Paratoner

Bakır kaplama paratoner, yıldırımın oluşturduğu yüksek enerjili elektrik akımını güvenli bir şekilde toprağa ileten bir koruma sistemidir. Paratoner, genellikle şu üç ana parçadan oluşur: Hava terminalleri. İletken teller. Metal levha. Bakır, iletken tellerin ve metal levhanın yapımında kullanılan malzemedir. Paratonerler, özellikle yüksek binalar, sanayi tesisleri ve açık alanlarda kullanılarak yıldırımın oluşturabileceği hasarları önler.

Radyoaktif paratonerler, üzerindeki radyoaktif izotopun (genellikle amerikyum-241, radyoaktif polonyum-210 veya toryum) havayı iyonize etmesi sayesinde çalışır. Çalışma prensibi: 1. İyonizasyon: Radyoaktif madde, çevresindeki havayı iyonize eder. 2. Yıldırım çekimi: Bulutların birbirine sürtünmesiyle oluşan yıldırım, bu iyonizasyon sayesinde paratonere doğru çekilir. 3. Topraklama: Yakalanan yıldırım, iletken tel üzerinden toprağa yönlendirilir ve metal levha aracılığıyla dağıtılır. Türkiye'de, radyoaktif paratonerlerin kullanımı 2000 yılında yasaklanmış, ancak halen kullanımda olanlar için her yıl en az bir kez kontrol zorunluluğu getirilmiştir.

Çatı paratonerinin kaç metre olması gerektiği, koruma seviyesine ve yapının yüksekliğine bağlıdır. Koruma seviyesi 1 için paratoner yüksekliği 20 metre, koruma seviyesi 2 için 45 metre, koruma seviyesi 3 için 60 metre olmalıdır. Yapının yüksekliği 30,5 metreden fazla ise, paratoner yapının en yüksek noktasından 1,5 metre daha yüksekte olacak şekilde konumlandırılmalıdır. Paratonerlerin etki alanı, yıldırımın düşme olasılığının yüksek olduğu noktalara yerleştirilir ve bu alan, paratonerin yüksekliğiyle doğrudan ilişkilidir. Paratonerlerin doğru bir şekilde tasarlanması ve kurulması için uzman bir mühendislik ekibinin rehberliği önemlidir.

Hayır, parafudr ve paratoner aynı şey değildir. Parafudr, elektrik sistemlerini aşırı gerilimden kaynaklı oluşabilecek hasarlara karşı koruyan bir yıldırımdan korunma cihazıdır. Paratoner ise, bir yapının dış kısmına gelebilecek yıldırım darbesinin, yakıcı ve yıkıcı etkilerine karşı koruma sağlayan bir dış yıldırımlık sistemidir. Paratonerler genellikle yüksek binaların çatısında yer alırken, parafudrlar daha çok sistemlerin içinde, elektrik tesisatında kullanılır.

Evet, paratoner ve yıldırımsavar aynı anlama gelir. Paratoner veya yıldırımsavar, bir yapıyı veya yükseltiyi olası yıldırım hasarlarından koruma amaçlı tasarlanan metal (genellikle bakır) iletken uzun direktir.

Paratoner hesabı, binanın yüksekliği, çevresindeki diğer yapılar, coğrafi konumu ve yerel hava durumu gibi faktörleri dikkate alarak yapılır. İşte temel adımlar: 1. Bina yüksekliğinin belirlenmesi. 2. Risk analizi. 3. Paratoner tipinin seçimi. 4. İletkenlik hesabı. 5. Topraklama sisteminin tasarımı. Paratoner hesabı, uzmanlık gerektiren bir konudur ve genellikle mühendisler tarafından gerçekleştirilir.

Aktif paratoner koruma yarıçapı hesabı için aşağıdaki formül kullanılır: Rp = √h(2D - h) + ΔL(2D + ΔL). Bu formülde: Rp: Koruma yarıçapı (m). h: Aktif paratoner yüksekliği (m). D: Yıldırım ilerleme adımı veya yıldırımın yol boyunca atlama aralığı (m). Koruma seviyesine göre değişir: Seviye I için D = 20 m. Seviye II için D = 45 m. Seviye III için D = 60 m. ΔL: Ortalama uyarım yolu (m). Hesaplama için ayrıca RADSAN'ın aktif paratoner koruma yarıçapı hesaplama tablosu kullanılabilir.

Liva taşınabilir aktif paratonerler, 6 metre ve 9 metre olmak üzere iki farklı yükseklikte sunulmaktadır. Ayrıca, seyyar paratonerlerin 80 metreye ulaşan bir koruma yarı çapına sahip olduğu belirtilmiştir.

Tesla paratoner, iyon jeneratörü sayesinde çalışır. Çalışma prensibi: İyon jeneratörü, küre şeklinde metal bir koruyucu ve içindeki donanımla oluşturulmuştur. Kromla kaplanmış bu bölümde, küre koruyucunun etrafında, yıldırımlı havalarda atmosferik alanla etkileşerek, başlığın içindeki donanım ile yakalama çubuğu etrafında çok yüksek bir iyonlaştırma akımı meydana getiren bir disk bulunur. Başlığın küre şeklindeki yapısı, en büyük yıldırım akımının bile topraklama iletken bağlantı noktasına taşınmasını sağlar. Test probu sayesinde, cihazın çalışması gereken bölümler her an kontrol edilebilir. Tesla paratonerin, NFC 17-102 Fransız standartlarına uygun üretildiği ve DT erken uyarım zamanının 65,8 µs olduğu ICMET ROMANYA laboratuarında kanıtlanmıştır.

Aktif ve pasif paratoner arasındaki temel farklar şunlardır: Koruma yarıçapı: Pasif paratoner: 15-30 metre yarıçap. Aktif paratoner: 60-120 metre yarıçap. Tepki süresi: Pasif paratoner: Doğal tepki süresi 15μs. Aktif paratoner: 15-20 mikrosaniye önceden tepki verir. Kurulum: Pasif paratoner: Çoklu sistem gerektirir. Aktif paratoner: Tek nokta kurulum avantajı vardır. Kullanım alanları: Pasif paratoner: Konut projeleri, küçük işyerleri, villa ve müstakil evler, tarihi yapılar. Aktif paratoner: Endüstriyel tesisler, AVM ve büyük kompleksler, tarımsal seralar, telekomünikasyon kuleleri, havacılık sektörü. Teknoloji: Pasif paratoner: Basit ve güvenilir Franklin teknolojisi. Aktif paratoner: Modern teknoloji entegrasyonu ile erken akış uyarımlı ESE teknolojisi.

Yıldırımdan korunma klipsi, genellikle havai hatlarda, doğrudan yıldırım çarpmalarına veya indüklenen yıldırımlara karşı koruma sağlamak için kullanılan bir yıldırımdan korunma donanımıdır. Yıldırım aşırı voltajı belirli bir değeri aştığında, klips, topraklama elektrodu ile delici elektrot arasında bir kısa devre kanalı oluşturarak aşırı gerilim enerjisini serbest bırakır ve tel ile yalıtkanın yanmasını önler. Ayrıca, kablo kelepçesi de yıldırımdan korunma tespitinde kullanılan bir araçtır.

Japonya'da lazerli yıldırım paratonerinin nasıl çalıştığına dair bilgi bulunamadı. Ancak, Nippon Telegraph and Telephone (NTT) grubunun geliştirdiği insansız hava aracı tabanlı yıldırım yönlendirme sistemi hakkında bilgi mevcuttur. NTT'nin sistemi şu şekilde çalışır: Yer seviyesinden yapılan elektriksel alan gözlemleriyle yüksek risk taşıyan bölgeler tespit edilir. Riskli alanlar belirlendiğinde, özel tasarlanmış bir drone havalanır. Drone, 300 metre yüksekliğe ulaşarak iletken bir tel yardımıyla yere bağlıyken yıldırım enerjisini toplar ve yönlendirir. Drone, yıldırım çarpmasına rağmen görevine devam edebilir çünkü metal bir Faraday kafesi ile kaplıdır.

Aktif paratoner ve Tesla paratoner arasındaki temel farklar şunlardır: 1. Çalışma Prensibi: - Aktif paratoner, yıldırım düşmeden önce iyonizasyon oluşturarak yıldırımı kendine çeker ve güvenli bir şekilde toprağa iletir. - Tesla paratoner hakkında spesifik bir bilgi bulunmamaktadır. 2. Koruma Alanı: - Aktif paratoner, geniş bir koruma alanı sağlar (60-120 metre yarıçap). - Tesla paratoner için koruma alanı hakkında bilgi mevcut değildir. 3. Teknoloji ve Bakım: - Aktif paratoner, modern teknoloji entegrasyonu ve periyodik bakım gerektirir. - Tesla paratoner için teknoloji ve bakım gereksinimleri hakkında bilgi bulunmamaktadır. 4. Kullanım Alanları: - Aktif paratoner, endüstriyel tesisler, AVM'ler ve büyük kompleksler gibi geniş alanlarda kullanılır. - Tesla paratoner için kullanım alanları hakkında bilgi mevcut değildir. Özetle, aktif paratonerler daha geniş koruma alanı, modern teknoloji entegrasyonu ve periyodik bakım gereksinimi ile öne çıkarken, Tesla paratoner hakkında spesifik bilgiler sınırlıdır.

Paratoner çeşitleri kullanım alanlarına ve çalışma prensiplerine göre farklı türlere ayrılır. İşte bazı paratoner çeşitleri: Aktif Paratoner (Erken Akış Uyarımlı Paratoner – ESE). Pasif Paratoner (Franklin Çubuğu). Faraday Kafesi. Dikim Paratonerler. Yüksek Frekanslı (Yüksek Enerji) Paratonerler. Olası Yıldırım Düşüşlerini Önleyici Paratonerler. Radyoaktif Paratonerler. Paratoner seçimi, koruma alanının büyüklüğüne ve yapının ihtiyaçlarına göre yapılmalıdır.

Topraklama ve paratoner kontrolü şu adımlarla gerçekleştirilir: 1. Görsel Kontrol: - İletkenlerin, bağlantı elemanlarının ve topraklama elektrodunun durumu incelenir. - Fiziksel hasar, korozyon veya gevşek bağlantılar tespit edilir ve giderilir. 2. Topraklama Direnci Ölçümü: - Genellikle üç elektrotlu yöntem kullanılır: topraklama direnci test cihazı, akım elektrodu ve potansiyel elektrodu ile ölçüm yapılır. - Topraklama direnci 10 ohm veya altında olmalıdır; daha yüksek değerler sistemin yeniden tasarlanmasını veya iyileştirilmesini gerektirir. 3. Diğer Bileşenlerin Testi: - Yakalama ucu, iniş iletkeni ve diğer bileşenler test edilerek sistemin tüm parçalarının uyumlu çalıştığı doğrulanır. - Yıldırım sayacı kontrol edilir ve yıldırım çarpması kayıtları incelenir. 4. Raporlama: - Tüm testler, ölçümler ve gözlemler detaylı bir şekilde raporlanır. Kontrollerin yılda bir kez yapılması önerilir.

Yıldırım yakalama çubuğunun (Franklin çubuğu) bağlanması için aşağıdaki adımlar izlenmelidir: 1. Yakalama Çubuğunun Montajı: Yükseklik: Çubuk, koruma alanı için yeterli alanı sağlayacak şekilde, koruma açısı dikkate alınarak seçilmelidir. Yerleştirme: Çatıda köşelerden başlayarak, 15 cm aralıklarla yerleştirilmelidir. 2. İniş İletkenleri: Kesit: Bakır iniş iletkenleri, 2,30 veya 2,50 mm kesitlidir. Bağlantı: Uygun aralarla kroşeler kullanarak iniş iletkenleri, montaj yüzeyine bağlanır. 3. Topraklama Bağlantısı: Mesafe: Paratoner topraklaması, elektrik kablolarından en az 5 metre, ana topraklama sisteminden en az 20 metre, gaz borularından en az 5 metre uzakta olmalıdır. Koruma: Toprak altında kalan kısımlar ziftlenmeli ve toprağa gömülmelidir. Montaj sırasında, TS EN 62305 standardına uyulmalıdır. Ayrıca, montajın yetkili kişiler tarafından yapılması önerilir.

Paratonerlerde iniş iletkenleri olarak çeşitli malzemeler kullanılabilir: Bakır: 50 mm² veya 2x8 mm dolu daire kesitli. Paslanmaz çelik: 2x8 mm. Alüminyum: 2x10 mm. Galvanizli demir: 50 mm². İniş iletkenleri, lama, örgülü bükümlü kablo ve çubuk gibi malzemelerden yapılır. Ayrıca, koruyucu boru ve test klemensi gibi bileşenler de kullanılır.

Paratoner iniş klemensi, paratoner sistemlerinde kullanılan bir bağlantı noktasıdır. Paratoner iniş klemensinin işlevleri: Paratonerin doğru şekilde monte edilmesini ve topraklama sistemine bağlanmasını sağlar. Yıldırım düşmesi sonucunda ortaya çıkabilecek zararlara karşı korunma sistemlerinde kullanılır. Elektriksel bağlantıları güvenli bir şekilde sağlar ve bu bağlantıların değiştirilmesini veya güncellenmesini kolaylaştırır. Paratoner iniş klemensleri, genellikle metalden imal edilen ve izolasyon malzemeleri ile kaplanan mekanik elemanlardır.

Hayır, paratonerler radyasyon yaymaz. Paratonerler, yıldırım çarpması durumunda binaları ve elektronik ekipmanları korumak için tasarlanmıştır. Ancak, geçmişte radyoaktif izotoplar kullanılarak üretilen paratonerler, iyonizasyon yoluyla radyasyon yayabiliyordu.

Paratoner montajı uzman kişiler tarafından yapılmalıdır; yanlış montaj sistemin etkinliğini azaltabilir veya hiç çalışmamasına yol açabilir. Genel montaj adımları: 1. İhtiyaç analizi ve yer seçimi. 2. Paratoner sistemi seçimi. 3. Montaj süreci: Paratoner başlığının yerleştirilmesi. İletkenlerin bağlanması. Topraklama sisteminin kurulması. 4. Test ve kontrol. Güvenlik önlemleri: İzolasyon. Kısa devre koruması. Eğitimli profesyoneller.