Paratoner Nedir, Nasıl Çalışır?
Paratoner, statik elektrik yüklü bulutlarla yeryüzü arasında oluşan şiddetli elektrik akımının insanlara, binalara, elektrikle çalışan cihazlara, elektrik tesisatına zarar vermeden doğrudan toprağa aktarılmasını sağlayan elektriksel güvenlik ekipmanıdır.
Paratoner, statik elektrik yüklü bulutlarla yeryüzü arasında oluşan şiddetli elektrik akımının insanlara, binalara, elektrikle çalışan cihazlara, elektrik tesisatına zarar vermeden doğrudan toprağa aktarılmasını sağlayan elektriksel güvenlik ekipmanıdır.
Paratoner topraklaması, elektrik çarpması ve yangın risklerinin önüne geçmek için bina dışından yapılmalı, izolasyon malzemesinin veya bina duvarının içinden geçirilmemeli, yakınında metal herhangi bir nesne olmamalıdır.
Elektrik akımını paratonerden toprağa aktaran iletken çıplak olmalıdır.
Yıldırım veya şimşeklerin oluşumu doğada belirli bir döngü içerisinde gerçekleşir.
Isınan yeryüzü, üzerindeki havayı ısıtır ve ısınan hava yükselir. Yükselen havadaki su buharı soğur ve bulutlar oluşur. Bulutların tepelerinde sıcaklık donma noktasının altına düşer.
Bulutların tepelerinde oluşan buz kristalleri birbirine sürtünerek statik elektriği oluşturur. Pozitif yükler bulutun üst kısmında negatif yükler ise alt kısmında yoğunlaşır.
Yüklerin yoğunluğu arttıkça bulutların içerisinde şimşekler veya bulutlar-zemin arasında yıldırım olarak adlandırılan, şiddetli elektrik akımı geçişiyle yüklerin deşarjı gerçekleşir.
Elektriğin keşfi milattan öncelere dayanmaktadır. Yakın tarihte elektrik alanında yapılan keşifler günümüz teknolojisinin temellerini oluşturmaktadır.
17. yy. başında W.Gilbert bazı maddelerin birbirlerine sürtündüğünde birbirlerine uyguladığı gücü tanımlamak için elektrik kelimesini kullanmıştır.
18. yy.’ın önemli bilim insanlarından olan B. Franklin, fırtınalar sonucu oluşan yıldırımların insanların yaralanma ve ölümlerine yol açması, binalarda yangın çıkması gibi olumsuzların önlemek için çalışmalarda bulunmuştur.
Yıldırım-elektrik arasındaki ilişkiyi ünlü uçurtma deneyi ile tanımlamış ve yıldırımlardan korunmak için paratoner prensibini ortaya çıkarmıştır.
Yıldırımın düşeceği nokta tahmin edilemez ve özellikle yüksek binalar, enerji nakil hatları, trafo merkezleri, sinyal verici istasyonlar, köprüler, havaalanları, akaryakıt dolum ve satış tesisleri, risk altındadır. Bu sebeple her yapının paratoner sistemi ayrı olarak yapılmalıdır.
Yıldırım çarpmalarının büyük çoğunluğu 30-40 kA aralığında olsa da 200 kA ve üzeri akım deşarjlarında yıldırım çarpmaları da olabilmektedir.
Yıldırım düşmesiyle oluşan gerilim ve akım dalgalanmasının etki yarıçapı 2 km’ye kadar çıkabilmektedir.
Yağışsız kuru havada, havanın izolasyon direnci 30 kV/cm’dir. Yağışlı havalarda yüklenmiş bulutlar arasındaki izolasyon direnci 0.5-10 kV/m değerlerine kadar düşmektedir.
Yıldırımdan korunma sistem ve bileşenlerine ait standartlar; EN 62305-1, EN 62305-2, EN 62305-3, EN 62305-4, EN 62561-1, EN 62561-3, EN 62561-6, EN 61643-21, EN 61024-1, NF C 17-102’dir.
Yıldırım, risk büyüklük değerlerine göre dört sınıfa ayrılmıştır. 1. Sınıf 3-200 kA, 2. Sınıf 5-150 kA, 3. Sınıf 10-100 kA, 4. Sınıf 16-100 kA aralıklarında potansiyele sahip bölgeleri ifade eder.
Yıldırımdan ve etkilerinden korunmak için iç yıldırımlık (LV-Low Voltage Parafudr ) ve dış yıldırımlık (paratoner) sistemleri kullanılır.
