AŞIRI GERİLİMDEN KORUMA
Elektrik ve elektronik sistemlerde, dalgalanmalar mikrosaniyeler mertebesinde süren ve onlarca kilovolta ulaşabilen geçici aşırı gerilim olaylarıdır. Bu kısa süreli olaylar, yüksek enerji içeriği nedeniyle ciddi sonuçlara yol açabilir, elektronik bileşenlerin erken yaşlanmasına, ekipman arızalarına, hizmet kesintilerine ve mali kayıplara neden olabilir.
Dalgalanmaların Kaynakları:
Yıldırım: Yıldırım, en yıkıcı dalgalanma kaynağıdır. IEC 61643-12 standardına göre, yıldırımdan kaynaklanan enerji 200 kA’e kadar ulaşabilir. Yıldırımın etkileri, elektronik ekipmanlara zarar verme potansiyeli nedeniyle ciddi önem taşır. Tahminlere göre, bu etkilerin çoğu %65’inin 20kA’den ve %85’inin 35kA’den az olduğunu göstermektedir.
İndüksiyon: İndüksiyon, buluttan buluta yıldırım veya akım akışının besleme hatlarında veya diğer metalik iletkenlerde aşırı gerilime neden olduğu yakındaki yıldırım darbelerini içerir. Dalgalanmanın ne zaman, nerede, ne büyüklükte veya ne kadar süre/dalga şeklinde olacağını bilmek mümkün değildir. Bu nedenle, Standartlar dahilinde bazı varsayımlar yapılmış ve farklı dalgalanma olaylarını simüle etmek için 2 ana dalga formu seçilmiştir.
Eğer ekipman, dalgalanmanın tepe gerilimine dayanabilecek bir dayanıklılığa sahip değilse, bu durum ekipmanın yok olmasına neden olabilir. Bu nedenle, ekipman tasarımında ve seçiminde, dalgalanmalara karşı dayanıklılığın özellikle tepe gerilimi açısından göz önünde bulundurulması önemlidir.
İç Dalgalanmalar: Bu dalgalanmalar, gerçek hayat senaryolarındaki başlıca aşırı gerilim kaynaklarını temsil eder. Şebeke anahtarlaması, motor bağlantılarının kesilmesi veya diğer endüktif yüklerden kaynaklanabilirler. Bu kaynaklardan gelen enerji, 8/20 μs dalga formu kullanılarak analiz edilmektedir. Geçici aşırı gerilimler sadece enerji dağıtım hatlarıyla sınırlı değildir; aynı zamanda metal iletkenlerden oluşan herhangi bir hat üzerinde yaygındır. Bu hatlar arasında telefon, iletişim, ölçüm ve veri hatları da bulunmaktadır.
Aşırı Gerilim Koruma Cihazları, Parafudrlar (SPD)
Geçici aşırı gerilim koruma cihazı, bir gerilim kontrollü anahtar gibi işlev görerek korunan ekipmana paralel olarak aktif iletkenler ile toprak arasına monte edilir. Besleme voltajı aktivasyon voltajından düşük olduğunda, koruyucu yüksek empedanslı bir eleman olarak hareket eder, böylece içinden akım geçmez. Besleme gerilimi etkinleştirme geriliminden yüksek olduğunda, koruyucu empedansı sıfıra yakın bir eleman gibi davranarak aşırı gerilimi toprağa yönlendirir ve ekipmanı etkilemesini önler. Ancak, SPD’nin terminallerinde her zaman bir artık gerilim (Ures) bulunacaktır. Bu değer sabit bir oran değildir. Aşırı akım nedeniyle, SPD boyunca bir artık voltaj oluşacaktır; bu da aşırı akım ne kadar yüksekse, artık voltajın da o kadar yüksek olacağı anlamına gelir. Elektrikli ekipmanınızı korumak için, kablolar ve bağlantılar da dahil olmak üzere SPD üzerindeki artık gerilimin, ekipmanın aşırı gerilim dayanımından daha düşük olması önemlidir.
I: tepe akımı
Ures: gerilim koruma seviyesi.
Ue: ekipmanın darbe gerilimi yayanabileceği değer
IEC 61643’e Göre Koruma parametreleri
Iimp: Darbe akımı yani yıldırım darbesinden koruma değeridir. Cihazının ömrünün sonuna ulaşmadan en az 1 kere dayanabileceği 10/350 μs dalga formundaki korumayı ifade eder.
Imax: Maksimum deşarj akımı koruma değeridir. Cihazının en az 1 kere dayanabileceği 8/20 μs dalga formundaki korumayı ifade eder.
In: Nominal akım koruma değerdir. Cihazının ömrünün sonuna ulaşmadan 20 kez dayanabileceği 8/20μs dalga formundaki korumayı ifade eder.
Up: Cihazın terminalleri arasında oluşabilecek maksimum artık gerilimi ifade eder.
Uc: Maksimum sürekli çalışma gerilimidir. Cihazının terminallerine sürekli olarak uygulanabilecek maksimum etkin gerilim ifade ederi.
Uoc: Açık devre gerilimidir. Bu parametre sadece Tip 3 parafudra uygulanabilir. Bir kombinasyon dalgasının uygulanmasından oluşur (açık devrede 1.2/50μs – kısa devrede 8/20μs).
Kaynak : Hasan Barış ÇETİN ( EP Sales Engineer – MERSEN A.Ş.)
