AG Parafudr İç Yıldırımlık Nedir?
AG Parafudr (İç Yıldırımlık) Nedir? Kapsamlı ve Detaylı Rehber
AG Parafudr İç Yıldırımlık Nedir? Günümüzün modern dünyasında, yaşam alanlarımızdan endüstriyel tesislere kadar hemen her noktada elektronik ve elektrikli cihazlara bağımlı durumdayız. Bilgisayarlar, akıllı ev sistemleri, endüstriyel otomasyon panoları, veri merkezleri ve tıbbi cihazlar, hayatın ve iş sürekliliğinin kesintisiz akışını sağlar. Ancak bu hassas cihazlar, doğanın en güçlü olaylarından biri olan yıldırımlar ve şebeke kaynaklı ani aşırı gerilim dalgalanmaları karşısında son derece savunmasızdır. İşte tam bu noktada, elektrik tesisatımızın görünmez kalkanları olan AG (Alçak Gerilim) Parafudrlar, yani diğer adıyla İç Yıldırımlık sistemleri devreye girer.
Bu kapsamlı rehberde, "AG Parafudr nedir?", "İç yıldırımlık nasıl çalışır?", "Parafudr sınıfları nelerdir?" ve "Doğru parafudr seçimi nasıl yapılmalıdır?" gibi soruların yanıtlarını, SEO uyumlu ve teknik standartlara dayalı olarak, en ince detayına kadar inceleyeceğiz.
1. AG Parafudr (İç Yıldırımlık) Nedir?
Alçak Gerilim (AG) Parafudru, uluslararası literatürde SPD (Surge Protective Device - Aşırı Gerilim Koruyucu Cihaz) olarak bilinir. Elektrik tesisatlarında, yıldırım düşmesi (doğrudan veya dolaylı) veya elektrik şebekesinde meydana gelen anahtarlama hareketleri (büyük motorların devreye girmesi, trafo manevraları vb.) sonucu oluşan mikrosaniyeler mertebesindeki ani ve yıkıcı aşırı gerilim darbelerini sönümleyen ve bu yüksek enerjiyi güvenli bir şekilde toprağa deşarj eden hayati koruma elemanlarıdır.
Halk arasında sıklıkla "paratoner" ile karıştırılsa da, paratoner bir dış yıldırımlık sistemidir. Paratoner, binayı fiziksel yıldırım darbelerinden ve yangın riskinden korur. Ancak paratonere yıldırım düştüğünde, o devasa enerji toprağa akarken binanın elektrik tesisatında devasa bir elektromanyetik alan (EMP) yaratır. Bu alan, kablolarda binlerce voltluk indüklenmiş gerilim oluşturur. İç yıldırımlık (parafudr) ise prizlere ve panolara ulaşmaya çalışan bu sinsi gerilim dalgasını yakalayarak cihazların yanmasını engeller. Özetle; paratoner binayı, parafudr ise binanın içindeki cihazları korur.
2. Aşırı Gerilimler Neden Oluşur ve Tehlikeleri Nelerdir?
AG Parafudrların önemini tam olarak kavrayabilmek için, koruma sağladıkları "aşırı gerilim" (surge/transient) kavramını anlamak gerekir. Aşırı gerilimler başlıca iki kaynaktan beslenir:
-
Atmosferik Kaynaklı Aşırı Gerilimler (Yıldırım): Bir tesise veya tesisin yakınındaki bir enerji nakil hattına yıldırım düşmesi sonucu oluşur. Bir yıldırım darbesi 200.000 Amper'e ve milyonlarca Volt'a ulaşabilir. Bu enerjinin küçük bir kısmı bile tesisata sızdığında, cihazların elektronik kartlarını saniyeler içinde kül edebilir.
-
İç (Anahtarlama) Kaynaklı Aşırı Gerilimler: Tesis içerisindeki veya şebekedeki hareketlerden kaynaklanır. Asansör motorları, kaynak makineleri, büyük havalandırma sistemleri veya fabrikalardaki ağır sanayi makineleri devreye girip çıkarken şebekede anlık pikler (voltage spikes) yaratır. İstatistiklere göre, tesislerdeki cihaz arızalarının %80'i dışarıdan gelen yıldırımlar değil, içeride oluşan bu anahtarlama dalgalanmalarıdır.
Bu dalgalanmalar cihazlarda anında bozulmalara yol açabileceği gibi, "erken yaşlanma" dediğimiz duruma da sebep olabilir. Yani cihazınız o an yanmaz ama elektronik komponentleri yorulur ve beklenen ömründen çok daha erken bir zamanda arızalanır.
3. İç Yıldırımlık (Parafudr) Nasıl Çalışır?
AG Parafudrların çalışma prensibi, "gerilime duyarlı değişken direnç" mantığına dayanır. Standart çalışma koşullarında şebekede 220V/380V gerilim varken, parafudr açık bir anahtar (sonsuz direnç) gibi davranır. Akım parafudr üzerinden geçmez, normal rotasında cihazlara doğru akar.
Ancak hatta bir yıldırım veya anahtarlama darbesi geldiğinde ve gerilim aniden tehlikeli sınırları (örneğin 1000V ve üzerini) aştığında, parafudrun içindeki özel yarı iletken bileşenler (genellikle Metal Oksit Varistörler - MOV veya Gaz Deşarj Tüpleri - GDT) nanosaniyeler (saniyenin milyarda biri) içerisinde tepki verir. Direnci aniden sıfıra yaklaşır ve kısa devre konumu alır.
Bu sayede, cihazlara doğru gitmekte olan ölümcül aşırı akım, en kısa ve dirençsiz yol olan parafudr üzerinden geçerek doğrudan topraklama hattına akar. Tehlikeli darbe sönümlenip şebeke gerilimi tekrar normal seviyelere (220V/380V) döndüğünde, parafudr saniyenin küçük bir kesitinde eski yüksek dirençli haline döner ve sistemin normal çalışmasına izin verir. Bu işlem o kadar hızlı gerçekleşir ki, tesisattaki sigortalar atmaz ve bağlı olan cihazlar bu dalgalanmayı hissetmez bile.
4. AG Parafudr (İç Yıldırımlık) Sınıfları ve Çeşitleri
AG Parafudrlar, koruma kapasitelerine, dayanabildikleri dalga formlarına ve kullanım yerlerine göre uluslararası IEC 61643-11 standardı kapsamında üç ana sınıfa (Tip) ayrılır. Tam ve etkili bir koruma için bu üç tipin "kademeli koruma" prensibiyle bir arada kullanılması gerekir.
A. Tip 1 (B Sınıfı) Parafudrlar: Kaba Koruma
Tip 1 parafudrlar, sistemin ilk ve en güçlü savunma hattıdır. Doğrudan yıldırım darbelerine karşı koruma sağlamak üzere tasarlanmışlardır.
-
Karakteristiği: 10/350 µs (mikrosaniye) dalga formunda test edilirler. Bu dalga formu, bir yıldırımın doğadaki gerçek karakteristiğini yansıtır; yani akımın tepe noktasına 10 mikrosaniyede ulaşıp, sönümlenmesinin 350 mikrosaniye sürdüğü çok yüksek enerjili ve uzun süreli darbelerdir.
-
Kullanım Yeri: Tesisin ana giriş panolarına, trafo çıkışlarına ve sayaç panolarına monte edilirler. Dış yıldırımlık (paratoner) sistemi bulunan her binada ana panoda Tip 1 parafudr kullanılması yasal ve teknik bir zorunluluktur.
-
Teknoloji: Genellikle kıvılcım aralığı (Spark Gap) teknolojisi kullanılır çünkü yüksek akımları fiziksel olarak boşaltmanın en güvenilir yolu budur.
B. Tip 2 (C Sınıfı) Parafudrlar: Orta Koruma
Tip 1 parafudr devasa yıldırım enerjisini toprağa aktardıktan sonra, geriye kalan "artık gerilimi" veya tesisin içinde/şebekede oluşan anahtarlama aşırı gerilimlerini sönümlemek Tip 2'nin görevidir.
-
Karakteristiği: 8/20 µs dalga formunda test edilirler. Bu dalga formu, enerjisi yıldırıma göre daha düşük fakat çok daha hızlı olup biten anahtarlama gerilimlerini temsil eder.
-
Kullanım Yeri: Kat panoları, dağıtım panoları ve tali panolarda (ana panodan sonraki alt panolar) kullanılır. Evlerdeki sigorta kutularında genellikle bu tip tercih edilir.
-
Teknoloji: Çoğunlukla hızlı tepki süreleri nedeniyle Metal Oksit Varistör (MOV) teknolojisine sahiptirler.
C. Tip 3 (D Sınıfı) Parafudrlar: Hassas Koruma
Savunma hattının son kalesidir. Tip 1 ve Tip 2 parafudrlardan sızmayı başaran, enerjisi çok düşük ama hassas elektronik çipler için hala ölümcül olan ufak gerilim sıçramalarını yakalarlar.
-
Karakteristiği: Çok düşük koruma seviyesine (Up) sahiptirler.
-
Kullanım Yeri: Doğrudan korunacak cihazın en yakınına monte edilir. Priz tipi parafudrlar, kombi altı parafudrlar, kamera ve veri yolu (data/network) koruyucuları bu sınıfa girer.
-
Not: Tip 3 parafudrlar tek başlarına büyük şebeke darbelerini veya yıldırımı durduramazlar. Sadece Tip 1 ve Tip 2'nin olduğu bir sistemde son tamamlayıcı olarak işlev görürler.
Modern tesisatlarda sıklıkla Tip 1+2 (B+C Sınıfı) birleşik parafudrlar da kullanılmaktadır. Bu cihazlar, dar alanlarda hem kaba hem de orta korumayı tek bir modül içerisinde sunarak büyük avantaj sağlar.
5. AG Parafudr Seçiminde Dikkat Edilmesi Gereken Kritik Parametreler
Bir iç yıldırımlık sistemi alırken ve projelendirirken ürünlerin üzerindeki teknik etiketleri doğru okumak hayati önem taşır. Yanlış değerlere sahip bir parafudr, koruma sağlamayacağı gibi tesisatta yangın riski de oluşturabilir.
-
Iimp (Darbe Akımı - Impulse Current): Sadece Tip 1 parafudrlar için geçerlidir. 10/350 µs dalga formunda cihazın dayanabileceği maksimum akım değerini ifade eder (Örn: 12.5 kA, 25 kA, 50 kA). Risk analizi yüksek olan tesislerde (hastaneler, askeri tesisler, yüksek kuleler) 50 kA veya 100 kA kapasiteli ürünler seçilmelidir.
-
Imax (Maksimum Deşarj Akımı): Tip 2 parafudrların 8/20 µs dalga formunda, bozulmadan önce yalnızca bir kez dayanabileceği tepe akım değeridir (Örn: 40 kA).
-
In (Nominal Deşarj Akımı): Parafudrun ömrü boyunca, özelliklerini kaybetmeden en az 15 kez toprağa deşarj edebileceği akım değeridir (Örn: 20 kA). Seçim yapılırken Imax değerinden ziyade In değerine bakılmalıdır; çünkü In, cihazın dayanıklılığını ve kalitesini gösterir.
-
Uc (Maksimum Sürekli Çalışma Gerilimi): Parafudrun hasar görmeden sürekli olarak çalışabileceği maksimum şebeke gerilimidir. Türkiye şebekesinde (Faz-Nötr 220V/230V) kullanılacak bir parafudrun Uc değeri, güvenlik payı bırakılarak genellikle 275V veya 320V olarak seçilmelidir. Çok sınırda (örneğin 240V) seçilen bir parafudr, ufak şebeke dalgalanmalarında bile sürekli iletime geçerek kısa sürede yanacaktır.
-
Up (Gerilim Koruma Seviyesi): En kritik değerlerden biridir. Parafudr aşırı gerilimi toprağa akıttıktan sonra, cihazlara doğru kaçmasına izin verdiği "kalan" gerilim miktarıdır. Bu değer ne kadar düşükse cihazlarınız o kadar iyi korunuyor demektir. Örneğin Tip 2 parafudrlarda Up ≤ 1.5 kV olmalıdır ki evinizdeki televizyon veya buzdolabı bu sızıntıdan zarar görmesin.
6. AG Parafudr Montajı ve Kurulum Kuralları
En kaliteli, dünyanın en iyi markasına ait parafudru bile alsanız, montajı yanlış yapıldığında sisteminiz korumasız kalacaktır. Parafudr montajı "tak-çalıştır" kadar basit değildir; ciddi fizik ve elektrik mühendisliği kuralları içerir.
-
50 Santimetre (50 cm) Kuralı: Parafudrun faz bağlantı kablosu, nötr bağlantısı ve topraklama hattına giden kabloların toplam uzunluğu kesinlikle 50 cm'yi geçmemelidir. Neden mi? Çünkü yıldırım darbeleri çok yüksek frekanslıdır (MHz mertebelerinde). Yüksek frekansta kabloların kendi iç dirençleri (endüktans) inanılmaz derecede artar. Eğer kablo uzun tutulursa, parafudr daha devreye giremeden kablonun kendisi üzerinde binlerce voltluk bir direnç gerilimi oluşur ve koruma sağlanamaz.
-
Topraklama Kalitesi: Bir parafudr, gücünü topraklama sisteminizden alır. Eğer tesisatınızın topraklama direnci (Megger değeri) yüksekse veya topraklama hattınız kopuksa, parafudr aşırı akımı toprağa iletemez. Tüm o yıkıcı enerji mecburen evinizin veya fabrikanızın nötr hattından cihazlarınıza geri döner. İyi bir iç yıldırımlık koruması için topraklama geçiş direncinin 5 Ohm'un, ideal şartlarda ise 2 Ohm'un altında olması önerilir.
-
Kablo Kesitleri: Yüksek akımların kabloyu eritmemesi için standartlara uygun kesitler kullanılmalıdır. Tip 1 (B Sınıfı) ana pano parafudrlarında topraklama kablo kesiti en az 16 mm² (tercihen 25 mm²) bakır iletken olmalıdır. Tip 2 (C Sınıfı) alt pano parafudrlarında ise bu kesit en az 6 mm² olmalıdır.
-
Ön Koruma Sigortası: Parafudrlar tesisata paralel bağlanır. Ancak her parafudrun bir kısa devre dayanım kapasitesi vardır. Üreticinin belirlediği sınırı aşan çok şiddetli bir darbede parafudr kısa devre kalıp yanabilir ve panoda yangın çıkarabilir. Bunu engellemek için parafudrun girişinden hemen önce uygun amperajda (üretici kataloğunda belirtilen, genelde 63A, 100A veya 125A vb.) "yedek koruma sigortası" (Back-up Fuse) takılmalıdır. Yeni nesil bazı üst segment parafudrlarda bu sigorta modülün içine entegre edilmiştir.
7. Periyodik Bakım ve Durum Göstergeleri
AG Parafudrlar, zamanla veya maruz kaldıkları darbe sayısına bağlı olarak ömürlerini tüketen (kurban edilen) elemanlardır. İçlerindeki varistörler, her darbede kendi yapılarını feda ederek cihazlarınızı kurtarırlar.
Bu nedenle parafudrların üzerinde mekanik veya elektronik "durum bayrakları" (indikatörler) bulunur.
-
Yeşil Renk: Parafudr sağlamdır, sistem koruma altındadır.
-
Kırmızı (veya Turuncu) Renk: Parafudr görevini yapmış, ömrünü tamamlamış ve iç yapısı bozulmuştur. Artık tesisata hiçbir koruma sağlamamaktadır. Bu modülün acilen yenisiyle değiştirilmesi gerekir.
Pano tipi (kartuşlu) modellerde, tüm sistemi sökmeye gerek kalmadan sadece kırmızıya dönen ön kartuşu (plug-in module) çekip çıkartarak yenisini takabilirsiniz. Endüstriyel tesislerde, parafudrun durumunu uzaktan izlemek (BMS/Otomasyon sistemine aktarmak) için "Uzaktan Uyarı Kontağı" (Remote Contact) bulunan modeller tercih edilmelidir. Böylece parafudr bozulduğunda bakım ekibinin ekranına anında uyarı düşer.
8. Endüstriyel Tesisler ve Evler İçin Örnek Uygulama Senaryoları
-
Müstakil Bir Villa Senaryosu: Villanın çatısında bir paratoner varsa, elektrik sayacının olduğu ana girişte mutlaka Tip 1+2 (B+C sınıfı) 100 kA (veya 50 kA) dayanımlı bir parafudr olmalıdır. Evin içindeki kat dağıtım panosunda (sigorta kutusu) ise hassas koruma için Tip 2 bir parafudr kullanılmalıdır. Değerli elektronik eşyaların (TV, sinema sistemi, bilgisayar) fişlerinin takıldığı yerlerde ise Tip 3 priz parafudrları tercih edilmelidir.
-
Fabrika ve Sanayi Tesisi Senaryosu: Fabrikalardaki devasa CNC makineleri, PLC otomasyon panoları ve robotik kollar çok hassastır. Ana trafodan fabrikaya girişte ağır hizmet tipi bir Tip 1 (kıvılcım aralıklı) parafudr şarttır. Ardından her bir üretim hattının kendi alt panosunda Tip 2 parafudr, PLC ve haberleşme kartlarının (Ethernet/RS485) hemen girişinde ise özel Data (Veri hattı) Tip 3 parafudrları kurgulanmalıdır. Unutulmamalıdır ki, yıldırımlar sadece elektrik kablolarından değil, internet, telefon ve kamera kablolarından da tesisata girebilir.
9. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)
AG Parafudr ve Kaçak Akım Rölesi (KAR) arasındaki fark nedir? Kaçak akım rölesi (KAR), cihazlarda oluşabilecek elektrik kaçaklarına karşı "insan hayatını" ve tesisatı yangına karşı korur. Parafudr ise dışarıdan veya içeriden gelen aşırı gerilim dalgalarına karşı "cihazların donanımını" korur. İkisi tamamen farklı görevler yapar ve bir tesisatta her ikisinin de bulunması zorunludur.
Parafudr takılıyken cihazım neden yandı? Bunun birkaç sebebi olabilir: 1) Yanlış sınıf (Tip) parafudr kullanılmış olabilir (Ana panoda Tip 1 yerine Tip 2 kullanılması gibi). 2) Kablo montaj mesafesi (50 cm kuralı) aşılmıştır. 3) Topraklama sisteminiz zayıf veya kopuktur. 4) Gerilim dalgası elektrik hattından değil, korunmayan veri/anten kablosundan gelmiştir.
Voltaj Dalgalanmasına (Düşük/Yüksek Gerilim) Karşı Parafudr Korur mu? Hayır. Parafudrlar mikrosaniyelik darbeleri (surge/transient) yakalar. Şebekedeki gerilimin saatlerce 250V'ta kalması veya 180V'a düşmesi (şebeke dalgalanmaları) parafudrun işi değildir. Uzun süreli yüksek/düşük voltaj koruması için "Gerilim Koruma Rölesi" veya "Regülatör/UPS" sistemleri kullanılmalıdır.
Eski binalara parafudr takılabilir mi? Evet, kesinlikle takılabilir. Sisteme sonradan eklenebilir yapıdadırlar. Panonuzda bir adet otomat sigorta kadar yer (ray üzerinde) kaplarlar. Elektrik uzmanı bir teknisyen tarafından kolayca montajı yapılabilir.
Elektrik enerjisi, kontrol altında tutulduğu sürece modern yaşamın temel kaynağıdır; ancak doğa olayları ve şebeke sorunları kontrolden çıktığında saniyeler içinde büyük bir yıkıcı güce dönüşebilir. AG Parafudrlar (İç Yıldırımlık Sistemleri), bu tehlikelere karşı tesisatınızın ve yatırım yaptığınız değerli cihazlarınızın sigortasıdır. Doğru projelendirilmiş, standartlara uygun olarak seçilmiş ve periyodik bakımı yapılan kademeli bir parafudr sistemi (Tip 1 + Tip 2 + Tip 3), sizi hem can sıkıcı arıza tamir masraflarından hem de çok daha önemlisi veri ve iş gücü kayıplarından kalıcı olarak koruyacaktır.
Bu rehberde iç yıldırımlık sistemlerinin çalışma prensiplerini, türlerini ve teknik detaylarını derinlemesine inceledik. Elektrik güvenliği asla şansa bırakılmamalıdır ve uzman mühendislik desteği alınarak uygulanmalıdır.