TÜRK STANDARDI TURKISH STANDARD

Transkript

1 TÜRK STANDARDI TURKISH STANDARD TS EN Haziran 2007 ICS ; YILDIRIMDAN KORUNMA BÖLÜM 4: YAPILARDA BULUNAN ELEKTRİK VE ELEKTRONİK SİSTEMLER Protection against lightning Part 4: Electrical and electronic systems within structures TÜRK STANDARDLARI ENSTİTÜSÜ Necatibey Caddesi No.112 Bakanlıklar/ANKARA

2 Bugünkü teknik ve uygulamaya dayanılarak hazırlanmış olan bu standardın, zamanla ortaya çıkacak gelişme ve değişikliklere uydurulması mümkün olduğundan ilgililerin yayınları izlemelerini ve standardın uygulanmasında karşılaştıkları aksaklıkları Enstitümüze iletmelerini rica ederiz. Bu standardı oluşturan Hazırlık Grubu üyesi değerli uzmanların emeklerini; tasarılar üzerinde görüşlerini bildirmek suretiyle yardımcı olan bilim, kamu ve özel sektör kuruluşları ile kişilerin değerli katkılarını şükranla anarız. Kalite Sistem Belgesi İmalât ve hizmet sektörlerinde faaliyet gösteren kuruluşların sistemlerini TS EN ISO 9000 Kalite Standardlarına uygun olarak kurmaları durumunda TSE tarafından verilen belgedir. Türk Standardlarına Uygunluk Markası (TSE Markası) TSE Markası, üzerine veya ambalâjına konulduğu malların veya hizmetin ilgili Türk Standardına uygun olduğunu ve mamulle veya hizmetle ilgili bir problem ortaya çıktığında Türk Standardları Enstitüsü nün garantisi altında olduğunu ifade eder. TSEK Kalite Uygunluk Markası (TSEK Markası) TSEK Markası, üzerine veya ambalâjına konulduğu malların veya hizmetin henüz Türk Standardı olmadığından ilgili milletlerarası veya diğer ülkelerin standardlarına veya Enstitü tarafından kabul edilen teknik özelliklere uygun olduğunu ve mamulle veya hizmetle ilgili bir problem ortaya çıktığında Türk Standardları Enstitüsü nün garantisi altında olduğunu ifade eder. DİKKAT! TS işareti ve yanında yer alan sayı tek başına iken (TS 4600 gibi), mamulün Türk Standardına uygun üretildiğine dair üreticinin beyanını ifade eder. Türk Standardları Enstitüsü tarafından herhangi bir garanti söz konusu değildir. Standardlar ve standardizasyon konusunda daha geniş bilgi Enstitümüzden sağlanabilir. TÜRK STANDARDLARININ YAYIN HAKLARI SAKLIDIR.

3 Ön söz - Bu standard, CENELEC tarafından kabul edilen EN : 2006 standardı esas alınarak TSE Elektrik İhtisas Grubu na bağlı Elektroteknik Güvenlik ve Aydınlatma Özel Daimi Komitesi nce hazırlanmış ve TSE Teknik Kurulu nun 05 Haziran 2007 tarihli toplantısında Türk Standardı olarak kabul edilerek yayımına karar verilmiştir. - Bu standardın kabulü ile TS 622 (1990) iptal edilmiştir. - Bu standardda kullanılan bazı kelime ve/veya ifadeler patent haklarına konu olabilir. Böyle bir patent hakkının belirlenmesi durumunda TSE sorumlu tutulamaz.

4 İçindekiler 0 Giriş Kapsam Atıf yapılan standardlar ve/veya dokümanlar Terimler ve tarifler Elektrik sistemi Elektronik sistem İç sistemler Yıldırım elektromanyetik darbesi, LEMP Darbe Beyan darbe dayanım gerilim seviyesi, U W Yıldırımdan korunma seviyesi, LPL Yıldırımdan korunma bölgesi, LPZ LEMP ten korunma tedbirleri sistemi, LPMS Izgara benzeri uzaysal siper Toprak sonlandırma sistemi Kuşaklama şebekesi Topraklama sistemi Parafudur, SPD I imp ile deneye tâbi tutulan SPD I n ile deneye tâbi tutulan SPD Birleşik dalga ile deneye tâbi tutulan SPD Gerilim anahtarlamalı tip SPD Gerilim sınırlamalı tip SPD Birleşik tip SPD Koordineli SPD koruması LEMP ten korunma tedbirleri sisteminin (LPMS) tasarım ve tesisi LPMS nin tasarımı Yıldırımdan korunma bölgeleri (LPZ) LPMS deki temel koruma tedbirleri Topraklama ve kuşaklama Toprak sonlandırma sistemi Kuşaklama şebekesi Kuşaklama baraları LPZ sınırında kuşaklama Kuşaklama bileşenlerine ait malzemeler ve boyutlar Manyetik siperleme ve hat güzergâhı Uzaysal siperleme İç hatların siperlenmesi İç hatların güzergâhı Dış hatların siperlenmesi Manyetik siperlerin malzemeleri ve boyutları Koordineli SPD koruması LPMS nin yönetimi LPMS yönetim plânı LPMS nin muayenesi Bakım Ek A (Bilgi için) - Bir LPZ deki elektromanyetik ortamın değerlendirilmesine yönelik esaslar Ek B (Bilgi için) - Mevcut yapılardaki elektronik sistemler için LEMP ten korunma tedbirlerinin uygulaması Ek C (Bilgi için) - SPD koordinasyonu Ek D (Bilgi için) - Koordineli SPD korumasının seçimi ve tesisi Kaynaklar... 90

5 Yıldırımdan korunma Bölüm 4: Yapılarda bulunan elektrik ve elektronik sistemler 0 Giriş Bir hasar kaynağı olarak görülen yıldırım, çok yüksek enerjinin açığa çıktığı bir tâbiat olayıdır. Yıldırım çakmaları ile yüzlerce mega joule lük enerji açığa çıkar. Bir yapı içinde bulunan elektrik ve elektronik sistemdeki hassas elektronik cihazlarda hasar meydana gelmesi için mili joule ler mertebesinde enerjinin yeterli olabildiği durumla karşılaştırıldığında, bu donanımın bir parçasını korumak için ilâve koruma tedbirlerine ihtiyaç duyulacağı açıktır. Yıldırımdan kaynaklanan elektromanyetik etkilerin sebep olduğu, elektrik ve elektronik sistemlerdeki arızaların maliyetinin artmasından dolayı bu standarda olan ihtiyaç ortaya çıkmıştır. Önemli ölçüde sermaye maliyeti, büyüklük ve karmaşıklığa sahip tesisler (maliyet ve güvenlik nedenlerinden dolayı kesintilerin hiçbir şekilde istenmediği tesisler) için süreç kontrol ve güvenlik te dâhil olmak üzere, veri işlem ve depolama amacıyla kullanılan elektronik sistemlerin özel önemi vardır. Yıldırım, bir yapıda IEC de tanımlandığı gibi, aşağıda belirtildiği şekilde farklı tipte hasarlara sebep olabilir: D1 D2 D3 Dokunma ve adım gerilimlerinden dolayı canlılara zarar vermesi, Mekanik, ısıl, kimyasal ve patlama etkilerinden dolayı fiziki hasarlar meydana getirmesi, Elektromanyetik etkilerinden dolayı elektrik ve elektronik sistemlerde arızalara sebep olması. IEC , fiziki hasar risklerini ve canlılara verilecek zararları azaltmaya yönelik koruma tedbirleri ile ilgili olup, elektrik ve elektronik sistemlerin korunmasını kapsamamaktadır. Bu standard, bu nedenle yapılar içinde bulunan elektrik ve elektronik sistemlerdeki kalıcı arızalara ait riski azalmak için koruma tedbirleri hakkında bilgi sunmaktadır. Elektrik ve elektronik sistemlerdeki kalıcı arızaya, aşağıda belirtildiği şekilde yıldırım elektromanyetik darbesi sebep olmaktadır: a) Darbenin iletken bağlantılar üzerinden cihazlara iletim veya endükleme yoluyla gönderilmesi, b) Cihazların içine doğrudan ışınlanan elektromanyetik alanların etkisi. Yapılardaki darbeler, dışarıda veya içeride meydana gelebilir: - Yapı dışındaki darbeler, yıldırım çakmalarının binaya giren hatlara veya yere yakın çarpması ile meydana gelir ve bu hatlar üzerinden elektrik ve elektronik sistemlere iletilir, - Yapı içindeki darbeler, yıldırım çakmalarının yapıya veya yere yakın çarpması ile meydana gelir. Aşağıda belirtilen farklı mekanizmalardan dolayı kuplaj meydana gelebilir: - Direnç kuplajı (örneğin, toprak sonlandırma sisteminin toprak empedansı veya kablo siper direnci), - Manyetik alan kuplajı (örneğin, elektrik ve elektronik sistemlerdeki iletken bağlantı (kablaj) döngüleri veya kuşaklama iletkenlerinin endüktansı ile oluşan), - Elektrik alan kuplajı (çubuk antenin alması ile oluşan). Not - Elektrik alan kuplajının etkisi, manyetik alan kuplajı ile karşılaştırıldığında genellikle çok küçüktür ve dikkate alınmayabilir. Işıyan elektromanyetik alanlar, aşağıdakiler vasıtasıyla meydana gelebilir: 1

6 - Yıldırım kanalında doğrudan yıldırım akımının akması, - İletkenlerde kısmî yıldırım akımının akması (örneğin, IEC e uygun dış LPS ye ait iniş iletkenlerinde veya bu standarda uygun dış uzaysal zırh). 1 Kapsam Bu standard, bir yapıda bulunan elektrik ve elektronik sistemler için yıldırım elektromanyetik darbesinin sebep olduğu kalıcı arızalara karşı riski azaltma imkânı sağlayan LEMP ten korunma tedbirleri sisteminin (LPMS) tasarım, tesis, muayene bakım ve deneyi ile ilgili bilgileri kapsar Bu standard, elektronik sistemlerin yanlış fonksiyon göstermesine sebep olabilen yıldırım nedeniyle oluşan elektromanyetik girişimlere karşı korunmayı kapsamaz. Ancak, Ek A da verilen bilgiler, bu gibi bozulmaları değerlendirmek için de kullanılabilir. Elektromanyetik girişimlere karşı korunma tedbirleri, IEC ve IEC serisi [1] 1) kapsamındadır. Bu standard, optimum korunma etkinliğini elde etme amacıyla girişimde bulunulmak suretiyle, elektrik ve elektronik sistem tasarımcısı ile korunma tedbirleri tasarımcısı arasında işbirliği sağlamaya yönelik yol gösterici mahiyette bilgiler sağlamaktadır. Bu standard, elektrik ve elektronik sistemlerin ayrıntılı tasarımını kapsamaz. 2 Atıf yapılan standardlar ve/veya dokümanlar Bu standardda, tarih belirtilerek veya belirtilmeksizin diğer standard ve/veya dokümanlara atıf yapılmaktadır. Bu atıflar metin içerisinde uygun yerlerde belirtilmiş ve aşağıda liste hâlinde verilmiştir. Tarih belirtilen atıflarda daha sonra yapılan tâdil veya revizyonlar, atıf yapan bu standardda da tâdil veya revizyon yapılması şartı ile uygulanır. Atıf yapılan standard ve/veya dokümanın tarihinin belirtilmemesi hâlinde en son baskısı kullanılır. EN, ISO, IEC vb. Adı TS No 2) Adı No (İngilizce) (Türkçe) IEC :2001 IEC :2001 IEC :2002 Electrical installations of buildings Part 4-44: Protection for safety Protection against voltage disturbances and electromagnetic disturbances Electrical installations of buildings Part 5:53: Selection and erection of electrical equipment Isolation, switching and control Insulation coordination for equipment within low-voltage systems Part 1: Principles, requirements and tests IEC :1995 Electrical compatibility (EMC) Part 4-5: Testing and measurement techniques Surge immunity test IEC :1993 Electrical compatibility (EMC) Part 4-9: Testing and measurement techniques Pulse magnetic field immunity test TS EN Yalıtım koordinasyonu Alçak gerilim sistemlerinde kullanılan donanımlar için - Bölüm 1: İlkeler, kurallar ve deneyler TS EN * Elektromanyetik uyumluluk (EMU) - Bölüm 4-5: Deney ve ölçme teknikleri - Anî yükselmelere karşı bağışıklık deneyi TS EN Elektromanyetik uyumluluk (EMU) Bölüm 4-9: Deney ve ölçme teknikleri - Darbe şeklinde manyetik alan bağışıklık deneyi 1) Köşeli parantez içindeki rakamlar yararlanılan kaynaklara atıf yapmaktadır. 2) TSE Notu: Atıf yapılan standardların TS numarası ve Türkçe adı 3. ve 4. kolonda verilmiştir. işaretli olanlar bu standardın basıldığı tarihte İngilizce metin olarak yayımlanmış olan Türk Standardlarıdır. 2

7 EN, ISO, IEC vb. No Adı (İngilizce) TS No 2) Adı (Türkçe) IEC :1993 Electrical compatibility (EMC) Part 4-10: Testing and measurement techniques Damped oscillatory magnetic field immunity test IEC/TR :1997 IEC :1998 IEC :2002 IEC :2000 IEC :2004 IEC IEC IEC ITU-T Recommendation K.20:2003 ITU-T Recommendation K.21:2003 Electrical compatibility (EMC) Part 5: Installation and mitigation guidelines Section 2: Earthing and cabling Surge protective devices connecting to low-voltage power distribution systems Part 1: Performance requirements and testing methods Low voltage surge protective devices Part 12: Surge protective devices connected to low-voltage power disribution systems Selection and application principles Low voltage surge protective devices Part 21: Surge protective devices connected to telecommunications and signalling networks Performance requirements and testing methods Low voltage surge protective devices Part 22: Surge protective devices connected to telecommunications and signalling networks Selection and application principles Protection against lightning. Part 1: General principles Protection against lightning. Part 2: Risk management Protection against lightning. Part 3: Physical damage to structures and life hazard Resistibility of telecommunication equipment installed in a telecommunications centre to overvoltages and overcurrents Resistibility of telecommunication equipment installed in customer premises to overvoltages and overcurrents TS EN Elektromanyetik uyumluluk (EMU) - Bölüm 4-10 Deney ve ölçme teknikleri - Sönümlü osilasyonlu manyetik alan bağışıklık deneyi TS EN * TS EN Yıldırımdan korunma - Bölüm 1: Genel kurallar TS EN Yıldırımdan Korunma - Bölüm 2: Risk Yönetimi TS EN Yıldırımdan Korunma - Bölüm 3; Yapılarda fiziksel hasar ve hayatî tehlike Terimler ve tarifler Bu standardın amacı bakımından IEC serisini oluşturan diğer bölümlerinde verilenler de dâhil, aşağıdaki terimler ve tarifler uygulanır. 3.1 Elektrik sistemi Alçak gerilim güç besleme bileşenlerinden oluşan sistem 3

8 3.2 Elektronik sistem Haberleşme cihazları, bilgisayar, kontrol ve enstrümantasyon sistemleri, radyo sistemleri, güç elektroniği tesisleri gibi hassas elektronik bileşenlerden oluşan sistem. 3.3 İç sistemler Bir yapı içindeki elektrik ve elektronik sistemler. 3.4 Yıldırım elektromanyetik darbesi, LEMP Yıldırım akımının elektromanyetik etkisi. Not - LEMP, ışıma yoluyla yayılan darbe elektromanyetik alan etkileri de dâhil iletim yoluyla yayılan darbeleri içerir. 3.5 Darbe LEMP in sebep olduğu aşırı gerilim veya aşırı akım şeklinde ortaya çıkan geçici rejim dalgası. Not - LEMP in sebep olduğu darbeler, (kısmî) yıldırım akımlarından, tesisat döngülerindeki endüksiyon etkilerinden ve SPD nin hemen çıkışında arta kalan tehdit şeklinde ortaya çıkabilir. 3.6 Beyan darbe dayanım gerilim seviyesi, U W Aşırı gerilimlere karşı donanıma ait tesisatın belirtilen dayanma kapasitesini karakterize eden ve imalâtçı tarafından donanıma veya donanımın bir bölümüne tahsis edilen darbe dayanım gerilimi. Not Bu standardın amacı bakımından, sadece gerilimli iletkenlerle toprak arasındaki dayanma gerilimi dikkate alınmıştır. 3.7 Yıldırımdan korunma seviyesi, LPL İlgili en büyük ve en küçük tasarım değerlerinin, doğal olarak meydana gelen yıldırımdakini aşmayacağı ihtimaline göre yıldırım akımı parametre değerleri takımıyla ilgili sayı. Not - Yıldırımdan korunma seviyesi, yıldırım akımı parametrelerine ait ilgili takıma göre korunma tedbirlerini tasarlamak amacıyla kullanılır. 3.8 Yıldırımdan korunma bölgesi, LPZ Yıldırıma ait elektromanyetik ortamın tanımlandığı bölge. Not - Bir LPZ nin bölge sınırlarının, fiziki sınırlar (örneğin, duvarlar, zemin ve tavan) olması gerekli değildir. 3.9 LEMP ten korunma tedbirleri sistemi, LPMS LEMP e karşı iç sistemler için koruma tedbirleri ile ilgili komple sistem Izgara benzeri uzaysal siper Açıklıklar vasıtasıyla karakterize edilen manyetik siper. Not Bir bina veya oda için, ızgara benzeri uzaysal siper, tercihen, yapıdaki doğal metal bileşenlerin birbirlerine bağlanması suretiyle yapılır (örneğin, betondaki takviye çubukları, metal çerçeveler ve metal destekler) Toprak sonlandırma sistemi Dış LPS nin yıldırım akımını iletmeyi ve toprağa dağıtmayı amaçlayan bölümü Kuşaklama şebekesi Yapıya ve iç sistemlere ait bütün iletken bölümlerin (gerilimli iletkenler hariç) oluşturduğu şebeke ile toprak sonlandırma sisteminin birbirlerine bağlanması Topraklama sistemi Hava sonlandırma sistemi ile kuşaklama şebekesini birleştiren komple sistem. 4

9 3.14 Parafudur, SPD Geçici rejim aşırı gerilimlerini sınırlamak ve darbe akımını başka yöne çevirmek amacıyla kullanılan eleman. Bu eleman, en az bir adet doğrusal olmayan bileşen içerir I imp ile deneye tâbi tutulan SPD I imp darbe deney akımına karşılık gelmesi gereken 10/350 µs lik tipik darbe biçimli kısmî yıldırım akımına dayanan SPD ler. Not - Güç hatları için, uygun deney akımı I imp, IEC de Sınıf I e ait deney işlemlerinde tanımlanmıştır I n ile deneye tâbi tutulan SPD I n darbe deney akımına karşılık gelmesi gereken 8/20 µs lik tipik darbe biçimli endüklenen darbe akımına dayanan SPD ler. Not - Güç hatları için, uygun deney akımı I n, IEC de Sınıf II ye ait deney işlemlerinde tanımlanmıştır Birleşik dalga ile deneye tâbi tutulan SPD I SC darbe deney akımına karşılık gelmesi gereken ve 8/20 µs lik tipik darbe biçimli endüklenen darbe akımına dayanan SPD ler. Not - Güç hatları için, uygun birleşik dalga deneyi, 2 Ώ luk birleşik dalga jeneratörünün açık devre gerilimi U oc 1,2/50 µs ve kısa devre akımı I sc 8/20 µs şeklinde belirtilerek, IEC de Sınıf III e ait deney işlemlerinde tanımlanmıştır Gerilim anahtarlamalı tip SPD Darbe mevcut olmadığında yüksek empedansa, ancak bir gerilim darbesine tepki verdiğinde aniden değişen düşük değerdeki bir empedansa sahip olabilen SPD. Not 1- Gerilim anahtarlama elemanları olarak kullanılan bileşenlere ait yaygın örnekler, kıvılcım atlama aralıklarını, gaz deşarjlı lâmbaları (GDL), tristörleri (silikon kontrollü doğrultucular) ve triakları içermektedir. Bu SPD ler, bazen crowbar tipi olarak adlandırılır. Not 2- Bir gerilim anahtarlama elemanı, sürekli olmayan gerilim/akım karakteristiğine sahiptir Gerilim sınırlamalı tip SPD Darbe mevcut olmadığında yüksek empedansa ancak, darbe akım ve geriliminin artması ile sürekli olarak azalan empedansa sahip olabilen SPD. Not 1 - Doğrusal olmayan elemanlar olarak kullanılan bileşenlere ait yaygın örnekler, varistörler ve bastırıcı diyotları içermektedir. Bu SPD ler, bazen kırpıcı tip olarak adlandırılır Not 2 - Bir gerilim sınırlama elemanı, sürekli gerilim/akım karakteristiğine sahiptir Birleşik tip SPD Gerilim anahtarlamalı ve gerilim sınırlamalı tipindeki bileşenleri birlikte bulunduran ve uygulanan gerilime bağlı olarak gerilim anahtarlama, gerilim sınırlama veya hem gerilim anahtarlama ve hem de gerilim sınırlama davranışı gösterebilen SPD Koordineli SPD koruması Elektrik ve elektronik sistemlerdeki arızaları azaltmak için uygun bir şekilde seçilen, koordine edilen ve tesis edilen SPD takımı. 4 LEMP ten korunma tedbirleri sisteminin (LPMS) tasarım ve tesisi Yıldırım elektromanyetik darbesinden (LEMP) dolayı elektrik ve elektronik sistemler hasara uğramaktadır. Bu sebeple, yapı içindeki sistemlerin arızalanmasını önlemek için LEMP ten korunma tedbirlerinin alınmasına ihtiyaç duyulmaktadır. 5

10 LEMP e karşı koruma, yıldırımdan korunma bölgesi (LPZ) kavramına dayanmaktadır. Bu kavramda, korunması gereken sistemlerin bulunduğu hacim LPZ ler şeklinde bölünmelidir. Bu bölgeler, teorik olarak, LEMP şiddet derecesinin mahfaza içine alınan içteki sistemlerin dayanma seviyesi ile uyumlu olduğu uzay hacimlerine tahsis edilir (Şekil 1). Birbirini takip eden bölgeler, LEMP şiddet derecesindeki önemli değişiklikler ile karakterize edilir. LPZ nin sınırı, kullanılan korunma tedbirleri ile tanımlanır (Şekil 2) Not - Bu şekilde, bir yapının iç LPZ lere bölünmesi ile ilgili bir örnek gösterilmiştir. Yapıya giren bütün metal hizmet tesisatları, LPZ 1 e ait sınırda kuşaklama baraları vasıtasıyla kuşaklanmıştır. İlave olarak, LPZ 2 ye giren (örneğin, bilgisayar odası) iletken hizmet tesisatları LPZ 2 ye ait sınırda kuşaklama baraları vasıtasıyla kuşaklanmıştır. Şekil 1 Farklı LPZ lere bölme ile ilgili genel prensip 6

11 Şekil 2a Uzaysal siperler ve koordineli SPD koruması kullanan LPMS İletim yoluyla yayılan darbelere karşı ( U 2 << U 0 ve I 2 << I 0 ) ve ışıma yoluyla yayılan manyetik alanlara karşı ( H 2 << H 0 ) iyi korunan cihazlar. Şekil 2b LPZ 1 e ait uzaysal siper kullanan LPMS ve LPZ 1 e ait girişte SPD koruması İletim yoluyla yayılan darbelere karşı ( U 1 < U 0 ve I 1 < I 0 ) ve ışıma yoluyla yayılan manyetik alanlara karşı ( H 1 < H 0 ) korunan cihazlar. 7

12 Şekil 2c LPZ 1 in girişinde iç hat siperlemesini kullanan LPMS ve SPD koruması İletim yoluyla yayılan darbelere karşı ( U 2 < U 0 ve I 2 < I 0 ) ve ışıma yoluyla yayılan manyetik alanlara karşı ( H 2 < H 0 ) korunan cihazlar. Şekil 2d Sadece koordineli SPD koruması kullanan LPMS İletim yoluyla yayılan darbelere karşı U 2 << U ve I 2 << I 0 ) korunmuş, ancak ışıma yoluyla yayılan manyetik alanlara karşı ( H 0 ) korunan cihazlar. ( 0 Not 1 - SPD ler aşağıdaki noktalara yerleştirilebilir (ayrıca Madde D.1.2 ye bakılmalıdır): - LPZ 1 in sınırında (örneğin, MB ana dağıtım panosunda) - LPZ 2 nin sınırında (örneğin, SB sekonder dağıtım panosunda) - Cihazlarda veya bunlara yakın noktalarda (örneğin, SA priz çıkışlarında) Not 2 - Ayrıntılı tesisat kuralları için ayrıca IEC e bakılmalıdır. Not 3 - Siperli ( ) ve sipersiz ( ) sınır Şekil 2 LEMP e karşı korunma Muhtemel LEMP karşı korunma tedbirleri sistemleri (LPMS) ile ilgili örnekler 8

13 LEMP ten dolayı elektrik ve elektronik sistemlerdeki kalıcı arızalara aşağıdakiler sebep olabilir: - Darbenin iletme ve endükleme yoluyla bağlantı iletkenleri üzerinden cihazlara gönderilmesi, - Işıma yoluyla yayılan elektromanyetik alanların doğrudan cihaza çarpması. Not 1 - Elektromanyetik alanların doğrudan cihaza çarpmasından dolayı meydana gelen arızalar, ilgili EMU ürün standardlarında tanımlandığı gibi donanımın radyo frekans yayılım deneyleri ile bağışıklık deneylerine uygun olması şartıyla, ihmal edilebilir. Not 2 - İlgili EMU ürün standardlarına uygun olmayan donanım için, donanım üzerine doğrudan çarpan elektromanyetik alanlara karşı korunmanın nasıl sağlanacağına dair bilgiler Ek A da verilmiştir. Işıma yoluyla yayılan manyetik alanlara karşı donanımın dayanım seviyesinin, IEC ve IEC a uygun olarak seçilmesi gereklidir. 4.1 LPMS nin tasarımı LPMS, donanımı darbelere ve elektromanyetik alanlara karşı korumak için tasarımlanabilir. Aşağıda açıklananlarla ilgili olarak Şekil 2 de örnekler verilmiştir: Uzaysal siperler ve koordineli SPD koruması kullanan bir LPMS, ışıma yoluyla yayılan manyetik alanlara ve iletim yoluyla yayılan darbelere karşı koruma sağlayacaktır (Şekil 2a). Kaskatlı uzaysal siperler ve koordineli SPD ler, manyetik alan ile darbeleri daha düşük bir tehdit seviyesine kadar azaltabilir. LPZ 1 in uzaysal siperini ve LPZ 1 in girişindeki SPD yi kullanan bir LPMS, ışıma yoluyla yayılan manyetik alana ve iletim yoluyla yayılan darbelere karşı cihazları koruyabilir (Şekil 2b). Not 1 - Manyetik alanın çok yüksek değerde kalması (LPZ 1 in siperleme etkinliğinin düşük olmasından dolayı) veya darbe genliğinin çok yüksek değerde kalması (SPD nin yüksek gerilim koruma seviyesinden ve SPD nin çıkışında iletken bağlantılar üzerindeki endüksiyon etkilerinden dolayı) durumunda, koruma yeterli olmayacaktır. Siperli donanım mahfazaları ile birleştirilen siperli hatlar kullanılarak oluşturulan bir LPMS, ışıyan manyetik alanlara karşı ve LPZ 1 in girişindeki SPD ise iletilen darbelere karşı koruma sağlayacaktır (Şekil 2c). Daha düşük tehdit oluşturan darbe seviyesini elde etmek için, yeterli düşük gerilim koruma seviyesine erişmek amacıyla özel bir SPD gerekli olabilir (örneğin, içerde ek koordineli kademeler) Koordineli SPD koruma sistemi kullanılarak oluşturulan bir LPMS, sadece ışıyan manyetik alanlara duyarlı olmayan donanımı korumak için uygundur. Bunun nedeni, SPD lerin sadece iletilen darbelere karşı koruma sağlayacak olmasıdır (şekil 2d). Koordineli SPD ler kullanılarak daha düşük tehdit oluşturan darbe seviyeleri elde edilebilir. Not 2 - Şekil 2a ila Şekil 2c ye göre çözümler, EMU ürün standartlarına uygun olmayan donanım için özellikle tavsiye edilmektedir. Not 3 - Sadece eş potansiyel kuşaklama SPD lerini kullanan IEC e uygun bir LPS, hassas elektrik ve elektronik sistemlerin arızasına karşı etkin koruma sağlamaz. Kafes boyutlarını azaltmak ve uygun SPD leri seçmek suretiyle LPS de iyileştirme sağlanabilir, böylece LPMS nin etkin bir bileşeni haline getirilmiş olur. 4.2 Yıldırımdan korunma bölgeleri (LPZ) Yıldırım tehdidi ile ilgili olarak, aşağıda belirtilen LPZ tanımları yapılmıştır (IEC ). Dış bölgeler LPZ 0 LPZ 0 A Zayıflatmasız yıldırım elektromanyetik alanlardan dolayı tehdidin meydana geldiği ve iç sistemlerin tam veya kısmî yıldırım darbe akımına maruz kalabildiği alan. LPZ 0 aşağıdaki alt bölgelere ayrılır: Doğrudan yıldırım çakması ve tam yıldırım elektromanyetik alandan dolayı tehdidin meydana geldiği bölge. İç sistemler, tam yıldırım darbe akımına maruz kalabilir. 9

14 LPZ 0 B Doğrudan yıldırım çakmalarına karşı korunan bölge, ancak bu bölgede tehdit oluşturan tam yıldırım elektromanyetik alandır. İç sistemler, kısmî yıldırım darbe akımlarına maruz kalabilirler. İç bölgeler (doğrudan yıldırım çakmalarına karşı korumalı) LPZ 1 Darbe akımının akım paylaşımı ve sınırdaki SPD ler vasıtasıyla sınırlandırıldığı bölge. Uzaysal siperleme yıldırım elektromanyetik alanını zayıflatabilir. LPZ 2..n Darbe akımının akım paylaşımı ve sınırdaki ilâve SPD ler vasıtasıyla daha fazla sınırlandırıldığı bölge. İlave uzaysal siperleme, yıldırım elektromanyetik alanının daha fazla zayıflatılması amacıyla kullanılabilir. LPZ ler, LPMS nin tesis edilmesi (örneğin, koordineli SPD lerin ve/veya manyetik siperlemenin tesis edilmesi) ile oluşturulur (Şekil 2). Korunması gereken donanımın sayısı, tipi ve dayanım seviyesine bağlı olarak uygun LPZ tanımlanabilir. Bunlar küçük yerel bölgeleri (örneğin, donanım mahfazaları) veya geniş yekpare bölgeleri (örneğin, bütün yapının hacmi) içine alabilir (Şekil B.2) Aynı mertebedeki LPZ lerin birbirlerine bağlanması, iki ayrı yapının elektrik veya işaret hatları ile bağlanması veya SDP lerin gereken sayıda azaltılmasının zorunlu olması durumunda gerekli olabilir (Şekil 3). 1,i 2 Not - Şekil 3a da, elektrik veya işaret hatları ile bağlanmış iki LPZ 1 gösterilmiştir. Her iki LPZ 1 in birbirlerinden onlarca veya yüzlerce metre aralıklı, ayrı topraklama sistemlerine sahip ayrı yapıları temsil etmeleri durumunda, özel önlem alınmalıdır. Bu durumda, yıldırım akımının büyük bir bölümü, korunmamış olan bağlantı hatları boyunca akabilir. i kısmî yıldırım akımları Not - Şekil 3b de, siperlerin kısmî yıldırım akımlarını taşıyabilme imkânı olması şartıyla, her iki LPZ 1 i birbirine bağlayan siperli kablolar veya siperli kablo kanalları kullanılarak bu problemin çözülebildiği görülmektedir. Siper boyunca gerilim düşümünün çok yüksek olmaması durumunda SPD ler kullanılmayabilir. Şekil 3a SPD kullanılarak iki LPZ 1 in birbirine bağlanması Şekil 3b Siperli kablolar veya siperli kablo kanalları kullanılarak iki LPZ 1 in birbirine bağlanması 10

15 Not - Şekil 3c de, elektrik veya işaret hatları ile bağlanmış iki LPZ 2 gösterilmiştir. Çünkü, hatlar LPZ 1 in tehdit seviyesine maruz kalmıştır. Her LPZ 2 girişine SPD gereklidir. Not - Şekil 3d de, her iki LPZ 2 yi birbirine bağlayan siperli kablolar veya siperli kablo kanallarının kullanılması durumunda,. bu gibi girişimlerin önlenebildiği ve SPD lerin kullanılmayabildiği görülmektedir. Şekil 3c SPD kullanılarak iki LPZ 2 nin birbirine bağlanması Şekil 3d Siperli kablolar veya siperli kablo kanalları kullanılarak iki LPZ 2 nin birbirine bağlanması Şekil 3 Birbirlerine bağlanmış LPZ örnekleri Özel hallerde bir LPZ nin bir başka LPZ nin içine doğru genişletilmesine ihtiyaç olabilir veya gerekli SPD sayısı azaltılarak kullanılabilir (Şekil 4). Bir LPZ deki elektromanyetik ortamın ayrıntılı değerlendirilmesi, Ek A da açıklanmıştır. 11

16 Not - Şekil 4a da, bir transformatör vasıtasıyla beslenen bir yapı gösterilmektedir. Transformatörün yapının dışına yerleştirilmiş olması durumunda, sadece yapıya giren alçak gerilim hatlarının SPD ler vasıtasıyla korunması gerekir. Transformatörün binanın içine yerleştirilmesi durumunda, yapı sahibinin genellikle, yüksek gerilim tarafında koruma tedbirlerinin almasına izin verilmez. Şekil 4a Transformatör yapı dışında Not - Şekil 4b de, LPZ 0 ı LPZ 1 içinde genişletmek suretiyle problemin çözülebileceği gösterilmiştir. Bu durumda sadece alçak gerilim tarafında tekrar SPD lere gerek duyulur. Şekil 4b Transformatör yapı içinde (LPZ 0, LPZ 1 içinde genişletilmiş) Not - Şekil 4c de, bir elektrik veya işaret hattı ile beslenen LPZ 2 gösterilmiştir. Bu hat için, birisi LPZ 1 in sınırında ve diğeri ise LPZ 2 nin sınırında olan iki adet koordineli SPD ye ihtiyaç vardır. Not - Şekil 4d de, siperli kablolar veya kablo kanalları kullanılarak LPZ 2 nin LPZ 1 içinde genişletilmesi durumunda, hattın LPZ 2 içine doğrudan doğruya girebildiği ve sadece bir SPD ye ihtiyaç olduğu gösterilmektedir. Ancak, bu SPD, tehdidi hemen LPZ 2 nin seviyesine düşürecektir. Şekil 4c İki adet koordineli SPD (0/1) ve SPD (1/2) ye ihtiyaç duyulması Şekil 4d Sadece bir adet SPD ye (0/1/2) ihtiyaç duyulması (LPZ 2, LPZ 1 içinde genişletilmiş) Şekil 4 Genişletilmiş yıldırımdan korunma bölgeleri için örnekler 12

17 4.3 LPMS deki temel koruma tedbirleri LEMP e karşı korunma tedbirleri aşağıdakileri kapsamaktadır: Topraklama ve kuşaklama (Madde 5) Topraklama sistemi, yıldırım akımlarını toprağa iletmeli ve dağıtmalıdır. Kuşaklama şebekesi, potansiyel farklarını en düşük seviyeye indirmeli ve manyetik alanları azaltabilmelidir. Manyetik siperleme ve hat güzergâhı (Madde 6) Uzaysal siperleme, binaya doğrudan veya yakınına çakan yıldırımdan meydana gelen LPZ içindeki manyetik alanları zayıflatır ve içteki darbeleri azaltır. Siperli kablolar veya kablo kanalları kullanılarak iç hatların siperlenmesi, içte endüklenen darbeleri en düşük seviyeye indirir. İç hatların takip ettiği güzergâh, endüksiyon döngülerini en aza indirebilir ve içteki darbeleri azaltır. Not 1 - Uzaysal siperleme, içteki hatların siperlenmesi ve güzergâhının belirlenmesi birleştirilmiş olabilir veya ayrı ayrı kullanılabilir. Yapıya giren dıştaki hatların siperlenmesi, iç sistemler üzerinde iletim yoluyla meydana gelen darbeleri azaltır. Koordineli SPD koruması (Madde 7) Koordineli SPD koruması, dıştaki ve içteki darbelerin etkilerini sınırlar. Topraklama ve kuşaklama, yapıya her giriş noktasında, özellikle, her iletken hizmet tesisatının doğrudan veya bir eş potansiyel kuşaklama SPD si üzerinden kuşaklanarak sürekli sağlanmalıdır. Not 2 - IEC e uygun yıldırım eş potansiyel kuşaklaması, sadece tehlikeli kıvılcım atlamalarına karşı koruma sağlamaktadır. Darbelere karşı iç sistemlerin korunması, bu standarda göre koordineli SPD korumasını gerektirir. Diğer LEMP ye karşı korunma tedbirleri, kendi başına veya birleşik olarak kullanılabilir. LEMP e karşı korunma tedbirleri, tesisatın bulunduğu yerdeki beklenen operasyonel zorlamalara dayanmalıdır (örneğin, sıcaklık, nem, korozyona sebep olan atmosfer, titreşim, gerilim ve akım zorlamaları). LEMP ye karşı korunma tedbirlerinin en uygun olanının seçimi, teknik ve ekonomik faktörler göz önünde bulundurularak ve IEC ye uygun risk değerlendirmesi kullanılarak yapılmalıdır. Mevcut yapılardaki elektronik sistemlerle ilgili LEMP ye karşı korunma tedbirlerinin uygulanması hakkında pratik bilgiler Ek B de verilmiştir. Not 3 - LEMP ye karşı korunma tedbirlerinin uygulanmasına yönelik daha fazla bilgi IEC te bulunabilir. 5 Topraklama ve kuşaklama Uygun topraklama ve kuşaklama, aşağıdakilerle birleştirilen komple bir topraklama sistemine dayanmaktadır (Şekil 5): - Toprak sonlandırma sistemi (yıldırım akımını toprağa dağıtan) ve - Kuşaklama şebekesi (potansiyel farklarını en düşük seviyeye indiren ve manyetik alanı azaltan). 13

18 Not - Çizilen bağlantıların tümü, kuşaklanmış yapı metal elemanları veya kuşaklama bağlantılarıdır. Bunlardan bazıları, ayrıca yıldırımı yakalamaya, yıldırım akımını iletmeye ve toprağa dağıtmaya yardım edebilir. Şekil 5 Toprak sonlandırma sistemi ile birbirlerine bağlanmış kuşaklama şebekesinden oluşan üç boyutlu topraklama sistemine ait örnek 5.1 Toprak sonlandırma sistemi Yapının toprak sonlandırma sistemi, IEC e uygun olmalıdır. Sadece elektrik sistemlerinin bulunduğu yapılarda, A tipi bir toprak düzenlemesi kullanılabilir, ancak, B tipi topraklama düzenlemesi tercih edilir. Elektronik sistemlerin bulunduğu yapılarda B tipi topraklama düzenlemesi tavsiye edilir. Yapı etrafındaki halka toprak elektrodu veya temel çevresinde beton içindeki halka toprak elektrodu, yapının altında ve etrafında kafes biçimli şebeke (tipik olarak 5 m aralıklı kafes genişliğine sahip) ile birleştirilmelidir. Bu durum, toprak sonlandırma sisteminin performansını büyük ölçüde artırır. Bodrumun betonarme zemini, iyi tanımlanmış birbirine bağlı bir kafes oluşturması ve tipik olarak her 5 m de bir toprak sonlandırma sistemine bağlanmış olması durumunda, betonarme zemin ayrıca uygundur. Bir tesisin kafes biçimli toprak sonlandırma sistemine ait bir örnek Şekil 6 da verilmiştir. 14

19 Açıklamalar: 1 Kafes biçimli takviye şebekesine sahip bina 2 Tesis içindeki kule 3 Kendi başına bulunan donanım 4 Kablo tavası Şekil 6 Bir tesisteki kafes biçimli toprak sonlandırma sistemi Ayrı topraklama sistemlerine bağlanmış içteki iki sistem arasındaki potansiyel farklarını azaltmak için, aşağıdaki metotlar uygulanabilir: - Elektrik kabloları gibi aynı yollardan geçirilen muhtelif paralel kuşaklama iletkenleri veya her iki topraklama sistemi içinde tümleştirilmiş ızgara benzeri betonarme kanallarda mahfaza içine alınmış kablolar (veya sürekli olarak kuşaklanmış metal borular) - Yeterli kesite sahip siperlerle siperlenmiş ve her iki ucunda ayrı topraklama sistemlerine kuşaklanmış kablolar 5.2 Kuşaklama şebekesi İçteki LPZ içinde bütün donanımlar arasındaki tehlikeli potansiyel farklarını önlemek için düşük empedanslı kuşaklama şebekesine ihtiyaç vardır. Bundan başka, bir kuşaklama şebekesi ayrıca manyetik alanı da azaltır (Ek A). Bu durum, yapının iletken bölümlerini veya içteki sistemlere ait bölümleri birleştiren kafes biçimli kuşaklama şebekesi ve her LPZ nin sınırında doğrudan metal bölümler veya iletken tesisatın kuşaklanması veya uygun SPD ler kullanılması suretiyle gerçekleştirilebilir. 15

20 Kuşaklama şebekesi, tipik olarak 5 m lik kafes genişliğine sahip üç boyutlu kafes biçimli yapı olarak düzenlenebilir (Şekil 5). Bu durum, yapı içinde veya üzerindeki metal bileşenlerin (beton takviye, asansör rayları, vinçler, metal çatılar, metal ön cepheler, pencereler ve kapıların metal çerçeveleri, metal zemin çerçeveleri, hizmet tesisat boruları ve kablo tavaları gibi) birbirlerine birden fazla bağlantı yapılmasını gerektirir. Kuşaklama baraları (örneğin, halka kuşaklama baraları, yapının farklı seviyelerindeki muhtelif kuşaklama baraları) ve LPZ nin manyetik siperleri aynı şekilde entegre edilmelidir. Kuşaklama şebekeleri ile ilgili örnekler Şekil 7 ve şekil 8 de gösterilmiştir. Açıklamalar: 1 Hava sonlandırma iletkeni 2 Çatı parapetinin metal kaplaması 3 Çelik takviye çubukları 4 Takviye üstüne konmuş kafes iletkenler 5 Kafes iletkene ait ek yeri 6 İçteki kuşaklama barasına ait ek yeri 7 Kaynak veya sıkıştırma ile yapılan bağlantı 8 Rasgele bağlantı 9 Betondaki çelik takviye (kafes iletkenle üst üste konmuş) 10 Halka toprak elektrodu (varsa) 11 Temel toprak elektrodu a b Üst üste konmuş metal iletkenler için 5 m lik tipik mesafe Bu kafesi takviyeye bağlamak için 1 m lik tipik mesafe Şekil 7 Eş potansiyel kuşaklama için bir yapıdaki takviye çubuklarının kullanılması 16

21 Açıklamalar: 1 Elektrik güç donanımı 2 Çelik kiriş 3 Dış cephedeki metal kaplama 4 Kuşaklama ek yeri 5 Elektrik veya elektronik donanım 6 Kuşaklama barası 7 Betondaki çelik takviye (kafes iletkenlerle üst üste konmuş) 8 Temel topraklama elektrodu 9 Farklı hizmet tesisatları için ortak giriş yeri Şekil 8 Çelik takviyeli bir yapıda eş potansiyel kuşaklama 17

22 İç sistemlere ait iletken bölümler (örneğin, dolaplar, mahfazalar, raflar) ve koruyucu toprak iletkenleri, aşağıdaki konfigürasyonlara uygun olarak kuşaklama şebekesine bağlanmalıdır (Şekil 9): Kuşaklama şebekesi Kuşaklama iletkeni Donanım Kuşaklama şebekesine kuşaklama noktası ERP Topraklama referans noktası S s Yıldız noktası ile entegre edilmiş yıldız nokta konfigürasyonu Kafesle entegre edilmiş kafes biçimli konfigürasyon M m Şekil 9 Kuşaklama şebekesi içinde elektronik sistemlerin entegrasyonu 18

23 S konfigürasyonunun kullanılması durumunda, iç sistemlerin bütün metal bileşenleri (örneğin dolaplar, mahfazalar, raflar), topraklama sisteminden izole edilmelidir. S konfigürasyonu, S s tipini meydana getirmek üzere, toprak referans noktası (ERP) olarak davranan tek bir kuşaklama barası vasıtasıyla topraklama sistemine entegre edilmelidir. S konfigürasyonu kullanıldığında, münferit donanımlar arasındaki bütün hatlar, endüksiyon döngülerini önlemek için yıldız konfigürasyonunu izleyen kuşaklama iletkenleri ile paralel gitmelidir. İç sistemlerin bağıl olarak küçük bölgelere yerleştirilmesi ve bütün hatların sadece bir noktada bölgeye girmesi durumunda, S konfigürasyonu kullanılabilir. M konfigürasyonunun kullanılması durumunda, iç sistemlerin bütün metal bileşenleri (örneğin dolaplar, mahfazalar, raflar), topraklama sisteminden izole edilmemeli, ancak M m tipini meydana getirmek üzere, birden fazla kuşaklama noktaları vasıtasıyla topraklama sistemine entegre edilmelidir. M konfigürasyonu, pek çok hattın donanıma ait münferit parçaları arasından geçmesi ve hatların yapıya muhtelif noktalardan girmesi durumunda, bağıl olarak geniş bölgeler veya tüm yapı üzerine yayılmış iç sistemler için tercih edilir. Karmaşık sistemlerde, her iki konfigürasyona (M ve S konfigürasyonu) ait avantajlar, birleşim 1 i (S s nin M ile birleşimi) veya birleşim 2 yi (M s nin M m ile birleşimi) meydana getirmek üzere, Şekil 10 da gösterildiği gibi birleştirilebilir. Kuşaklama şebekesi Kuşaklama iletkeni Donanım Kuşaklama şebekesine kuşaklama noktası ERP Topraklama referans noktası S s Yıldız nokta ile entegre edilmiş yıldız nokta konfigürasyonu M m Kafesle entegre edilmiş kafes biçimli konfigürasyon Yıldız noktası ile entegre edilmiş kafes biçimli konfigürasyon M s Şekil 10 Kuşaklama şebekesi içinde elektronik sistemlerin entegrasyon metodu ile ilgili birleşimler 19

24 5.3 Kuşaklama baraları Kuşaklama baraları aşağıdakileri kuşaklamak için tesis edilmelidir: - Bir LPZ ye giren bütün iletken hizmet tesisatları (doğrudan veya uygun SPD ler kullanılmak suretiyle), - PE, koruyucu toprak iletkeni, - İç sistemlere ait metal bileşenler ( örneğin dolaplar, mahfazalar, raflar), - Binanın çevresi ve içinde LPZ ye ait manyetik siperler. Verimli kuşaklama için aşağıda verilen tesisat kuralları önemlidir: - Bütün kuşaklama tedbirleri ile ilgili temel ilke kuşaklama şebekesinin düşük empedanslı olmasıdır, - Kuşaklama baraları, mümkün olan en kısa güzergâh takip edilmek suretiyle (0,5 m den daha uzun olmayan kuşaklama iletkenleri kullanılmak suretiyle), topraklama sistemine bağlanmalıdır, - Kuşaklama baraları ve kuşaklama iletkenlerinin malzeme ve boyutları Madde 5.5 e uygun olmalıdır, - SPD, endüktif gerilim düşümlerini en düşük seviyeye indirmek için gerilimli iletkenlerde dâhil olmak üzere, kuşaklama baralarına mümkün olan en kısa bağlantılar yapılarak bağlanmalıdır, - Devrenin korunmalı tarafında (bir SPD den sonra), karşılıklı endüksiyon etkileri döngü alanlarını en aza indirmek veya siperli kablolar veya kablo kanalları kullanılmak suretiyle en az seviyeye indirilmelidir. 5.4 LPZ sınırında kuşaklama Bir LPZ tanımlandığında, LPZ sınırından geçen bütün metal bölümler ve ve hizmet tesisatları (örneğin, metal borular, güç hatları ve işaret hatları) için kuşaklama yapılmalıdır. Not - LPZ 1 e giren hizmet tesisatlarının kuşaklanmasında, isteklerde uyuşmazlık olabilme ihtimali dikkate alınarak, sorumlu hizmet tesisat şebeke sağlayıcılarla (örneğin elektrik güç veya haberleşme yetkilileri) müzakere edilmelidir. Kuşaklama, sınırda giriş noktasına mümkün olduğunca yakın olarak tesis edilen kuşaklama baraları üzerinden yapılmalıdır. Mümkün olması durumunda, yapıya giren servis tesisatları aynı yerden LPZ ye girmeli ve aynı kuşaklama barasına bağlanmalıdır. Hizmet tesisatlarının farklı yerlerden LPZ ye girmesi durumunda, her hizmet tesisatı bir kuşaklama barasına bağlanmalı ve bu kuşaklama baraları ise birbirlerine bağlanmalıdır. Bu ucun, bir halka kuşaklama barasına (halka iletken) kuşaklanması tavsiye edilir. Eş potansiyel kuşaklama SPD/SPD ler, LPZ içinde bulunan iç sistemlere bağlı gelen hatları kuşaklama baralarına kuşaklamak için LPZ girişinde daima gereklidir. Birbirlerine bağlı veya genişletilmiş LPZ kullanılarak gerekli görülen SPD lerin sayısı azaltılabilir. Her LPZ sınırında kuşaklanmış siperli kablolar veya birbirlerine bağlı metal kablo kanalları, aynı mertebedeki bir kaç LPZ yi bir LPZ ek yerinde birbirlerine bağlamak için veya LPZ yi bir sonraki sınıra kadar genişletmek için kullanılabilir. 5.5 Kuşaklama bileşenlerine ait malzemeler ve boyutlar Kullanılan malzemeler, boyutlar ve şartlar IEC e uygun olmalıdır. Kuşaklama bileşenlerine ait en küçük kesit Çizelge 1 e uygun olmalıdır. Sıkıştırma elemanları LPL ye ait (IEC ) yıldırım akımının değerlerine ve akım paylaşım analizine (IEC , Ek B) uygun boyutlarda olmalıdır. SPD Madde 7 ye uygun olarak boyutlandırılmalıdır. 20

25 Çizelge 1 - Kuşaklama bileşenleri için en küçük kesitler Kuşaklama bileşeni Malzeme Kesit mm 2 Kuşaklama baraları (bakır veya galvanizli çelik) Cu, Fe 50 Cu 14 Kuşaklama baralarından topraklama sistemine veya diğer Al 22 kuşaklama baralarına bağlantıyı sağlayan iletkenler Fe 50 İçteki metal tesisatlardan kuşaklama baralarına bağlantıyı sağlayan iletkenler SPD için bağlantı iletkenleri Sınıf I Sınıf II Sınıf III Not - Kullanılan diğer malzemeler, eşdeğer direnci sağlayan kesitlere sahip olmalıdır. 6 Manyetik siperleme ve hat güzergâhı Manyetik siperleme, içte endüklenen darbelerin genlikleri de dâhil elektromanyetik alanı azaltır. İç hatların uygun bir güzergâh takip etmesi, ayrıca içte endüklenen darbelerin genliklerini en aza indirebilir. Her iki tedbir, iç sistemlerde kalıcı arızaların azaltılmasında etkili olmaktadır. 6.1 Uzaysal siperleme Uzaysal siperler, bütün yapıyı, yapının bir bölümünü, bir tek odayı veya donanım mahfazasını kapsayabilen korunan bölgeleri tanımlar. Bunlar, ızgara benzeri veya sürekli metal siperler olabilir veya yapının kendisine ait doğal bileşenler den meydana gelebilir (IEC ). Uzaysal siperler, donanımın bazı münferit parçaları yerine yapının tanımlı bir bölgesini korumak için daha pratik ve faydalı ise tavsiye edilir. Uzaysal siperler, yeni bir yapının veya içerdeki yeni bir sistemin ilk plânlama aşamasında yapılmalıdır. Mevcut tesisatların yenilenmesi, yüksek maliyeti gerektirir ve daha büyük teknik zorluklar doğurur. 6.2 İç hatların siperlenmesi Siperleme, korunacak sistemdeki iletken bağlantılara ve donanıma sınırlama getirebilir. Kabloların metal siperleri, kapalı metal kablo kanalları ve donanıma ait metal mahfaza bu amaç için kullanılır. 6.3 İç hatların güzergâhı İç hatların uygun güzergâhı takip etmesi, endüksiyon döngülerini en aza indirir ve yapı içinde darbe gerilimlerinin meydana gelmesini azaltır. Döngü alanı, yapıdaki topraklanmış doğal bileşenlere yakın kabloların seçilen güzergâhı ve/veya elektrik ve işaret hatlarının birlikte seçilen güzergâhı takip etmesi suretiyle en aza indirilebilir. Not - Güç hatları ile sipersiz işaret kabloları arasında girişimi önlemek için ayırma mesafesine ihtiyaç duyulabilir. 6.4 Dış hatların siperlenmesi Yapıya giren dış hatların siperlenmesi, bu kabloları kablo siperleri, kapalı metal kablo kanalları ve takviye çelikleri ile birbirlerine bağlı beton kablo kanalları içine yerleştirilmesiyle sağlanır. Dış hatların siperlenmesi faydalıdır, ancak genellikle LPMS plânlayıcısının sorumluğunda değildir (normal olarak, dış hatların sahibinin şebeke sağlayıcıları olması nedeniyle). 6.5 Manyetik siperlerin malzemeleri ve boyutları LPZ O A ve LPZ 1 in sınırında, manyetik siperlere (örneğin ızgara benzeri uzaysal siperler, kablo siperleri ve donanım mahfazaları) ait malzemeler ve boyutlar, hava sonlandırma iletkenleri ve/veya iniş iletkenleri için IEC te belirtilen kurallara uygun olmalıdır. Özellikle; - Levha metal bölümler, metal kanallar, boru sistemleri ve kablo siperlerine ait en küçük kalınlıklar, IEC , Çizelge 3 e uygun olmalı, - Izgara benzeri uzaysal ekranların düzenleri ve bu düzenlerdeki iletkenlerin en küçük kesitleri, IEC , Çizelge 6 ya uygun olmalıdır. Cu Al Fe Cu

26 Yıldırım akımlarını taşıma amacıyla kullanılmayan manyetik siperlerde, bu siperlerin IEC , Çizelge 3 ve Çizelge 6 ya uygun olarak boyutlandırılmasına; - Manyetik siperler ile LPS arasındaki s ayırma mesafesinin karşılanması şartıyla (IEC , Madde 6.3), LPZ 1/2 bölgesinin veya daha yüksek olanlara ait bölgelerin sınırında, - Yapıya yıldırım çakmasından dolayı meydana gelen R D risk bileşeninin (IEC ) ihmal edilebilir olması durumunda, gerek yoktur. 7 Koordineli SPD koruması Darbelere karşı iç sistemlerin korunması, güç ve işaret hatlarının her ikisi için koordineli SPD lerden oluşan sistematik bir yaklaşım gerektirebilir. SPD lerin koordinasyonundaki temel yaklaşım (Ek C), her iki durum için de aynıdır. Ancak, elektronik sistemler ve bunların karakteristiklerindeki (analog veya sayısal, d.a. veya a.a., alçak veya yüksek frekans) aşırı çeşitlilikten dolayı koordineli SPD koruma sisteminin seçimi ve tesisine yönelik kurallar, sadece elektrik sistemleri için SPD lerin seçimine uygulananlara nazaran farklıdır. Birden fazla LPZ li (LPZ 1, LPZ 2 ve daha yüksek) yıldırımdan korunma bölgeleri kavramını kullanan bir LPMS de, SPD/SPD ler her LPZ nin hat girişine yerleştirilmelidir (Şekil 2). Sadece LPZ 1 i kullanan LPMS de, SPD en azından LPZ 1 in hat girişine yerleştirilmelidir. Her iki durumda ise, SPD nin yeri ile korunmakta olan donanım arasındaki mesafenin uzun olması durumunda (Ek D), ilâve SPD lere ihtiyaç duyulabilir. SPD lere ait deney kuralları aşağıdakilere uygun olmalıdır: - Güç sistemleri için IEC , - Haberleşme ve işaretleşme için IEC Koordineli SPD korumasının seçim ve tesisi aşağıdakilere uygun olmalıdır: - Güç sistemlerini korumak için IEC ve IEC , - Haberleşme ve işaretleşme sistemlerini korumak için IEC Koordineli SPD korumasının seçimi ve tesisi hakkında bazı temel bilgiler Ek D de verilmiştir. Bir yapıda farklı tesisat noktalarında, SPD lerin boyutlandırılması amacı bakımından yıldırım tarafından meydana getirilen darbelerin genliğine ait bilgiler, IEC , Ek E de verilmiştir. 8 LPMS nin yönetimi Maliyet etkin ve verimli koruma sistemlerini elde etmek için, iç sistemlerle ilgili koruma sisteminin tasarımı, binanın tasarım aşaması sırasında ve inşaattan önce yapılmalıdır. Bu durum, yapının doğal bileşenlerinin kullanılmasının optimize edilmesine ve bağlantı iletkenleri düzeni ile donanımın yeri için en uygun olanın şeçilmesine izin vermektedir. Mevcut yapılara yeni sistemler konduğunda, LPMS maliyeti genellikle yeni yapılardaki maliyetten daha yüksektir. Bununla birlikte, uygun LPZ seçimi ile ve mevcut tesisatların kullanılması veya bunların tadil edilmesi suretiyle yatırım maliyetini en aza indirmek mümkündür. Sadece aşağıdaki hususların yerine getirilmesi durumunda uygun koruma sağlanabilir: - Yıldırımdan korunma uzmanı tarafından şartların tanımlanması, - Binanın inşası ile LPMS den sorumlu farklı uzmanlar arasında (örneğin inşaat ve elektrik mühendisleri) iyi bir koordinasyon sağlanması, - Madde 8.1 deki yönetim plânının izlenmesi. 22

27 LPMS, muayene edilerek ve bakımı yapılarak idame ettirilmelidir. Binada ve koruma tedbirlerindeki ilgili değişikliklerden sonra yeni bir risk değerlendirmesi yapılmalıdır. 8.1 LPMS yönetim plânı Bir LPS nin plânlanması koordinasyonu, riski karşılanabilir bir seviyeye düşürmek için ihtiyaç duyulan gerekli koruma seviyesini tayin etmek amacıyla bir başlangıç risk değerlendirmesi (IEC ) ile başlayan bir yönetim plânını gerektirir (Çizelge 2). Bunun gerçekleştirilmesi için, yıldırımdan korunma bölgeleri belirlenmelidir. Çizelge 2 Yeni binalar ve binaların inşaatında veya kullanımında çok fazla değişiklik için LPMS yönetim plânı Aşama Başlangıç risk analizi 1) Nihai risk analizi 1) Hedef LEMP ten korunmaya yönelik ihtiyacı kontrol etmek. İhtiyaç olması durumunda, risk değerlendirme metodu kullanılarak uygun LPMS yi seçmek. Seçilen koruma tedbirleri için maliyet/fayda oranının, risk değerlendirme metodu tekrar kullanılarak optimize edilmelidir. Faaliyetin kimler tarafından yürütüleceği Yıldırımdan korunma uzmanı 2) Yapının sahibi Yıldırımdan korunma uzmanı 2) Yapının sahibi LPMS plânlaması LPMS tasarımı Denetleme dâhil LPMS nin tesisi LPMS nin onayı Periyodik muayene 1) 2) Sonuç olarak şunlar belirlenir: - LPL ve yıldırım parametreleri - LPZ ve bunların sınırları LPMS nin tanımlanması: - Uzaysal siperleme tedbirleri - Kuşaklama şebekeleri - Toprak sonlandırma sistemleri - Hat siperlemesi ve güzergâhı - Gelen hizmet tesisatlarının siperlenmesi - Koordineli SPD koruması Genel çizimler ve açıklamalar Teklif verenler için listelerin hazırlanması Tesisatla ilgili ayrıntılı çizimler ve zaman çizelgeleri Tesisatın kalitesi Dokümantasyon Ayrıntılı çizimlere ait ihtimal dahilinde olan revizyonlar Sistemin durumunun kontrol ve dokümante edilmesi LPMS nin yeterliliğinden emin olunması IEC ye bakılmalıdır. EMU konusunda ve tesisat uygulamalarında geniş bilgiye sahip olan. Yıldırımdan korunma uzmanı Yapının sahibi Mimar İç sistem plânlayıcıları İlgili tesisat plânlayıcıları Mühendislik bürosu veya eş değeri Yıldırımdan korunma uzmanı LPMS tasarımcısı Mühendislik bürosu Denetleyici Bağımsız yıldırımdan korunma uzmanı Denetleyici Yıldırımdan korunma uzmanı Denetleyici IEC de tanımlanan LPL ye ve seçilmesi gereken koruma tedbirlerine uygun olarak, aşağıdaki aşamalar gerçekleştirilmelidir: - Bir kuşaklama şebekesi ve bir toprak sonlandırma sisteminden meydana gelen topraklama sistemi sağlanmalıdır, - Dışarıdaki metal bölümler ile yapıya gelen hizmet tesisatları doğrudan veya uygun SPD ler üzerinden kuşaklanmalıdır, - İç sistemler, kuşaklama şebekesine entegre edilmelidir, 23

28 - Hat güzergâhı ve hat siperlemesi ile birleştirilen uzaysal siperleme uygulanabilir, - Koordineli SPD koruması ile ilgili kurallar belirlenmelidir, - Mevcut yapılarda, özel korumalara ihtiyaç duyulabilir (Ek B). Bundan sonra, seçilen koruma sistemine ait maliyet/fayda oranı, risk değerlendirme metodu tekrar kullanılarak yeniden değerlendirilmeli ve optimize edilmelidir. 8.2 LPMS nin muayenesi Muayene, teknik dokümantasyonun kontrol edilmesini, gözle muayeneleri ve deney ölçmelerini kapsar. Muayenenin amacı, aşağıdakileri doğrulamaya yöneliktir: - LPMS nin tasarımına uygun olması, - LPMS in kendine ait tasarım fonksiyonunu yerine getirme yeteneğine sahip olması, - Yeni ilâve edilen herhangi bir koruma tedbirinin LPMS ye doğru olarak entegre edilmesi. Muayeneler; - LPMS nin tesisi sırasında, - LPMS nin tesisinden sonra, - Periyodik olarak, - LPS ye ait herhangi bir bileşenin değiştirilmesinden sonra, - Yapıya olası bir yıldırım çakmasından sonra (örneğin bir yıldırım çakma sayacı vasıtasıyla gösterilmesi veya yapıya yıldırım çakması ile ilgili görgü tanığının rapor etmesi ve yapıdaki yıldırımla ilişkili hasarın gözle görülür kanıtının olması durumunda). Periyodik muayenelerin sıklığı, aşağıdaki hususlar dikkate alınarak belirlenmelidir: - Korozif topraklar ve korozif atmosfer şartları gibi, yerel ortam, - Kullanılan koruma tedbirlerinin tipi Muayene işlemleri Teknik dokümantasyonun kontrol edilmesi Yeni bir LPMS nin tesisinden sonra, teknik dokümantasyon ilgili standardlara uygunluk ve tamam olması bakımından kontrol edilmelidir. Sonuç olarak, teknik dokümantasyon sürekli güncellenmelidir (örneğin, LPMS de değişiklikler yapılması veya genişletilmesinden sonra) Gözle muayene Aşağıdaki hususları doğrulamak için gözle muayene yapılmalıdır: - İletkenler ve ek yerlerinde gevşek bağlantıların ve kazara meydana gelen kopmaların bulunmadığını, - Sisteme ait herhangi bir bölümde, özellikle toprak seviyesinde, korozyondan dolayı zayıflama meydana gelmediğini, - Kuşaklama iletkenlerinin ve kablo siperlerinin sağlam olduğunu, - Daha fazla koruma tedbirleri gerektiren ilâvelerin veya değişikliklerin yapılmamış olduğunu, - SPD lerde ve SPD leri koruyan sigortalarda veya ayırıcılarda arıza belirtisi görülmediğini, - Uygun hat güzergâhlarının muhafaza edildiğini, - Uzaysal siperlere olan güvenlik mesafelerinin muhafaza edildiğini. 24