ELEKTRİKLE ÇALIŞMALARDA GÜVENLİK. Yıldırımdan korunma

Transkript

1 ELEKTRİKLE ÇALIŞMALARDA GÜVENLİK Yıldırımdan korunma 1

2 Yıldırımdan korunma 2

3 Yasal Mevzuat BİNALARIN YANGINDAN KORUNMASI HAKKINDA YÖNETMELİK Yıldırımdan Korunma Tesisatı, Transformatör ve Jeneratör Yıldırımdan korunma tesisatı MADDE 64- (1) Binaların yıldırım tehlikesine karşı korunması için ilgili yönetmelik ve standartların gereğinin yerine getirilmesi şarttır. Elektrik yükünün yapı veya yapı içindeki diğer tesisat üzerinde risk yaratmaksızın toprağa iletilebileceği yeterli bağlantının sağlanması ve bir toprak sonlandırma ağı oluşturulması gerekir. 3

4 Yasal Mevzuat İŞ EKİPMANLARININ KULLANIMINDA SAĞLIK VE GÜVENLİK ŞARTLARI YÖNETMELİĞİ 2.3. Tesisatlar İlgili standartlarda aksi belirtilmediği sürece, tesisatların periyodik kontrolleri yılda bir yapılır Elektrik tesisatı, topraklama tesisatı, paratoner tesisatı ile akümülatör ve transformatör ve benzeri elektrik ile ilgili tesisatın periyodik kontrolleri elektrik mühendisleri, elektrik tekniker veya yüksek teknikerleri tarafından yapılır Madde de belirtilen kriterler saklı kalmak kaydı ile bir kısım tesisatın periyodik kontrol kriterleri ve kontrol süreleri Tablo: 3 te belirtilmiştir. EKİPMAN ADI Elektrik Tesisatı, Topraklama Tesisatı, Paratoner Akümülatör, Transformatör Yangın Tesisatı ve Hortumlar, Motopomplar, Boru Tesisatı Yangın Söndürme cihazı Havalandırma ve Klima Tesisatı KONTROL PERİYODU (Azami Süre) Standartlarda süre belirtilmemişse 1 Yıl 1 Yıl Standartlarda süre belirtilmemişse 1 Yıl TS ISO standardında belirtilen sürelerde 1 Yıl 4

5 Yasal Mevzuat TS EN (Haziran 2012) Yıldırımdan korunma Bölüm 1: Genel kurallar TS EN (Temmuz 2012) Yıldırımdan korunma Bölüm 2: Risk yönetimi TS EN (Temmuz 2012) Yıldırımdan korunma Bölüm 3: Yapılarda fiziksel hasar ve hayati tehlike Bir yapı içindeki ölüm ve fiziki hasar tehlikesini azaltmak için olan koruma tedbirleri TS EN (Ocak 2014) Yıldırımdan korunma Bölüm 4: Yapılarda bulunan elektrik ve elektronik sistemler Bir yapı içindeki elektriksel ve elektronik sistemlerin arızalarını azaltmak için koruma tedbirleri 5

6 Tanımlar (TS EN ) Yıldırımdan korunma sistemi, LPS Bir yapıya yıldırım düşmesinden dolayı meydana gelebilecek fiziksel hasarı azaltmak için kullanılan sistemin tamamı. Yıldırım elektromanyetik darbesi, LEMP Dirençli, endüktif ve kapasitif bağlantılar vasıtasıyla ani darbeler ve yayılan elektromanyetik alanlar yaratan yıldırım akımının bütün elektromanyetik etkileri. LEMP korunma tedbirleri, SPM LEMP etkilerine karşı iç sistemlerin korunması için alınan tedbirler. Yıldırımdan korunma, LP Genel olarak LPS ve SPM den meydana gelen, insanlar gibi iç sistemleri ve içindekileri dahil yıldırıma karşı yapıların korunması için olan sistemin tamamı 6

7 Tanımlar (TS EN ) Hava sonlandırma sistemi LPS nin çubuklar, ızgara iletkenler veya havai teller kullanılarak yıldırım çakmalarını yakalaması amaçlanan bölümü. İniş iletkeni sistemi LPS nin yıldırım akımını hava sonlandırma sisteminden toprak sonlandırma sistemine iletmesi amaçlanan bölümü. Toprak sonlandırma sistemi LPS nin yıldırım akımını toprağa iletmesi ve orada dağıtması amaçlanan bölümü 7

8 Tanımlar (TS EN ) Yıldırım eş potansiyel kuşaklama, EB Yıldırım akımının sebep olduğu potansiyel farklarını azaltmak üzere, ayrı metal bölümlerin doğrudan iletken bağlantılar veya ani darbe koruyucu cihazlar üzerinden LPS ye kuşaklanması Eş potansiyellik ; - Metal tesisler, - İç sistemler, - Dış iletken bölümler ve yapıya bağlanmış hatlar, ile LPS yi birbirine bağlayarak elde edilir. 8

9 TS EN

10 10

11 Yapıya verilen hasarın kaynakları Yapıya verilen hasarın kaynakları Yıldırım akımı hasarın kaynağıdır. İncelenen yapıya göre düşme noktasının yerine bağlı olarak aşağıdaki durumlar dikkate alınmalıdır: S1: Yapıya yıldırım düşmesi, S2: Yapının yakınına yıldırım düşmesi, S3: Yapıya bağlı hatlara yıldırım düşmesi, S4: Yapıya bağlı hatların yakınına yıldırım düşmesi. 11

12 Yapıya verilen hasarın kaynakları Yapıya verilen hasarın kaynakları Yıldırım akımı hasarın kaynağıdır. İncelenen yapıya göre düşme noktasının yerine bağlı olarak aşağıdaki durumlar dikkate alınmalıdır: S1: Yapıya yıldırım düşmesi, - Sıcak yıldırım plazma arkından, iletkenlerin omik ısınmasına yol açan akımdan (aşırı ısınmış iletkenler) veya ark erozyonuna yol açan elektrik yükünden (erimiş metal) dolayı hemen meydana gelen mekanik hasar, yangın ve/veya patlama, - Rezistif veya endüktif kuplajdan kaynaklanan aşırı gerilimlerin ve yıldırım akımlarının bir kısmının geçmesinin yol açtığı kıvılcımların tetiklediği yangın ve/veya patlama, - Rezistif veya endüktif kuplajdan kaynaklanan adım ve temas gerilimlerinden dolayı insanların yaralanması, - LEMP ten dolayı iç sistemlerin arızalanması veya bozulması. 12

13 Yapıya verilen hasarın kaynakları Yapıya verilen hasarın kaynakları Yıldırım akımı hasarın kaynağıdır. İncelenen yapıya göre düşme noktasının yerine bağlı olarak aşağıdaki durumlar dikkate alınmalıdır: S1: Yapıya yıldırım düşmesi, S2: Yapının yakınına yıldırım düşmesi, - LEMP ten dolayı iç sistemlerin arızalanması veya bozulması. 13

14 Yapıya verilen hasarın kaynakları Yapıya verilen hasarın kaynakları Yıldırım akımı hasarın kaynağıdır. İncelenen yapıya göre düşme noktasının yerine bağlı olarak aşağıdaki durumlar dikkate alınmalıdır: S1: Yapıya yıldırım düşmesi, S2: Yapının yakınına yıldırım düşmesi, S3: Yapıya bağlı hatlara yıldırım düşmesi, - Bağlı olan hat üzerinden iletilen aşırı gerilimlerin ve yıldırım akımlarının yol açtığı kıvılcımların tetiklediği yangın ve/veya patlama, - Bağlı olan hat üzerinden iletilen yıldırım akımlarının yapı içinde oluşturduğu temas gerilimlerinden dolayı insanların yaralanması, - Bağlı olan hatlar üzerinde beliren ve yapıya iletilen aşırı gerilimlerden dolayı iç sistemlerin arızalanması veya bozulması. 14

15 Yapıya verilen hasarın kaynakları Yapıya verilen hasarın kaynakları Yıldırım akımı hasarın kaynağıdır. İncelenen yapıya göre düşme noktasının yerine bağlı olarak aşağıdaki durumlar dikkate alınmalıdır: S1: Yapıya yıldırım düşmesi, S2: Yapının yakınına yıldırım düşmesi, S3: Yapıya bağlı hatlara yıldırım düşmesi, S4: Yapıya bağlı hatların yakınına yıldırım düşmesi. - Bağlı olan hatlar üzerinde endüklenen ve yapıya iletilen aşırı gerilimlerden dolayı iç sistemlerin arızalanması veya bozulması. 15

16 Hasar tipleri Hasarın tipleri Yıldırım üç temel tip hasara sebep olabilir: D1: Elektrik çarpmasından dolayı canlıların yaralanması, D2: Kıvılcımlanma dahil olmak üzere yıldırım akımından dolayı meydana gelen fiziksel hasar (yangın, patlama, mekanik hasar, kimyasal boşalma), D3: LEMP ten dolayı iç sistemlerin arızalanması. 16

17 Kayıp tipleri Kayıp tipleri Her hasar tipi kendi başına veya diğerleriyle birlikte korunacak yapıda farklı dolaylı kayıpların oluşmasına yol açabilir. Ortaya çıkabilecek kaybın tipi yapının kendi karakteristiklerine bağlıdır. L1: İnsan hayatının kaybı (kalıcı yaralanma dahil) L2: Kamu hizmetlerinin kaybı, L3: Kültürel mirasın kaybı, L4: Ekonomik değerlerin kaybı (yapı ve içeriği ile faaliyet kaybı). 17

18 TS EN

19 TS EN

20 Risk değerlendirme (TS EN ) Hasar tiplerinden kaynaklanan kayıp tipleri ve bunlara karşılık gelen riskler Şekil 2 de belirtilmiştir. 20

21 TS EN

22 TS EN Temas ve adım gerilimlerinden dolayı canlıların zarar görmesini azaltmak için uygulanacak tedbirler - Açıktaki iletken bölümlerin uygun yalıtılması, - Izgaralı topraklama sistemi ile eş potansiyel sağlanması, - Fiziksel kısıtlamalar ve uyarı levhaları. - Yıldırım eş potansiyel kuşaklama (EB). 22

23 TS EN Fiziksel hasarı azaltmak için korunma tedbirleri - Hava sonlandırma sistemi - İniş iletkeni sistemi - Toprak sonlandırma sistemi - Yıldırım eş potansiyel kuşaklama (EB) - Dış LPS ye karşı elektriksel yalıtım. 23

24 TS EN Elektriksel ve elektronik sistemlerin arızasını azaltmak için korunma tedbirleri - Topraklama ve kuşaklama tedbirleri, - Manyetik ekranlama, - Hat güzergâhı, - Ayırma ara yüzleri - Koordineli SPD sistem. 24

25 TS EN Yıldırımdan korunma bölgeleri (LPZ) Yıldırımın elektromanyetik çevresinin tanımlandığı bölge Yıldırım tehdidine göre aşağıdaki LPZ ler tarif edilmiştir (Şekil 3 ve Şekil 4): LPZ 0A LPZ 0B LPZ 1 LPZ 2,..n Tehdidin doğrudan yıldırım çakması ve tam yıldırım manyetik alanından oluştuğu bölge. İç sistemler yıldırım ani darbe akımının tamamına veya bir kısmına maruz kalabilir. Doğrudan yıldırım çakmasından korunmuş olan fakat tehdidin tam yıldırım manyetik alanından oluştuğu bölge. İç sistemler yıldırım ani darbe akımının bir kısmına maruz kalabilir. Ani darbe akımının sınırlardaki akım bölünmesi ve/veya SPD ler yoluyla azaltıldığı bölge. Uzaysal ekranlama yıldırım manyetik alanını zayıflatabilir. Ani darbe akımının sınırlardaki akım bölünmesi ve/veya ilave SPD ler yoluyla daha fazla azaltıldığı bölge. İlave uzaysal ekranlama ile yıldırım manyetik alanı daha da fazla zayıflatılabilir. 25

26 TS EN

27 TS EN

28 TS EN Yıldırımdan korunma sistemi, genellikle iç ve dış yıldırımdan korunma sisteminden oluşmaktadır. Dış LPS; a) Yapıya yıldırım çakmasını yakalamak (bir hava sonlandırma sistemi ile), b) Yıldırım akımını güvenli bir şekilde toprağa iletmek (bir iniş iletken sistemi kullanılarak), c) Yıldırım akımını toprak içinde dağıtmak (bir toprak sonlandırma sistemi kullanılarak). Dokunma veya adım gerilimlerin canlılarda sebep olduğu yaralamaya karşı temel korunma tedbirleri ise; 1) Açıkta kalan iletken bölümlerin yalıtılması ve/veya yüzey toprak öz direncini artırmak suretiyle gövdeden akan tehlikeli akımı azaltmak, 2) Fiziksel sınırlamalar ve/veya uyarı ilanları vasıtasıyla tehlikeli dokunma ve adım gerilimlerinin ortaya çıkmasını azaltmak, için amaçlanır. 28

29 TS EN Yıldırımdan korunma sistemi, genellikle iç ve dış yıldırımdan korunma sisteminden oluşmaktadır. İç LPS; dış LPS de veya yapının diğer iletken bölümlerinden akan yıldırım akımından dolayı korunacak yapı içinde tehlikeli kıvılcım atlamasının ortaya çıkmasını önlemelidir. Tehlikeli kıvılcım atlaması, dış LPS ile aşağıda belirtilen diğer bileşenler arasında ortaya çıkabilir: - Metal tesisler, - İç sistemler, - Dış iletken bölümler ve yapıya bağlanmış hatlar 29

30 30

31 31

32 32

33 TS EN Hava sonlandırma sistemleri Hava sonlandırma sistemleri, aşağıdaki elemanların birleşiminden meydana gelebilir: a) Çubuklar (serbest duran direkler dâhil), b) Zincir biçimli teller, c) Kafes biçimli iletkenler, 33

34 TS EN Hava sonlandırma sistemleri Hava sonlandırma sistemlerindeki metal levhalar veya metal boruların en küçük kalınlıkları 34

35 TS EN İniş iletken sistemi LPS malzemeleri ve kullanım şartları 35

36 TS EN Hava sonlandırma iletkenleri, hava sonlandırma çubukları, toprak giriş çubukları ve iniş iletkenlerine ait malzeme, konfigürasyon ve en küçük kesit alan 36

37 TS EN Toprak elektrotlarının malzeme, konfigürasyon ve en küçük boyutları 37

38 38

39 Dış LPS nin konumlandırması Koruma açı metodu : Basit biçimli binalar için Yuvarlanan küre metodu : Bütün durumlar için Kafes metodu : Düzlem yüzeylerin korunacak olduğu durumlarda 39

40 Konumlandırma Koruma açı metodu 40

41 Konumlandırma Koruma açı metodu 41

42 Konumlandırma Koruma açı metodu 42

43 Konumlandırma Koruma açı metodu 43

44 Konumlandırma Koruma açı metodu 44

45 Konumlandırma Yuvarlanan küre metodu LPS sınıfına bağlı olarak korunacak yapının hiçbir noktası kendi etrafında yuvarlanan ve mümkün olan bütün yönlerde yapının tepesinde yer alan r yarıçaplı bir küre ile temas etmediği takdirde, hava sonlandırma sisteminin konumlandırılması yeterlidir. Bu yolla küre sadece hava sonlandırma sistemine temas eder. 45

46 Konumlandırma Yuvarlanan küre metodu Yuvarlanan kürenin r yarıçapından daha yüksek bütün yapılarda, yapının yüzeylerine çakmalar olabilir. Yapının, yuvarlanan küre ile temas eden yana doğru her noktası, muhtemel bir çakma noktasıdır. Ancak, 60 m den daha az yüksekliği olan yapılar için yanlara olan çakma ihtimali genel olarak ihmal edilebilir. 46

47 Konumlandırma Kafes metodu 47

48 TS EN

49 Yıldırımdan korunma 49