Cihazlarımızı En Doğru Şekilde Yıldırım ve Aşırı Gerilimden Nasıl Koruruz?

Standartlar ve mühendislik çalışmaları bize gösteriyor ki; binamızdaki elektrikle çalışan cihazları yıldırımdan ve aşırı gerilimden korunmak için ülkemiz elektrik sektöründe yer alan genel bilginin aksine tek başına paratoner, faraday kafesi, yakalama ucu gibi dış yıldırımlık sistemleri yeterli olmamaktadır. İç yıldırımlık adı verilen aşırı gerilim koruyucuları topraklama ve eş potansiyel sistemle entegreli bir şekilde çözüm oluşturulmaz ise, kurmuş olduğumuz paratoner sistemleri bizlere pimi çekilmiş bir bomba tehdidi oluşturmaktadır. Peki elektrikle çalışan cihazları en doğru şekilde yıldırımdan ve aşırı gerilimden nasıl koruruz? Cevaplar için buyurun yazımıza.

A- A+

05.09.2013 tarihli yazı 30446 kez okunmuştur.

Korunma ihtiyacının ortaya çıkmasında; maalesef teknolojik gelişmelerle ters orantılı bir süreç yaşanmaktadır. Bu olayın nedeni teknolojik gelişmelere paralel olarak boyutları çok küçülen elektronik cihazların çalışma gerilimlerinin de daha küçük voltlar mertebesine inmesidir. Tarihsel gelişim sırasına göre vakum tüplü lambalı cihazlardan transistörlü yapıya ve entegre devrelere geçiş sürecinde cihazların elektronik kartlarında kullanılan komponentlerin çalışma gerilimlerinin 3000V lardan 24 Voltlara ve 5V DC gerilimlere doğru bir düşüş meydana geldiği hepimiz tarafından bilinmektedir. Dolayısı ile süreç içerisinde hassasiyeti artan elektronik cihazlara doğru bir geçiş söz konusudur. Elektrik enerjisinin anahtarlanması anında yük çeşidine bağlı olarak (endüktif yükler) oluşan gerilimlerde veya tabiat olaylarında yıldırım deşarjında (200 kA’ler) bu teknolojik gelişmeye paralel boyutlarda küçülmeler ya da indirimler söz konusu olmadığından, sistemlerimizi ve ekipmanlarımızı bu olumsuz etkilerden korumak için gerekli koruma elemanları ile donatmak zorundayız.

►Elektrik tesisatınızda iç yıldırımlık sistemleri olmadığı takdirde, üzerinde ya da 2 km yakınında dış yıldırımlık sistemi bulunan bir yapının içerisinde yer alan tüm elektronik cihazlar yıldırım düşmesi ile oluşan kuplaj etkileri nedeni ile tehdit altındadır!!!

Endüstriyel tesislerden oturduğumuz binaya, hastanelerden baz istasyonlarına hayatımızda elektrik enerjisi ile beslenen cihazların olduğu her yerde aşırı gerilim koruyuculara ihtiyaç duyulmaktadır. Evimizdeki LED televizyonumuzu veya bir fabrikada bulunan herhangi bir makinanın da yüksek gerilim nedeni ile yanmasını kesinlikle istemeyiz. Hassas bilgi işlem sistemleri, telekomünikasyon ve ağ alt yapı sistemleri, seri üretim bantları kesinlikle zarar görmeden işlev görmeye devam etmek zorundadırlar. Bu sistemlerin bir saat bile çalışmaması milyonlarca liralık zarara neden olabilmektedir. Bu nedenle ufak bir yatırım ile sistemlerinizin ve cihazlarınızın koruma altına alınması gerekmektedir. Ancak önceden alınmayan önlemler ile her yıl milyonlarca liralık zararlar aşırı gerilim nedeni ile oluşmaya devam etmektedir.

►Cihazlarınızı Yıldırımdan Korumak için Tek Başına Paratoner ve Faraday Kafesi Uygulamaları Yeterli Olmamaktadır

Aşırı gerilimden korunma sistemlerinin kullanım sahası ana dağıtım şebekesi korumasından hassas korumaya, veri hattından ölçüm ve kontrol sistemlerinin korunmasına ve metal boruların kıvılcım atlama aralığı ile korunmasını da kapsamaktadır. Sistem merkezi veya dağıtılmış olarak tesis edilmektedir.

Aşırı gerilim darbelerininin oluşma nedenlerine göz atacak olursak yıldırım darbeleri, anahtarlama darbeleri, geçici gerilim dalgalanmaları, harmonikler, gerilim düşmeleri olarak sıralayabiliriz. Bu darbe türlerinin diğer darbelerden farkı kısa süreli olmalarıdır ve bu nedenden ki; sistemlerimizin korunması için iç yıldırımlık sistemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Sigorta ve rölelerin uzun süreli darbelerde sisteme dahil olmaları iç yıldırımlık ürünlerinin en az bir sigorta gibi her panoda yer almasının gerekliliğini kanıtlayan en önemli neden olarak karşımıza çıkmaktadır.

Yukarıdaki grafikte görüldüğü gibi, düşük voltajlı tüketici şebekesinde en büyük voltaj tepe değeri, yıldırım boşalması ile meydana gelmektedir. Harici yıldırımdan korunma tesisatı veya düşük voltaj havai hat üzerine direkt yıldırım düşmesi durumundaki yıldırım geriliminin yüksek enerji miktarı genellikle bağlanmış yüklerin devre dışı kalmasına ve izolasyon hasarına sebep olur. Binalardaki tesisatlarda, güç veya data hatlarındaki indüklenmiş voltaj artışı nominal çalışma geriliminin birkaç kat fazlasına da ulaşabilmektedir.

Anahtarlama (şalt hareketleri) sonucu oluşan aşırı gerilimler, yıldırım boşalmasında olduğu gibi yüksek voltaj artışına sebep olmaz fakat çok sık meydana gelmektedir ve tesisatın arızalanmasına sebep olabilir. Anahtarlama (şalt hareketleri), sonucu oluşan aşırı gerilimler, çalışma voltajının iki-üç katına çıkabilirken, yıldırım gerilimi nominal voltajın yirmi katına ulaşabilir ve çok büyük oranda enerji taşıyabilir. Arızalar genellikle daha sonra meydana gelir, çünkü daha küçük geçici gerilimlerin sebep olduğu hasarlar sonucu elektronik komponentlerin yaşlanması cihazlara zamanla zarar verir.

►Geçici Gerilim Dalgalanmaları mikro saniyeler mertebesinde kısa süreli olarak oluşan ancak nominal gerilime göre çok yüksek genlik değerlerine ulaşabilen gerilimlerdir !

Yıldırımdan ve aşırı gerilimden korunma sistemlerinin tasarımı girişde de belirttiğimiz gibi standartlar ve mühendislerce uygulanan teknik spesifikasyonlar paralelinde yapılmalıdır. Bu yazımızda iç yıldırımlığın kullanılması gerekliliğini sizlere vurgulamaya çalıştım. Sistem mantığını alt tarafta yer alan grafikten görebilirsiniz. Ancak sistemin uygulanması ve tasarlanması için uzman desteği almanız önerilmektedir çünkü sistem tasarımı bu konuda en önemli noktadır.