TBS Aşırı Gerilim ve Yıldırımdan Korunma Sistemleri
TBS 4 ALT ÜRÜN GRUBUNA AYRILMAKTADIR 1 TBS 2 Alçak Gerilim Parafudr Sistemleri(Surge Arrester Systems) Paralel Pazar Stratejisi Eşpotansiyel Sistem Ürünleri Topraklama Sistemleri Dış yıldırımlık Deşarj Düzenekleri 27.06.2012 6
AŞIRI GERİLİMİN OLUŞMA NEDENLERİ 1-Şalt hareketleri sonucu (anahtarlama elemanları sonucu)ortaya çıkan Aşırı Gerilimler. 2-Şebekeden kaynaklanan harmonik ve darbeler sonucu oluşan Aşırı Gerilimler. 3-Yıldırım Deşarjı sonucu oluşan Aşırı Gerilimler 4-Elektrostatik deşarj sonucu oluşan Aşırı Gerilimler 27.06.2012 7
Geçici Gerilimler (Transient Voltage) Geçici Gerilim Dalgalanmaları Nedir? K/ Aşırı Gerilim Faktörü 30 26 22 Yıldırım Darbeleri Anahtarlama Darbeleri Û r v 6000 (IV) 18 14 10 6 2 Geçici Gerilim Dalgalanmaları Harmonikler Yavaş ve hızlı Gerilim değişiklikleri Gerilim düşmeleri Kısa kesilmeler 4000 (III) 2500 (II) 1500 (I) Geçici Gerilim Dalgalanmaları mikro saniyeler mertebesinde kısa süreli olarak oluşan, ancak nominal gerilimin birkaç katına ulaşabilen gerilimlerdir! 27.06.2012 8
AŞIRI GERİLİME NEDEN OLAN OLAYLAR İÇERİSİNDE EN TEHLİKELİ OLANI YILDIRIM KAYNAKLI DARBELERİDİR. 27.06.2012 9
YILDIRIM DARBE DEĞERLERİ VE SIKLIKLARI Sıklık % Yıldırım Akımının Tepe Değeri Yıldırım Akımının Azami Artış hızı ka ka/ s 50 % 10 % 5 % 1 % 30 80 100 200 20 90 100 100 Yıldırımın Yükü Yıldırım Akımı Kare Darbe değeri C A 2 s 10 80 100 400 10 5 10 6 5. 10 6 10 7 27.06.2012 10
Yıldırım Deşarjı Nasıl Oluşur? Ölçülmüş yıldırım darbesi Simüle edilmiş yıldırım darbesi, 10/350 µs I (ka) Ana Deşarj -40-20 I imp Deşarjın başladığı an ve birkac ms sonraki periyot İkinci deşarj 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 t (µs) 1100 Yıldırım deşarjının enerji etkisi laboratuvarlarda 10/350 µs test darbesi ile simüle edilmektedir. 27.06.2012 11
Yıldırım ve Şebeke Darbesi Karşılaştırma Grafiği 60 Simulated lightning impulse, 10/350 µs Simulated surge impulse, 8/20 µs 50 40 current [ka] 30 20 10 0-100 100 300 500 700 900-10 time [µs] 27.06.2012 12
YAPILARI YILDIRIMDAN KORUMAK İÇİN AKLINIZA İLK OLARAK GELEN SİSTEM ÇÖZÜMÜ NEDİR? Yıldırım darbesi sonucu yıkılan bir rüzgar türbini 27.06.2012 13
AŞIRI GERİLİM VE YILDIRIMDAN KORUNMA YÖNTEMLERİ-OBO BETTERMANN ÇÖZÜMLERİ 1-İÇ YILDIRIMLIK SİSTEMİ Parafudr 2-DIŞ YILDIRIMLIK SİSTEMİ Kafes Sistemi-FARADAY Ağ oluşturma Yön.-MESH METOD Franklin Çubuğu Gergi Teli Metodu Paratoner Sistemi 3-TOPRAKLAMA SİSTEMİ 4-EŞ POTANSİYEL SİSTEM 27.06.2012 14
Ulusal ve Uluslararası Standartlar TS EN 62305 1-2-3-4 NFC 17 102 NFPA 780 UL 96-A UNE -21186 TS EN 50164 1-2 DIN VDE 0185-305 Part 1 to 4 Ülkemizde standart üretim yapan ve sistem kuran firmalar YILKODER çatısı altında birleşmektedir. 27.06.2012 15
Aşırı Gerilimden Korunma Sistemleri *İç Yıldırımlık Sistemleri 27.06.2012 16
Dış Yıldırımlık Sistemi Olmayan Bir Yapıya Yıldırım Düşmesi Durumu 27.06.2012 17
Harici Yıldırım Tesisatı Olmayan Bir Binaya Yıldırım Düşmesi Sonucu Oluşacak Etkiler YANGIN RİSKİ MEKANİK HASARLAR ELEKTRONİK SİSTEMLERİN ZARAR GÖRMESİ W R 0 i 2 dt Q 0 idt Yıldırım Enerjisi Isıya Dönüşür! 27.06.2012 18
Yüksek Gerilim Hattına Yıldırım Düşmesi (Direct Strike) 27.06.2012 19
Yüksek Gerilim Hattına Yıldırım Düşmesi (Direct Strike) ELEKTRONİK SİSTEM VE CİHAZLAR GERİLİM DARBELERİNDEN DOLAYI ZARAR GÖRÜRLER 27.06.2012 20
Alçak Gerilim Hattına Yıldırım Düşmesi 27.06.2012 21
Alçak Gerilim Hattına Yıldırım Düşmesi (Direct Strike) A.G. hattına düşen yıldırımla Y.G. hattına düşen yıldırım arasındaki fark, kısmi yıldırım akımlarının iletildiği binaya olan uzaklığıyla ilgilidir. Elektronik cihazların zarar görme riski artmaktadır. 27.06.2012 22
Yıldırımdan Korunma Tesisatına Yıldırım Düşmesi (Direct Strike) 27.06.2012 23
Yıldırımdan Korunma Tesisatına Yıldırım Düşmesi (Direct Strike) Yıldırımdan Korunma Tesisatına Yıldırım Düşmesi (Direct Strike) ve Eş potansiyel Topraklama Sisteminin Var Olmaması Durumu Etkileri: Nedeni: Gerilim Darbeleri (aşırı gerilim) yalıtım bozulması Maksimum darbe akımı Yıldırım düşmesi sonucu oluşan yıldırım akımı, toprağa yönlendiğinde, tesisatın topraklama noktasında gerilim yükselmesine neden olur. Bu, ev içindeki eş potansiyel topraklama sisteminden geçer. Yıldırımdan korunma için uygun bir eş potansiyel topraklama elektrik tesisatının zarar görmesini engeller. 27.06.2012 24
Gerilim Darbelerinin Coupling Etkisi (Yıldırım Düşen Noktanın Uzağında) 27.06.2012 25
Elektronikteki Uygulama Örnekleri Tarihi Elektronikteki uygulama örnekleri Vakum Tüpleri Tranzistörler Entegre Devreler Interferans bağışıklığı PC Time 1950 1960 1970 1980 1990 2000 27.06.2012 26
Sigorta şirketleri istatistikleri Hasar Bildirimlerinin Dağılımları Darbe Gerilimleri ve Yıldırım Düşmeleri dahil (direk ve endirek) İhmalkarlık 23% Su 6% Yangın 5% Hırsızlık 7% Diğerleri 27% Fırtına 1% Yıldırım ve Aşırı Darbe Gerilimleri 31% 9000 şikayetin analizi 27.06.2012 27
Eş potansiyel Bağ ve Sistem İçindeki Güç ve Data Hatları Eş potansiyel bağın amacı metal kısımlar ile hacim içindeki sistemler arasındaki potansiyel farkı yıldırımdan korunma için en aza indirmektir. Güç Hatları LPZ 0 A LPZ 1 LPZ 0 B LPZ 2 LPZ 3 Data Hatları 27.06.2012 28
Aşırı Gerilim Darbe Koruyucu Seçimi DIN VDE 0675 Bölüm 6 (A1/A2) ya göre Aşırı Gerilim Darbe Koruyucu Seçimi B Yıldırım Darbe Koruyucuları (Ana koruma) LPZ 0 1 Class I, IEC 61643-1:1998 Tip1, EN 61643-11 (07/02) C Aşırı Gerilim Darbe Koruyucuları (Orta koruma) LPZ 1 2 Class II, IEC 61643-1:1998 Tip 2, EN 61643-11 (07/02) D Aşırı Gerilim Darbe Koruyucuları (Cihaz/hassas koruma) LPZ 2 3 Class III, IEC 61643-1:1998 Tip 3,EN 61643-11 (07/02) 27.06.2012 29
Darbe Koruyucusu Teknolojileri Parafudrlarda Kullanılan Teknolojiler Spark Gaps (Kıvılcım Aralığı) Varistörler Diyotlar Deşarj kapasiteleri nedeniyle yüksek performanslı spark gap ler yıldırımdan korunma elemanları olarak kullanılmaktadırlar. Spark gap ler izleme akımlarını sönümlendirmektedir. Varistörler aşırı gerilim darbe koruyucusu olarak kullanılmaktadır. Diğer aşırı gerilim darbe koruyucularının tersine yıldırım akımı taşıma kapasiteleri sınırlıdır. Transzorb diyotlar, aynı zamanda sönümlendirici diyotlar olarak bilinirler. Hızlı tepki vermeleri karakteristik özellikleri olmakla birlikte, deşarj kapasiteleri sınırlıdır. 27.06.2012 30
Örnek Surge Arrester Sistemleri 27.06.2012 31
Yıldırım ve Aşırı Gerilim Darbe Koruyucuları Seçimi 27.06.2012 32
Planlama Örneği Yapılarda aşırı gerilim önleyici sistem kurulumu 4. Hassas Koruma class D 1) 3. Darbe Koruyucu class C 1) required for line lengths > 10 m 2. Darbe Koruyucu B + C 1) or CombiController V25-B+C 1. Yıldırım Desarjı için classb 1) 1) Requirement class to DIN VDE 0675 Part 6. 27.06.2012 33
Planlama Örneği Yapılarda aşırı gerilim önleyici sistem kurulumu 3. Cihaz ve Hassas Koruma D 1) 2.Darbe Koruyucusu C 1) 1. Yıldırım Desarjı için B 1) or CombiController V25-B+C 1) Requirement class to DIN VDE 0675 Part 6. 27.06.2012 34
Tesisat Rehberi / TN-C Şebekeler (4 Telli) 3 x MC 50 B V20-C/3+NPE Sayaçtan önce de kullanılabilir Aşırı gerilim darbe koruyucusu RCD den önce monte edilmelidir. Aksi durumda, RCD darbe akımını kaçak akım olarak algılayıp devreyi açar. Nötr iletkeni ve koruma iletkeni (toprak) binanın girişinde bir iletkende birleştirilmiştir (PEN). Uygulama Alanı: Ağırlıklı olarak nüfus yoğunluğu olan bölgeler ve yeni tesisatlar Şebeke Tipleri 27.06.2012 35
Tesisat Rehberi / TN-C Şebekeler (4 Telli) 3 x MC 50 B V20-C/3+NPE Sayaçtan önce de kullanılabilir Aşırı gerilim darbe koruyucusu RCD den önce monte edilmelidir. Aksi durumda, RCD darbe akımını kaçak akım olarak algılayıp devreyi açar. Nötr iletkeni ve koruma iletkeni (toprak) binanın girişinde bir iletkende birleştirilmiştir (PEN). PEN iletkeni, Nötr İletkeni (N) ve Koruma İletkeni (toprak - PE) olarak ayrılmıştır. Uygulama Alanı: Ağırlıklı olarak nüfus yoğunluğu olan bölgeler ve yeni tesisatlar Şebeke Tipleri 27.06.2012 36
Tesisat Rehberi / TN-C Şebekeler (4 Telli) 50% 50% VDE V 0185 Part 4: 2002 den Örnek: Yıldırım Koruma Sınıfı : Tip 1 50% si toprağa yönelir (akar) 200 ka 50% si binaya 4 iletken üzerinden geri döner.bu da iletken başına 25 ka demektir. 27.06.2012 37
İlave Tesisat Rehberi Yanlış Montaj Paralel kablaj yapılmamalıdır (korunan ve korunmayan kablolar). Kablolar ve yıldırım darbe koruyucu, loop içinde olmamalıdır. 27.06.2012 38
Aşırı Gerilimden Korunma Üniterinin Başlıcak Kullanım Alanları -Yıldırımdan Korunma ve Topraklama Sektörü -Güvenlik Firmaları -Telekomünikasyon Sektörü -Otomasyon Sektörü -Endüstriyel Tesisler -Hastaneler -Askeri Tesisler -Alışveriş Merkezleri -Metro İstasyonları -Oteller -Güneş Panelleri ve Rüzgar Türbini Sistemleri - Dolum Tesisleri -Baz istasyonları ve Verici Sistemleri -Elektrikli Araç Şarj İstasyonları -Ev Otomasyon Sistemleri 27.06.2012 39
TSE ENERJİ İZLEME MERKEZİ 27.06.2012 41
GÜVENLİK SEKTÖRÜ ÇÖZÜMLERİ 27.06.2012 42
SONUÇ AŞIRI GERİLİMDEN KORUNMAK İÇİN ; İç yıldırımlık Sistemleri Topraklama Sistemleri Eşpotansiyel Sistem Dış Yıldırımlık Sistemleri Proje oluşturulurken birbirleri ile entegreli şekilde Uzman Mühendisler tarafından Standartlar ışığında Tasarlanmalıdır!! 27.06.2012 43