YILDIRIM KORUNMASI
EMP konusu dikkatinizi çekmiştir, onun devamı sayılabilecek bir konu olan Yıldırım ve yıldırım korunmasını ( Lightning Protection) bugün inceliyelim istedim.
Yıldırım korunması oldukça kompleks bir konu olmakla beraber temel bilgileri almakla konu hakkında bilgi sahibi olacağımızı düşünüyorum.Yıldırım korunması yıldırımın düşmesini ve vurmasını önlemek olarak alınmamalıdır, bunu zaten yapamayız,ancak belirli korunma yolları ile yıldırım vurmasından zarar görebilecek ekipmanı korumak ana amacımız olacaktır..
Yıldırım düştüğünde onun yolunu değiştirmek bir dereceye kadar mümkündür, bu yol değiştirebilme, sevelim veya sevmiyelim, yapabileceğimizin en iyisidir. Herhangi bir anda dünya üzerinde 2000 kadar fırtına olmaktadır ve bu fırtınalar esnasında saniyede 100 adet civarında yıldırım düşmektedir , herbirinin milyar volt potansiyelde 200 bin amperlik akımla 12 bin derece Celsius sıcaklık yarattığını düşünürsek olayın boyutları konusunda bir fikir sahibi olacağımızı zannediyorum.
Yıldırımlar kara parçalarını sever ve %90 ‘ı toprağa düşer. Bu düşmelerdeki hızı saniyede 90.000 mildir ve bu hız ışık hızının hemen hemen yarısı kadardır... 100 milyon feet/saniye ile düşen bu yıldırıma ve yapacağı hasarlara karşı bazı basit önlemler ve pahalı olmıyan enstalasyon metodları ile önleme yapmak mümkündür.
Bir paratoner yada topraklanmış kule veya yüksek bir yapının daha çok yıldırım çekebileceği düşüncesi yanlıştır, bunların yıldırımın düşeceği yer konusunda çok az etkisi vardır ve önemli olan yıldırımı toprağa ulaştıracak en kısa yolu hazırlayarak cihazlarımızı korumak olacaktır. Yıldırımın daima en uzun yapı, kule, gibi nesneleri vurduğunu düşünmek de yanlıştır, bu bir garanti değildir ve çok defa bu gibi yükseklikleri pas geçip aradaki bir ağaca düştüğü görülmüştür... Mikrosaniyede birkaç millik mesafeyi geçip düşen bir yıldırımın elinizdeki sivri uçlu bir şemsiyeye, yada elinizdeki metal bir nesneye düşmesi olasılığı fevkalade düşük orantıdadır. Böyle bir düşünceniz varsa şemsiyenizi evde bırakın ve ıslanmayı göze alın, ve elinizde metal nesneler taşımayın...
Yıldırımın taşıdığı elektrik enerjisini depolamak mümkün değildir, çünkü 100,000,000 voltluk enerjiyi birkaç mikrosaniyede depolayacak sistemi yapabilmek henüz insanların ulaştığı teknoloji ile mümkün değildir... Esasen yıldırımın elektriki enerjisinin büyük kısmı ısı , ses ,ve ışık enerjisine dönüştüğü için geride pek fazla birşey kalmaz...
Yıldırımın oluşumu deniz seviyesine göre 15 ila 20 bin feet yukarılarda ve yağmur damlaları hava akımı ile yukarıya doğru itildiklerinde buza dönüştükleri zaman başlar... Çok geniş olarak kabul gören bir fikir olmamakla beraber ( Bulut-Toprak) yıldırımı bu yağmur damlaları ve buz karışımının oluştuğu bölgelerde başlamaktadır. Oluşmuş elektrik şarjı 50 yardalık basamaklar halinde toprağa doğru inmeğe başlar ve her indiği bölgede şarj deposu oluşturur. Ve olay, toprağa ulaşıldığında, iyi bir toprak irtibatı bulduğunda devre tamamlanacağından yollardaki depolarda toplanan elektrik şarjlarının mikrosaniyede bulutlardan toprağa boşalması ile son bulur... Tüm bu olaylar saniyenin yarısı kadar bir zamanda oluşur ve tamamlanır ve biter...
Bir çok elektrik ve elektronik ekipmanda meydana gelen hasar, yıldırımın direkt vurması ile değil fakat birkaç yüz feet’lik mesafedeki yakın bölgelere düşen yıldırımlar sebebi ile olmaktadır. Bu yakınlık sebebi ile yıldırım koruması olmıyan evlerdeki elektrik kabloların da binlerce voltluk elektrik akımı endüklenmekte ve hasarı yaratan bu yüksek voltaj dalgası olmaktadır. Ayrıca su boruları boyunca yayılarak hasar daha da büyümektedir.
Evlerde güneş bataryası sistemleri varsa burada bulunan batarya bankları iyi topraklanmamışsa büyük hasar görürler, Buluttan toprağa yıldırımlar canlıları ister direkt ister endirekt vursun öldürebilir, indirekt olarak, dallanmış yıldırımlarda yakındaki ağaç, anten veya yüksek bir nesneden dolayı olabilir. Su boruları, telefon hatları, elektrik hatları yıldırım akımlarının taşındığı diğer yollardandır, böylece bunlarla temasta olan canlıların da zarar görmesi kaçınılmaz olacaktır. Yıldırımın direk vurduğu yerlerde patlama, yangın olması herşeyin hasara uğraması olasıdır. Bazen akım bir binaya girer, teller ve borular vasıtası ile taşınarak yolu üzerindeki herşeyi hasara uğratır. Yer altı elektrik kabloları boyunca taşınan akım civardaki evlere de zarar verebilir. Önemli olan yıldırımın hasar vermesi için direkt olarak vurmasının gerekmediğinin bilincinde olmaktır. Yukarıda saydığımız birçok yollarla da zarar verebilir. Hakikaten geniş kapsamlı darbelerde meydana gelecek EMP (electromagnetic pulse) palsleri, statik ve elektrik sahalarının etkileri, koruma yapılmamış elektrik ve elektronik cihazların hasarına sebeb olabilirler.
Elektrik tesisat işlerinde topraklama genellikle tesis ve binaların elektriki emniyeti bakmından ele alınmış olup buna göre uygulanmaktadır, dolayısıyla elektriki emniyet ile yıldırım korunması önlemleri herzaman birbiri ile aynı olmıyabilirler. Yakınınızdaki yıldırım darbelerinde bulunduğunuz yerde çatır çatır elektrik atlamaları oluyorsa ki ben buna birçok kereler şahit olmuşumdur, varolan (varsa!)topraklama sisteminiz yeterli değil demektir. Bu durumda topraklama sistemini hemen gözden geçirmek veya geçirtmek gerekli işlemleri yapmanız veya yaptırmanız elzemdir. Çünki söylendiği gibi “Yıldırımı durduramazsınız fakat yolunu değiştirebilirsiniz”. Bu yolu değiştirmenin en iyi yoluda iyi bir topraklama yapmaktan ibarettir.
Yıldırım darbelerinde sigortalar ve devre kesiciler koruyucu olmamaktadır, esasen onların gerekçesi de yıldırım korunması değildir, yıldırımın birkaç mikrosaniyelik palsine tepki vermeleri kendi tepki zamanlarının uzunluğu sebebi ile olası değildir. Ayrı ayrı yerlerden birkaç topraklama kolu yapmak doğru bir topraklama olmayacaktır. Çünkü bu iki farklı yerdeki farklı topraklama değeri sebebiyle, topraklamalar arasında yıldırım darbesi sırasında meydana gelebilecek voltaj farkı, cihazlar arasında farklı voltajların etkileşmesi ile arklar meydana gelebilir ve bu yollada hasarlar oluşabilir.
Açıkca görüleceği üzere binalarda tek ve yeterli kalınlıkta iyi ve kaliteli bir topraklama ile, tüm cihazların bu toprağa bağlanması ile nisbeten iyi bir koruma altına alındıkları söylenebilir.
Elektrik hatlarında korunma gerektiren cihazların bağlanacağı a.c. prizlerin içine veya dışına monte edilecek Kabarma Tutucuları ( surge arrestors ) da devrede bir çok durumlarda mengene gibi çalışırlar, faz, nötr, toprak hatları arasında birer tane monte edilmiş olmak kaydı ile a.c. hatlardan gelecek kabarma darbelerini önliyeceklerdir. Bunlar bulundukları yerde genellikle voltajın normalin üstüne çıktığı çok kısa anlarda iletken hale geçerek darbeleri önlemeye çalışırlar. MOV olarak adlandırıan (metal-oxide varistor) bu devre elemanları, muhtelif voltaj ve akım çeşitleri için imal edilirler, bunların arasından bizim a.c. voltajımıza uygun olanı seçilerek cihazlarımızı beslediğimiz prizlerin içine monte edilebilirler. Montajda faz-nötr-toprak arasında olmak üzere 3 adet yeterli olacaktır. Aynı bağlantılara kabarma kapasitörleri ( surge capacitors) de monte edebilirsiniz, bunlar kabarma tutuculardan daha hızlı olarak çok kısa zamanlı voltaj kabarmalarını yakalamaktadırlar.
Evlerin paratonerlerle korunması da bir dereceye kadar yıldırımın yolunu değiştirmesi bakımından uygundur ancak bunu müstakil evlerde oturma şansı olanların gerçekleştirmesi apartmanlarda oturanlara nazaran bana daha kolay gibi geliyor çünki apartmanlarda herkese dert anlatmak (yaşayanlar bilir) çok zordur. Paratronerlerin topraklama bağlantıları yeter kalınlıkta olmalı ve evin dışından en kısa yoldan toprağa ulaşacak şekilde montaj yapılarak yıldırıma kolay geçiş yolu sağlanmalıdır. Bu yola evin topraklama sistemi bağlanmamalıdır.
Yıldırımın mesafelerle orantılı olarak elektriki ve manyetik sahalar yarattığını bu sahalar içinde kalan ve Radyo Amatörlerininde yıldırım korunmasında yapacakları işler, alacakları önlemler olacağını biliyoruz...
Bunlar arasında en iyi ve en sağlam korunma, tüm anten bağlantılarını cihazlardan çıkarmak, cihazlarıda a.c. hatlardan ayırmak ve oturup yıldırımları ve şimşekleri seyretmekdir. Tabiatıyla yağıyorsa yağmuru da seyretmek güzeldir.
Radyo amatörü olarak cihazlarımızı korumak için alacağımız tedbirlere gelince, anten boruları yeterli bir kablo ile topraklama sistemine bağlanmalıdır, Anten besleme hatları koaks ise şildleri topraklanmalı, rotor sistemleri varsa, bağlantı noktalarından topraklanmalı rotor besleme kablosu anten borusu içinden taşınırsa daha emniyetli olacaktır.
Anten kulesi kullanılıyorsa kule çok iyi bir şekilde topraklanmalıdır. Böylece diğer toprak bağlantıları kuleye direkt olarak yapılabilir. Besleme hattı olarak çift hat kullanılıyorsa bunların radyo odasına girmeden önce tam gireceği noktada yaptırılacak bir mermer tabloda kurulacak yıldırım tutucularla (Lightning arresters) hat boyunca oluşacak statik elektriği veya yıldırımı toprağa nakledebilecekleri yolu hazırlamak gerekir.
Yıldırım tutucuları (Lightning arrester ) benim gibi yaşlı olanlar hatırlıyacaklardır,
lambalı radyo devrinde duvarlara monte edilen, yaklaşık 10 cm uzunluktaki yukarı, aşağı iki hareketli bir kolu olan alt ucu toprağa, orta ucu radyoya , üst ucu da antenden gelen kabloya bağlanmış, orta uç ile alt ucu arasında birbirine yakın sivri tırnaklı atlama uçları bulunan, böylece radyoyu statik elektrik yükünden kurtararak bozulmaktan koruyan bir anahtar vardı, buna benzer bir deşarj tırnakları sistemi yapılabilir ve 300 ohm paralel besleme hattına monte edebilirler. Radyo odasının içinde tek bir toprak hattı çubuğu masanızın görünmeyen bir tarafından dolaşarak tüm toprak bağlantılarını bu çubuğa yapmak gerekir. Büyük çaplı klemenslerle bağlantı veya takatli havya ile lehimleme yapılabilir. Bu konuda göz önünde
bulundurmamız gereken iyi bir bağlantının daima iyi netice vereceği olmalıdır.
Radyo odasındaki tüm radyo topraklama bağlantılarınızı 4 mm nga telden yaparsanız yeterli olacaktır, a.c. hat üzerinde biraz daha koruma sağlamak isteyen arkadaşlarımız gazlı deşarj lambalarını monte edebilirler. Bu lambalar daha hızlı çalışma ve geniş takat kapasitesine sahip olarak yeterli koruma sağlayacaklardır.
Konu ile ilgili sitelerin adreslerini ekliyorum, buralardan gerekli (Surge varistors) ve (surge capacitors) listelerini bulabilirsiniz. Konu hakkında birçok arkadaşımın da tecrübe ve çalışmaları bulunduğuna ve bilgi sahibi olduklarına ve bunları bizimle paylaşacağına eminim. Böylece bilgilerimizi derlemek ve arkadaşlarımızın istifadesine sunmak mümkün olacaktır.
Bildiğiniz başka linkler de varsa onlarıda inceleyebiliriz.
-----------------------------------------------
Adresler:
www.superrite.com
www.hochien.com/varistor-contentshtml
www.weidien.com.tw
www.nteinc.com/web_pgs/mov.html
EMP’siz ve de yıldırımsız sağlık mutluluk dolu günler diliyorum.
73’s de Özhan TA3BQ
