Enerji santralleri, üretim tesisleri, güneş ve rüzgar santralleri ya da alışveriş merkezleri gibi büyük yatırımlar, saniyenin milyonda biri mertebesinde gerçekleşen olaylarla ciddi hasar görebilir. Başta yıldırım olmak üzere ani aşırı gerilim darbeleri gündelik işletmenin bir parçasıdır. "Nedensiz" görünen birçok arıza, yangın ve sistem duruşunun arkasında ani aşırı gerilimler bulunur. Yıldırım darbesi bunların en güçlüsüdür; ancak anahtarlama darbeleri ve kuplaj etkileri de önemli darbe kaynaklarıdır.
Otomasyon ve kontrol sistemleri, SCADA ve PLC'ler, kamera sistemleri, telekomünikasyon altyapısı ve güneş enerjisi sistemlerinin bileşenleri bu darbeler sonucunda devre dışı kalabilir ve kart arızaları yaşanabilir. Yıldırım akımının tepe değeri onlarca hatta yüzlerce kiloampere ulaşabilir; fakat birkaç kiloamperlik bir darbe bile korumasız bir sistemi devre dışı bırakmaya yeterlidir.
Darbe türleri ve test dalga şekilleri
Aşırı gerilim koruma sistemleri bu noktada önem kazanır. Yıldırımın doğrudan etkisini temsil eden darbe akımları 10/350 µs, şebeke kaynaklı ve dolaylı darbeler ise 8/20 µs dalga şekliyle tanımlanır. 10/350 µs darbesi çok daha uzun sürer ve çok daha yüksek enerji taşır. Bu nedenle aşırı gerilim koruma ürünleri seçilirken ürünün hangi dalga şekline göre test edildiğine dikkat edilmelidir.
Parafudr sınıfları ve seçim kriterleri
Aşırı gerilim koruma ürünleri; ana pano, tali pano ve hassas cihazları korumak üzere sınıflandırılır. Temel sınıflar Tip 1 (B sınıfı), Tip 2 (C sınıfı), Tip 1+2 (B+C sınıfı) ve Tip 3 (D sınıfı) parafudrlardır. Bu ürünler kendi içinde AC ve DC uygulamalar için, şebekenin çalışma gerilimine göre (5, 12, 24, 48, 60, 75, 120, 230 … 1000 V Uc değerleri) çeşitlenir. Ayrıca sistemin topraklama düzenine (TT, TN-C, TN-S) ve faz yapısına (monofaze, trifaze; 2 kutuplu, 4 kutuplu) göre farklı bağlantı şekilleri bulunur.
Özellikle data hatları ve düşük gerilim seviyesinde çalışan sistemler için uzman bir ekip tarafından keşif yapılması ve sisteme uygun ürün seçilmesi önemlidir. Doğru ürün seçilmez ve kademeli koruma uygulanmazsa, gelen bir yıldırım darbesi sisteme zarar vermeye devam eder. Özetle, sistemin bir doktor titizliğiyle teşhis edilmesi ve doğru alçak gerilim parafudrunun seçilmesi gerekir.
Uygulama da ürün kadar önemlidir
Kablo kesitleri, bağlantı uzunlukları, paralel ve seri bağlantı ile sigorta kullanımı, aşırı gerilim korumasının etkinliğini doğrudan belirler. Bu nedenle uygulamanın, ürünleri tanıyan uzman bir ekip tarafından yapılması önemlidir.
Örneğin güneş enerjisi sistemlerinde AC, DC ve data hatlarının ayrı ayrı korunması gerekir. Sistemin toplam DC gerilimi, inverter tipi ve topraklama değeri, ürün seçimini doğrudan etkiler. Aşırı gerilim koruması doğru seçilip uygulanmazsa tüm sistem devre dışı kalabilir.
Dörtlü koruma yaklaşımı
Aşırı gerilim koruma ürünleri sistemleri elektriksel açıdan korurken, dış yıldırımlık sistemleri (yakalama uçları ve iniş iletkenleri) tesisi doğrudan darbelere karşı fiziksel olarak korur. Eşpotansiyel kuşaklama ve topraklama ise bu iki katmanın birlikte çalışmasını sağlar. Bu nedenle yıldırımdan korunma mühendisliği kapsamında tesise bütüncül bakmak; ölçüm, kontrol ve projelendirme ile doğru sonuca ulaşmak gerekir.
ASİVA olarak keşif, projelendirme, ürün seçimi ve uygulama konularında hizmet veriyoruz. AG parafudr ve aşırı gerilim koruma ürünlerinin seçimi ve uygulaması için aşırı gerilim (SPD) koruma çözümlerimizi inceleyebilir veya bizimle iletişime geçebilirsiniz.