Modern dünyanın vazgeçilmez unsuru elektrik enerjisi, sistem ve ekipman arızalarını da beraberinde getirmektedir. 7,750 elektriksel sistem arızasının incelenmesi sonucu en yaygın hasar nedeni %28’lik bir oran ile geçici aşırı gerilimler olduğu gözlenmiştir.
Geçici aşırı gerilimler, şebeke geriliminin çok kısa süreli olarak yükselmesidir ve hızlı bir şekilde şebeke gerilimi, ana sinüs formuna geri dönme eğilimindedir. Gerilimdeki bu kısa süreli yükselmeler atmosferik kaynaklı, anahtarlamaya bağlı olarak veya hata akımlarının kesilmesi sonucu oluşabilir.
Atmosferik Olaylar Sonucu Oluşan Aşırı Gerilimler
Doğanın inanılmaz gücü yıldırım, her yıl dünya 24.000’den fazla yangına, 407 milyon dolarlık maddi hasara neden olmaktadır**.
Çok yüksek enerji taşıyan yıldırım akımlarının toprağa düşmesi yıldırım darbesinin doğrudan etkisidir, yıldırım akımının bir kısmı toprakta sönümlenirken diğer kısmı ise şebekeye dahil olmaktadır. Bu yüksek enerjili yıldırım darbeleri, elektrik sisteminde maddi hasar oluşturması kaçınılmazken, malzemelerin çok şiddetli aşırı ısınması sonucu da yangın riski oluşturabilirler.
Yıldırım akımının dolaylı etkisi ise daha sık gözlemlenen bir etkidir, yıldırım darbesinin elektromanyetik indüksiyon ile enerji iletim hatlarında gerilim yükselmesi sonucu oluşur.
IEC 62305-1 standardında yer alan yıldırım akımı- kümülatif oran tablosuna göre yıldırım darbelerinin %50’si 35kA’i %5‘i ise 100kA’i aşan bir akıma sahiptir.
Anahtarlamaya Bağlı Oluşan Aşırı Gerilimler
Elektromanyetik indüksiyon, değişen bir alana maruz kalmış bir iletkenin üzerindeki potansiyel fark (voltaj) üretimidir. Keşfi 1831 yılında Michael Faraday tarafından yapılmıştır.
Yüksek güçlü bir elektriksel yükün kapatılıp açılması ile ani akım değişimleri meydana gelir. Ani akım değişim sonucu, Faraday yasasına göre yakın bölgede bulunan iletkenler üzerinde gerilim endüklenmesi oluşur.
Günlük yaşamda ise bu durumu genel olarak endüktif yüklerin, motorların , trafoların devreye girip çıkması ani akım değişimleri sonucu gerilim yükselmeleri ile görmekteyiz. Atmosferik olaylar sonucu oluşan aşırı gerilimler ile kıyasladığımızda anahtarlamaya bağlı oluşan aşırı gerilimler %60-80 lik bir oran ile çok daha sık gözlemlenir, fakat daha düşük enerjili darbeler oluştururlar.*
Gerilim Koruma Elemanları Parafudrlar
Giderek yaygınlaşan Iot ve elektronik cihazlarda daha küçük boyutlara ulaşma trendi daha fazla transistör kullanımını da beraberinde getirmektedir.Bu da cihazların gerilim yükselmelerine karşı daha duyarlı hale geleceği anlamına gelmektedir. Sistemlerin ani aşırı gerilim darbelerine karşı korunması ise ancak doğru yapılmış topraklama, eş potansiyel topraklama ve parafudrlar ile sağlanır.
Parafudrlar elektrik tesisatını ve elektrik tesisatına bağlı cihazları, yıldırım kaynaklı gerilim darbelerine ve elektrik tesisatı içerisinde oluşan ani darbelere karşı koruyan elemanlardır. Parafudrlar sisteme paralel bağlanır ve normal şartlar altında üzerinden akım geçişine izin vermeyecek şekilde yüksek iç dirence sahiptir. Ani gerilim yükselmesi durumunda, içerisinde bulunan devre elemanları iletken duruma geçerek aşırı akımları toprağa akıtır.
Neden Sigma Parafudr Kullanılmalı?
TS EN ve Avrupa standartlarına uygun üretilen Sigma parafudrları ile elektrik tesisatı ve bu tesisata bağlı teçhizatlar güvenli bir şekilde koruma altına alınır. Sigma AG parafudrları Sınıf I Tip 1 B sınıfı hariç diğer tüm parafudrlar için hata sinyal kontağı ile birlikte sevk edilir. Bu sayede darbe gerilimi meydana geldiğinde, istenirse ikaz sinyali alınır. Sınıf II, Sınıf I+II,Sınıf III parafudrların katuşları kolayca değiştirilebilir, böylece bakım maliyetleri de düşürülmüş olur. Sigma parafudrlar geniş ürün seçim olanağı ile komple bir koruma sağlar, olabilecek tüm risklerin önüne geçilmiş olur.
Kaynak*: https://www.nemasurge.org/history/
Kaynak**: https://earthdata.nasa.gov/learn/articles/iss-lis-provisional-data
kaynak: http://www.sigmaelektrik.com/asiri-gerilimin-nedenleri-ve-parafudrlar
