Yıldırımdan Korunma Sistemlerinde Eş Potansiyellemenin Önemi – Yıldırımdan Korunma ve Topraklama Derneği
Eş potansiyelleme, topraklamada kullanılan en güvenli sistemlerden birisi olarak gösteriliyor. Yapıdaki metal bölümler, metal tesisatlar, iç sistemler ile dış iletken bölümler ve yapıya bağlanmış hatları yıldırımdan korunma sistemlerine bağlayarak elde edilen eş potansiyellemede, yıldırım eş potansiyel kuşaklamasının yapılma biçimi de önem taşıyor.
Yıldırımdan korunma konusunda bize gelen 100 sorudan 90’ı “Yıldırımdan korunma sisteminin topraklaması ile tesisimizin koruma topraklamasını, gaz borularımızın topraklamasını veya zayıf akım cihazlarımızın topraklamasını birleştirmemiz uygun mudur?” şeklindedir. Bu soruyu ülkemizde geçtiğimiz yıl yürürlükten kaldırılan TS 622‘nin yerine yürürlüğe giren TS EN 62305 standardını kaynak alarak cevaplamak istiyoruz.
Eş potansiyelleme, topraklamada en güvenli sistemlerden birisidir. Bir sistemdeki tüm topraklamalar ve metal bölümler, eş potansiyel baraları ile birbirlerine bağlanır. Böylece, topraklama sistemi ve herhangi iki metal nokta arasında oluşabilecek gerilim farkı önlenmiş ve tüm noktalarda eş potansiyelleme sağlanmış olur.
Eş potansiyelleme, aşağıda belirtilen sistemlerle yıldırımdan korunma sistemlerini birbirlerine bağlamak suretiyle elde edilir:
• Yapıdaki metal bölümler,
• Metal tesisatlar,
• İç sistemler,
• Dış iletken bölümler ve yapıya bağlanmış hatlar.
Yıldırım akımının bir bölümü, yıldırım eş potansiyel kuşaklaması iç sistemlerle gerçekleştirildiğinde bu gibi sistemlerden akabilir ve bu etki göz önünde bulundurulmalıdır.
Birbirlerine bağlama şekilleri aşağıdaki gibi sıralanabilir:
• Elektriksel sürekliliğin doğal bağlantı ile sağlanamadığı hallerde, kuşaklama iletkenleri,
• Kuşaklama iletkenleri ile doğrudan bağlantıların yapılamaması durumlarında, aşırı darbe koruma üniteleri (SPD’ler)
Eş potansiyellemede iç yıldırımlık ürünlerinin de (aşırı gerilim darbe koruyucu) birlikte kullanılması gerekmektedir. Böylece dış yıldırımlık sistemini eş potansiyel sisteme irtibatlarken bu sistem üzerinde oluşabilecek aşırı gerilimlere karşı da önlem almış olursunuz. Aksi takdirde aşırı gerilimler, cihazlar için büyük tehlike oluşturur.
Darbe koruma üniteleri, kontrollerine imkan verecek şekilde tesis edilmelidir.
Yıldırım eş potansiyel kuşaklamasının yapılma biçimi önemli olup; isteklerde ihtilaf söz konusu olduğu takdirde konu, haberleşme şebekesi operatörü, elektrik güç operatörü ve ilgili diğer operatörler veya yetkililerle müzakere edilmelidir.
Not: Bir yıldırımdan korunma sistemi tesis edildiğinde korunacak yapının dış metal iskeleti etkilenebilir. Bu durum, böyle sistemler tasarlandığında dikkate alınmalıdır. Dış metal iskelet için yıldırım eş potansiyel kuşaklama, ayrıca gerekli olabilir.
Metal tesisatlar için yıldırım eş potansiyel kuşaklama
Yıldırım eş potansiyel kuşaklama, ayrılmış bir dış yıldırımdan korunma sistemi olması durumunda sadece toprak seviyesinde yapılmalıdır. Yıldırım eş potansiyel kuşaklaması, ayrılmamış bir dış yıldırımdan korunma sistemi durumunda aşağıdaki yerlerde tesis edilmelidir.
a) Bodrum katında veya toprak seviyesinde
Kuşaklama iletkenleri, muayene için kolayca erişilmesine izin verecek şekilde yapılmış ve tesis edilmiş bir kuşaklama barasına bağlanmalıdır. Kuşaklama barası, topraklama sistemine bağlanmalıdır. Büyük yapılar için (tipik olarak 20 metreden daha yüksek) birbirlerine bağlanmaları şartıyla birden fazla kuşaklama barası kullanılabilir.
b) Yalıtım kurallarının yerine getirilmediği yerlerde
Yıldırım eş potansiyel kuşaklamayı sağlayan bağlantılar, mümkün olduğunca doğrudan ve düz olarak yapılmalıdır.
Not: Yıldırım eş potansiyel kuşaklamasının yapının iletken bölümlerinde tesis edilmesi durumunda yıldırım akımının bir bölümü, bu yapı içinden akabilir ve bu etki göz önünde bulundurulmalıdır. Farklı kuşaklama baralarını bağlayan bağlantı iletkenleri ile toprak sonlandırma sistemine baraları bağlayan iletkenlerin kesitlerine ait en küçük değerler, çizelge 1’de verilmiştir. İç metal tesisatları kuşaklama baralarına bağlayan bağlantı iletkenlerinin kesitlerine ait en küçük değerler ise çizelge 2’de gösterilmektedir.
Yalıtım parçalarının gaz hatları veya su borularına takılması durumunda su ve gaz tedarikçileri ile anlaşma sağlanarak korunacak yapının içinde böyle bir operasyon için tasarımlanmış darbe koruma üniteleri vasıtasıyla köprüleme yapılmalıdır.
Darbe koruma üniteleri aşağıdaki karakteristiklere sahip olmalıdır:
• Sınıf I deneyi,
• Dış yıldırımdan korunma sisteminin ilgili bölümü boyunca akan yıldırım akımı kcI ise, Iimp  kcI ,
• Koruma seviyesi UP, bölümler arasındaki yalıtımın darbeye dayanma seviyesinden daha düşük olmalıdır,
• IEC 61643-12’yi sağlayan diğer karakteristikler.
Dış iletken bölümler için yıldırım eş potansiyel kuşaklaması
Dış iletken bölümler için yıldırım eş potansiyel kuşaklaması, korunacak yapıya girdiği noktaya mümkün olduğunca yakın yapılmalıdır. Eş potansiyel kuşaklama iletkenleri, bu iletkenlerden akan ve IEC 62305-1’in Ek A’sına göre değerlendirilen yıldırım akımının If bölümüne dayanabilme özelliğine sahip olmalıdır.
Doğrudan kuşaklamanın kabul edilebilir olmaması durumunda aşağıdaki karakteristiklere sahip parafudurlar kullanılmalıdır:
• Dikkate alınan dış iletken boyunca akan yıldırım akımı If ise, Iimp  If (IEC 62305-1, Ek A),
Not: Eş potansiyel kuşaklamanın gerekli olmasına karşılık yıldırımdan korunma sisteminin gerekli olmadığı durumlarda, alçak gerilim elektrik tesisatının topraklaması bu amaçla kullanılabilir. Yıldırımdan korunma sisteminin gerekli olmadığı şartlarla ilgili bilgiler, IEC 62305-2’de verilmiştir.
İç sistemler için yıldırım eş potansiyel kuşaklaması
Yıldırım eş potansiyel kuşaklamasının önceki maddelere uygun olarak tesis edilmesi zorunludur. İç sistemlerdeki iletkenlerin ekranlı olması veya bir metal boru içine yerleştirilmiş olması durumunda sadece bu ekranları ve boruları kuşaklamak yeterli olabilir.
Not: Ekranların ve boruların kuşaklanması, iletkenlere bağlı cihazların aşırı gerilimler nedeniyle arızalanmasını önleyemeyebilir. Bu gibi cihazların korunması için IEC 62305-4’e bakılmalıdır. Bunlar, iç sistemlerdeki iletkenlerin ekranlı olmaması veya bir metal boru içine yerleştirilmemiş olması durumunda parafudurlar üzerinden kuşaklanmalıdır. PE ve PEN iletkenleri, TN sistemlerinde yıldırımdan korunma sistemine doğrudan veya bir parafudr ile kuşaklanmalıdır. Kuşaklama iletkenleri ve parafudrlar, daha önce metal tesisatlarda eş potansiyelleme başlığında belirtilen karakteristiklere sahip olmalıdır.
Ani aşırı sıçramalara karşı iç sistemlerin korunmasının gerekli olması durumunda IEC 62305-4, Madde 7’deki kurallara uygun darbe koruma üniteleri kullanılmalıdır.
Korunacak yapılara bağlanmış hatlar için yıldırım eş potansiyel kuşaklaması
Elektrik ve haberleşme hatları için yıldırım eş potansiyel kuşaklaması, dış iletken bölümler için yıldırım eş potansiyel kuşaklaması başlığında belirtildiği gibi tesis edilmelidir. Her hattaki bütün iletkenler, doğrudan veya darbe koruma üniteleri ile kuşaklanmalıdır. Gerilimli iletkenler, yalnızca darbe koruma üniteleri üzerinden kuşaklama barasına bağlanmalıdır. PE ve PEN iletkenleri, TN sistemlerinde yıldırımdan korunma sistemine doğrudan veya bir darbe koruma ünitesi üzerinden kuşaklama barasına bağlanmalıdır.
Hatların ekranlı olması veya bir metal boru içinde yönlendirilmiş olması durumunda, bu ekranlar ve borular kuşaklanmalıdır. Bu ekranların veya boruların Sc kesitinin standartta belirtilen Scmin en küçük değerinden daha düşük olması şartıyla, iletkenler için yıldırım eş potansiyel kuşaklamasına gerek yoktur.
Kablo ekranlarının veya boruların yıldırım eş potansiyel kuşaklaması, bunların yapıya girdiği noktaya yakın yerde yapılmalıdır. Kuşaklama iletkenleri ve darbe koruma üniteleri, dış iletken bölümler için yıldırım eş potansiyel kuşaklaması başlığında belirtilenlerle aynı karakteristiklere sahip olmalıdır.
Ani aşırı sıçramalara karşı yapıya giren hatlara bağlı iç sistemlerin korunmasının gerekli olması durumunda IEC 62305-4 Madde 7’de belirtilen kurallara uygun darbe koruma üniteleri kullanılmalıdır.
Kaynak: TS EN 62305