“Yağışlı zamanlarda, televizyon, bilgisayar, alarm sistemleri, bilgi merkezleri gibi elektronik cihazların bozulmasının başlıca sebebi yıldırımdır. Konut sigortaları yıldırım hasarlarını karşılamaktadır.
Ne yazık ki ülkemizde bu durum bilinmemekte ve bu nedenle insanlar maddi kayıplara uğramaktadırlar. Yıldırım ve aşırı gerilimlere karşı gerekli önlemleri almalı ve yağışlı günlerde arıza yapan cihazlarımız için mutlaka sigorta şirketlerine başvurarak kaybımızı telafi ettirmeliyiz.”
Günümüzde yapılar ve binalar, sosyal ve ticari hayatın ihtiyaçlarına paralel olarak gelişmekte ve teknoloji ile daha da bütünleşmektedir.
Tesislerimizde bilgi işlemden enerji yönetimine, otomasyondan güvenlik sistemlerine kadar birçok amaç için kullandığımız hassas elektronik sistemlerin doğru ve hatasız olarak işlemesi, sosyal ve ticari hayatımızın vazgeçilmez unsurlarıdır.
Bildiğimiz gibi yıldırımlar sadece yapı ve tesislerimize düşerek zarar oluşturmazlar. Yıldırım, düştüğü noktadan itibaren 2 km yarıçapındaki bütün yapılarda elektronik sistemleri ve cihazları olumsuz etkiler.
Eğer yapılar paratoner ve iç yıldırımlık sistemleri ile korunmuyorsa bu hasar kaçınılmaz olur.
Yağışlı zamanlarda, televizyon, bilgisayar, alarm sistemleri, bilgi merkezleri gibi elektronik cihazların bozulmasının başlıca sebebi yıldırımdır.
Konut sigortaları yıldırım hasarlarını karşılamaktadır. Ne yazık ki ülkemizde bu durum bilinmemekte ve bu nedenle insanlar maddi kayıplara uğramaktadırlar.
Yıldırım ve aşırı gerilimlere karşı gerekli önlemleri almalı ve yağışlı günlerde arıza yapan cihazlarımız için mutlaka sigorta şirketlerine başvurarak kaybımızı telafi ettirmeliyiz.
Aşırı gerilimler, ani olarak çok yüksek değerlere erişebilen ve elektronik sistemlerimizde kalıcı hasarlara sebep olabilen elektriksel olaylardır.
Atmosferik kaynaklı olabileceği gibi şebeke hareketleri nedeniyle de meydana gelebilen aşırı gerilimler için, iç yıldırımlık da denilen aşırı gerilim koruma sistemlerini doğru bir biçimde kullanmamız gerekir.
Bilindiği gibi yıldırım, fırtınalı havalarda buluttan yere ve bazı durumlarda yerden buluta doğru gerçekleşen elektriksel bir yük deşarjıdır.
Bu deşarj bina ve tesislerimize doğru gerçekleştiğinde yangınlara sebep olur, düştüğü noktada fiziksel hasar oluşturur ve binanın elektrik tesisatında aşırı gerilim endüklenmelerine neden olarak hassas elektronik cihazlara ve sistemlere kalıcı zararlar verir.
Yıldırımdan korunma sistemleri; Türk standartları ve uluslararası standartlar göz önüne alındığında dört sistemin birbiri ile entegre olması sonucunda kurulmalıdır.
Bunlar;
• Yapı tipine ve yerleşim çevresine göre uygun seçilmiş dış yıldırımlık sistemi,
• Kademeli olarak yerleştirilmiş iç yıldırımlık (ani aşırı gerilim koruyucu) sistemi
• Doğru projelendirilmiş bir eş potansiyel sistem,
• İyi bir topraklama sistemi,olarak sıralanmaktadır.
Yılkoder olarak sektörde yapmış olduğumuz araştırmalar sonucunda birçok mühendis ve teknisyen tarafından yıldırımdan korunma sisteminin sadece dış yıldırımlık (kafes metodu, yakalama ucu, gergi teli, paratoner) uygulamaları olarak algılandığı sonucuna ulaşılmıştır.
Ancak bir yapıda bulunması gereken yıldırımdan korunma sistemleri arasında dış yıldırımlık uygulamaları bu entegrasyonun sadece dört ayağından biridir. Diğer adımların dikkate alınmaması durumunda sadece dış yıldırımlık sistemi tek başına bir işlev göstermeyecektir.
Eğer bir yapıda iç yıldırımlık sistemi kullanılmamışsa, binaya düşen yıldırımı dış yıldırımlık sistemi ile toprağa aktarmış olsak bile yıldırımın endüklenme etkisi ile tüm enerji ve veri hatlarımızı, bilgi işlem sistemlerimizi ve elektronik cihazlarımızı riske atmış oluruz.
Diğer taraftan bir yapıda eş potansiyeli sağlanmış ve iyi projelendirilmiş bir topraklama sistemi yoksa iç yıldırımlık sistemini o yapıya entegre edemeyiz. Bu entegrasyon basamakları daha da arttırılabilir.
Özet olarak bir yapıyı yıldırımdan korunmak, böylece binalardaki yangın riskini azaltmak ve canlıları korumak için dış yıldırımlık sistemi, elektronik cihazları korumak için ise iç yıldırımlık sistemi o yapıda olmak zorundadır.
Ani aşırı gerilimler, birkaç mikro saniye ile birkaç mili saniye arasında meydana gelen ve tedbir alınmadığı zaman can ve mal kaybına sebebiyet veren gerilimlerdir.
Aşırı gerilimler, iç ve dış aşırı gerilimler olmak üzere ikiye ayrılır. Devre açma ve kapama işlemlerinde, faz-toprak kısa devrelerinde ve rezonans olaylarında meydana gelen aşırı gerilimlere iç aşırı gerilimler, atmosferik etkilerden dolayı meydana gelen aşırı gerilimlere ise dış aşırı gerilimler denir.
İç aşırı gerilimlerin genliği genel olarak işletme gerilimine bağlı olduğu halde, dış aşırı gerilimlerin genliği işletme geriliminden bağımsızdır ve çok yüksek değerlere ulaşabilir.
Yıldırım deşarjı toprağa ulaştıktan sonra yaklaşık 2 km yarıçaplı çaplı bir alan içerisinde daireler şeklinde yayılarak direncin düşük olduğu noktaya doğru hareket etmektedir.
Bu nedenle yukarıda belirtmiş olduğumuz iç yıldırımlık sistemlerini binamızda dış yıldırımlık sistemleri ile beraber kullanmak zorundayız.
Günümüzde sanayi, ticaret, hizmet, sağlık gibi insan yaşamındaki birçok sosyal aktivite kuvvetli bir biçimde elektrikli ve elektronik cihaz ve sistemlerin doğru bir şekilde çalışmasına bağlıdır.
Bu sistemlerin en sık bozulma nedeni ise veri iletimini aksatan ve bu donanımların hasara uğramasına sebep olan ani aşırı gerilimlerdir
Birçok işletme kesintisiz güç kaynaklarını (UPS’ler) bir aşırı gerilim koruma sistemi gibi görebilir. Fakat UPS’ler şebekede meydana gelen gerilim dalgalanmalarını düzenlemekle birlikte herhangi bir aşıma gerilim koruma sistemi içermez.
İçerdiği söylenen cihazların çoğunda ise sadece ufak bir alçak geçiren süzgeç bulunur. Bu süzgeç sadece radyo frekans girişimlerine karşı koruma sağlar fakat hasar oluşturan daha büyük genlikli ani aşırı gerilime karşı koruma sağlamaz.
Ayrıca panolarımızda yer alan sigorta ve röleler, yıldırım karakteristiğine sahip gerilim darbelerinde işlev yapmamaktadır. Çünkü sigorta ve röle tabanlı koruma sistemleri, daha uzun süreli darbelere entegreli sistemlerdir. Yıldırım deşarjı ise çok kısa süreli bir darbe karakteristiğine sahiptir, ayrıca toprak üzerinde yayılmasından dolayı geç sönümlenmektedir.
Bu nedenle iç yıldırımlık sistemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Ani Aşırı Gerilimden Korunma Nasıl Olmalıdır?
Alçak gerilim tesislerinde faz-toprak ve nötr-toprak arasına bağlanan aşırı gerilim parafudurları, darbe gelmesi durumunda iletime geçerek aşırı gerilimi kendi üzerinden toprağa aktarır.
Yani sistemimizin maruz kalacağı aşırı gerilimi üzerine alarak sistemin zarar görmesini engeller. Bunun için DIN-IEC normlarında bir kademeli koruma öngörülmektedir.
Her kademe, darbe gerilimini bir derece azaltarak neticede sistem için zararsız hale getirir. Dışarıdan gelen yıldırım darbesi için B sınıfı koruma, sistem içerisindeki ani aşırı gerilimlere karşı C sınıfı koruma ve hassas cihazları korumak için D sınıfı koruma kullanılması gereklidir.
B sınıfı parafudurlar Class 1 ya da Tip 1, C sınıfı parafudurlar Tip 2 ya da Class 2, D sınıfı parafudurlar ise Class 3 ya da Tip 3 olarak da adlandırılabilmektedirler.
Aşırı Gerilim Koruma Elemanlarının Kullanılması, Aşağıdaki Düzende Yapılmalıdır:
• Binaya enerjinin giriş yaptığı ilk noktada ana panolarda B sınıfı ürünler,
• Enerjinin bina içerisinde dağıldığı tali panolarda C sınıfı ürünler,
• Hassas elektronik cihazlarda (server, kamera, harici hat, data, bilgisayar vb.) D sınıfı ürünler kullanılmalıdır. Eğer bir yapıda dış yıldırımlık sistemi var ise doğrudan yıldırım deşarjına karşı koruma sağlayacak B sınıfı ürünün ana panoda kullanılması zorunlu olarak görülmektedir.
Dış yıldırımlık sistemimizden 200 kiloamper’lik bir yıldırım darbesinin geldiği varsayılırsa bunun yaklaşık 100 kiloamper’lik kısmı toprakta sönümlenecek, geriye kalan 100 kiloamper’lik kısım ise kısım binamıza giriş yapacaktır.
B sınıfı ürünlerde faz başına 50 kA’lik bir koruma seviyesi oluşturularak bu darbenin cihazlarımıza ulaşması engellenmektedir.
B sınıfı ürün ile darbe akımlarının ana besleme noktasında 4,5 kV – 2,5 kV -1,5 kV mertebelerinde sınırlandırılarak sistemimizin zarar görmesini engeller.
Bu koruma ana pano seviyesinde yapılmaktadır. Enerjinin bina içerisinde dağıldığı tali panolarda ise C sınıfı koruma öngörülmektedir. Dış yıldırımlık olan bir yapıda B sınıfı kullanılmadan C sınıfı ürün kullanılırsa sistemimiz zarar görecektir. C sınıfı ürünler sistem içerisinde oluşan ani aşırı gerilimlerin hat üzerindeki cihazlara zarar vermesini engeller.
Faz başına 40 kA’e kadar olan aşırı gerilim akımlarını 2,3 kV – 1,5 kV – 1 kV mertebesinde sınırlandırır. Genelde tali pano seviyesinde yapılan korumadır.
C sınıfı koruyucunun sisteme uygulanabilmesi için B sınıfı koruyucuyla arasındaki mesafenin minimum 5 m olması gerekmektedir.
Ancak yeni geliştirilen teknoloji ile üretilen B+C sınıfı ürünler bu sorunu ortadan kaldırmaktadır. D sınıfı koruyucular, hassas elektronik cihazların korunmasına uygun olarak geliştirilmiştir.
Doğrudan cihaza yönelik koruma olduğu için “hassas koruma” olarak nitelendirilir. Priz tipleri ve Pano tipleri mevcuttur.
Kullanıldığı alana göre birçok seçenekleri vardır. Ancak B ve C sınıfı ürünler kullanılmadan tek başına kullanılan D sınıfı ürünler işlev görmemektedir. Örneğin piyasada bulunan priz korumaları, kademenin son halkasını oluşturmaktadır ve tek başlarına işlevleri bulunmamaktadır.
Ayrıca haberleşme sistemlerine ait alıcı ve verici istasyonların korunması için özel olarak dizayn edilmiş modüller bulunmaktadır. Özellikle bu ürünler anten girişlerinin ani gerilim ve akım darbelerine karşı korunmasını sağlar.
Telsiz haberleşme sistemleri ve CB radyoları için oldukça geniş bir uygulama alanına sahiptir. Bilgisayar, data işlem sistemleri veya video sistemleri gibi sinyal aktarımının coaxial kablo üzerinden gerçekleştiği uygulamalarda sinyal hatlarından gelecek darbe gerilimlerinin cihazlara zarar vermesini engellemek için D sınıfı konnektörlü adaptör modülleri kullanılır.
Özet olarak yıldırımdan korunmak için ayrıca ani gerilim darbelerine yol açan anahtarlama elemanlarının, harmoniklerin, gerilim dalgalanmalarının etkilerinden korunabilmemiz için iç yıldırımlık (ani aşırı gerilim önleyici-parafudur) sistemlerini kullanmamız gerekmektedir.
Gelişen teknoloji ile hassaslaşan cihazlarımızın zarar görmemesi, kritik önem taşıyan verilerin kaybolmaması ve tesislerimizin zarar görmemesi için yıldırımdan korunma sisteminin dört basamağını eksiksiz uygulamalıyız.
Bu konuda uzman mühendislerden ve konuya teknik olarak hakim firmalardan ürün seçimi konusunda destek almamız oldukça önemlidir.
Unutmayalım ki aşırı gerilim koruma sistemleri için katlanacağımız düşük maliyetler ile ileride meydana gelebilecek büyük maddi kayıpları kolaylıkla önleyebiliriz.
Alper COPLUGİL – YILKODER Dernek Müdürü / YILKODER Association Manager
