Yıldırımdan Korunmanın Test Edilmesi ve Önemi - Sevda Karaahmetoğlu

Yıldırım günümüzde hala can almaktadır. Oysaki doğru bir yıldırımdan korunma tesisatı kurulduğunda ve herhangi bir korunma sisteminin olmadığı yerlerde dikkatli davranılması halinde yıldırım nedeniyle meydana gelen can ve mal kayıpları azalmaktadır. Yıldırıma karşı korunmada temel şart, yıldırım deşarjının en kısa yoldan toprağa akmasını sağlamaktır. Yıldırımdan kounma sistemleri ‘Dış Yıldırımdan Korunma Sistemleri’ ve ‘İç Yıldırımdan Korunma Sistemleri’ olarak ikiye ayrılmaktadır.
 

Dış Yıldırımdan Korunma Sistemleri

Dış yıldırımdan korunma sistemleri, yıldırımın direkt etkisine karşı yapınızı ve can güvenliğinizi koruyan sistemlerdir. Yıldırım akımının binaya nüfuz etme ihtimali, standartlara uygun olarak tasarlanmış dış yıldırımdan korunma sisteminin varlığı ile önemli ölçüde azaltılmaktadır. İç yıldırımdan korunma sistemi ise aşırı gerilim darbe koruyucularından meydana gelmektedir. Aşırı gerilim darbe koruyucuları, yıldırım ve diğer aşırı gerilim kaynaklarının oluşturduğu aşırı gerilimleri sönümlendirmek için kullanılmaktadır. Cihaz yanmaları, telefon santrallerinin yanması vb. gibi durumlarla karşılaşmamak ve muhtemel bir yangını engellemek için aşırı gerilim darbe koruyucuları kullanmak gerekir.

Dış yıldırımdan korunma sistemlerinde 2 temel sistem vardır. Bunlar;

• Pasif yakalama ucu

a) Franklin Çubuğu

b) Faraday Kafesi

• Aktif yakalama ucu

Paratoner

Pasif yakalama sistemleri binanın bir kafes içerisine alınacak şekilde iletkenlerle donatılması, yakalama uçları ve topraklama sistemleri ile birlikte bina için güvenli bir yıldırımdan korunma yöntemidir.

İnsanların ve binaların yıldırımdan korunmasının yollarından birisi de aktif yakalama sistemlerini oluşturan erken akış uyarım sistemli paratonerlerdir. Aktif paratonerler montajın yapıldığı yerden itibaren belirli bir koruma çapı içerisinde kalan alanı ve yapıları koruyabilmektedir. Aktif paratonerler, radyoaktif kaynak içerikli paratonerlerin alternatifi olabilecek, radyoaktif kaynak içermeyen bir sistem geliştirmek için yapılan çalışmalar neticesinde ortaya çıkmıştır. Radyoaktif paratonerlerin yasaklanmasıyla aktif paratonerlerin dünya çapında kullanılması yaygınlaşmıştır. Aktif paratonerlerde en önemli faktör koruma yarıçapıdır. NFC 17-102 Fransız Standardı’na göre yapılan seviye hesabına göre uygun koruma yarıçapı belirlenir. Ayrıca bu koruma yarıçapı ürünün test sonucundaki ∆T tetikleme zaman üstünlüğüne bağlıdır.

Aktif paratonerler; piezoelektrik kristalli ve elektrostatik alan etkili aktif paratonerler olarak ikiye ayrılır. Piezoelektrik kristalli aktif paratonerler, en büyük yıldırım darbelerine bile dayanımı garanti edilmiş, aynı zamanda iyonizasyon hücresi bulunan bir yakalama başlığına sahiptir. Bu başlık, içinde özel bir hücrede, piezoelektrik kristal bulunduran bölümle, sağlam ve dayanıklı, paslanmaz özellikte metal bağlantı ile birleştirilmiştir. Piezoelektrik kristal, başlıktaki türbülansların etkisi ile üzerine uygulanan titreşimler şeklindeki moment sebebi sayesinde iyonizasyonu meydana getirir. Meydana gelen iyonizasyon, hava püskürtme tekniği ile iyonize bir hava akımını yakalama deşarjı şeklinde oluşturur. 

Elektrostatik alan etkili aktif paratonerlerin çalışması yıldırım öncesi havada değişen, yoğunlaşan elektromanyetik alanın kullanılmasına dayanmaktadır. Hava ile yeryüzü arasında elektromanyetik alan farkı yükseldiği zaman, içlerindeki mekanizmalar bu farkı kullanarak bir iyonizasyon sistemine geçer. Bir iyon yayılımı başlatılır. Bu iyon yayılımı ile yıldırım kanalı oluşturulup yıldırımı kendi üzerlerinden toprağa aktarırlar.  

Paratoner tesisatları temel olarak 3 aşamadan oluşmaktadır.

Tesisatın birinci aşaması olan aktif paratoner başlığı NFC 17-102 Fransız Standardına uygun çalışmalıdır. İkinci aşama olan iniş iletkenleri ise mümkün olan en kısa yoldan toprağa iletilmelidir. Son aşama ise yıldırım akımının toprağa temas ettiği noktada iyi bir topraklamanın olmasıdır.  

Paratoner tesisatlarında yıldırım sayacı da kullanılmaktadır. Aslında yıldırım sayacı pasif yakalama ucu tesisatlarından biri olan faraday kafesinde de kullanılmaktadır. Yıldırım sayacının kullanılması zorunlu değildir, fakat tavsiye edilmektedir. Yıldırım sayaçları, monte edilmiş yıldırımdan korunma tesisatlarının, yıldırım deşarjına maruz kalıp kalmadığını tespit etmek amacıyla tasarlanmış cihazlardır. Bu cihaz sayesinde aktif paratonere veya faraday kafesine kaç defa yıldırım düştüğünü tespit edilebilir. Böylelikle, yıldırıma maruz kalan aktif paratonerde, yıldırımdan korunma tesisatında veya topraklama tesisatında oluşması muhtemel hasarları daha çabuk tespit edebilir ve paratoner kontrollerini daha verimli aralıklarla yaptırabiliriz. Yıldırım sayacı kullanımıyla, yıldırımdan korunma ekipmanlarınızın koruma sağlayıp sağlamadığını ve güvenliğini tespit edebiliriz. Bu cihaz test klemensinin üzerine veya toprağın 2 m yukarısına, iniş iletkeni üzerine seri olarak ve daima deşarj akımı yönünde monte edilir. Faraday kafesi uygulamalarında birçok iniş iletkeni mevcut olduğundan, yıldırım sayacı tüm korunma tesisatının en yüksek noktasında iletken üzerine veya yapının orta kısmına monte edilir. Yıldırım sayacı, maksimum 100kA şiddetindeki yıldırım darbelerine kadar olan darbeleri sayar. Çalışması için dâhili ve harici güç kaynağına gereksinimi yoktur.  

Aslında yıldırım sayacı gibi kullanılması zorunlu olmayan ve kullanılması tavsiye edilen diğer bir cihaz da aktif paratoner test cihazıdır. Test cihazı can ve mal güvenliğimizi sağlamak amacıyla tesis edilmiş ya da edilecek olan aktif paratonerlerin çalışıp çalışmadığını anında test etmek amacıyla tasarlanmıştır. Aktif paratonerler, test probu sayesinde test cihazıyla her an paratonerlerin çalışması gereken bölümlerini kontrol edebilmektedir. 

Paratoner tesisatına yıldırım akımının düşmesi, yıldırım sayacı sayesinde anlaşılabilmekte ve kaç kere düştüğü görülebilmektedir. Yıldırım sayacı ile test cihazı genellikle karıştırılmaktadır. Yıldırım sayacı paratoneri test etmemekte, sadece yıldırım düşüp düşmediğini göstermektedir. Test cihazı ise paratonerlerin çalışıp çalışmadığını anında gösterebilmektedir.  

Yıldırımdan korunma tesisatının bakımı her yıl yapılmalıdır. Topraklama direnci her yıl ölçülmeli ve şartnamedeki değer sağlanmalıdır. Bu bakımlarda aktif paratonerler de test edilmelidir. Yıldırım tesisatında yıldırım düştüğü kabul edildiği takdirde ise tesisat kontrol edilmeli ve bozukluk varsa giderilmelidir yine aktif paratoner mutlaka test edilmelidir.  

Piyasada bulunan her marka aktif paratonerin test cihazı farklıdır. Farklı markalara ait aktif paratonerler aynı marka test cihazıyla kontrol edilememektedir. Aktif paratoner test cihazlarının girişleri birbirinden farklıdır. Bu nedenle, tesisattaki aktif paratoner hangi marka ise o markaya ait test cihazı ya da aktif paratonere uygun test cihazı olmalıdır. 

Aktif paratoner test cihazı portatiftir. Bu portatif cihazla, aktif paratonerin çalışırlılığı istenilen anda test edilebilir ve buna göre çalışır durumda olup olmadığına karar verilir. Arızalı ise paratoner ünitesi yenilenir böylece tesisatın güvenirliği sağlanır.  

Sonuç olarak, paratoner tesisatı bakımları zamanında yaptırılmalı ve bu bakımlarda aktif paratonerler test edilmelidir. Aktif paratonerler, bakım zamanları haricinde belirli aralıklar da ve yıldırım düştükten sonra da mutlaka çalışıp çalışmadığı test edilmelidir. Eğer kontroller yapılmazsa ve yıldırım sonucu aktif paratoner başlığı zarar görmüş ise biz sadece korunduğumuzu zannederiz. Bu nedenle, aktif paratonerler test cihazları ile belirli aralıklarla kontrol edilmelidir.

SEVDA KARAAHMETOĞLU