Dalga Sürgüsü Türleri ve Özellikleri

Giriş

Hava yolu hatları, çıplak iletkenler veya açık hava trafo merkezlerindeki metalik yapılar üzerindeki atmosferik yıldırım darbeleri, ayrıca ekipman ve ağların anahtarlama işlemlerinden kaynaklanan aşırı gerilimler (anahtarlama aşırı gerilimleri), elektrik ekipmanları için önemli tehlikeler sunar. Ekipmanları korumak ve yalıtım koordinasyonunu sağlamak için, sınırlı uzaysal koruma alanlarına sahip olması nedeniyle, hava yolu hatlarının giriş/çıkış noktalarına ve traforlara yakın yerlere yıldırım tutucuları (ayrıca "yıldırım tutucu" olarak da bilinir) kurulmalıdır.

Yıldırım Tutucuların Türleri ve Özellikleri

En yaygın yıldırım tutucular, porselen veya silikon lastiği içinde bulunan doğrusal olmayan metal oksit (MO) direnç tipidir. Bu cihazlar, korunan ekipmanla paralel olarak bağlanır ve toprak ızgarası aracılığıyla toprağa bağlanır. Başka bir inşaat türü, silisyum karbür (SiC) dirençlerini (valf tipi yıldırım tutucular) kullanır, ancak bu tür günümüzde daha az yaygındır.

Ana Elektriksel Özellikler:

• Yeniden Kapanma Gerilimi: Yıldırım tutucusunun parlamadan sonra iz akımının güvenilir bir şekilde kesildiği gerilim.

• Maksimum Sürekli İşletme Gerilimi (MSİG): Yıldırım tutucusu sonsuza kadar dayanabilecek en yüksek güç frekansı gerilimi (50 Hz veya 60 Hz).

• Nominal Kısa Devre Akımı: Yıldırım tutucusu güvenli bir şekilde yönetebilecek maksimum kısa devre akımı.

• Nominal Boşaltma Akımı: Yaygın değerler 5 kA, 10 kA ve 20 kA'dır, bu da yıldırım tutucusunun ani enerjiyi dağıtabilme kapasitesini gösterir.

Yıldırım tutucular canlı iletkenler ve toprak arasında bağlanır. 52 kV'nin üzerindeki voltajlı kurulumlarda, performansı izlemek için boşaltma işlem sayacı içerebilir. Bir yıldırım tutucusu örneği Şekil 1'de gösterilmiştir.

Ek Yöntemler

52 kV'nin üzerindeki voltajlı hava yolu hatları ve açık hava trafo merkezlerinde, "yıldırım çubuğu", "hava yolu yıldırım koruma tel" veya her ikisinin bir kombinasyonundan oluşan bir yıldırım koruma sistemi kurmak yaygın bir uygulamadır.

Düşük Voltajlı Aşırı Gerilim Koruması

Düşük Voltajlı (DV, $V\≤1\text{kV}$) ekipmanlar, özellikle elektronik ve bilgi sistemleri, kabuller veya bina yapıları üzerinden yayılan yıldırım salınımlarından ciddi hasarlara çok duyarlıdır.

Bu riskleri azaltmak için, genellikle düşük voltajlı anahtar panellerine güç ani yükseltme koruyucuları (SPD'ler) monte edilir. Bu cihazlar, 5 kA, 10 kA ve 20 kA standart nominal boşaltma akımları ile gelir, bazı gelişmiş modeller ise 30-70 kA arasındaki akımları yönetebilir.

Yıldırım tutuculara benzer şekilde, SPD'ler de canlı iletkenler ve toprak arasında bağlanır, Şekil 4'te gösterildiği gibi. Bu yapılandırma, ani akımları hassas ekipmandan uzaklaştırarak, aşırı gerilim olaylarına karşı koruma sağlar.