Binaların Yıldırımdan Korunma Yöntemleri
Binaların yıldırımdan korunması: Yıldırımın olumsuz etkilerinden binaları ve işletmeleri korumak gerekir. Yıldırımdan korunma yöntemi olarak yüksek gerilim tesisleri kurulmalıdır. Bütün aşırı gerilim koruma düzenlerinin, toprağa boşalma yolunun direnç ve indüktansı olabildiğince küçük tutulmalıdır. Bu nedenle topraklama elektrotuna bağlantı yapılırken mümkün olduğu kadar düz, köşe yapmadan ve en kısa yoldan yapılmalıdır.
Yıldırım düşmemesi için önlem olarak, işletme topraklaması ve koruma topraklaması yapılmalıdır. Alıcılara zarar vermemek için yapılan bu topraklamaya “yıldırım topraklaması” denir. Hava hatlarının koruma iletkenleri iletken ile topraklanır. Demir veya beton direkler de özel bir topraklayıcı üzerinden topraklanır. Buna yıldırım topraklaması denir.
100 Milyon km hız, 1 Milyar volt, 200 bin amper akım, 28000 °C sıcaklık ve her gün 8 milyon kez yerküreye düşen ışık dalgaları. Bu özellikler yerküredeki doğa olayı yıldırıma aittir.
Bu kadar güçlü bir enerji mikrosaniye gibi bir sürede toprağa ulaşmaktadır. Ayrıca harmonikler, gerilim yükselmeleri ve gerilim düşümleri gibi olayların yol açtığı darbelerde vardır. Bu darbelere karşı sistemler korunmalıdır. Bu da tasarlama ve projelendirme aşamalarında önlem alınması gereken darbelerdir. Yapılan istatistiklere göre kısa süreli gerilim darbelerinden sistemlerin zarar görme oranı çok yüksektir.
Her yapıda dış yıldırımlık sistemi (paratoner-faraday kafesi) bulunmaktadır. Fakat bu yapılarda bulunan bu dış yıldırımlık sistemlerinin yıldırım çekme ihtimali çevredeki diğer küçük yapılara göre daha fazladır. Ancak yıldırımın düştüğü noktadan 2 km’ lik bir alanda kuplaj etkileri oluşur. Bundan dolayı elektronik cihazlar zarar görme riski vardır. Ama yüksek yapılar bu riske daha güçlü olarak sahiptir.
Bir yapıyı yıldırım ve diğer darbelerden korumak için kurulması gereken sistemler;
Binaların Yıldırımdan Korunmasında Topraklama
Binaların yıldırımdan korunmasında topraklama kesinlikle yapılmalıdır.
Dış Yıldırımlık Sistemleri
Binaları yıldırımdan korunmak insan hayatı için çok önemlidir. Ayrıca yangına karşı da dış yıldırımlık sistemleri ile koruma sağlamaktadır.
İç Yıldırımlık Sistemi
Binaların yıldırımdan korunmasında elektronik sistem ve cihazları darbelere karşı korumaktadır. Ayrıca panolarda çıkacak yangınları önlemektedir.
Eş Potansiyel Sistem
Binaların yıldırımdan korunmasında güvenli bir koruma her noktada sağlanmalıdır. Yıldırım ve darbelerden sistemleri korumak için bir yapıda bunlar mutlaka yapılmalıdır. Fakat ülkemizde bir çok yapıda sadece dış yıldırımlık paratoner sistemi yıldırımdan korunmak için yeterli görülmektedir.
Oysa ki paratonerin çektiği 200 kiloamperlik yıldırım deşarjının %50 si toprak tarafından sönümlenmektedir. Kalan deşarjın %50 si ise 2 km’ lik bir alanı etkiler. Bu eş potansiyel farklardan dolayı mikrosaniye gibi sürede elektriksel sistemlere atlamaktadır.
Bu kısa süreli darbeleri sigorta ve röleler algılamamaktadır. Gelen bu darbe sistemlerde kalıcı hasarlar yaratmaktadır. Bu nedenle iç yıldırımlık sistemleri elektriksel olarak sistemlerde mutlaka olmak zorundadır. Yıldırım deşarjının dışında %65 oranında iç kaynaklı darbeler elektronik sistemlere zarar vermektedir.
Anahtarlama elemanları birçok sebepten dolayı bu kısa süreli darbeler oluşmaktadır ve mutlaka koruma yapılması şarttır. Yıldırım ve şebeke darbelerine karşı farklı ürünlerle koruma sağlanmaktadır. Ancak iki sistemde birbirleri ile entegreli çalışmaktadır.
Aşırı Gerilim Darbelerinin Oluşumu
- Yıldırım darbeleri,
- Anahtarlama Darbeleri,
- Geçici Gerilim Dalgalanmaları,
- Harmonikler,
- Gerilim düşmeleri olarak sıralanabilir.
Bu darbe türlerinin diğer darbelerden farkı kısa süreli olmasıdır. Bu sebepten dolayı sistemlerin korunması için iç yıldırımlık sistemlerine ihtiyaç vardır. Sigorta ve röleler uzun süreli darbelerde sisteme dahil olmalıdır. İç yıldırımlık ürünleri bir sigorta gibi her panoda yer alması gerekmektedir.
Dış yıldırımdan korunma tesisatı veya düşük voltaj havai hat üzerinde etki yapar. Direkt yıldırım düşmesi durumunda, yıldırım geriliminin yüksek enerjisi oluşur. Bu da genel olarak bağlanmış yüklerin devre dışı kalmasına ve izolasyon hasarına neden olur.
Bina tesisatlarındaki güç hattı ve data hatlarında indüklenmiş voltaj artışı oluşur. Bu artış nominal çalışma geriliminin birkaç kat fazlasına da ulaşabilmektedir.
Anahtarlama (şalt hareketleri) sonucu aşırı gerilimler oluşur. Yıldırım boşalmasındaki gibi yüksek voltaj artışına neden olmaz. Ama çok sık oluşmaktadır ve tesisatın arızalanmasına neden olabilir. Anahtarlama sonucu oluşan aşırı gerilimler, çalışma voltajının iki-üç katına çıkabilir. Aynı zamanda yıldırım gerilimi nominal voltajın yirmi katına ulaşabilir ve çok büyük oranda enerji taşıyabilir. Arızalar genel olarak daha sonra oluşur. Çünkü daha küçük geçici gerilimlerin neden olduğu hasarlar vardır. Bu hasarların sonucu elektronik komponentlerin yaşlanması cihazlara zamanla zarar vermektedir.
Geçici gerilim dalgalanmaları mikro saniyeler gibi kısa süreli olarak oluşur. Ancak nominal gerilime göre çok yüksek genlik değerlerine ulaşabilen gerilimlerdir.
- Kontrol Üniteleri,
- Aydınlatma sistemleri,
- Priz sistemleri,
- Sensörler,
- Uzaktan kontrol üniteleri,
- Kameralar,
- Panjur Kontrol sistemleri,
- Termostatlar,
- Z-wave kontrol sistemleri.
Akıllı binaların oluşumunda kullanılan temel sistemlerdir. Hepsi hassas yapılıdır. Bundan dolayı her an zarar görebilirler ve ani bir kıvılcım sonucu yangınlara yol açabilirler. Bu sebeple bu sistemler ile birlikte iç yıldırımlık sistemleri mutlaka kullanılmalıdır.
Elektriksel Anahtarlama ile Oluşan Ani Aşırı Gerilimler
Bir iletkenden geçen akım manyetik alan meydana getirir. Akım kesildiğinde manyetik alan aniden azalır. İletken üzerinde biriken enerji indüklenme yolu ile gerilim olarak sistem içerisine dağılır. Bu gerilimler çok yaygın olarak görülür.
Bir yapıda yıldırım etkili ani aşırı gerilimin oluşabilmesi için o yapıda dış yıldırımlık sitemi olmasına gerek yoktur. Yıldırım deşarjı toprağa ulaştıktan sonra 2 km lik bir alan içerisinde daireler çizer. Daireler şeklinde yayılarak direncin düşük olduğu noktaya doğru gitmeye başlar. Bundan dolayı iç yıldırımlık sistemi dış yıldırımlık sistemi olmasa da kullanılmak zorundadır.
Panolarda kullanılan sigorta ve röleler yıldırım karakteristiğine sahip darbelerde görev yapamazlar. Çünkü uzun süreli darbelere maruz kalan sistemlerdir. Yıldırım deşarjı ise çok kısa süreli bir darbe sahiptir. Ayrıca toprak üzerinde geç sönümlenir. Bundan dolayı iç yıldırımlık sistemlerine ihtiyaç duyulur.
Ani Aşırı Gerilimden Korunma Nasıl Olmalıdır?
Alçak gerilim sistemlerinde fazlarla- toprak ve nötr-toprak arasına aşırı gerilim parafudrları bağlanır. Darbe gelmesi ile iletime geçerek aşırı gerilimi kendi üzerinden söndürürler. Yani sistemin maruz kalacağı aşırı gerilimi üzerine alarak zarar görmesini engeller.
Bunun için DIN-IEC normlarında bir kademeli koruma kullanılır. Her kademe darbe gerilimini bir derece azaltarak sistem için zararsız hale getirir. Dışardan gelen yıldırım darbesi için B sınıfı koruma kullanılır. sistem içindeki ani aşırı gerilimlere karşı C sınıfı koruma ve Hassas koruma için D sınıfı koruma kullanılır.
Temel olarak bir iç yıldırımlık sistemi
- B sınıfı Class 1 ya da Tip 1 (ana pano-10/350 eğrisi),
- C sınıfı Tip 2 ya da Class 2 ( tali pano 8/20 eğrisi),
- D sınıfı parafudrlar ise Class 3 ya da tip 3 (8/20 eğrisi) olarak da adlandırılır.
Bu ürünler yaklaşık 1500 farklı türe sahip olmaktadır. Ürün seçiminde uzman mühendislerin yardımı önemlidir. Yanlış ürün kullanımı sistemleri korumayacaktır.
Yıldırımdan Korunma Yönetmeliği
“Yıldırımdan korunma yönetmeliği” binaları koruma ile ilgili standartlara (TS 622, TSIEC 61024 ve TSIEC 7 60364-4-443 vb ). Diğer mevzuatta (Bayındırlık Bakanlığı Teknik İşler Şartnamesi Yıldırımlık Tesisatı kısmı vb) belirtilen hususlara da uyulmalıdır. Parlayıcı ve patlayıcı ortamlarda alınacak topraklama için ilgili standartlarda (Örneğin EN 60079-14 vb).
Tüzük ve genelgelerde belirtilen hususlara uyulmalıdır. NFC 17-100 standartına göre var olan bilgi ve tekniklerle korunmayı sağlamak. Bunun için gereken düzenlemeler verilmiştir. Yıldırımdan korunma için kurulacak tesislere korunma yolları ile ilgili bilgileri sağlamaktadır.
BENZER YAZILAR
Yıldırım Nedir Yıldırımdan Korunma Yolları
Bir yanıt yazın