Parafudur Nedir?

Yüksek gerilim tesisini aşırı gerilimlere karşı koruyan aletlere koruma aletleri denir. Bu koruma aletlerinden bir tanesi de parafudr’ dur. Yüksek gerilimin sisteminde ve sisteme bağlı cihazlarda meydana gelebilecek hasar ve arızalara karşı ve doğal nedenlerden dolayı meydana gelen dış yüksek gerilimden korumak için parafudrlar kullanılır.

Parafudrlar, büyük akım darbelerini toprağa ileterek, işletmeyi kesintiye uğratmadan aşırı gerilimleri şebeke izolasyonu içinde zararsız bir hale getirir. Yüksek gerilim aletlerinde ki yıldırım düşmelerini, hat arızaları ve kesici açması gibi manevralar sonucu meydana gelen aşırı ve zararlı çok yüksek gerilim şoklarını, enerji nakil hattında oluşan aşırı gerilimi toprağa deşarj eden, yürüyen dalgaların hasar etkisini önleyen koruma cihazlarına parafudr denir.

Yüksek gerilimler meydana gelme şekline göre; iç (sistem içinde meydana gelen ) yüksek gerilimleri ve dış (doğal nedenlerden meydana gelen) yüksek gerilimleri.
İç yüksek gerilimler elektrik şebekelerinde oluşmaktadır. Toprak ile temas, iki fazın teması, nötr ve toprak teması vb gibi şebeke kaynaklı sorunlardan meydana gelebilmektedir. Dış yüksek gerilimler doğal olaylardan kaynaklanmakta ve elektrik iletim hatlarına düşen yıldırım sonucu toprak potansiyelinin yükselmesi, faz veya toprak hattına yıldırım düşmesi, yıldırım düşmesi sonucu meydana gelen manyetik alan gibi sebeplerden dolayı oluşmaktadır.

Kullanılan elektronik cihazlarda şebekeden kaynaklı meydana gelebilecek iç yüksek gerilimlerine karşı korunma sağlanması amaçlı devre tasarımları yapılmaktadır. Dış yüksek gerilimlerden sistemi korumak için parafudrlar kullanılmalıdır.

Tesislerin gereksinimi olan elektrik enerjisi, elektrik işletmelerine ait enerji nakil hatları ile yapılmaktadır. Üretim ya da enerji nakil hatlarının geçtiği bölgelerde oluşan statik yük olumsuzlukları, enerjiyi kullanan kurum veya kuruluşların uluslararası standartlara uymaması sebebi ile enerji üzerinde zararlı aşırı gerilimler (pikler) meydana gelmektedir. İstenmeyen bu piklerin meydana gelme sebeplerinden bir diğeri de çevrede meydana gelen yıldırım deşarjlarıdır. Bu pikleri, tesislerde kullandığımız enerjiyi kesintiye uğratmadan ayırarak toprak hattına iletip tesisi parafudr ile koruyabiliriz. Tesiste, bir topraklama sistemi de olmalıdır.

Elektrik enerjisi iletiminde yıldırımdan korunma önemli bir güvenlik sorunu olmuştur. Geçmişte tesisleri korumak için ark boynuzları ile yada atlamanın az zarar vereceği yerlerde izolasyon azaltılırdı. Tüm bu yöntemlerin amacı belli bir koruma düzeyi sağlamaktı. Ama dik alınlı gerilim dalgaları için atlama gerilimini ve izolasyon dayanma seviyesini kontrol etmek zordur.

Dik alınlı aşırı gerilimlerle karşılaşıp çalışmaları durumunda, ark boynuzları, izolasyonda trafolara zarar verecek seviyede zorlanmalara sebep olabilir. 1930 yılından beri parafudurlar yıldırımdan korunma sistemi olarak kullanılmıştır. 20 yıldan bu yana parafudurlar daha çok 5 manevra aşırı gerilimlerine karşı kullanılmaya başlanmıştır.  Normal olarak, manevra aşırı gerilimleri 245 kV’un üstündeki şebekelerde önemlidir. Normalde parafudurlar yalıtkan haldedir. Ancak üstünden büyük akımlar geçirerek toprağa iletir. Aşırı akımın etkisi geçtiği zaman yeniden ilk durumuna (yalıtkan) döner. Güç trafoları yüksek gerilim buşinglerinin enerji besleme ve toprak tarafında eklatörler (ark boynuzu) bağlanmış olarak imalatları yapılmaktadır. Trafoların montajı sırasında ark boynuzu uçlarının birbirine baktığı ve mesafelerinin kontrolü bozulmuşsa ayarlanması gerekir.

Parafudrun Koruma Görevleri

Yüksek gerilim şalt sahalarında ve enerji nakil hattında yüksek akım ve gerilimlerin oluşturacağı sıcaklık ve olumsuz etkilerden koruma amaçlı elemanlar vardır. Bunlar; parafudrlar,  topraklama rölesi, yüksek gerilim sigortaları, izolatörler, koruma röleleri ve koruma iletkenidir.

Parafudurlar enerji nakil hattında oluşan yürüyen dalgaların zarar vermelerini önler. Aşırı gerilim dalgalarını toprağa aktarır. Aynı zamanda emniyet supabı gibi çalışma görevide yaparlar.

Parafudr Yapısı

Yüksek gerilim iletkeni ile toprağa bağlanan parafudurun yapısı direnç ile, dirence seri bağlanan kıvılcım söndürme eklatöründen oluşmuştur.

Parafudr Seçimi

Gerilim değeri, darbe anma ve kısa devre akımına göre parafudr seçimi yapılmalıdır. Parafudr gerilim değeri tespit edilirken sistemin beslendiği şebekenin besleme bölümünün üçgen-yıldız ve yıldız noktasının da direk veya direnç üzerinden topraklanmış olması göz önüne alınır.
Parafudr sistemde kapama yaparak korumakla görevli olduğu alet ve sistemlerin zarar görmelerini önler. Parafudrların kapama yaparak koruma yapmaları için çalışma gerilimi, koruduğu sistem üzerindeki yalıtkanlık noktası en zayıf olan bölüm üzerinde belirlenen gerilim değerinden daha düşük olmalıdır. Eğer gerilim değeri yüksek ise parafudr kapama yapamaz ve koruması için bağlanmış olduğu sistemin zarar görmesini önleyemez. Parafudr çeşitli yük aralıklarında kullanılmak üzere darbe anma akımlarına göre kullanılır. Bunlar dikkate alınarak parafudr imalatı yapılır.

Darbe Anma Akım Değerlerine Göre 

Darbe anma akım değerlerine göre parafudr kullanılması yerler; yıldırımların sık olarak meydana geldiği yada daha az sıklıkta meydana geldiği bölgelerde 10 kA ya da 5 kA değerlerinde parafudrlar kullanılır. Eğer şebekede ag parafudur kullanılacak ise 1,5 kA darbe anma akım değerinde parafudr, orta gerilimli trafo merkezinde kullanılacaksa 2,5 kA yada 5 kA darbe anma akım değerlerinde parafudrlar kullanılır. Büyük trafo merkezleri ve elektrik santrallerinde kullanılacak paradur 10 kA darbe anma akım değerinde kullanılmalıdır.

Kısa Devre Akımına Göre

Kısa devre akımına göre parafudr kullanılması gereken yerler; Parafudr kendisine en yakın durumda olan kesicinin sahip olduğu kısa devre akım değeri seviyesinde olmalıdır. Kısa devre dayanımı, düşük seçilirse parafudr parçalanarak bulunduğu yerde büyük zararlar meydana getirebilir. Parafudrlar 10, 20 ve 40 kA kısa devre akımı düzeyinde imal edilirler.

Parafudrun yerinin tespit edilmesi ve yıldırım deşarjları ile sistemde uygun yerlere yerleştirilir. Eğer parafudrun yerleştirileceğileceği yer uygun değilse parafudr yarardan yerine zarar meydana getirir ve arızalar oluşturur. Parafudrlar korunması gereken elektrik sistemleri ile paralel olarak faz – toprak arasına bağlanır. Parafudrlar, korunması istenen elektrik sistemlerine yakın olmalıdır.

Parafudr Tipleri

Parafudrlar B,C,D sınıfı olarak kataloglarda yer alırlar. Parafudr seçiminde sınıfların anlamı, hangi sınıfın nerede kullanılması gerekir;

  • B sınıfı (Sınıf 1) Alçak gerilim için yıldırımdan korunma aşırı gerilim sınırlayıcısı parafudurlardır. ag parafudur elektrik sayacı öncesinde kullanılırlar.
  • C sınıfı (Sınıf 2) Alçak gerilim için aşırı gerilim sınırlayıcısı parafudrlardır. ag parafudur elektrik sayacı sonrasında kullanılırlar.
  • D sınıfı (Sınıf 3) Alçak gerilim için aşırı gerilim sınırlayıcı parafudrlardır. ag parafudur elektronik cihazların korunması için kullanılırlar.

Parafudr Çeşitleri  

  • Yapılışlarına göre parafudr çeşitleri  
  • Gerilimlere göre parafudr çeşitleri  

Parafudr çeşitleri yapılışlarına, gerilimlerine ve tesisatın özelliğine göre incelenir.

  • Yapılışlarına Göre Parafudr Çeşitleri

Ayrıca parafudrlar porselen gövdeli ve polimer gövdeli olarak imal edilir.

  1. Metal oksit,
  2. Değişken dirençli,
  3. Deşarj tüplü,
  4. Borulu.

Metal Oksit Parafudr

Bu parafudurlarda değişken direnç kullanılmaz. Bunun yerine çinko oksit bloklar kullanılmaktadır. Bunlar yarı iletken malzemedir. Bunlarda seri eklatör bulunmaz. Bundan dolayı çalışmaları değişken dirençli olanlara göre kolay ve emniyetlidir.

Metal oksit parafudur

Metal oksit parafudurların esas elmanı metal oksit direnç elemanlarının meydana geldiği malzemeler; mangan oksit, bizmut oksit, antimon oksit ve çinko oksittir.

Değişken Dirençli Parafudr

Parafudurlar izolasyon düzeyini aştığı gerilimde, aynı zamanda değişken direncin değeri de düşmüş olur. Bu sırada atlamada izolasyon delinir. Delinme sonucu kıvılcım (ark) başlar. Boşalma sırasında aşırı gerilim azalır. Direnç değeri yükselir ve akım belli bir sınırda kalır. Bu deşarj kısa bir saniye sonra atlama işlemleri tamamlanır. Kıvılcımlar sönerek boşalma işlemi biter.

Değişken dirençli parafudur

Borulu Parafudur

Dirençsiz bağlantı ile aşırı gerilimdeki arkları topraklayan parafudrlara borulu parafudr denir. Borunun içinde oluşan basınçlı gazla deşarj akımı kesilir.

Deşarj Tüplü Parafudr

Dirençsiz bağlantı ile aşırı gerilimdeki arkları belli sınırlar içinde topraklayan parafudurlara deşarj tüplü parafudr denir. Burada boru yoktur. Yerine deşarj tüpü vardır. Şebeke gerilimine bağlı olarak  deşarj akımı kesilir.

  • Gerilimlere Göre Parafudr Çeşitleri

Kullanıldığı devre özellikleri doğrultusunda seçilen parafudurlardan uzun süre yararlanılır.  Seçim yapılırken parafudurun gerilim ve akım değerleri  bilinmelidir. Parafudurların akım ve gerilimleri etiket üzerinde belirtilmiştir. Anma gerilimi etiket değerinin üzerinde olmamalıdır. Yani burada belirtilmesi gereken konu toprak ucu ile hat ucu arasındaki yüksek gerilimin sürekli değeridir

Kullanılan gerilime göre parafudurlar üçe ayrılır;

  1. Faz Parafudurları,
  2. Yıldız Noktası Parafudurları,
  3. Özel Amaçlı Parafudurlar

Faz Parafudurları

Faz iletkeniyle toprağa bağlanan parafudurlar faz parafudurlardır.

Yıldız Noktası Parafudurları

Yıldız noktası (trafo sargıları) ile toprak arasına yerleştirilen parafudurlardır.

topraklama çeşitleri ve yıldız noktası parafudur

Özel Amaçlı Parafudrlar

Özel durumlarda ve özel mahallerde kullanılan parafudurlar özel amaçlı parafudurlardır.

Parafodur montajı nerelere yapılır?

  • Şalt sahalarına
  • Hat ve trafo direklerine
  • Trafo merkezlerine
  • Hava hattı devamı kablo iki ucuna
  • Panolarda (ag parafudr)

Şalt Sahaları; üretimi yapılan elektrik enerjisinin toplanması ve dağıtılması işleminin gerçekleştiği elektrik işletmelerine şalt sahası denilmektedir. Ayırıcılarla beraber devre açma kapama işlemleri şalt sahalarda yapılır.

Hat ve Trafo Direkleri; elektrik enerjisi dağıtımı sırasında hat ve direk tipi trafoların korunması amacı ile kullanılan parafudurlardır.

Trafo Merkezleri; dağıtım ve iletimi yapılan enerji için çeşitli trafo merkezleri kurulur. Kurulan merkezler aşırı gerilimlerden korumak amacıyla ayırıcı ile beraber parafudr kullanılmaktadır.

Hava Hattı; parafudurlar enerji naklinde havai iletkenlerinin iki ucunda aşırı gerilimlerden korumak amaçlı parafudr kullanılır.

Panolarda (ag parafudr); aşırı gerilimlerden , OG işletmelirinde ki dağıtım panolarını korumak amacı ile kullanılan parafudr, ag parafudur’ dur.

Şalt malzemeleri ve parafudr üreticileri, yıldırımdan korunma yöntemlerinde üstün teknoloji ve düzgün tasarımı ile parafudr imalatı yapmaktadır. Ülkemizde parafudr kullanımının son yıllarda yaygınlaşmaya başladığı ve dünyaca ünlü elektrik malzemesi üreticileri parafudr imalatına başlamıştır. Parafudr firmaları, yıldırım koruma ürün çeşitliliği ve uygun parfudr fiyatları ile ürünlerini yatırımcıların hizmetine sunmaktadır.

 

Paylaş

*