Elektrik enerjisi, modern yaşamın vazgeçilmez bir parçasıdır ve yüksek gerilim hatları, bu enerjinin iletimi ve dağıtımı için kritik bir bileşen olarak kabul edilir. Ancak yüksek gerilim hatlarında meydana gelen arızaların çoğunluğu aşırı yüksek gerilim nedeniyle oluşur. Bu aşırı yüksek gerilimler, hem hatlarda hem de bu hatlara bağlı olan birçok elektriksel cihazda arızalara neden olabilir. En ciddi sonuçlardan biri, cihazlardaki yalıtkan maddelerin delinmeleridir. Bu tür delinmeler, yüksek gerilim hatlarının ve cihazların kısa devrelerle zarar görmesine yol açabilir.
Aşırı yüksek gerilimlerin neden olduğu bu olumsuz etkileri minimize etmek veya tamamen önlemek için elektrik mühendisleri ve uzmanlar tarafından çeşitli önlemler alınır. Bu önlemlerden biri de parafudrlardır. Aşırı yüksek gerilimler oluşma nedenlerine göre iki alt başlıkta incelenebilir.
Yüksek gerilim hatları, enerjinin iletimi ve dağıtımı için kritik bir rol oynar. Ancak bu hatlarda meydana gelen arızaların çoğu, hatların birbirine bağlanması, kısa devreler veya fazların teması gibi nedenlerle aşırı gerilimlerin meydana gelmesi sonucu ortaya çıkar. Bu tür aşırı gerilimler, yalnızca elektrik şebekelerinden kaynaklandığı için "iç aşırı gerilimler" olarak adlandırılır. İç aşırı gerilimler, şebekenin karakteristik özelliklerinden dolayı orta veya yüksek frekansta, genellikle az veya çok sönümlü ve çoğunlukla kısa süreli olarak meydana gelirler. Bu tür gerilimler genellikle işletme frekansının yarı periyodunda sona ererler.
İç Aşırı Gerilimlerin Kaynakları:
İç aşırı gerilimler, çeşitli şebeke olaylarından kaynaklanabilir. Bu olaylar şunları içerebilir:
• Jeneratör yükünün aniden kaldırılması.
• Boşta çalışan bir hatın sonunda gerilim yükselmesi.
• Kapasitif devrenin ani bir şekilde açılması.
• Toprak teması veya kısa devre arızaları.
• İki fazlı kısa devreler gibi farklı şebeke olayları.
Bu olaylar, elektrik şebekesindeki ani değişikliklerden kaynaklanır ve iç aşırı gerilimlerin oluşumuna neden olur.
İç Aşırı Gerilimlerin Şiddeti:
İç aşırı gerilimler, genellikle çalışma geriliminin %70 ila %80 civarında bir seviyede olabilirler. Bu, cihazlar ve ekipmanlar için zararlı olabilen yüksek bir gerilim seviyesidir.
Dış aşırı gerilimler, atmosferik olaylar sonucu meydana gelen yüksek gerilim olaylarıdır ve genellikle "yıldırım" ile ilişkilendirilir. Yüksek gerilim hatlarında dış aşırı gerilimler, iki ana nedenle ortaya çıkar. İlk neden, bir yıldırımın doğrudan bir faz veya toprak hattına düşmesi sonucu meydana gelir. İkinci neden ise yıldırım bulutundaki elektrik yükünün etkisiyle hat boyunca bir elektrik yükü dalgasının oluşarak yüksek gerilim meydana gelmesidir.
Cihazların Yalıtımı ve Dış Aşırı Gerilimlere Karşı Koruma:
Elektrikli cihazlar, iç aşırı gerilimlere karşı dayanabilecek düzeyde yalıtım ile imal edilirler. Ancak dış aşırı gerilimlere karşı ek koruma önlemleri gereklidir. Bu önlemler arasında uygun topraklama sistemleri, eklatörler ve parafudurlar bulunur.
Topraklama iletkenlerinin kesitleri, kısa devre yük akımları ve aşırı atmosferik gerilimlerin meydana getirdiği yüksek akımları hızla ve ekonomik bir şekilde toprağa iletebilecek kapasitede olmalıdır. Bu nedenle, bu tür iletkenlerin sıcaklığı 300 ºC'ye kadar artabileceği varsayımıyla belirlenmelidir. Bu bağlamda, yalıtkan kaplı iletkenler yerine çıplak iletkenler kullanılması önerilir.
Parafudr, alternatif akımlı güç sistemlerinde meydana gelen çeşitli nedenlerle ortaya çıkan gerilim yükselmelerini sınırlamak amacıyla tasarlanmış olan önemli bir elektrik koruma cihazıdır. Bu cihazlar, özellikle yıldırım düşmesi ve elektrik anahtarlamaları gibi ani gerilim dalgalanmalarının neden olduğu zararlara karşı sistem ve teçhizatın korunmasında kritik bir rol oynar. Parafudr'lar, enerji besleme sürekliliğini sağlama ve elektriksel dengeyi koruma görevlerini başarıyla üstlenirler.
Temel olarak, parafudr'ların ana amacı, elektrik sistemlerine ani ve yüksek gerilim dalgalanmalarının zararlı etkilerini absorbe ederek engellemektir. Özellikle yıldırım kaynaklı gerilim yükselmeleri, elektrik sistemlerinde ciddi hasarlara yol açabilir. Parafudr cihazları, bu tür felaketleri önceden engelleyerek sistemlerin dayanıklılığını artırır ve iş sürekliliğini sağlarlar.
Ayrıca, parafudr'lar enerji besleme sürekliliğini koruma konusunda da kritik bir role sahiptir. Ani gerilim yükselmeleri veya dalgalanmaları nedeniyle enerji kesintileri meydana geldiğinde, parafudr cihazları bu dalgalanmaları etkili bir şekilde emer ve enerji akışını kesintisiz bir şekilde devam ettirirler. Bu, önemli sistemlerin ve ekipmanların sürekli çalışmasını sağlayarak iş kayıplarını önler.
Sonuç olarak, parafudr'lar elektrik sistemlerinin güvenliğini artırır, hasarları minimize eder ve enerji besleme sürekliliğini sağlama konusunda kritik bir rol oynarlar. Bu cihazlar, elektrik elektronik mühendisleri tarafından güç sistemlerinin güvenliğini ve verimliliğini artırmak için geniş çapta kullanılır. Elektrik sistemlerinin dayanıklılığını artırmak ve iş sürekliliğini sağlamak için vazgeçilmez bir bileşen olarak kabul edilirler.
Yüksek gerilim tesisleri veya bu tür tesislerin bileşenleri, aşırı gerilimlere karşı koruma ihtiyacı taşırlar. Bu koruma amacıyla kullanılan aygıtlara "aşırı gerilimlere karşı koruma aygıtları" adı verilir. Bu koruma aygıtlarının önemli bir örneği de parafudurdur.
Parafudur, yüksek gerilim tesislerini veya bu tesislerin belirli bölgelerini müsaade edilmeyen aşırı gerilimlere karşı koruma görevini üstlenen kritik bir elektrik koruma aygıtıdır. Parafudur, büyük akım darbelerini etkili bir şekilde toprağa ileterek çalışma sistemini kesintiye uğratmadan aşırı gerilimleri kabul edilebilir ve zararsız bir düzeye indirir.
Yüksek gerilim cihazlarının hat arızaları, yıldırım düşmeleri veya kesici açma gibi elektriksel manevralar sonucu meydana gelen aşırı ve zararlı çok yüksek gerilim şoklarının yanı sıra enerji iletim hatlarında meydana gelen yürüyen dalgaların etkilerini önlemek için parafudurlar kullanılır. Parafudur cihazları, bu tür aşırı gerilim olaylarının elektrik şebekesinin izolasyon sistemine vereceği zararı minimize eder ve sistemdeki ekipmanın dayanıklılığını artırır.
Parafudurun kullanılması, enerji iletim hatlarının güvenliğini ve dayanıklılığını artırır. Ayrıca, enerji kesintilerini en aza indirir ve cihazların ömrünü uzatır. Parafudurlar, enerji nakil hatlarında meydana gelen aşırı gerilim olaylarını toprağa deşarj ederek, elektrik sistemlerinin sürekli ve güvenli bir şekilde çalışmasını sağlar.
Parafudurlar, normal çalışma koşullarında yalıtkan bir durumda bulunurlar. Ancak, elektrik sistemine ani ve yüksek bir aşırı gerilim etkisi geldiğinde, parafudurlar devreye girer ve bu aşırı akımı toprağa ileterek sistemi koruma görevini üstlenirler. Parafudurun bu işlevi, elektrik sistemlerindeki aşırı gerilim olaylarına karşı kritik bir koruma sağlar.
Parafudr, elektrik sistemlerini aşırı gerilimlere karşı korumak amacıyla kullanılan kritik bir cihazdır. Doğru parafudr seçimi, sistemin güvenliği ve dayanıklılığı açısından son derece önemlidir. Parafudr seçimi yapılırken dikkate alınması gereken üç önemli faktör vardır: gerilim değeri, darbe anma akımı ve kısa devre akımı.
1. Gerilim Değeri:
Parafudr'un gerilim değeri belirlenirken, sistemin beslendiği elektrik şebekesinin özellikleri göz önüne alınır. Bu şebeke, üçgen-yıldız ve yıldız noktalarının nasıl topraklandığına dair bilgileri içerir. Parafudr, sistemin kapama yaparak korumakla görevli olduğu cihaz ve sistemlerin zarar görmesini engeller. Bu nedenle, çalışma gerilimi, korunan sistemin yalıtkanlık noktasının en zayıf olduğu yerdeki gerilim değerinden daha düşük olmalıdır. Yüksek bir gerilim değeri, parafudrun kapama yapamayacağı ve sistemi koruyamayacağı anlamına gelir.
2. Darbe Anma Akımı:
Parafudrların çeşitli yük aralıklarında kullanılabilmesi için darbe anma akımları göz önünde bulundurularak seçilmelidir. Parafudrlar, bu özelliklere dikkat edilerek üretilir ve piyasaya farklı darbe anma akım değerleri ve kısa devre akım değerleri ile sunulur.
3. Kısa Devre Akımı:
Kısa devre akımı, bir elektrik devresinin bir noktasında aniden yüksek bir akımın meydana geldiği durumu ifade eder. Parafudr seçimi yaparken, sistemin kısa devre akım değerleri de göz önüne alınmalıdır. Parafudr, bu tür yüksek akımları güvenli bir şekilde yönlendirebilmelidir.
Sonuç olarak, parafudr seçimi, elektrik sistemlerinin güvenliği için kritik bir adımdır. Doğru parafudr seçimi, sistemin aşırı gerilimlere karşı etkili bir şekilde korunmasını sağlar. Bu seçim, gerilim değeri, darbe anma akımı ve kısa devre akımı gibi faktörlerin dikkate alınmasıyla yapılmalıdır.
Elektrik sistemlerinin çeşitli gerilim seviyelerine sahip olması, koruma cihazlarının da bu farklı seviyelere uygun olarak tasarlanmasını gerektirir. Parafudr cihazları da bu çeşitliliğe uygun olarak üretilir ve kullanılır. İşte parafudr çeşitleri, gerilim seviyelerine göre sınıflandırıldığında karşımıza çıkan önemli bilgiler:
1. Alçak Gerilim Tipi Parafudrlar (1kV'a kadar):
Alçak gerilim tipi parafudrlar, 1 kilovolt (1kV) veya daha düşük gerilim seviyelerine uygun olarak tasarlanır ve kullanılır. Bu tür parafudrlar, genellikle evlerde, ofislerde ve küçük işletmelerde elektrik sisteminin korunmasında kullanılır. Alçak gerilim parafudrlar, düşük gerilim seviyelerinde meydana gelebilecek ani gerilim dalgalanmalarına karşı etkili bir koruma sağlar.
2. Orta Gerilim Tipi Parafudrlar (1-36kV arası):
Orta gerilim tipi parafudrlar, 1 kilovolt ile 36 kilovolt arasındaki gerilim seviyelerine uygun olarak tasarlanır ve daha büyük ticari ve endüstriyel tesislerde kullanılır. Bu tür parafudrlar, elektrik şebekelerinin orta gerilim hatlarında meydana gelebilecek gerilim yükselmelerini sınırlayarak, büyük ölçekli ekipmanların korunmasına yardımcı olur. Özellikle enerji iletim hatlarının yakınında kullanılırlar.
3. Yüksek Gerilim Tipi Parafudrlar (36kV'tan yukarısı):
Yüksek gerilim tipi parafudrlar, 36 kilovolt ve daha yüksek gerilim seviyelerine uygun olarak tasarlanır. Bu tür parafudrlar, enerji iletim hatlarının ve yüksek gerilimli tesislerin korunmasında kullanılır. Elektrik enerjisinin büyük güç santrallerinden şehirler ve endüstriyel bölgelere taşındığı yüksek gerilim hatları üzerinde etkili bir şekilde çalışırlar. Yüksek gerilim parafudrlar, ciddi hasarları önlemek ve enerji sürekliliğini sağlamak için kritik bir rol oynarlar.
Kısacası, parafudr çeşitleri, elektrik sistemlerinin farklı gerilim seviyelerindeki koruma ihtiyaçlarına cevap vermek üzere tasarlanmıştır. Bu çeşitlilik, elektrik sistemlerinin güvenliğini artırmak ve ekipmanlarını korumak için önemlidir. Parafudrlar, elektrik elektronik mühendisleri tarafından doğru gerilim seviyesine göre seçilerek sistemin sağlıklı çalışmasını ve sürekliliğini sağlamak için kullanılırlar.
Parafudrlar, elektrik sistemlerinde aşırı gerilimlere karşı koruma sağlamak için farklı sınıflara ayrılır. Bu sınıflar, parafudrün ne tür bir koruma görevi üstlendiğini ve hangi koşullarda kullanılması gerektiğini belirler. İşte bu sınıfların anlamları ve hangi koşullarda kullanıldıklarına dair kısa bir açıklama:
1. B Sınıfı (Sınıf 1) Parafudrlar:
B sınıfı parafudrlar, alçak gerilim elektrik sistemlerinde yıldırıma karşı koruma sağlayan bir sınıftır. Bu parafudrlar, genellikle elektrik sayacının öncesinde kullanılır. Yıldırım düşmesi gibi dışsal etkenlerin neden olabileceği aşırı gerilimleri sınırlamak amacıyla tercih edilirler.
2. C Sınıfı (Sınıf 2) Parafudrlar:
C sınıfı parafudrlar, alçak gerilim elektrik sistemlerinde aşırı gerilim sınırlayıcı görevi üstlenirler. Bu parafudrlar, genellikle elektrik sayacının sonrasında, yani cihazların korunması aşamasında kullanılır. Elektrik sistemindeki aşırı gerilimleri kontrol altına alarak cihazların güvenliğini sağlarlar.
3. D Sınıfı (Sınıf 3) Parafudrlar:
D sınıfı parafudrlar, alçak gerilim elektrik sistemlerinde elektronik cihazların korunması için kullanılırlar. Bu parafudrlar, özellikle hassas elektronik ekipmanların aşırı gerilimlere karşı savunmasını sağlamak amacıyla tercih edilirler. Bu cihazlar, elektronik cihazların zarar görmesini önler ve sistemlerin daha güvenli ve istikrarlı çalışmasını destekler.
Parafudr tipleri ve sınıfları, elektrik sistemlerinin ihtiyaçlarına ve kullanım amaçlarına göre seçilir. Doğru parafudr sınıfının seçilmesi, elektrik sistemlerinin güvenliği ve ekipmanların korunması açısından son derece önemlidir. Bu sınıfların anlamı ve kullanım alanları, elektrik mühendisleri ve uzmanları tarafından dikkate alınmalıdır. Alanında uzman firmalardan biri olan ABB tarafından üretilmiş parafudrlara buradan ulaşabilirsiniz.
