Parafudr Nedir? Ne için Kullanılır?

Elektrikten kaynaklı yaşanabilecek problemlerin önüne geçmek için binalarda bazı önlemlerin alınması gerekir. Bunlardan biri de parafudr kullanmaktır. Oldukça güvenli bir sistem olan parafudr, paratonerlerin kullanılmadığı yerlerde elektriksel arızalara karşı koruma sağlar.

Siz de parafudr hakkında merak ettiğiniz tüm detayları içeriğimizde bulabilirsiniz.

Parafudr Nedir?

Elektrik sistemlerini aşırı gerilimden kaynaklı oluşabilecek hasarlara karşı koruyan parafudrlar, enerjiyi taşıyan hatlardaki aşırı gerilimi toprağa deşarj ederek koruma sağlar.

Sisteme paralel şekilde bağlanarak, mikrosaniye seviyesinde gerçekleşen yıldırım, ani aşırı gerilim darbesi veya iç aşırı gerilimlere karşı sistemi korurlar.

Sistemlerde meydana gelen ani aşırı akım değişimleri, elektronik cihazların hasar almasına neden olur.

Parafudrlar elektronik cihazların yıldırım, ani dalgalanma, şok gibi olası tehlikelere karşı güçlü kalmasını sağladığı için oldukça önemlidir.

Elektrik sistemlerinin yer aldığı binalarınızda paratoner yoksa, C tipi şebeke panolarına uygun parafudrlar kullanabilirsiniz. Normal şartlar altında parafudrlar, toprağa akım geçirmez; ancak aşırı gerilim sırasında gerilimi toprağa iletir. Yani normal şartlarda parafudrlar pasif haldedir. Herhangi bir aşırı akım değişiminde aktif olarak sistemde koruma sağlarlar.

Parafudr sistemlerini cihazın önüne koymanız yeterli değildir. Çünkü her ne kadar şebekede meydana gelen dalgalanmalara karşı koruma sağlasa da yıldırıma karşı koruma yapmaz. Dolayısıyla buzdolabı, televizyon gibi elektrikli cihazlarınızın zarar görmesine neden olabilir. Yıldırıma karşı tam olarak koruma sağlamak için binalarda metal köşkler bulunur.

Parafudr Kullanımının Faydaları Nedir?

Parafudrlar, ilk üretildiği zaman yıldırımdan korunma amacıyla kullanılmıştır. Elektronik cihazların daha dayanıklı olmasını sağlayan parafudrlar, günümüzde özellikle aşırı gerilim değişimlerine ve darbelere karşı korunma amacıyla kullanılır.

Yapısı gereği iletken olan parafudrlar, yüksek gerilim iletkeni aracılığıyla toprağa bağlanır. Herhangi bir parafudr ancak darbe aldığı zaman iletim yapar ve aldığı darbeyi anında toprağa iletir. Bu anda meydana gelen aşırı akımın etkisi geçince ise tekrar ilk durumundaki yalıtkan haline döner. Bu sayede herhangi bir kesinti olmadan cihaz çalışmaya devam eder. Normal şartlarda manevra aşırı gerilimleri 245 kV üzerinde olan şebekeler için parafudr önemlidir.

Parafudrların 3 ana görevi vardır: Yıldırım darbelerine karşı koruma yapma, iç aşırı gerilimlere karşı koruma yapma ve hassas cihazları koruma.

Bunların dışında parafudr kullanarak aşağıdaki avantajları elde edebilirsiniz:

• Yüksek gerilim cihazlarında hat arızası, yıldırım düşmesi ve kesici açması gibi durumları önler.
• Manevralardan dolayı meydana gelen çok yüksek ve zararlı gerilim şoklarının önüne geçer.
• Enerji taşıma hattındaki aşırı gerilimi toprağa ileterek deşarj eder.
• Enerji taşıma hattındaki yürüyen dalgaların sisteme ve cihaza zarar vermesini önler.
• Emniyet supabı olarak çalışma görevine sahiptir.

Parafudrların %100 koruma sağlayamamasının önemli bir nedeni vardır. Bu ekipmanlar, aşırı akımı ilettikleri sırada sistemde aşırı gerilim oluşur ve bu gerilim de cihazların zarar görmesine yol açabilir.

Parafudr Nasıl Çalışır?

Elektrikli makineler ve cihazlar için önemli bir koruma ekipmanı olan parafudr, güvenli bir çalışma ortamı için oldukça önemlidir.

Parafudrlarda bir varistör (elektronik bir devre elemanıdır ve doğrusal olmayan direnç özelliği gösterir) bulunur ve bu, çinko oksitten meydana gelmiştir. Dolayısıyla çinko oksit parçacıkları, aşırı akım yüklenmesi olmadığında bir rezistans görevi görerek çalışır ve akım geçirmez. Yıldırım düştüğü zaman ise bu çinko oksit parçacıkları bir araya gelir ve akımın toprağa iletilmesini sağlar. Böylece aşırı akımı deşarj eder.

Çinko oksitlerde bulunan rezistans değeri, oluşan yüksek akım şiddeti ile ters orantılı bir değere sahiptir. Yani akım ne kadar şiddetli olursa, çinko oksit parçacıkların rezistans değeri o kadar küçük demektir. Bu da daha fazla deşarj sağlama anlamına gelir.

Hemen her devre elemanında olduğu gibi parafudrlarda da belli bir çalışma ömrü vardır. Parafudrun üzerine düşen yüksek gerilimin sıklığı ve miktarına bağlı olarak bu ömür değişkenlik gösterir. Parafudrun güvenliğini sağlamak için önüne otomatik sigorta ekleyebilir ve bu sayede elektrikli cihazlarınızı daha uzun süre koruyabilirsiniz.

Parafudrların sisteme nasıl bağlandığı merak edilen bir konudur. Paralel bağlanan parafudrlar, fazların çıkışlarından 2,5 mm²’den 35 mm²’ye kadar kablolar kullanılarak bu fazlara eklenir.

Bazı parafudr çeşitlerinde ise sistemin ortak nötr kablosu da bağlama esnasında kullanılır. Bu kabloları paralel şekilde parafudrların nötr girişine bağlayabilirsiniz. Son olarak parafudrun toprak çıkışındaki kabloyu, sistemin toprak hattına bağlayabilir ve montajı bu şekilde tamamlayabilirsiniz.

Parafudr ve Paratoner Arasındaki Farklar Nelerdir?

Parafudr ve paratonerlerin her ikisi de yıldırımdan korunma cihazı olsa da aslında farklı cihazlardır. Paratonerler daha çok dış yıldırımlık (bir yapının dış kısmına gelebilecek yıldırım darbesinin, yakıcı ve yıkıcı etkilerine karşı koruma sağlayan sistem) olarak kullanılırken, parafudrlar iç yıldırımlık (elektrik şebekesinden dolayı ya da yıldırım düşmesi sonucu oluşabilecek aşırı gerilime karşı elektrik tesisatını korumaya yardımcı olan ekipman) olarak kullanılır. Aralarındaki en temel fark budur.

Paratonerlerin işlevi, yıldırımın fiziksel etkisine karşı koruma sağlamak yani yangın çıkmasını önlemektir. Paratonerler genellikle yüksek binaların çatısında yer alır.

Yapısı ve amacı gereği, parafudrlardan farklıdır. Paratonerler; binaları, yapıları ve vericileri yıldırımın zararlı etkilerine karşı korurken; parafudrların koruma sağladığı yer daha çok sistemlerin içidir. Çalışma prensibi oldukça basit olan paratonerler, yıldırımı toprağa ileterek binaları elektrik darbelerine karşı korur.

Parafudrlar ise hem voltajı yönlendirir hem de cihazların içinde bulunan devreleri voltaj ve yönlendirme etkisinden korur. Aynı zamanda parafudrlar, genellikle daha küçük sistemler için kullanılır; ancak daha kompleks bir yapısı vardır.

Parafudr ve paratoner arasındaki farkları daha detaylı bir şekilde incelemek için bu bilgilere göz atabilirsiniz:

• Uygulama kapsamı bakımından bu iki ekipman değişiklik gösterir. Paratonerler birçok voltaj seviyesine sahiptir. Parafudrlar ise genel olarak 1 kV altındaki aşırı voltaj koruyuculardır.
• Koruma nesneleri birbirinden farklıdır. Paratonerler, elektrikli ekipmanları koruma amacıyla kullanılırken parafudrlar daha çok elektronik aletlerde ve sayaçlarda güç kaynağı devresini korumak için kullanılır.
• Kurulum pozisyonları bakımından da farklıdırlar. Paratonerler yıldırım dalgasını doğrudan önleyerek cihazları korumak için birincil sisteme kurulurlar. Parafudrlar ise paratonerlere ek bir önlem olarak ikincil sisteme monte edilirler. Yani paratonerler gelen hatta, parafudrlar ise giden hatta kurulur.
• Dolaşım kapasitesi açısından da iki sistem arasında fark vardır. Paratonerlerin asıl işlevi yıldırım voltajını engellemek olduğu için yüksek bir bağıl akım kapasitesine sahiptir. Elektronik ekipmanlardaki yalıtım düzeyi, elektrikli ekipmanlara göre çok daha fazladır. Yani yıldırım aşırı voltaj ve çalışma aşırı voltaj koruması için parafudra gerek duyulur. Ancak akım kapasitesine bakıldığında genellikle küçük olduğu görülür.
• Bu iki koruma ekipmanının malzemesi de birbirinden farklıdır. Paratonerlerde ana malzeme olarak genellikle çinko oksit kullanılır. Parafudrlarda ana malzeme sınıflandırma korumasına ve aşırı gerilim seviyesine göre değişiklik gösterir.

Genel olarak bakıldığında paratonerlerin, yıldırım şok dalgasından kaçınma amacıyla elektrikli ekipmanlara özel olarak tasarlanan bir koruyucu olduğu söylenebilir. Parafudrlar ise paratonerlere göre daha gelişmiş bir ekipman olarak öne çıkar.

Yıldırım şok dalgası ile güç sisteminin kendisinin ürettiği diğer zarar verici dalgalanma şokunu da zayıflatma etkisine sahiptir. Yani herhangi bir dalgalanmadan dolayı parafudr sigortası, elektrik sigortasının atmasını önleyebilir. Elektrik sigortası ve dolayısıyla elektrikli tüm cihazları korumak için mutlaka parafudr kullanmanız gerekir.

Parafudr Çeşitleri ve Kullanım Alanları

Parafudrlar, yapılışı, tesisat özelliği ya da gerilimine göre kendi içinde çeşitli kategorilere ayrılır. Gerilim türlerine göre ise genel olarak yüksek, orta, alçak gerilim olmak üzere üç farklı kategoriye ayrılır. Bununla beraber gerilim koruyucular aynı zamanda üretildikleri malzemelere göre de değişkenlik gösterir. Seçenekleri incelediğinizde ürünlerin gövde malzemesi olarak porselen ve polimer olmak üzere iki kategoriye ayrıldığını görebilirsiniz. Parafudrlar metal oksit, deşarj tüplü, değişken dirençli ya da borulu olmak üzere de dört farklı türe sahiptir.

İmalat şekline göre parafudr çeşitleri ile ilgili daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız, gelin detaylara birlikte göz atalım.

• Metal Oksit Parafudrlar

Metal oksit özelliğe sahip olan parafudrlar, değişken dirençle çalışmaz. Böylece gerilim şebekesi için gerilim derecelendirme sistemine olan ihtiyacı ortadan kaldırır. Değişken dirence sahip olan modeller ile kıyaslandığında daha emniyetli bir yapıya sahiptir. Metal oksit olanlar, hem aşırı gerilimden hem de düşük gerilimden korunmanıza imkân tanır.

Parafudrlarda seri eklatör (yıldırım nedeniyle elektrik sistemi bileşenlerinde artış olduğunda iletken bir bağlantı kurulmasını ve dengelenmesini sağlayan sistem) bulunmaz. Metal oksit direnç elemanlarında bulunan malzemeler; mangan oksit, çinko oksit, antimon oksit ve bizmut oksittir. Metal parafudrlar genel olarak elektrik şebekelerini ve ekipmanlarını yüksek voltajdan korumanıza yardımcı olur.

• Değişken Dirençli Parafudrlar

Değişken dirençli parafudrlar diğerleriyle kıyaslandığında daha az kullanılır. Metal oksit olanlar gibi dirence karşı koruma sağlamadığı için sistemlerin devre dışı kalmasına neden olabilir. Atlama aralıklı değişken dirençli olarak da isimlendirilen modeller, genel olarak porselen bir muhafaza alanının içinde bulunan seri atlama elektrotları ile seri bir şekilde bağlanan direnç bloklarından oluşur.

• Borulu Parafudrlar

Borulu parafudr modelleri aşırı gerilim sonucunda oluşan kıvılcımları topraklama işlevini yerine getirir. Boru, içindeki basınçlı gaz sayesinde akımı keserek daha güvenli bir ortam oluşturulmasını sağlar.

• Deşarj Tüplü Parafudrlar

Borulu parafudrlar ile benzer bir işlevi yerine getiren deşarj tüplü parafudr çeşitleri, aşırı akım olduğu durumlarda devreye girer. Boru yerine deşarj tüpü içerir ve aşırı gerilim sonucunda ortaya çıkan kıvılcımları topraklamayı başarır.

Parafudrların kullanım alanları cihazın üretim amacına göre değişiklik gösterir. Bu üretim amacına yönelik olarak kullanım alanları da farklılaşır. Parafudrları üretim ve kullanım amaçlarına göre isimlendirirken harf ile sınıflandırma yapılır. B sınıfı olanlar yıldırım darbesine karşı koruma, C sınıfı olanlar iç aşırı gerilime karşı koruma ve D sınıfı olanlar hassas sistemleri koruma işlevine sahiptir. Bu koruma ekipmanlarının kullanım alanları ise aşağıdaki gibidir:

• Tali panolar
• Trafo girişleri
• LED aydınlatma sistemleri
• Veri kabloları
• Otomasyon ve haberleşme hatları
• Ana panolar
• Güç kaynağı
• Yenilenebilir enerji sistemleri
• CCTV, yangın alarm ve kamera sistemleri

Parafudr Seçimi Neye Göre Yapılır?

Elektrikli sistemler için parafudrlar önemli bir koruma elemanı olarak öne çıkarlar. Parafudr seçiminde bazı faktörler göz önünde bulundurulmalıdır. Çünkü buna göre parafudrların kullanım ömrü değişiklik gösterir. Kullanacağınız devrenin özelliklerine uygun olarak parafudr seçerseniz, daha uzun süre bu koruma ekipmanından yararlanabilirsiniz.

Parafudr seçimi yaparken kısa devre akımı, gerilim değeri ve darbe anma özelliklerine dikkat etmelisiniz. Akım ve gerilim özellikleri parafudrların üzerindeki etikette yazar. Anma gerilimi (bir sistem ya da cihazın tasarlandığı ve belli bir çalışma prensibinin dayandırıldığı gerilim) ise etiketin üzerinde yer almamalıdır.

Parafudr seçimindeki önemli konu, hat ucu ile toprak ucu arasındaki yüksek gerilimin sahip olduğu sürekli değerdir. Parafudr gerilim tespiti esnasında üçgen-yıldız ve yıldız noktasının direk ya da direnç üzerinden topraklanması gerekir.

Parafudrlar, farklı yük aralıklarına göre ve darbe anma akımları doğrultusunda kullanılır. Bunlara göre de çeşitli kısa devre akım değeri ve darbe anma akımına göre parafudr üretimi yapılır.

Parafudrlar konusunda bazı doğru bilinen yanlışlar vardır. Bunlar, kullanıcıları parafudr seçimi sırasında yanıltabilir. Örneğin; parafudrların yüksek voltajı toprakladığı düşünülür; ancak aslında sistemde meydana gelen fazla akımı topraklarlar. Akım ve voltaj kelimeleri aynı anlama geliyor gibi kullanılsa da aslında farklıdır.

Akım, iletkenin taşıdığı elektron yoğunluğunu ifade ederken voltaj bu elektronların yön alabilmesine yardımcı olan elektromotor gücüdür. Parafudrlar, sistemde oluşan fazla akımı toprağa iletebilir ancak yüksek voltajı önleme özelliğine sahip değildirler.

Binanızdaki elektrik sistemlerini korumak için parafudr kullanıyor musunuz? Eğer kullanıyorsanız, bu koruma elemanı ile ilgili düşüncelerinizi yorumlarda paylaşabilirsiniz.