Topraktan Gelen Darbelere Karşı Koruma Nasıl Yapılır?

Son yıllarda endüstriyel tesislerde üretim aksaklıklarının 1.nedeni olarak toprak üzerinden gelen ani aşırı gerilim darbeleri ilk sırayı almaktadır. Yıldırım bu darbeler arasında ki en ciddi pozisyonu korusada şebeke ve çevre hatlarda meydana gelen endüklemelerden kaynaklı tesisler toprak hattı üzerinden ciddi darbeler almaktadır. Nanosaniye mertebesinde meydana gelen bu darbeler kıvılcım oluşumuna neden olup yangın risk oluşturduğu gibi genellikle hassas sistemlerin zarar görmesine neden olmaktadır. Tesis içlerinde makine kart arızaları, sürücü arızaları, PLC –Otomasyon sistemlerinin arızaya geçmesi, güneş enerji santrallerinde inverter arızaları en önde gelen sorunlar olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu durum sürdürülebilir üretimi engellediği gibi uzun süre üretimi durdurarak çok ciddi ekonomik kayıplara neden olmaktadır. Bu yazımızda topraktan gelen ani aşırı gerilimlere karşı nasıl önlem almamız gerektiğini kısaca özetlemeye çalışacağız.

Topraklama bir tesis için hayati önem taşıyan hem cihaz hem de insan sağlığı için olmazsa olmaz temel kanunlardan biridir. Topraklamasında sorun olan tesislerin uzun süre ayakta kalabilmesi ;deşarj noktasının bulunamaması nedeniyle hata akımlarının sistemi engellediği gerçektir. Kaçak akım rölesi kullanımının da zorunlu olmasıyla Topraklama sistemi her tesiste mutlaka bulunmalıdır. Ancak bildiğimiz üzere bir tesis içerisinde birçok topraklama türü vardır. Temel Topraklaması, Koruma Topraklaması,İşletme Topraklaması, Fonksiyon Topraklaması, Gövde topraklaması, Yıldırımdan gibi. Burada toprak değerlerinden ziyade topraktan gelen darbelerden korunabilmek üzere birinci atılması gereken adım tüm bu topraklamaların eşpotansiyele alınması ve direnç eşitliğinin sağlanmasdır. Eşpotansiyel kavramı bir tesis için son derece önemlidir.Direnç farklılığı tesislerde farklı topraklama noktalarında akım geçişine izin vermekte ve ani aşırı gerilim darbeleri bu direnç farklılıları üzerinden tesisimizde istemediğimiz noktara yönelmektedir. Topraktan gelen darbelerden korunabilmek için burada yapılması gereken 1.konu Tesis içerisinde eşpotansiyel sağlamaktadır. Ülkemizde maalesef bazı batıl inançlar Elektrik Mühendisliği alanında da devam ediyor. Örnek verirsek yıldırımdan korunma topraklaması 20metre uzağa yapılmalıdır gibi.Bu tamamen bilimsellikten uzak bir kavramdır. Diyelim ki 20metre uzağa yaptık ve dış yıldırımlık sisteminde gele darbeye bu noktaya deşarj oldu ve yıldırımdan korunma topraklama değeriniz 5 ohm değerine sahip. Siz biraz öteye bina temel topraklaması ya da ana trafo işletme topraklaması yapmışsınız ve burada 1 ohm mertebesinde direnç değeriniz var. Yıldırım darbesi 2kmlik bir yarıçapa yayılmakta ve bu yayılımı direnç farklılığına göre gerçekleştirmektedir.

safetec iskra parafudr

Eğer ki biz yıldırımdan korunma topraklamasını 5 ohm işletme topraklamasını da 1 ohm yapıp bırakırsak gelen darbe toprak üzerinden 1ohmluk noktaya fiziğin en temel kanunu gereğince yönelecektir. Sonuç olarak da çok güçlü bir darbe tek hat üzerinden panoya ulaştığında gerisinde bırakacağı olumsuz tabloyu tahmin bile edemezsiniz. Bu nedenle yıldırımdan korunma topraklamasını ana eşpotansiyel baraya harici topraklama ardından bağlamalıyız. Bu diğrer topraklamalar içinde geçerlidir. Amacımız tesis genelinde direnç eşitliğini sağlamaktır. Topraktan gelen darbeleri engellemenin 1.adımı eşpotansiyel kavramıdır. Ancak Her zaman bahsettiğimiz 4lü kural burada da geçerlidir.4 maddeyi birbirinden ayırmazsınız ;bir tesiste Eşpotansiyel sistem, Dış Yıldırımlık, AG Parafudr ve Topraklama mutlaka 4 lü olarak düşünülmelidir. Eşpotansiyele alınan bir sistemde mutlaka AG Parafudr bulunmalıdır. Tesis eşpotansiyele alınmadıysa toprak üzerinden panoya yönelen darbeyi sönümleme adına AG Parafudrun önemi daha da artmaktadır. AG Parafudr sistemi tesislere topraktan gelen darbeleri engellemek adına alınması gereken 2.önemli önlemdir. Ana pano, tali pano ve makine-cihaz önlerinde mutlaka AG Parafudr kullanmalıyız. Eğer kullanmazsak toprak üzerinden gelen başta Yıldırım darbesi tüm panolarda cihaz hasarlarından önce Yangın riskini oluşturur. 2.adımda da tüm kartları,cihazları,yarı iletken devre elemanları yakar geçer. Sonuç içe çaresizlik olarak karşımıza çıkar. Bir tesis sorumlusu, yetkilisi ve en önemlisi bir MÜHENDİS olarak çaresiz duruma düşmek gerçekten istenmeyen bir durumdur. Fakat tecrübelerimiz YILDIRIM darbesinin tesisleri çaresiz bıraktığı yönündedir. Biz yılkomer olarak diyoruz ki çaresiz kalmak yerine AG Parafudr keşfinizi ücretsiz olarak yaptırın ve tesisinizi güvene alın. AG Parafudr tasarımı çok ince bir çizgide ilerlemektedir. Yılkomer olarak ülke sorumluluğunu yürüttüğümüz Iskra Zascite-Raycap grubunun tam 2400 farklı ürünü bulunmaktadır.

Yani her parafudr aynı değildir ve parafudr takmış olmak tesisi koruma altına aldığımız anlamına gelmez. Doğru olan keşif sonucu uygun parafudru seçmiş olmaktadır. IEC 62305 standartı kapsamında IEC 61643-11 standartına göre test edilen AG Parafudr ürünlerimiz Safetec, MOV, GDT gibi farklı teknolojilere sahiptir. Bir önceki blog yazılarımızda ag parafudr seçim kriterlerini detaylı olarak anlattık; bu yazımızın konusu olan topraktan gelen darbelere karşı koruma kapsamında yapılması gereken darbeyi ilk girişte yakalayıp yok edecek seviyeye indirgemektir. Çok kısa parafudr tiplerini sıralarsak Tip 1 ürün Yıldırım darbesine karşı,Tip 2 ürün şebeke darbelerine karşı koruma yapmakta Tip 3 ürün ise hassas koruma sağlamaktaydı.Bu sınıflar kapsamında gerekli sürekli gerilim(Uc) Değeri, Bölgesel risk kapsamında Imax değeri ve toprak tipine göre ürünleri seçebiliriz.Ancak topraktan gelen darbeleri sönümlemenin en doğru yolu Ana Pano ve Trafo panolarında mutlaka Tip 1+2+3 Kombine ürünler kullanmaktadır. Up seviyesi çok düşük olan bu ürünler ile 3 kademeli korumayı ana girişte yapabiliriz.Biraz üstte parafudr teknolojilerinden bahsettim. Ağırlıklı olarak Metaloksit varistör ve gas deşarj tüplerinden oluşan AG Parafudr ürünleri kendi içerisinde de ayrıma sahiptir. Aynı ürün fazlar MOV toprak nötr hattı Gas Desarj Tüpü olan ürünler bulunmaktadır. Güçlü darbenin topraktan geleceği düşünülerek toprak nötr hattı gazlı sönümleme teknolojis ile dizayn edilmektedir. Ancak MOV ürünler 25ns GDT teknolojisi ise 100ns de devreye girebilmektedir.Yıldırım darbeleri 100ns Diğer darbeler ise 25ns dir. Bu nedenle sadece GDT tüpü olan bir modül kullanmak yerine hibrit yani 2 -3 devreli ürünler kullanmak daha doğrudur.İşte tam bu noktada Iskra Zascite’nin Safetec teknolojisi devreye girmektedir.Ve hibrit koruma sistemiyle toprak üzerinden ister yıldırım isterse switching darbesi gelsin sağlam bir bariyer oluşturur.Safetec teknolojisi sayesinde de Tip 1+2+3 koruma ürünleri oluşmaktadır. Ana enerji panosu dışında telli Telekom hatlarından da yoğun darbeler almaktayız.Bu noktalarda da mutaka Tip 3 soket korumalar yapmalıyız.

POE ve CAT 6 koruma

Sonuç olarak topraktan gelen darbeleri;

• Eşpotansiyel Sistemi kusursuz uygulayarak ;
• Tip 1+2+3 AG Parafudr ürünlerini Safetec yani hibrit teknolojili ürünler seçerek ve IEC 62305 kapsamında kademeli koruma yaparak önleyebiliriz.

Fakat her iki konuda da Ölçüm, keşif ve dizayn büyük önem taşımaktadır. Yılkomer olarak Sonel marka cihazlarımızla Loop Empedans yöntemine göre ölçüm çalışmaları yapıp uzman mühendislerimiz tarafından ücretsiz AG Parafudr keşiflerimiz bulunmaktadır. Son cümlemiz bir mühendis olarak Çaresizlik durumuna düşmemek adına önlemimizi darbe tesise yönelmeden almalıyız.

Aşırı Gerilimlere Karşı Hassas 7 Cihaz