Şebekede meydana gelen yüksek gerilimler ve yıldırım darbeleri elektrik-elektronik sistemlere zarar verebilir. Bir koruma ürünü olanA.G. Parafudrlar, bu etkilerden koruyabilmek için özel olarak tasarlanmıştır. İçindeki varistör, GDT benzeri komponentler sayesinde hem yük boşalımını sağlar, hem de koruduğu ekipmanın darbe dayanım gerilimine uygun olacak şekilde aşırı gerilimi sınırlarlar.
Yıldırım toprağa eriştiği noktadan itibaren 2 km’ lik bir alanda etkisini göstermektedir. Yıldırım deşarjlarında Yıldırım akımının % 50’ si toprağa, kalan %50 ise sistem üzerinden devresini tamamlamaktadır. Bu etkilerden korunmak için Güç ve Data hatlarında parafudr ünitelerinin kullanılması gerekmektedir.
Parafudr uygulaması TS EN 62305-4 ve VDE 0100-443 standartları ışığında tesisin aşırı gerilim ve yıldırım darbelerinden korunması amacıyla yürürlükte bulunan standartlardır. Yıldırıma karşı maksimum seviyede korunaklı duruma geçebilmek için ilgili standartlara göre tesis genelinde kademeli koruma esas alınarak ürünlerin cinsi belirlenip montajları gerçekleşmelidir.
Elektrik projelerinin ilk aşaması temel topraklamadır. Elektrik ve elektronik sistemlerin sağlıklı çalışabilmesi için temel topraklama çok önemlidir.
Ham zemine ve temel betonu içerisine yapılan ve bu suretle hava ile teması olmayan topraklamadır. Temel topraklama sistemleri kapalı bir ring şeklinde yapılmalıdır ve binanın dış duvarlarının temellerine veya temel platformu içine yerleştirilmelidir.
Temel topraklaması tasarımı için Elektrik Tesislerinde Topraklamalar Yönetmeliği uyarınca hesaplama yapılır ve iletken tipi, kesiti ve topraklama ağı göz ölçüleri buna göre belirlenir.
Yıllık ortalama yıldırımlı gün sayısıdır. Risk analizlerinde aşağıdaki harita dikkate alınmalıdır.
Metal aksamlar yıldırımdan korunma sistemi iletkenine irtibatlanmalıdır. Anten, klima ünitesi gibi elektronik aksamlı bileşenlerin yıldırımdan korunma sistemine irtibatlanmasında, araya aşırı gerilim koruma cihazı uygulaması yapılmalıdır.
Topraklama yönetmeliği 25.maddeye göre;
0-2 metre arasındaki komşu topraklayıcılar birleştirilmelidir.
2-20 metre arasındaki komşu topraklayıcıların birleştirilmesi tavsiye edilir.
Ancak bu uygulama yapılacaksa, temel topraklama sistemine yıldırım deşarjından kaynaklı aşırı yük taşıtmamak için araya aşırı gerilim koruma cihazı uygulaması yapılmalıdır.
Bir yapı veya binanın dış cephesinin metal, taş, perde duvar, cam gibi bir kaplama ürünü ile kaplanmış olması durumunda, yıldırımdan korunma sisteminin iniş iletkeni kaplamanın arkasına yerleştirilebilir. Ancak bu durumda, iletken harici kaplama elemanları ve metal taşıyıcı konstrüksiyonun üst ve alt uçları iniş iletkenine bağlanmalıdır.
Yıldırımdan korunma sistemlerinde, iletken ve bağlantı elemanı seçimlerinde elektrokimyasal korozyon dikkate alınmalıdır. İletken ve bağlantı elemanı için iki farklı malzeme birlikte kullanılmamalıdır. İki farklı malzeme kullanılacaksa paslanmaz klemensler tercih edilmelidir. İki farklı potansiyel arasında yük alışverişi gerçekleşeceği için korozyon meydana gelecektir.
En sık kullanılan malzemelerin potansiyel gerilimleri:
Topraklamada en güvenli sistem eş potansiyel sistemdir. Bu sistemde tüm topraklamalar, tüm metal bölümler eş potansiyel baraları ve potansiyel dengeleyiciler ile birbirine irtibatlanır. Tesis içerisinde herhangi iki noktada oluşabilecek gerilim farkı önlenmiş ve tüm noktalarda eş potansiyel sağlanmış olur. Elektrik akımı farklı potansiyellere sahip iki nokta arasında oluştuğundan birbirine eşpotansiyel oluşturacak şekilde bağlanmış metal bölümler arasında elektrik akımı oluşmaz. Kaçak anında bile tüm noktalarda eşit potansiyel olacağından veya hiçbir iki nokta arasında potansiyel farkı oluşmayacağından herhangi bir tehlike de söz konusu olmayacaktır. Bu sistemde statik elektrik de oluşmayacağından statik elektrik kaynaklı yangın riski ortadan kalkacaktır.
Bu ürünler uzun vadede toprağın nemli kalmasını sağlayarak düşük toprak geçiş direnci sağlamaktadır. Bu ürünler piyasada toz ya da sıvı şeklinde bulunmaktadır. Kullanılacak olan ürün, uygun şartları sağlaması açısından iyice araştırarak seçilmelidir.
Dikey topraklama uygulaması zor olacağı için yüzeysel uygulama tercih edilir. Bunun için de iletkenliği yüksek levha ya da hasır ağ kullanılır. Ancak yüzeysel uygulama, adım gerilimi açısından risk oluşturuyorsa, bu durumda sondaj yaparak derin topraklama uygulaması yapılır. Gerekmesi durumunda direnç düşürücü komponent kullanılabilir.
İzole yıldırım iletkeni, özel tasarımı sayesinde yıldırım akımının iniş iletkeninden farklı bir iletkene atlamasını engeller. Ayrıca, yıldırımın indükleme etkisini de azaltır.
Yassı ve yuvarlak olmak üzere iki çeşittir, Yassı iletken, düşük empedansa ve izolasyona sahipken, yuvarlak iletken sadece izolasyon özellğine sahiptir. Yuvarlak iletkenlerde uzunluk sınırlaması varken (yaklaşık 20mt), yassı iletkenlerde herhangi bir sınır yoktur.
Yoğun elektronik sistemlerin olduğu yapılarda, yanıcı-patlayıcı ortamlarda, dış cephe kaplaması altında kullanılabilir. Ayrıca yüksek binalarda, dış cepheden iniş yapılamadığı durumlarda, mekanik şafttan iniş sistemi yapıldığı zaman burada bulunan diğer ekipmanlarda yıldırım deşarjından dolayı bir hasar oluşmaması için kullanılır.
Bir iniş iletkeni ile en yakın topraklanmış iletken arasında kıvılcım atlaması oluşmayacak en küçük mesafeye 's' emniyet mesafesi denir. Her koşul için ilgili formülasyon ile hesaplanmalıdır.
Yasal zorunluluk yılda bir defadır. Ancak hem sistemin sağlıklı çalışması hem de her hava koşulunda değerleri görmek için 6 - 11 ayda bir ölçüm yapılması önerilir. Konu periyodik ölçümlerre sadece topraklama değeri ölçülmemeli, aynı zamandan sistemin elektriksel sürekliliği ve aktif paratoner ünitesi fonskiyon testi de yapılmalıdır.
Tavsiye edilen termokaynak bağlantısıdır. Termokaynak daha iyi bir iletkenlik sağlamaktadır. Daha ekonomik olması açısından ve termokaynağın uygulanamadığı alanlarda klemensli bağlantı da tercih edilebilir.
Yıldırımdan korunma topraklaması TS EN 62305-3 standardına göre A, B ve A+B olmak üzere üç tiptir. A tipi topraklama, çubuk elektrodlar kullanılarak yapılır. Sıralı,üçgen dizilim ve kaz ayağı olmak üzere 3 alt çeşidi vardır. B tipi topraklama,iletkenler kullanılarak (bina etrafı ihata iletkeni kullanımı) yapılır. A+B tipi topraklama, iki sistemin birleşimidir. Hem çubuk elektrodlar hem de iletkenler kullanılarak yapılır.
Sınır değer projeye ait teknik şartnameye göre belirlenir. En yüksek10 Ohm alınır.
Doğru değildir. Yeraltı kabloları da diğer kablolar kadar dirençli kuplajın meydana getirdiği ani aşırı gerilimlerden etkilenir. Ancak yeraltı kabloları genellikle daha zayıf indüktanslı kuplajların meydana getirdiği ani aşırı gerilimlerden etkilenmezler.
UPS’Ier, devrelerde meydana gelen değişimleri düzenlemek için kullanılıyorsa da, ani aşırı gerilime karşı herhangi bir koruma içermezler. UPS’lerde sadece ufak bir alçak geçirgen süzgeç bulunur ve bu süzgeç ancak “radyo frekans” girişimlerine karşı koruma sağlar. Hasar oluşturan ani aşırı gerilimlere karşı UPS’ler koruma sağlamaz.
Dış yıldırımlık (aktif paratoner ve faraday kafesi) sistemleri bir tesisi tümüyle koruma altına almaz . Bu sistemler, yapıya doğrudan yıldırım düşmelerine karşı bilhassa yapı ve can güvenliğinin sağlanması açısından gereklidir. Bu nedenle havai hatlardan ve yer altı kablolarından gelebilecek darbelere karşı mutlak suretle iç yıldırımlık (aşırı gerilim koruma cihazları) sistemlerinin kullanılması gerekmektedir.
Aktif Paratonerler arasında farka neden olan unsurlar; çalışma prensipleri, test değerleri ve tasarımlarıdır. İlgili Yıldırımdan Korunma standardına (NFC 17-102, TS 13709) uygun imal edilen tüm paratonerlerin koruma çapları aynıdır. Doğru bir koruma için mutlaka belirtilen standartlara göre üretilmiş ve belgelendirilmiş paratoner ünitesi kullanılmalıdır.
Maruz kaldıkları voltaj değeri arttıkça, hassasiyetleri azalan Aşırı Gerilim Koruyucuların üzerlerinden geçen küçük boyutlu akımlar, elektrikli ve özellikle de elektronik cihazlara zarar verebilecek seviyelerdedir. Bu nedenle, bina ve tesislerin enerji girişini korumaya almakla beraber, elektrikli ve elektronik ürünlerin de enerji beslemelerini koruma altına almak büyük önem arz etmektedir. Ayrıca yıldırım deşarjının sönümlenemeyen ve toprak altında yayılım göstererek, yer altında bulunan görüntü ve data kabloları üzerinden yapı içerisindeki elektronik cihazlara ulaşmasını engellemek için de uygun olan hassas koruma ürünlerini (koaksiyel, sparkgap vs.) kullanmak gereklidir.
Ardışık yıllarda, ölçüm değerleri arasında küçük de olsa farklılıklar bulunması gayet normal bir durumdur. Bunun nedeni, topraktaki nem durumu, toprak altında kalan iletken ve topraklama çubuklarının oksitlenmesi ve de alınan referans noktalarının birbirine olan uzaklığı olabilir. Ancak ölçüm değerleri arasında büyük farklar olması durumunda, sistemde elektriksel süreklilik kaybı yani hasar olmuş olabilir. Bu durumda hizmet sağlayıcısına başvurulması gerekir.
Yıldırımdan korunma sistemlerinin topraklamaları, Elektrik Tesislerinde Topraklamalar Yönetmeliği uyarınca, yakınında bulunan doğalgaz hatları, yangın tesisatları, diğer elektrik sistemlerinden belli bir uzaklıkta olmalıdır.
Radyoaktif Paratonerlerin sökümü ve teslimatı, sadece bu konuda yetki sahibi olan firmalar tarafından yapılabilir. Firmanın, T.A.E.K. Radyoaktif Paratoner sökümü ve teslimatı lisansı ve işlemi yapacak olan kişilerin ilgili eğitim belgesine sahip olması şarttır.
Topraklama yönetmeliği, yüzeysel uygulamayı (levha ya da hasır ağ) önermemektedir. Bunun sebebi, toprak direncini düşürmek için levhanın boyunu arttırdığımızda, toprak direncinin fazla değişim göstermemesidir. Dikey topraklama uygulaması (elektrod) ise yıldırım deşarjında oluşan manyetik alan etkisi ile, sistem üzerinde bulunan canlıların adım geriliminden etkilenmesini önlemektedir.
Yıldırım sayacı, yıldırımdan korunma sistemine herhangi bir darbenin gelip gelmediğinin tespiti için gereklidir. Yıldırım deşarjı, tesisatın gözle görünmeyen (toprak altı) kısımlarında hasara neden olabilir. Yıldırım sayacı, yapıya ve sisteme yıldırım deşarjı olup olmadığının tespit edilmesini sağlar. Böylece bir deşarj sonrası, zaman geçmeden sistemin kontrolü yapılması sağlanır. Dış yıldırımlık sistemlerinde sayaç kullanmak zorunlu olmayıp, müşterinin isteğine bağlı bir durumdur.
Dış Yıldırımlık (Aktif Paratoner, Faraday Kafesi ve Gergi Tel Sistemleri) Sistemleri, bir yapıya isabet edecek yıldırım darbesinin oluşturabileceği can ve mal kayıplarına karşı koruma yapan sistemlerdir. Bu sistemler, yapı içerisinde bulunan elektrik-elektronik sistem ve ekipmanları korumak için tasarlanmamıştır. Bu nedenle Dış Yıldırımlık Sistemi bulunan bir yapıda mutlaka İç Yıldırımlık Sistemi de (Alçak Gerilim Parafudrları) kullanılması gerekmektedir.
Yıldırıma karşı korunması istenen yapıyı yatay ve dikey iletkenlerle sararak, üzerinde doğal bir kalkan oluşmasını sağlayan Faraday Kafes Metodu, doğru uygulandığı takdirde yapıyı etkin bir şekilde koruyabilmesine rağmen, yapı dışında kalan bölgeleri ve buna bağlı olarak çevredeki diğer binaları ve canlıları koruyamaz. Aktif Paratonerler ise bulundukları bölgeyi belli bir alan dahilinde koruma altına alırlar. Her iki sistem de, yıldırıma karşı %100’lük bir koruma garanti edemediğinden, proje aşamasında çeşitli ekonomik ve mimari kriterlere göre bu iki sistem arasından bir tercih yapılır. Her iki sistem için de Türkiye’de ilgili standart ve yönetmelikler mevcuttur. Her iki sistem de güvenle kullanılmaktadır.
Paratonerlerin koruma alanları, korunması istenen tesis için yapılacak “yıldırım risk hesabı” sonucuna göre belirlenmektedir. Yapılan analiz neticesinde, 1.seviye risk teşkil eden bölgelerde koruma alanı yarıçapı 79 metre alınırken, 3.seviye risk teşkil eden bölgelerde yarıçap 107 metredir. Risk analizi yaparken, binanın yapısal özellikleri ve coğrafi durumu büyük önem taşır. Ulusal ve uluslararası standart ve hesaplamalara göre aktif paratoner koruma alan yarıçapı 107 metreden fazla olamaz.
Yıldırımlı havalarda duyduğunuz gürültüden korkmayın.Gürültü duyduysanız deşarj zaten bitmiştir.
Yıldırım enerjisi hava sütununun doğrudan içinden geçer ve hızlıca onun genişlemesine neden olur. Bu hızlı genişlemeden dolayı hava yanar ve çöker. Hızlı genişleme ve çökmenin sonucu olarak da GÖK GÜRLEMESİ oluşur.
Yıldırımdan oluşan zararlara yıldırımın yüksek direnç değerlerine sahip bir yerden geçişi neden olur. Bunun sonucunda oluşan sürtünme ve ısı ,patlamaya ateşe veya her ikisine birden sebebiyet verir.
Yıldırım görünmez. Gökyüzünde gördüğümüz ışık, yıldırımın çoktan geçtiği yerde yanmış ve ionize olmuş havanın geçiş yoludur.
Yıldırım iki yönde hareket eder. Bunlar negatif elektronlar içeren ve yeryüzüne hareket eden “Öncü Deşarj” ile kütle halinde akan, pozitif yüklü protonlar içeren ve zıt yükle karşılaşmak için yeryüzünden gökyüzüne doğru hareket eden “Yer Deşarjı”dır.
Yıldırımın ortalama akım değeri 100kA dir.
Yıldırım bir dakikada 145 km katedebilir. Yıldırım en az 2,5cm – 5cm çapında ve 16m boyunda olabilir. En çok 10cm çapında ve 30m boyunda olabilir.
Yıldırımın ısısı 28.000 derece ulaşabilir. Bu da yaklaşık olarak güneş yüzeyinin 5 katı sıcaklık demektir.
Yıldırımlar sadece A.B.D.’de yılda 26milyon dolarlık, Avrupa’da ise 8 milyon Euro’luk zarara yol açmaktadır. Bu tutar,ev ve işyerindeki ticari özellikteki elektronik devre ve sistemlerde oluşan zararların eklenmesiyle daha da artmaktadır.
Ortalama olarak diğer doğa olaylarının toplamından çok daha fazla insan yıldırım çarpması nedeniyle ölmüştür. Bu istatistikte yanlış yapılanma nedeniyle depremden ölen insanlar hariç tutulmuştur. Çünkü bu doğa olayı değil insan hatasıdır.
-İnsan vücudunun %65’i su içerir ki bu onu yıldırım enerjisinin geçişi için mükemmel bir geçiş yolu haline getirir. Bu yüzden sığınak olarak daima yıldırımdan, uygun korunma sistemi (SATELIT+G2,SATELIT3,PROTECTOR,COSMOS) ürün ile korunan bir bina seçiniz.
Yıldırım her zaman en yüksek noktaya düşmez. Alışıldığı gibi yüksek binaların yan yüzeylerine de yıldırım düşer ve yüksek binalara bitişik olan alçak binalar da yıldırımdan zarar görebilirler.
Yıldırım bir yere bir defadan fazla düşmez diye yanlış bir inanış vardır.Bugün artık mevcut olmayan New York Dünya Ticaret Merkezi Kule’lerine yılda 20-25 kez yıldırı düşerdi.Kulelere zarar gelmemesi için Uygun Koruma Sistemi ile yıldırımdan korunurlardı.
dameks@dameks.com
