Yıldırım darbe gerilimi sistemde ortaya çıktığında, bu gerilim dalgası ekipmanların zarar görmesinden önce ani dalga koruma cihazları aracılığıyla boşaltılır. Bu nedenle, bu ekipmanın yalıtımı, yıldırım darbe geriliminin ani dalga koruma cihazları aracılığıyla boşaltılmasından önce belirli bir minimum gerilime dayanacak şekilde tasarlanmalıdır. Bu nedenle, ani dalga koruma cihazlarının çalışma gerilimi, ekipmanın belirtilen minimum dayanabilir gerilim seviyesinden düşük olmalıdır. Bu minimum gerilim derecesi, elektrik ekipmanlarının temel yalıtım seviyesi (BIL) olarak tanımlanır.
Elektrik alt istasyonunun veya bir elektrik iletim sisteminin tüm ekipmanlarının dayanabilir gerilim kapasitesinin, işletim sistemi gerilimine göre belirlenmesi gerekir. Sistemin kararlılığını sağlamak için, aşırı gerilim olayları sırasında, sisteme bağlı tüm ekipmanların kırılma veya parlaması gücü seçilen bir seviyeyi aşmalıdır. Sistem üzerinde farklı türde aşırı gerilim stresleri ortaya çıkabilir. Bu aşırı gerilimler, genlik, süre, dalga şekli ve frekans gibi özellikler bakımından farklılık gösterebilir. Ekonomik açıdan, bir elektrik enerji sistemi, sistemin üzerine ortaya çıkan tüm olası aşırı gerilimlerin farklı özelliklerine bağlı olarak temel bir yalıtım seviyesi (BIL) için tasarlanmalıdır. Ayrıca, sisteme çeşitli aşırı gerilim koruma cihazları monte edilmiştir, bu cihazlar sistemi farklı aşırı gerilim olaylarından güvenli bir şekilde korur. Bu koruma cihazları sayesinde anormal aşırı gerilimler mümkün olan en kısa sürede sistemden kaybolur.
Bu nedenle, bir sistemin yalıtımının tüm tür aşırı gerilimleri her zaman dayanacak şekilde tasarlanması gereksizdir. Örneğin, bir yıldırım darbe gerilimi mikrosaniye aralığında sisteme ortaya çıkar ve bu durum yıldırım tutucu tarafından mümkün olduğunca hızlı bir şekilde temizlenir. Bir elektrik ekipmanın yalıtımı, yıldırım darbe geriliminin yıldırım tutucu tarafından temizlenmesinden önce zarar görmemesi için böyle tasarlanmalıdır. Elektrik ekipmanının temel yalıtım seviyesi (BIL), 1/50 mikrosaniye tam dalga dayanabilir gerilimin zirve değerleriyle ifade edilir.
Herhangi bir ekipmanda sağlanan yalıtım miktarı, özellikle de transformatörlerin maliyetinin önemli bir kısmını oluşturur. Standartlaştırma kurumları, temel yalıtım seviyesini (BIL) güvenlikle uyumlu olması için mümkün olduğunca düşük tutmakla yükümlüdür. Yıldırım darbe gerilimi tamamen doğal bir fenomendir ve bu nedenle doğası itibariyle çok belirsizdir. Bu nedenle, yıldırım darbesinin şeklini ve boyutunu öngörmek imkansızdır. Yıldırım darbesinin doğasını çalışıp birçok çalışmalar yaptıktan sonra, standartlaştırma kurumları, elektrik ekipmanları için yüksek gerilim ani test amaçlı kullanılan bir temel darbe dalga şekli tanımlamış ve tanıtılmıştır. Bu oluşturulmuş darbe gerilimi, doğal yıldırım darbeleriyle doğrudan bir ilişkisi yoktur. Elektrik sisteminin temel yalıtım seviyesinin detaylarına geçmeden önce, standart darbe geriliminin temel şeklini anlamaya çalışalım.
Amerikan Standartlarına göre darbe dalga şekli 1.5/40 mikrosaniyedir. Hindistan Standartlarına göre bu 1.2/50 mikrosaniyedir. Bu dalga gösterimi özel bir önem taşır. Örneğin, 1.2/50 mikrosaniye darbe dalga, sıfırdan 1.2 mikrosaniye içinde zirve değerine ulaşan ve ardından 50 mikrosaniye içinde zirve değerinin %50'sine düşen tek yönlü bir dalga gösterir. Gösterilen dalga şekli aşağıda verilmiştir,
Bu dalga şekline sahip elektrik ekipmanlarının kırılma veya parlama gerilimleri, sabitlenmiş temel yalıtım seviyesinden eşit veya daha yüksek olmalıdır ve yıldırım tutucuları gibi koruma cihazlarının parlama gerilimi ve boşaltma gerilimi kesinlikle bu değerlerden düşük olmalıdır, böylece yıldırım darbesi sırasında boşaltma yıldırım tutucuları aracılığıyla gerçekleşir, ekipmanın kendisi değil. Yıldırım tutucusu ile ekipmanların yalıtım seviyesi arasında yeterli bir marj olmalıdır.
Nominal Sistem Gerilimi |
Hindistan Standartları BIL |
İngiliz Standartları BIL |
11 KV |
75 KV |
– |
33 KV |
170 KV |
200 KV |
66 KV |
325 KV |
450 KV |
132 KV |
550/650 KV |
650/750 KV |
220 KV |
900/1050 KV |
900/1050 KV |
Açıklama: Orijinal metni saygı gösterin, iyi makaleler paylaşmaya değerdir, telif hakkı ihlali varsa silme talebinde bulunun.
