YILDIRIMDAN KORUNMA ve TOPRAKLAMA SİSTEMLERİ İLE İLGİLİ STANDARTLAR VE MEVZUATLAR

GİRİŞ ; * Yıldırımdan Korunma Sistemleri Tesisatlarında Yapılan Hatalar, * Topraklama Projesi Olmayan Yapılar, * Hatalı Topraklama Projesine Sahip Yapılar, * İç Yıldırımlık Sistemine Sahip Olmayan Yapılar, * Adım ve Dokunma Gerilimlerine Karşı Alınmayan Önlemler, * Eş Potansiyellemesi Yapılmamış Tesisatlar,

YKS ile İlgili Ülkemizde Uygulanan Standart ve Yönetmelikler TSE  EN 62305 Yıldırımdan Korunma Standardı Yapıların Yıldırımdan Korunması Standardı TSE  EN 50164 Yıldırımdan Korunma Bileşenleri Standardı TSE K 122 NFC-17 102 Bayındırlık Bakanlığı Yıldırımdan Korunma Genel Teknik Şartnamesi ve Bakım Şartnamesi İçişleri Bakanlığı ile Bayındırlık ve İskan Bakanlığı Binaların Yangından Korunma Yönetmeliği 26.07.2002 Resmi Gazete Dördüncü Kısım, Yedinci Bölüm Madde: 64 3194 Sayılı İmar Kanunu ve İlgili Yönetmelikler (Temmuz 2002) Madde: 54 Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı Elektrik Tesislerinde Topraklamalar Yönetmeliği 21.08.2001 Resmi Gazete Çalışma ve Sosyal Güvenlik Bakanlığı Parlayıcı, Patlayıcı Maddeler Tüzüğü (PARPAT) 24.12.1973 Resmi Gazete İkinci Kısım Üçüncü Bölüm Madde: 57

ÜLKEMİZDE YILDIRIMDAN KORUNMA ve TOPRAKLAMA KONUSU İLE İLGİLİ STANDART ÇALIŞMALARI Yıldırımdan korunma ve topraklama konuları ile ilgili ülkemizde uygulamalar, uyulan standartlar ve yönetmeliklerin tarihçesi aşağıdaki gibidir. TSE 622; Bu standart TS No : TS 64-5 EN 622-5 adı ile 22.03.1999 tarihinde yürürlüğe girmişti. Ancak bu standart 07.09.2010 tarihinde yürürlükten kaldırılmıştır. TSE 622 kapsamında yıldırımdan korunma ve topraklama sistemleri için önerilen çözümler bulunmakta idi. Bu standart kapsamında yıldırımdan korunma tedbirleri içerisinde ESE adı ile genel olarak adlandırılan aileden Radyoaktif paratoner de tanımlanmış sistem yer almakta idi.

ÜLKEMİZDE YILDIRIMDAN KORUNMA ve TOPRAKLAMA KONUSU İLE İLGİLİ STANDART ÇALIŞMALARI TS IEC 61024-1-1 adı ile 17.04.2002’de yayımlanan “Yapıların Yıldırımdan Korunması- Bölüm 1: Genel Prensipler- Kısım 1: Kılavuz A- Yıldırımdan Korunma Sistemleri İçin Korunma Düzeyleri Seçimi” başlıklı standart ile de yıldırımdan korunma ve topraklama konularına bir düzenlenme yapılmıştı. Bu standart da 2006’da TS EN 62305’in yayımlanması ile yürürlükten kaldırıldı.

ÜLKEMİZDE YILDIRIMDAN KORUNMA ve TOPRAKLAMA KONUSU İLE İLGİLİ STANDART ÇALIŞMALARI İptal edilen TS IEC 61024-1-1 standardı yıldırımdan korunma tedbirlerinden biri olan ESE leri Paratoner sistemlerini kapsamıyordu. Paratoner sistemlerini ESE LERİ de içeren bir yıldırımdan korunma ve topraklama yönetmeliğinin olmaması Türkiye için önemli bir eksiklikti. Bu eksikliğin giderilmesi için FMO (Fizik Mühendisler Odası ) ve YILKODER (Yıldırımdan Korunma ve Topraklama Derneği ) birlikte 2005 yılında bir taslak çalışmasına başladı. Bu taslak çalışmaları sürerken TS IEC 61024-1-1’in iptal olması, yerine yayımlanan TS EN 62305 standardının da paratoner ESE sistemlerini içermemesi bu çalışmaları hızlandırmıştır. Ancak hazırlanan taslak 62305 ile gelen değişikliklere uygun hale getirilmemiştir.

ÜLKEMİZDE YILDIRIMDAN KORUNMA ve TOPRAKLAMA KONUSU İLE İLGİLİ STANDART ÇALIŞMALARI En son YILKODER’in de katkılarıyla 28.04.2011’de TSE_K_122 ; Yıldırımdan korunma- Erken akım yayan hava bağlantı uçları kullanılarak yapıların ve açık alanların yıldırıma karşı korunması-Aktif paratonerler isimli standart taslağı hazırlanmıştır.

İÇ YILDIRIMLIK SİSTEMLERİ YILDIRIMDAN KORUNMA SİSTEMLERİ DIŞ YILDIRIMLIK SİSTEMLERİ İÇ YILDIRIMLIK SİSTEMLERİ

DIŞ YILDIRIMLIK SİSTEMLERİ İLE İLGİLİ STANDARTLAR IEC EN 62305-3 / TS EN 62305-3 NF C 17 -102 (Fransız) UNE 21 186 (İspanyol) NFPA-780 (Amerikan) ……………………..

“Yıldırımdan Korunma ve Topraklama " IEC EN 62305 /TS EN 62305 Bölüm 1 Genel Prensipler Bölüm 2 Risk Yönetimi Bölüm 3 Yapılara fiziksel hasar ve hayat tehlikesi Bölüm 4 Yapılar içindeki elektrik ve elektronik sistemler

NF C 17-102 standardı modifikasyonu NF C 17 -102 (Fransız) NF C 17-102 standardı modifikasyonu   Yeni NF C 17-102 standardının algılanma belgeleri yaratıldı. Bunların ESE korumasının uygulanması ve anlaşılmasında önemli yeri var. Bu belgede bulunan 3 nokta gerekli. Koruma seviyeleri Yüksekliği >60m büyük olan binaların korunması Seviye 1+ and 1++ için ek ölçüler Yeni NF C 17-102 standardının algılanma belgeleri yaratıldı. Bunların ESE korumasının uygulanması ve anlaşılmasında önemli yeri var. Bu belgede bulunan 3 nokta gerekli. Koruma seviyeleri Yüksekliği >60m büyük olan binaların korunması Seviye 1+ and 1++ için ek ölçüler Koruma seviyeleri (NF C 17-102 – F6 algılanma belgesi) NF C 17-102 standardı koruma seviyeleri ile ilgili NF C 17-100 ile uyumludur. Daha evvel koruma yarıçapı integrali için 3 seviyeye bölünmüştur, standart şimdi 4 seviyeden oluşturulmuştur. Seviye I,II,III,IV. İkinci olan yeni koruma seviyesidir ve diğer 3 seviye için değerler değişmemiştir. Seviye II için sadece D sabiti başka bir değer alır: D=30m.

Koruma seviyeleri (NF C 17-102 – F6 algılanma belgesi) NF C 17-102 standardı koruma seviyeleri ile ilgili NF C 17-100 ile uyumludur. Daha evvel koruma yarıçapı integrali için 3 seviyeye bölünmüştur, standart şimdi 4 seviyeden oluşturulmuştur. Seviye I,II,III,IV. İkinci olan yeni koruma seviyesidir ve diğer 3 seviye için değerler değişmemiştir. Seviye II için sadece D sabiti başka bir değer alır: D=30m.

O zaman farklı koruma yarıçapı sağlayan bu 4 seviyeye kale almak daha önemlidir.Bu sonuncunun değerleri aşağıdaki tabloda tanımlanmıştır.: Rp T = 15µs T = 30µs T = 45µs T = 60µs H(m) I II III IV 2 13 15 18 20 19 22 25 28 32 36 31 35 39 43 4 30 41 38 44 51 57 64 72 63 69 78 85 5 37 45 48 55 71 81 89 79 86 97 107 6 46 52 90 87 8 33 47 54 49 56 65 73 82 91 98 108 10 34 40 66 75 83 92 88 99 109 50 59 74 80 102 113 58 60 101 104 116 105 120

Direkt yıldırım darbeleri için korunma prensipleri Ölçme kuralları IEC 62-305-2 standardı ve UTE C 17-100-2 kılavuzunda tanımlananlardır. >60m den büyük binaların korunması (NF C 17-102 – F7 algılanma belgesi) Yüksekliğine gore binaların korunması ile alakalı bazı kuralları aşağıda bulunuz. Binanın Yüksekliği Direkt yıldırım darbeleri için korunma prensipleri < Direkt yıldırım düşmelerine karşı çatının korunması için NF C 17-102’nin uygulanması > Direkt yıldırım belerine karşı çatının korunması için NF C 17-102’nin uygulanması. Direkt yıldırım düşmelerine karşı son 20%’de her ön cepheye ek koruma montaj edilmesi. 4 enazından NF C 17-102 ile uyumlu aşağı iletkenin montaj edilmesi., mümkünse binanın 4 açısında montaj edilmesi. Bundanda ötesi, 120m’den uzun binalar için 120m’den yüksek yerleştirilmiş her nokta için ek korumanın ön cephelerde yayılması.

Seviye 1+ and 1++ için ek ölçüler (NF C 17-102 – F6 algılanma belgeleri) Aşağıda seviye 1+ ve 1++ için yıldırımdan korunma uygulanması ve montaj kurallarını bulunuz.. Seviye 1+: ESE tarafından çatısı korunan yapı.Tamamı ESE tarafından oluşturulmuş aşağı iletkenler ve topraklama sistemleri doğal aşağı iletken olarak kullanılan betonun içindeki devamlı metal yapıya bağlanmış, ESE ve doğal aşağı iletken arasındaki bağlantı çatı ve yer seviyesinde yapılmalıdır. Bu aşağ iletkenlerin çatı seviyesinde bağlantı yapılmaması durumunda, çatının üstünde yerleştirilmiş bir halka bu işi görebilir. Doğal aşağı iletkenler birbirleri arasında ve yer seviyesinde muayene rogarı veya iletken tarafından bağlanmalıdır. Bu noktalar söz konusu yapıya göre gerçekleştirilecektir.. Seviye 1++ : Koruma yarıçapı 40%(Eğer ICPE kategorisindeki şantiyede uygulanmamışsa) düşürülmüş Seviye 1+ ESE tarafından korunan yapı çatısı ve direk yıldırım düşmelerine karşı çatıdaki tüm malzemelerin tam korunmasını garantilenmesi. . Bütün durumlarda, diğer ek iki ölçü seviyelerinin ihtiyaçlarını ve yapısal kısıtlamalarının değerini tayin edebilmek için daha isabetli bir araştırma gerekmektedir.

UNE 21 186 (İspanyol) Fransız NFC 17 102 Standartı ile hemen hemen aynı olan bir standarttır..

Amerikan Standartlarına Göre Yıldırım Risk Hesabı ; NFPA-780 (Amerikan) Amerikan Standartlarına Göre Yıldırım Risk Hesabı ; Yıldırımdan Korunma sistemlerinin en etkili şekilde tesis edilebilmesi ve tesis edilen sistemlerin güvenliğinde kuşku duyulmaması için çeşitli Risk hesapları mevcuttur. En son Haziran 2006 da IEC EN 62305-2 yürürlüğe giren ve ülkemizde de TS EN 62305-2 adı ile kullanıma sunulan standartta da ilgili risk hesabı için sayfalar dolusu işlem yapılmıştır. Avrupa normlarında hazırlanan bu hesaplamaların pratik uygulamalarda kullanılması epeyce zaman almaktadır. Tabii ki yapılan bu hesaplamalar büyük bilimsel çalışmalar sonucu ortaya çıkmıştır ama Dünya genelinde benzer hesaplamalar biraz daha basite indirgenerek uygulamaya konulmuştur. Bu pratik uygulamaları yıllardan beri ülkesinde uygulayan ülkelerden biri de ABD’dir. 80’li yıllarda kullanılan Risk hesabı 2008’de revize edilerek günümüzdeki şeklini almıştır. ABD’de 80’li yıllarda kullanılan risk hesabı ve 2008’de revize edilmiş hali aşağıda özetlenmiştir. Her iki hesapta da yıldırıma maruz kalan binanın ya da bölgenin meteorolojik durumu, fiziki özellikler, yapısal özellikleri ön planda tutulmuştur. Daha önce IEC EN 61024’de geçen ve NFC 17 102 Fransız standardında da kullanılan risk hesabında , IEC EN 62305-2 ve 2008 de revize edilen NFPA 780 standardı risk hesabı için aynı faktörleri hesaba kattığı söylenebilir. Zaten dikkatlice incelendiğinde , Avrupa Birliğinin IEC EN 62305’den önce kullandığı IEC EN 61024’deki risk hesabının NFPA 780’deki hesap ile hemen hemen aynı olduğu görülecektir.

YILDIRIMDAN KORUNMA ve TOPRAKLAMA SİSTEMLERİ İÇİN MALZEME STANDARTLARI IEC EN 62305-3’e ya da TS EN 62305-3’e göre yıldırımdan korunma ve topraklama sistemlerinde kullanılması gereken malzemelerin IEC EN 50164-1 ve IEC EN 50164-2’ye uygun seçilmesi gerekmektedir.

TOPRAKLAMADA KULLLANILACAK MALZEMELER VE İLGİLİ STANDARTLAR Topraklama yönetmeliğinde, özellikle temel topraklamada beton içinde demir donatı ile kullanılması için önerilen sıcak daldırma galvanizli çelik şeritler 30x3,5 mm boyutundadır. Market de bu ürün ilk yıllarda 5-10 m boylarında bulunabilirken günümüzde 50 m lik rulolar halinde üretilebilmektedir. Ancak bu malzeme toprak içinde kullanıldığı zaman özellikle ek yerlerinden çok kısa sürede kroze olup fonksiyonunu kaybetmektedir. Yani uzun ömürlü bir tesisat olmamaktadır. Bunun yanı sıra markette sıcak daldırma galvanizli levhadan dilinerek yapılmış ucuz şeritler kesik kenarlarından dolayı daha az dayanıma sahiptir ve maalesef denetim eksikliği bu ürünlerin kullanımına sebep olmaktadır. Daha da kötüsü elektro galvaniz kaplama şeritler de az da olsa kullanılmaktadır.

Topraklamada kullanılacak topraklama şeritleri sıcak daldırma galvanizden olmalıdır. Bu sıcak daldırma galvanizli şerit yıldırımdan korunma sistemi için iniş ve çatı iletkeni olarak kullanılacak ise TS EN 50164-1 standartına uygun olmalıdır. Sıcak daldırma galvaniz şerit , temel donatıda kullanılacak ise TS EN 50164-2 standartına uygun olmalıdır. Aynı durum diğer topraklama elemanları için de geçerlidir, Çatı ve iniş iletkeni olarak kullanılacak tüm iletkenler TS EN 50164-1’e uygun olmalı, toprak altında kullanılacak topraklama çubuğu, çubuk başlığı vs. TS EN 50164-2’ye uygun olmalıdır..

Temel topraklamanın yeterli olmaması durumunda toprak içinde yapılan topraklama temel topraklama ile irtibatlandırılır. Bu topraklama bakır iletken ile yapıldığında galvanizli çelik şeritler ve demir donatı ile bağlantı detayları doğru seçimlerle yapılmalıdır. Galvanizli çelik şeritler ile yapıldığında ise tesis ömrü göz önüne alınmalı ve yine ek noktaları için malzemeler dikkatli seçilmelidir. Galvanizli çelik şeritler yerine ek yapmadan daha uzun ve esnek iletken kullanımı gerekirse aynı kesitte monotron iletken ideal bir seçim olabilir. Yatay gömülü elektrod olarak toprak da ve temel topraklama da beton içinde kullanılan iletkenlerden sonra derin topraklayıcı olarak kullanılan çubuklardan bakır kaplı olanları ve galvanizli olanları incelersek elektro kaplı olanlar, kaplama kalınlıklarının çok ince olmasından dolayı uygun değildir.

TEMEL TOPRAKLAMASI UYGULAMASI-1

TEMEL TOPRAKLAMASI UYGULAMASI-2

TOPRAKLAMA DETAYI Yıldırımlık A.Pano Temel topraklama

Çubuk topraklama elektrodlarının bakır kaplaması Avrupa ve Amerikada 100-250 micron arasında değişmektedir bizde ise bu değer teknolojik sebeplerle 10-20 micronla sınırlı kalır. Bu da elektrod ömrünü etkiler. Ayrıca çelik üzerine bakır boru sıvayarak oluşturulan elektodların ise bükülme testlerinden geçememesi yüzünden 1mm varan bakır kalınlığına rağmen batı ülkelerinde tercih edilmediği bilinmektedir. Levha elektrodlar ise yönetmelik de tavsiye edilmemektedir. Ancak bunların yerine konulan ağ yapıda ki topraklama elektrodları sağladıkları direnç değerleri, uygulama esneklikleri ve ekonomiklik açısından son yıllarda batı ülkelerinde çok kullanılmaktadır. Topraklama elektrodları kadar önemli diğer bir konuda elektrodlar ve iletkenler arasındaki bağlantı parçalarıdır. Bu parçalar yönetmelik de açık bir şekilde tanımlanmadığı için çok büyük fiyat farklılığı yaratacak ancak aynı işi görecek bir çok üründen oluşur. Doğru seçilmeyen bir ürün topraklama tesisinin ömrünü azaltacağı gibi kötüleşen durumu düzeltmek için topraklamaya bir daha geri dönüp telafi etmek de imkansızdır.

İÇ YILDIRIMLIK SİSTEMLERİ İLE İLGİLİ STANDARTLAR

ASIRI GERİLİME KARŞI KORUNMADA STANDARTLARI IEC 60364 standartında cihazların darbe gerilimi dayanım değerleri belirtilmiştir. Üretilen her cihazın hangi tip gerilimlere karsı dayanabileceğini belirtilmektedir. Aşırı gerilim koruma ile ilgili standartlar IEC 61xxx standartlarıdır. 1990’lı yıllarda oluşturulan bu standartlar ile asırı gerilim koruma ürünlerinin imalatı, testleri ve uygulamaları oluşturulmaya başlanmıştır. 31

IEC 61643 de aşırı gerilime karsı koruma ürünlerinin nasıl üretileceği ve hangi testlerden geçmesi gerektiği belirtilir ve cihaz ve sistemlere uygulanması anlatılmaktadır. IEC 61024 yapıların yıldırıma karsı korunması; IEC 61312 yıldırımın dolaylı etkilerine karsı korunma, IEC 61663 telekomünikasyon hatlarının aşırı gerilimlere karsı korunması konularını içermektedir. Aşırı gerilimden korunma konusundaki yeni standart IEC 62305’tir. IEC 62305- 1 yapıların yıldırıma karsı korunmasını, IEC 62305-4 yıldırımın endirekt etkilerine karsı korunma, IEC 62305-5 telekomünikasyon sistemlerinde aşırı gerilime karsı koruma ile ilgili normları belirlemektedir. IEC 62305 standardı, TSE tarafından da 2007 yılının Haziran ayında Türk Standardı olarak kabul edilmiş ve yayınlanmıştır. 32

33 IEC Yayım Title Durum Notlar Tarihi I EC 61024 Yapıların Yıldırıma Karşı Korunması IEC 61024-1 1990-03 Kısım 1: Genel Kurallar IS Ed.1.0 IEC 61024-1 2000-03-10 Kısım 1: Genel Kurallar CDV Ed.2.0 Bakım (81/151/CDV) Prosedürü IEC 61024-1-1 1993-08-01 Bölüm 1: Rehber A - IS Ed.1.0 Yıldırımdan Korunmak İçin Korunma Seviyelerinin Seçilmesi IEC 61024-1-2 1998-05-08 Bölüm 2: Rehber B – Yıldırımdan Korunma Sistemlerinin IS Ed.1.0 Tespiti, montajı, dizaynı bakımı ve onarımı IEC 61312 Yıldırım Darbesinin Elektromagnetik Karşı Korunma (LEMP) IEC 61312-1 1995-02 Bölüm 1: Genel Kurallar IS IEC 61312-2 TS 1999-08 Kısım 2: Yapıların ekranlanması , yapı içlerinde TS Ed.1.0 eş potansiyelleme ve topraklama IEC 61312-3 TS 2000-07 Kısım 3: Ani Aşırı Gerilim Bastırıcılarının Gerekleri TS Ed.1.0 (SPDs) IEC 61312-3/A1 2000-03 Part 3: Ani Aşırı Gerilim Bastırıcılarının Gerekleri CD TS Değişiklik 1: Mevcut Yapı İçindeki SPD’lerin Koordinasyonu (IEC 81/150/CD) 33

34 IEC Yayım Başlık Durum Notlar Tarihi IEC 61312-4 TR 1998-09-11 Kısım t 4: Mevcut Yapılarda Koruma Cihazları TR Ed. 1.0 IEC 61312-5 TS 2000-03-10 Kısım 5: Uygulama Rehberi CD Ed.1.0 (81/165/CD) IEC 61662 Yıldırımdan kaynaklı zararlar için risk değerlendirmesi IEC 61662 TR 1995-04 Yıldırımdan kaynaklı zararlar için risk değerlendirmesi TR ED.1.0 IEC 61662/A1 TR 1996-05 Değişiklik 1: Yıldırımdan kaynaklı zararlar için risk TR Ed.1.0 değerlendirmesi IEC 61662 2000-05-12 Yıldırım nedeniyle hasar riski CD Bakım Ed.2.0 (81/156/CD) Prosedüründe IEC 61819 TR 2000-01-07 Yıldırımdan korunma sistemleri bileşenlerinin TR Ed.1.0 test parametreleri simülasyon etkileri (81/145/CDV) 34

35 IEC Yayım Başlık Durum Notlar Tarihi IEC 61663 Yıldırımdan Korunma – Haberleşme Hatları IEC 61663-1 1999-07 Kısım 1: Fiber optik kurulumlar IS Ed.1.0 IEC 61663-2 2001-03 Kısım 2: Metalik iletken hatların kullanımı IS Ed.1.0 IEC 61400 Rüzgar Türübünü Jeneratör Sistemleri IEC 61400-24 2000-06 Kısım 24: Yıldırımdan Korunma CDV (88/128/CDV) IS: Uluslar arası Standart CD: Komite Taslağı CDV: Oylama için Komite Taslağı TR: Teknik Rapor TS: Teknik Özellikler 35

Standart Başlık IEC-Referans- CD/NP no. Sayfası IEC 62305 Yıldırımdan Korunma IEC 62305-1 Genel Kurallar 81/194/CD - Koruma Prensipleri 2002-06-28 - Test parametreleri 61819 IEC 62305-2 Risk yönetimi 81/173/NP CD: 2003-03 - Değerlendirme Kuralları - TCL fiber-optik 61663-1 - TCL metal iletken 61663-2 IEC 62305-3 Yapılara ve canlılara fiziksel zararlar 81/205/CD - LPS 81/174/NP 2002-10-18 - Ek Bilgiler 61024-1-2 36

Standart Başlık IEC-Referans- CD/NP no. Sayfası IEC 62305-4 Yapı içindeki elektrik elektronik 81/191/NP sistemler 2002-03-29 - Temeller, 61312-1 CD:2003-03 - Kaplama (ekranlama), ... 61312-2 - SPD gerekleri 61312-3 - Mevcut yapılar 61312-4 - Ek Bilgiler 61312-5 IEC 62305-5 Servisler NP:2003-06 - Fiber-optik hatlar 61663-1 - Metalik hatlar 61663-2 - Güç hatları Bir değişiklik olacak. - Boru Hatları - Bir değişiklik olacak 37

Beitrag - Autor Teşekkür Ederim