SERDAR PAKER ELEKTRİK MÜHENDİSİ

... konulu sunumlar: "SERDAR PAKER ELEKTRİK MÜHENDİSİ"— Sunum transkripti:

1 SERDAR PAKER ELEKTRİK MÜHENDİSİ
YILDIRIM SERDAR PAKER ELEKTRİK MÜHENDİSİ EMO

2 YILDIRIMDAN KORUNMADA MEVCUT TÜRK STANDARTLARI TS 622 TS EN 62305
EMO

3 TS EN ,2,3,4 EMO

4 TS EN 62305-3 : Yapılarda Fiziksel Hasar ve Hayati Tehlike
TS EN : Genel Kurallar TS EN : Risk Yönetimi TS EN : Yapılarda Fiziksel Hasar ve Hayati Tehlike TS EN : Yapılarda Bulunan Elektrik ve Elektronik Sistemler EMO

5 Dış YKS tipinin seçimi Korunacak yapının sınıflandırılması
Risk değerlendirme ve gerekli koruma seviyesinin belirlenmesi Dış YKS tipinin seçimi Malzeme tipi (korozyon problemleri) (alevlenebilir yüzeyler) YKS bileşenlerinin boyutlandırılması Doğal bileşenler EMO

6 iletkenleri kafes sistemi Düşey yakalama çubukları
Yakalama ucu sistemi Yatay çatı iletkenleri kafes sistemi Düşey yakalama çubukları Hava hattı şeklinde yakalama telleri Doğal yakalama uçları İndirme iletkeni sistemi Çıplak telli indirme iletkenlerinin tasarımı Örtülmüş Gerekli iletken Doğal bileşenler veya açıkta sayısı EMO

7 B tipi temel topraklayıcı A veya A ve B tipi topraklayıcılar
Topraklama sistemi B tipi temel topraklayıcı A veya A ve B tipi topraklayıcılar Doğal bileşenler İç YKS’nin elektromanyetik darbeye karşı tasarımı Potansiyel dengeleme bağlantısı ve ekranlama Kablo güzergahı ve açıklıkları Darbe koruma düzenleri (DKD) YKS tasarım çizimleri (projeleri) ve teknik özellikleri EMO

8 Yıldırımla ilgili ilkel inanışlar,
Yıldırımla ilgili ilk bilimsel çalışmalar, Yıldırım bulutları, Yıldırımın enerjisi ve etkileri, Yıldırımdan korunma EMO

9 Yıldırımla ilgili ilkel inanışlar,
EMO

10 Yıldırım olayı; tarih boyunca insanları korkutmuş, bir o kadar da ilgisini çekmiştir.
İlk insan; doğal olayları tanrıların gazabına bağlamış, hatta kendisine iyi davranması için ona özel günlerde ödüller sunmuştur. EMO

11 THOR… İSKANDİNAV MİTOLOJİSİNDE THURSDAY……….THOR’S DAY
YILDIRIM TANRISI ANTİK DÖNEM THURSDAY……….THOR’S DAY EMO

12 ANTİK DÖNEM İNDRA Hintlilerin inanışına göre;
dünya soğuk bir yerdi, ilk ateş tanrı tarafından yıldırımla başlatılmış. ANTİK DÖNEM İNDRA EMO

13 Antik Yunanda Yıldırım
Zeus’un silahıdır. ANTİK DÖNEM ZEUS EMO

14 Hititlerde baş tanrı Fırtına Tanrısı idi
Hititlerde baş tanrı Fırtına Tanrısı idi. Fırtına Tanrısı, baş tanrıça ile birlikte federal Hitit Devletinin en önemli birleştirici gücünü oluşturuyordu. Fırtına Tanrısına Hattiler "Taru", Hurriler "Teşup" diyordu. Hitit hiyerogliflerindeki işaretler ise Prof. Dr. Sedat Alp'e göre "Tarhu", "Tarhuna" ya da "Tarhunt" diye okunuyordu. MÖ 2000 TARHUNA EMO

15 1870 Prusya-Fransa savaşında alman askerleri yıldırımın (donnerkeil) sihirli gücü sayesinde fransız mermilerinden korunduklarına inanıyorlardı. EMO

16 Yıldırımla ilgili ilk bilimsel çalışmalar,
EMO

17 Yıldırımla ilgili ilk bilimsel çalışmalar
Yıldırım olayının tanrıların gazabı değil, elektrikle ilişkili olabileceğini söyleyen ilk kişi İngiliz bilim adamı William Wall’dur. Yıl 1708 William Wall; Sürtünme ile kolayca statik elektrik yüklenen kehribardan oluşan küçük çıtırtılar ile yıldırım arasında benzerlik olduğu düşünmüştür. EMO

18 Yıldırımla ilgili ilk bilimsel çalışmalar
Otto von Guericke’nin statik elektrik makinası S. Gray (1735) ve A.G. Rosenberg (1745) Laboratuvarda makinelerle üretilen statik elektriğin oluşturduğu arklar ile yıldırım arasındaki benzerlik ortaya konmuştur. J.H. Winkler (1746) Leipzig’de yayınlanan kitabında yıldırım ve elektrik arasında birkaç benzerliği açıklamıştır. EMO

19 Yıldırımla ilgili ilk bilimsel çalışmalar
1745 yılında, Hollandalı fizikçi  Pieter van Musschenbroek tarafından geliştirilen Leyden şişesi en ilkel kondansatördür. Leyden Şişesi EMO

20 Yıldırımla ilgili ilk bilimsel çalışmalar
Temmuz 1750 Benjamin Frankline göre; Elektrik Sivri cisimler tarafından çekilen sıvı gibidir. Bu prensiple evler, kiliseler, ve gemiler yıldırımın hasarlarından korunabilir. Böylece franklin’in yakalama çubuğu doğdu. EMO

21 Yıldırımla ilgili ilk bilimsel çalışmalar
Franklin iddiasını kanıtlamak için bir deney tasarladı, Küçük bir nöbetçi kulübesi, inşa edileceğini, tek kişilik kulübenin tabanına yalıtkan bir platform konacağını, kulübenin üzerine anten gibi uzun bir çubuk dikileceğini ve çubuğun izolatörlerle kulübeye ve yalıtkan platforma bağlanacağını, düşündü ve yayınladı ancak deneyi yapamadı. EMO

22 Yıldırımla ilgili ilk bilimsel çalışmalar
Bu tasarlanan deneyi yayından okuyan Fransız doğabilimci D'Alibard Deneyi 10 Mayıs 1752’de Paris’te bir başka versiyonla gerçekleştirdi. Deneyde Leyden şişelerini doldurarak yıldırımın elektrostatik bir olay olduğunu tespit etti. EMO

23 Yıldırımla ilgili ilk bilimsel çalışmalar
D'Alibard’ın deneyinden birkaç hafta sonra Benjamin Franklin Uçurtma deneyini yaptı (1752) Benjamin Franklin; Uçurtma deneyi ile leyden şişesini yükleyerek yıldırımın bir elektrik deşarjı olduğunu, D'Alibard’ın deneyinden habersiz tekrar tespit etti. EMO

24 Yıldırımla ilgili ilk bilimsel çalışmalar
3.Deney (1753) D’Alibard ve Franklin’den bir yıl sonra Rus Profesör Georg Wilhelm Richmann Kulübe deneyini St Petersburg’taki laboratuvarında yapmaya çalıştı. Ancak laboratuvarın yakalama çubuğuna isabet eden yıldırım akımına çarpılarak öldü. Asistanı ise ağır yaralandı. EMO

25 Yıldırımla ilgili ilk bilimsel çalışmalar
Bu yüzden Avrupa’da paratonere önceleri kuşku ile yaklaşılırken, 20 yıl kadar sonra kabul gördü hatta biraz abartıldı. Paris 1778 EMO

26 Yıldırımla ilgili ilk bilimsel çalışmalar
Tesirle elektriklenme kuramı; Bulut ve yerin elektriksel olarak yüklenmesi ve sonunda deşarja sebep olması tesirle elektriklenme kuramı ile açıklanabilir. Michael FARADAY; EMO

27 Yıldırımla ilgili ilk bilimsel çalışmalar
Yıldırımın oluşumu: Tesir ile elektriklenme; Elektrik yüklü bir cisim nötr bir cisme yaklaştırıldığında, bu cisimde zıt elektrik yüklenmesi oluşur. EMO

28 Yıldırımla ilgili ilk bilimsel çalışmalar
Bulut ve yerin elektriklenmesinde Diğer kuramlar; Simpson – Lomonosow Teorisi: Yükler hava akımı yardımıyla oluşmaktadır. J. I. Frenkel Teorisi: Havada her iki işaretli iyonlar var olduğundan, dünyanın negatif elektrik yükleri kaçmaya ve iyonosferin pozitif elektrik yükleri ile birleşmeye yatkındır. EMO

29 Yıldırımla ilgili ilk bilimsel çalışmalar
FARADAY KAFESİ (1843); Metal bir kafes içinde elektrik alanı sıfırdır. EMO

30 YILDIRIM BULUTLARI Kümülonimbüs bulutları 1-Kümülüs bulutlarının bir türüdür. 2-Örs şeklindedir m ile 3000m arasında yüksekte oluşur. EMO

31 Yıldırımın yönü, elektriksel boşalmanın gelişme yönüne (yukarı veya aşağı) ve gelişen yüklerin kutbiyetine (pozitif veya negatif olmasına) göre dört türdür. Negatif inişli Negatif çıkışlı Pozitif inişli Pozitif çıkışlı ++++++ ++++++ EMO

32 Yıldırımın Enerjisi EMO

33 YILDIRIMIN ENERJİSİ ENERJİ: Birim zamanda yapılan iş. (kWh) k:Bin W:Güç birimi (Watt) h:Zaman birimi (hour; saat) 100W bir lamba, 1 saat yanarsa 0,1kWh enerji harcar.(3kr) EMO

34 YILDIRIMIN ENERJİSİ Tipik yıldırım:100kV, 6kA Güç çok yüksek: 600 MW (keban 1330 MW) Zaman çok kısa: 10 ms (mikrosaniye) 6 kWs enerji (kilowatsaniye) Bu enerjiyle 100W bir lamba, sadece 1 dakika yanar. EMO

35 Elektriksel yük transferidir. Rastgele ve kestirilemez bir olaydır.
YILDIRIM NEDİR? Elektriksel yük transferidir. Rastgele ve kestirilemez bir olaydır. En az dirençli yol’u takip eder. Buluttan yere doğru tek yönlü değildir. Çekilemez veya itilemez. %100 koruma imkansızdır. EMO

36 YILDIRIMIN ETKİLERİ EMO

37 YILDIRIMIN ETKİLERİ; 1-DOĞRUDAN ETKİLER 2-DOLAYLI ETKLİLER EMO

38 1-FİZİKSEL ETKİLER (DOĞRUDAN ETKİLER) YANGIN VE FİZİKSEL DEFORMASYON
YILDIRIMIN ETKİLERİ; 1-FİZİKSEL ETKİLER (DOĞRUDAN ETKİLER) YANGIN VE FİZİKSEL DEFORMASYON ELEKTROKİMYASAL ETKİ (OZON VE NO) ELEKTRİK ŞOKU EMO

39 2-ENDÜKSİYON ETKİLERİ (DOLAYLI ETKİLER)
YILDIRIMIN ETKİLERİ; 2-ENDÜKSİYON ETKİLERİ (DOLAYLI ETKİLER) ELEKTRONİK CİHAZLARIN ARIZALANMASI PLC PROGRAMLARIN SİLİNMESİ TELEFON SANTRALININ YANMASI ETKİ SAHASI :1,5km EMO

40 YILDIRIMDAN KORUNMA EMO

41

42

43

44 DOĞRUDAN ETKİLERE KARŞI FRANKLİN KONİSİ FARADAY KAFESİ
YILDIRIMDAN KORUNMA DOĞRUDAN ETKİLERE KARŞI FRANKLİN KONİSİ FARADAY KAFESİ EMO

45 DIŞ KORUMA EMO

46 DIŞ KORUMA EMO

47 DIŞ KORUMA EMO

48 DIŞ KORUMA EMO

49 YILDIRIMDAN KORUMA; (TS EN 62305)
DOLAYLI ETKİLERE KARŞI POTANSİYEL DENGELEME PARAFUDR SİSTEMİ EMO

50 B+C Sınıfı, Tip 1+2, Sınıf I+II
İÇ KORUMA AG Parafudrlar B Sınıfı, Tip 1, Sınıf I C Sınıfı, Tip 2, Sınıf II D Sınıfı, Tip 3, Sınıf III Kombine Parafudrlar B+C Sınıfı, Tip 1+2, Sınıf I+II EMO

51 İÇ KORUMA Paratoner bulunan tüm binalarda aşırı gerilim koruma cihazları tesis edilecektir. kV EMO

52 İÇ KORUMA EMO

53 Trafolarda parafudrların bağlanması (Yanlış uygulama)
Iy Uy=RF.Iy+UFN RE RF EMO

54 Trafolarda parafudrların bağlanması (Doğru uygulama)
Iy Uy=UFN RE EMO

55 POTANSİYEL DENGELEME Y.G.Hücreleri Anten Kalorifer boruları
L1 L2 L3 N PE Y.G.Hücreleri Anten ANA PANO Kalorifer boruları Gaz boruları Banyo,duş Yıldırımlık İletişim Tes. Bina demir donatısı Su boruları Diğer metal aksam Ana potansiyel dengeleme barası Temel topraklaması 30x3.5 mm. EMO

56 İÇ KORUMA Yıldırım potansiyel dengeleme barası Enerji İniş iletkeni
Su burusu Gaz Z Katodik koruma Temel topraklama Şekil 35: Binaya giren boruların yıldırıma karşı potansiyel dengelemesi ve parafudr tesisi

57 TOPRAĞIN İLETKENLİĞİ TOPRAK Nem ve tuzluluk direnci etkiler.
Verimli toprak……50W.m Dolgu kumlu toprak…3000W.m EMO

58 TOPRAĞIN İLETKENLİĞİ Toprak özdirencleri
Toprak cinsi Toprak özdirenci rE (ohm.m) Bataklık Çamur,kil,humus Kum Çakıl Hava etkisi ile dağılmış taş çoğunlukla <1000 Kumtaşı Granit >50000 Buzultaşı >30000 Çimento (saf) 1xÇimento+3xKum Değişik derinliklerdeki tabakaların farklı özdirençleri, toprak özdirencini etkiler. EMO

59 TOPRAĞIN İLETKENLİĞİ Madde 6-a)
Toprak özdirencini düşürmek için, kimyasal maddelerin kullanılması önerilmez. EMO

60 TOPRAĞIN İLETKENLİĞİ Wenner Medotu: TS.4363 de metod açıklanmıştır. e
V e a a a e≤a/3 a > 20 m. e  a / 20 olmak üzere E = 2..a.R şeklinde bulunur R (ohm) ölçülen direnç; E (ohm.m) a ve e (m) cinsindendir. EMO

61 TOPRAĞIN İLETKENLİĞİ Topraklama
Tanım: Elektrikli işletme araçlarının metal kısımlarının bir iletkenle toprakla birleştirilmesidir. Toprakla bağlantı çeşitli şekillerdeki topraklayıcılarla (toprak elektrotları) yapılır. EMO

62 Çubuk topraklayıcı (Derin topraklayıcı)
TOPRAKLAMA ELEKTRODU Çubuk topraklayıcı (Derin topraklayıcı) Yaklaşık hesap: RE = E / L Başka elektrot varsa >2L L Toprak L d d EMO

63 Diğer elektrot tipleri için geçiş direnci hesapları
TOPRAKLAMA ELEKTRODU Diğer elektrot tipleri için geçiş direnci hesapları Gözlü topraklayıcı b m adet D = (axb/)1/2 L = a.n + b.m RE = E / 2D + E / L a n adet D RE : Topraklama direnci D : Gözlü topraklayıcının eşdeğer daire alan çapı E : Özgül toprak direnci L : Topraklayıcı toplam iletken uzunluğu EMO

64 TEMEL TOPRAKLAMA Yıldırımlık bağlantı filizi
Dilatasyonlarda esnek bağlantı Yıldırımlık bağlantı filizi Pot.D.B. Temel topraklama 30x3.5 mm Bağlantı filizi EMO Boyutlar büyük ise 20x20 m. gözler yapılmalıdır.

65 ÖLÇMELER Yayılma direncinin ölçülmesi Ra A V meger 20 m EMO >40 m

66 DOĞAL BİLEŞENLER EMO

67 EMO

68 EMO

69 EMO

70 EMO

71 EMO

72 YILDIRIMDAN KORUNMADA
ULUSLARARASI STANDARTLARIN DIŞINDAKİ DİĞER YAKLAŞIMLAR EMO

73 EMO

74 ESE Erken akım yayan hava bağlantı uçları kullanılarak yapıların ve açık alanların yıldırıma karşı korunması EMO

75 Geleneksel olmayan yıldırımdan korunma sistemleri çeşitli bilimsel kuruluş ve standart kurumlarınca kabul edilmemektedir. 2005’te Uluslararası Yıldırımdan Korunma Konferansı (ICLP) geleneksel olmayan yıldırımdan koruma sistemlerinin son kullanıcılar için bir tehlike içerdiğini belirten bir uyarı yayınladı. EMO

76 Amerika’da NFPA tarafından , mahkemelerce bir çok kez bilimsel olmadığı için reddedildi.
2004’ten beri, geleneksel olmayan yıldırımdan korunma sistemi’nin ardındaki hipotezleri destekleyecek yeni bir kanıt sunulmadı. EMO

77 Önceki standart olan TS 622 standardı 04. 12
Önceki standart olan TS 622 standardı tarihinde kabul edilmiş ve tarihinde yürürlükten kaldırılmıştır. Yürürlükten kaldırılan bu standartta bahsi geçen radyoaktif paratonerlerin ithalatı Türkiye Atom Enerjisi Kurumu (TAEK) tarafından durdurulmuş, daha sonra ikinci bir genelge ile kullanımı yasaklanmış, mevcut olanların ise sökülerek kuruma teslimi talep edilmiştir. EMO

78 AKTİF PARATONER = E.S.E. Tipi Paratoner
ESE tipi paratoner olarak tanımlanan, ülkemizdeki adıyla aktif paratonerlerin aralarında Fransa’nın da bulunduğu birkaç ülkenin ulusal standardında yeri olmakla birlikte uluslararası hiçbir standartta yer almamaktadır. AKTİF PARATONER = E.S.E. Tipi Paratoner RADYO EMO

79 teşekkürler EMO

80 1- Prof. Dr. Özcan Kalenderli…Yıldırımdan korunma
Kaynakça: 1- Prof. Dr. Özcan Kalenderli…Yıldırımdan korunma 2- Colutron-Lars Wåhlin Atmospferic Elektrostatics 3- İsa İlisu…Dolaylı dokunma 4- Dehn+Söhne Redline seminar EMO