmetre, dağınık gerilim seviyesinin ortaya konulmasında en ideal ve kolay yöntem olmaktadır. Şönt direnç olmaksızın dijital voltmetre yüksek bir giriş empedansına sahip olmaktadır. Bu yüksek giriş direnci, çok zayıf gerilim kaynaklarının çok hassas olarak ölçümüne olanak vermektedir. Bu zayıf gerilim kaynakları hayvanlar üzerinde etkili olamamaktadır. Dijital voltmetre kullanımının, dağınık gerilimin ölçümünde en çok tercih edilen metot olmasının nedeni; analog voltmetre göre daha hassas okuma aralıklarına izin vermesi olmaktadır. Analog voltmetrelerin dağınık gerilimin belirlenmesinde kullanılabilmesi için, 1 voltluk AC gerilimlerden daha az gerilimlerin yeterince hassas olarak ölçümüne imkan verecek bir gerilim ölçeğine sahip olmasının sağlanması gerekmektedir. Bu durumda ölçü aletinin okuma aralığının tamamının 2,5 volt AC gerilimi okuyabilecek şekilde olması ideal olacaktır. 500 ohm’luk şönt dirence sahip bir analog voltmetre kullanılarak hayvanlar tarafından algılanan dağınık gerilimin doğru bir şekilde ölçümü mümkün olabilmektedir. Dağınık gerilimin teşhis edilmesinde iki temel ölçüm yöntemi bulunmaktadır. Bunlar; noktadan noktaya metodu (point-to-point metod) ve noktadan referans zemine metodu (point-to-reference ground) olmaktadır (Winfield ve Munroe, 1987). Noktadan noktaya metodu; kullanıcılara, hayvanların etkilenebileceği potansiyel gerilim seviyesinin belirlenmesi imkanını sağlamaktadır. Bu ölçüm, hayvanların eş zamanlı olarak temas 68 Tarımsal Mekanizasyon 23. Ulusal Kongresi, 6-8 Eylül 2006, Çanakkale edebilecekleri iki nokta arasında maruz kalacakları dağınık gerilimin belirlenmesini sağlamaktadır. Bu gerilimin belirlenmesinde kullanılabilecek, bağlantı uçları genelde su kabları, su boruları gibi metal ekipmanlar ile zemine bağlı ahır bölme direkleri olabilmektedir. Zeminle kontak noktaları arasında genelde ıslak yada nemli olan zemin iyi bir iletken olabilmektedir. Bağlama uçları ıslak beton zemin üzerindeki bakır plakalarla bağlanarak ölçümün gerçekleştirilmesi tavsiye edilen methot olmaktadır (Winfield ve Munroe, 1987; Gürhan ve ark., 2002). Noktadan referans zemine metoduyla testte; dağınık gerilimin kaynağının belirlenmesinde kullanılmaktadır. Bu yöntemde uzaktaki bir noktaya yerleştirilen toprak probu referans noktası olarak kabul edilmektedir. Güvenilir okuma için probun metal bir çubuk yada kazık olması gerekmektedir. Probun yerleştirildiği noktanın nemli ve en yakın elektriksel hattan, su borusundan yada topraktaki metal ekipmanlardan yaklaşık 10 metre (30 feet) uzakta olması gerekmektedir. Daha sonra voltmetrenin ortak terminaliyle zemin probu yalıtımlı bir kablo ile birleştirilmektedir. Diğer voltmetre ucu da hayvanın bulunacağı noktadaki metal objelerle birleştirilmektedir. Şönt direnç noktadan noktaya metodunda okunabilecek yüksek gerilimlerin belirlenmesinde kullanıldığından, bu ölçüm yönteminde 500 ohm’luk şönt direnç kullanılmamaktadır. Aksine bu yöntemle ölçülen değere hayvan maruz kalmamaktadır çünkü burada ölçüm alınan noktalar, hayvanların eş zamanlı olarak temas edemeyeceği noktalar olmaktadır. Bu yöntemle ölçülen gerilimlerde, hayvanlara zarar veremeyecek düzeyde olmaktadır. Normalde dağınık gerilim, en fazla elektriksel yüklenmenin gerçekleştiği sağım sırasında ölçülmelidir. Aynı zamanda birkaç muhtemel temas noktasından ölçüm gerçekleştirilerek en yüksek gerilim kaynağının yerinin de belirlenmesi gerekmektedir. Bu konuda çalışma yapan araştırmacılar; dağınık gerilimin 1 volt’luk AC gerilimlerin altında tutulması gerektiğini belirtmektedirler. Fakat bazı elektrik sağlayıcı şirketler bu değerin 0.5 volt AC veya daha büyük seviyelerde ise noktadan noktaya metodu kullanarak dağınık gerilimin belirlenmesi gerektiğini belirtmektedirler (Winfield ve Munroe, 1987; Appellman ve ark., 1987; Gürhan ve ark., 2002). Dağınık gerilimin azaltılması ‘‘Eş potansiyel düzlemler’’ Hayvancılık işletmelerinde, yalıtılmış zeminle sistemin nötrü arasında 0,5 volt AC’den daha büyük gerilim olduğunda bu dağınık gerilimin hayvanlara zarar vermemesi için mutlaka azaltılması gerekmektedir. 0,5 volt AC ve daha altında değerler elektriksel sistemlerin hayvancılık işletmesinde dağınık gerilim yaratmadan normal çalışır seviyelerde olduğunu göstermektedir (Dick ve Winter, 1989; Bucklin ve ark., 1992; Reinemann ve ark., 1997) Tüm metal yapı elemanlarına ve ekipmanlara hayvanlar dokunduğunda bu iki cisim arasında potansiyel farkı olmasa da açık olan metallerle beton zeminler arasında bir gerilim olabilmektedir. Eğer bu durum hayvancılık işletmesindeki kablo ağının ikincil akımlarından kaynaklanıyorsa ilk yapılması gereken ikincil nötr direncin azaltılması olmaktadır. Nötr kablo bağlantılarını geliştirmek bu konuda yapılabilecek en güzel çözüm olmaktadır. Sağım odasına servis girişindeki topraklamanın çubuk direncini azaltmak da bu konuda yapılabilecek bir başka çözüm olmaktadır. Ahır tabanı ile tüm metal ekipmanlar arasındaki gerilim birkaç metottan biriyle azaltılabilmektedir. Beton zemin tüm sağımhane boyunca iletken olarak yapılabilmektedir. Bu tüm kablo ağının zemine gömülmesi yada tüm metal ekipmanları kablo ağıyla birleştirilmesi ile mümkün olabilmektedir (Anonim, 1997; Anonim, 2002; Nackers, 2000). Eş potansiyel düzlem, bir kablo ağının beton içine yerleştirildiği, ve bu ağın tüm birleşik iletken elemanlara, yapılara ve yüzeylere bağlandığı ve yüzey dahilinde bir gerilim farklılığını önlemek amacıyla, tüm iletkenlerin bir elektriksel toplama sistemine bağlandığı bir düzlem olmaktadır. Eğer bir kablo ağı veya diğer iletken bir ızgara hayvancılık işletmelerinde beton taban veya platform içerisine yerleştirilirse ve bu ızgara elektrik sisteminin toprak hattına bağlanırsa, beton taban veya platform ile ekipman veya metal yapı arasında temas eden hayvan çok daha az bir olasılıkla, davranışını veya verimini etkileyebilecek düzeyde bir gerilime maruz kalmış olmaktadır. Eş potansiyel düzlem, elektriksel olarak iletken bir ızgara olup beton içine yerleştirilen ve hayvan barınaklarında dağınık gerilimi minimize etmeyi amaçlayan bir sistemdir. Emniyet açısında elektrikle ilgili kurallar ahırdaki metallerin (su boruları, durak çitleri, vb) elektriksel topraklama sistemine bağlanmasını gerekli kılmaktadır. Elektriksel uygulamaların doğal bir sonucu olarak topraklama sisteminde küçük elektriksel akımlar söz konusu olmaktadır. Suluk gibi bir takım metal nesnelere temas etmek suretiyle hayvanlar bu akımın bir kısmına maruz kalabilmektedirler. Bu elektriksel akım yeterli düzeye ulaşıp hayvanın vücudundan geçtiği takdirde hayvanda bir huzursuzluğa ve gerilmeye yol açmaktadır. Emniyetli bir şekilde tesis edilmiş bir ahırda bile akım tamamen engellenemediğinden, hayvanları etkilemesini önlemede akım yolunu kontrol altına almak uygulanabilecek en etkili yol olmaktadır. Diğer bir deyişle, bu yolla akımın hayvan üzerinden geçmesi engellenmiş olmaktadır. Elektriksel akım sadece farklı elektriksel gerilime sahip iki nesne arasında gerçekleşmektedir. Eğer iki yüzey arasında bir gerilim ölçebilirse, bu iki yüzeyin farklı elektriksel potansiyellere sahip olduğunu göstermektedir. İletken bir nesne her iki yüzeye değerse, akım bir yüzeyden 69 Tarımsal Mekanizasyon 23. Ulusal Kongresi, 6-8 Eylül 2006, Çanakkale diğerine, o nesneden geçerek akmaktadır. Örneğin, bir suluk ve bir durak tabanı gibi hayvanların eş zamanlı temas edebileceği iki nesne arasında önemli bir gerilim ölçülebiliyorsa, hayvan su içerken vücudundan geçen elektrik akımından dolayı bir rahatsızlık hissedebilmektedir (Anonim, 2002). Doğru bir şekilde yerleştirilmiş bir eş potansiyel düzlem, tabanda iletken kablo ağı, metal bağlama elemanları, uygun ekipman topraklaması ve geçiş alanından (gerilim rampası) oluşmaktadır. Tabana gömülen metalik ızgara “kablo ağı” olarak adlandırılmaktadır. Kablo ağında çelik çubuk ve bakır kablo gibi kullanılabilecek çok sayıda materyaller mevcut olmaktadır. Bakır kabloların kullanıldığı kablo ağları, retrofit (yeniden inşa etme) uygulamalarında daha kullanışlı olmaktadır (Anonim, 1997; Anonim, 2002). Eş potansiyel düzleminizin etkili olabilmesi için sistem dahilinde tam bir elektriksel sürekliliğin olması gerekmektedir. Elektriksel süreklilik, plastik veya iletken olmayan materyaller bağlama elemanı olarak kullanıldıklarında, kesintiye uğrayabilmektedir. Bu nedenle eş potansiyel düzlemler hayvancılık işletmelerinde yapılandırılırken sistem bağlantılarında; gaz veya elektrik kaynağı, kimyasal kaynak, lehim, uygun kelepçeler, uygun pirinç, bakır veya bakır alaşım baskı bağlantıları, ekzotermik kaynak kullanılması zorunlu olmaktadır. Çok az korozyonun görülmesi durumunda bile baskı bağlantıları ve kelepçeler etkisiz hale gelebilmektedir. Bu nedenle, daimi bir elektriksel bağlantı sağlanması açısından kaynak veya lehim yapılması tercih edilen metot olmaktadır. Eş potansiyel düzlemin görevini yapabilmesi için, kablo ağının, hayvanların temas ettikleri bütün iletken yüzeyleri; durakları, durak parçalarını, metal direk ve kolonları, metal ise su, süt ve vakum hatlarını, sulukları, yemlikleri ve elektrik panolarını içine alacak şekilde yapılanması gerekmektedir (Anonim, 1997; Anonim, 2002). Dağınık gerilim genelde uygun bir şekilde yerleştirilmeyen tesisat ve iyi yapılmayan topraklamadan kaynaklanmaktadır. Dolayısıyla iyi bir topraklama gerekmektedir. Topraklama işleminde metal toprak altı su boruları, topraklanmış metal bina elektrot çerçevesi, betona yerleştirilmiş kullanılabilmektedir. Eş potansiyel düzlem ile bina toprak hattı arasındaki bağlantıyı kontrol edebilmek için açık bir bağlantıya ihtiyaç olmaktadır. Eş potansiyel düzlemdeki açık bağlama iletkeni bina elektrik panelindeki toprak hattına direkt olarak bağlanabilmektedir. Hayvanların eş potansiyel düzleme giriş ve çıkışlarının olduğu yerlere gerilim rampaları yerleştirmek gerekmektedir. Gerilim rampaları hayvanların hissedebileceği gerilim potansiyelinde yavaş yavaş bir değişim ortaya çıkarmaktadır. Ani bir değişim yerine bu yavaş değişim hayvanların, hayvancılık işletmelerinde oluşturulan eş potansiyel düzleme girmelerinde bir gerilim veya rahatsızlık duymaları olasılığını azaltmaktadır (Anonim, 2002). Hayvan barınakları inşa edilirken, taban betonu dökülmeden önce, ağın tabana yerleştirilmesi ve tüm ekipmanlarla bağlantısın yapılması gerekmektedir. Aynı zamanda, tüm yüzeylerde eş potansiyel gerilimi sağlayabilmek için, tabana bağlanmayan tüm ekipmanları da ağa bağlamak gerekmektedir. Mevcut barınaklarda da eş potansiyel alan tesis etmek de mümkün olmaktadır. Bu işlemde; eş potansiyel alan uygulaması yapılacak zeminde, 2-3 cm derinliğinde ve 1 cm genişliğinde ahır boyunca oyuklar açılmaktadır. Bu oyuklara çıplak bakır kablolar yerleştirilmekte ve bu kabloların kullanılan ekipmanlarla (yemlik, suluk vb) bağlantısı gerçekleştirildikten sonra oyuklar beton ile kapatılmaktadır (Anonim, 2002). Süt sağım üniteleri ve bekleme alanları da bu metotla yeniden donatılabilmektedir. Eğer bir süt sağım ünitesini sonradan eş potansiyel alan ile donatılmak isteniyorsa, hayvanların sağım için durdukları yerlerin, sağımcının girdiği sağım kanalı tabanının ve hayvanların yürüdüğü koridorların yeniden yapılandırılması gerekmektedir. Bu işlem için; hayvanların temas ettikleri tüm alanların birbirleri ile bağlanması ve tüm bağlantılarında kaynakla veya baskı tipli bağlantılar kullanılarak yapılması gerekmektedir (Anonim, 2002). Mevcut barınaklarda eş potansiyel alan tesis etmede diğer bir metot da; kablo ağını mevcut beton zemin üzerine yerleştirilmek ve ekipmanlarla bağlantısı sağlandıktan sonra üzerini 5 cm’ lik bir beton tabakası ile örtmekle mümkün olabilmektedir. Bu metot zaman alıcı olması, ahır tabanını yükseltmesi ve inşası sırasında hayvanların giriş çıkışına da engel olması nedeniyle fazla tercih edilmemektedir (Anonim, 2002). SONUÇ Hayvancılık işletmelerinde, artan teknolojik imkanlarla birlikte artan otomasyon olanakları, elektriksel ekipman kullanımını da artırmıştır. Mevcut ahırların elektrik tesisatlarının ve bulundukları kırsal alanların genel dağıtım hatlarının, artan elektriksel ekipman kullanımına çoğunlukla uygun olmamasının doğurduğu hasarlar, işletme içerisinde dağınık gerilimler oluşmasına sebep olmaktadır. Dağınık gerilimler, eş zamanlı temas edilen iki nokta arasında devrenin tamamlanması nedeniyle hayvanların üzerinden akmaktadır. Bu durum hayvanların sağlığında, süt verimlerinde, sütünün kalitesinde vb. çeşitli olumsuzluklara sebep olmaktadır. Bu çalışmada; dağınık gerilim, dağınık gerilimin hayvanlardaki belirtileri, dağınık gerilimin belirlenmesi ve hayvancılık işletmelerinde bu problemlerin aşılmasında önerilen eş potansiyel 70 Tarımsal Mekanizasyon 23. Ulusal Kongresi, 6-8 Eylül 2006, Çanakkale düzlemler tanıtılmış ve konunun önemi konusunda yetkililerin dikkatinin çekilmesi amaçlanmıştır. KAYNAKLAR Aneshansley, D. J., R. C. Gorewit, D. C. Ludington, and Z. Xin. 1987. Effects of neutral-to-earth voltage on behavior, production and water intake in dairy cattle. Paper No. 87-3034. American Society of Agricultural Engineers. Baltimore, MD. 1987. Aneshansley, D. J., R. C. Gorewit, and L. R. Price. 1992. Cow sensitivity to electricity during milking. J. Dairy Sci., 75:2733-2741. Anonim, 1991. Agriculture Handbook No. 696. Effects of Electrical voltage/Current on Farm Animals: How to Detect and Remedy Problems. U.S. Government Printing Office. Anonim, 1997. Planning Electrical Systems For Dairy Expansions. Wisconsin Farm Electric Council.USA. Anonim, 2002. Equipotential planes for stray voltage reduction. Wisconsin Farm Electric Council.USA. Appleman, R. D. and R. J. Gustafson, 1985. Sources of stray voltage and effects on cows health and performance, Journal of Dairy Science, Vol. 68, No. 6. Appleman, R.D., Gustafson, R.J., & Brennan, T.M.,1987. Production record analysis of dairy herd response to neutral isolation. Paper No. 87-3039, ASAE, St. Joseph, MI 49085. Bucklin, R.A., Talbot , M.T., Becker, W.J. and Bray, D.R., 1992. Stray Voltages in Dairies, Florida Cooperative Extension Service, Institute of Food and Agricultural Sciences. University of Florida, USA. Churchwood, R.E., 1948. A note on the occurrences of electrical shocks and their possible effects on development of mastitis. Australian. Vet. J. 24:150. Cloud, H.A., Appleman, R.D., & Gustafson, R.J.,1987. Stray voltage problems with dairy cows. North Central Regional Extension Publication 125. University of Minnesota, St. Paul, MN 55108. Cook M. A., D. M. Dasho, W. K. Dick, D. J. Reinemann, and D. F. Winter 1994. Distinguishing Stray Voltage Contribution From" On-Farm" and" Off Farm" Sources. ASAE Paper No. 943065. Craine, L.B., Ehlers, M.H., & Nelson, D.K., 1969. Effects of distribution system ground voltages appearing on domestic water systems. Paper No. 69-814, ASAE, St. Joseph, MI 49085. Dahlberg, D. A. 1993. "Effects on Dairy Herd Health and Production Resulting From Primary Neutral Grounding Practices: Interpretations of the Measurements on the Lusty Farm." a report by The Electromagnetics Research Foundation, Inc. for the Minnesota Environmental Quality Board. Dasho, D.M., Cook, M.A., Reines, R. & Reinemann, D.J.,1995. Stray Voltages: The Wisconsin Experience. Paper No. 953625. International Meeting Sponsored by the American Society of Agriculture Engineers, June 18-23, Chicago, Illinois. Dick, W. K. and D. F. Winter, 1989. Stray voltage measurements: Correct Techniques Using Shunt Load Resistors, ASAE Paper No. 893540 Feistman, F.J., &. White, R.R., 1975. Tingle voltage in milking parlors. British Columbia Department Agriculture Engineer (Canada). Notes 324.5-1, May 29. Gürhan, R., Vatandaş, M., Çetin, M., 2002. Electrical Energy that Causes Behaviors Changes at Animals: “Stray Voltage”, International Congress on Mechanization and Energy in Agriculture. Kuşadası, Turkey. Hillman, D., 2002. Effects of Electrical Shock on Cattle. Department of Animal Science, Michigan State University, USA. Jones, G.M. 1992. Stray electricity on dairy farms. Virginia Cooperative Extension Publication 404-250, Virginia Tech, Blacksburg. Jones, G.M. 1999. Stray Voltage or Electricity. Milk Quality & Milking Management, Virginia Cooperative Extension Publication 404-250, Virginia Tech, Blacksburg. Lefcourt, A. M., 1982. Behavioral responses of dairy cows subjected to controlled voltage. J. Dairy Sci., 65:672. Lefcourt, A.M.,1991. Effects of Electrical Voltage/Current on Farm Animals: How To Detect and Remedy Problems. U.S. Department of Agriculture, Agriculture Handbook No. 696. Nackers, M., 2000. Stray voltage symptoms common in dairy cattle eliminated by on-farm neutral isolation. Masters thesis, The Graduate College University of Wisconsin, USA. Phillips, D.S.M.,1962. Production of cows may be affected by small electrical shocks from milking plants. New Zealand Journal of Agriculture. 105:221. Reinemann, D.J., Stetson, L. E., Dasho, D., Cook, M. A., 1997. Stray Voltage Update 97. Rural Electric Power Conference pp:12, Minneapolis, Minnesota Rodenburg, J., 1998. Stray Voltage Problems in Livestock Production. Minister of Agriculture, Food and Rural Affairs, Dairy Production Systems Program, Ontorio, Canada. Winfield, R.G. and Munroe, J.A., 1987. Stray voltage. Agricultural Building System Handbook. Canada Plan Service, Plan 9611, Canada.
