739
Şekil Y.1 - Elektrik dağıtım sistemlerinde DKD uygulanması ile
ilgili örnek
Seçilen DKD’ler ve bunların yapı içindeki tüm elektrik sistemlerine entegrasyonu, kısmi
yıldırım akımının, esas olarak YKB 0
A
/ YKB 1 ara yüzünde topraklama sistemine
yönlendirilmesini sağlamalıdır.
Kısmi yıldırım akımına ilişkin enerjinin büyük bir kısmının ilk DKD’de soğurulduktan
sonra, ardışık DKD’lerin, sadece YKB 0
A
ile YKB 1 ara yüzeyinde ve elektromanyetik
etkiden (özellikle, YKB 1’in elektromanyetik siperi olmaması durumunda) kaynaklanan
tehlikelere göre tasarlanması gerekir.
Not 3: Ardışık DKD’ler seçilirken, gerilim anahtarlamalı tip DKD’lerin kendi çalışma
eşik değerlerine erişemeyebildikleri hususu göz önüne alınmalıdır.
YKB 0
A
’dan giren hatlar (doğrudan yıldırım boşalma olasılığının olması), kısmi
yıldırım akımını taşır. Bu nedenle YKB 0
A
ile YKB 1 arayüzünde, bu akımların yönünü
değiştirmek için
I
imp
le denenen DKD’lere ihtiyaç duyulmaktadır.
YKB 0
B
’den giren hatlar (doğrudan yıldırım boşalma olasılığının olmaması, sadece tam
elektromanyetik alanın mevcut olması) sadece endüklenen darbeleri taşır. YKB 0
B
- YKB 1
arayüzünde endüklenen darbe etkileri, 8/20 μs’lik dalga biçimli bir darbe akımı (denenen
Sınıf II DKD) veya IEC 61643-1’e uygun bir birleşik dalga deneyi (denenen Sınıf III DKD)
ile benzetimi yapılmalıdır.
YKB 0 ila YKB 1 geçiş bölgesinde arta kalan tehdit ve YKB 1 içinde manyetik
alanlardan dolayı endüklenen darbelerin etkileri, YKB 1 ila YKB 2 arayüzünde DKD’lerle
ilgili kuralları tanımlar. Tehditle ilgili ayrıntılı bir analizin yapılmasının mümkün olmaması
durumunda, baskın zorlama, 8/20 μs’lik dalga biçimli bir darbe akımı (denenen Sınıf II DKD)
veya IEC 61643-1’e uygun bir birleşik dalga deneyi (denenen Sınıf III DKD) ile benzetimi
yapılmalıdır. YKB 0 ile YKB 1 arayüzünde gerilim anahtarlamalı tipte bir DKD kullanılması
durumunda, gelen yıldırım akım düzeyi bu DKD’yi tetiklemek için yeterli olmayabilir. Bu
durumda, DKD’lerin çıkışı 10/350 μs’lik dalga biçimli darbe akımına maruz kalabilir.
Elektrik Mühendisleri Odası
740
Y.2 DKD koordinasyonu ile ilgili genel hedefler:
Bir sistemdeki DKD’lerin aşırı zorlamaya maruz kalmalarını önlemek için enerji
koordinasyonu gereklidir. Bu nedenle, bulundukları yere ve özelliklerine bağlı olarak,
DKD’lere ilişkin tekil zorlamalar belirlenmelidir.
Birden fazla DKD ard arda kullanıldığında, DKD’ler ve korunmakta olan donanımın
koordinasyonu ile ilgili bir çalışma yapılması gerekir. Her bir DKD’nin maruz kaldığı enerji,
söz konusu DKD’nin dayanım enerjisine eşit veya daha küçük ise enerji koordinasyonu
sağlanır. Bu koordinasyonun, Madde C.1’de incelenen dört dalga biçimi için göz önüne
alınması gerekir.
Dayanım enerjisi aşağıdakilerden elde edilmelidir:
- IEC 61643-1’e uygun olarak elektriksel deney yapılarak,
- DKD imalatçısı tarafından sağlanan teknik bilgi kullanılarak.
Şekil C.2’de, DKD’lerle ilgili enerji koordinasyonuna ilişkin temel model gösterilmiştir.
Bu model, sadece kuşaklama şebekesinin empedansının ve kuşaklama şebekesi ile DKD 1 ve
DKD 2’nin bağlanmasından meydana gelen tesisat arasındaki karşılıklı empedansın ihmal
edilebilir olması durumunda geçerlidir.
Not: Enerji koordinasyonunun diğer uygun önlemler (örneğin DKD’lerin gerilim/akım
özelliklerinin koordinasyonu veya alçak gerilimlerde özel olarak tasarlanan gerilim
anahtarlamalı tip DKD’ler “tetiklenen DKD’ler” kullanma) kullanılarak sağlanabilmesi
durumunda kuplaj önleme elemanına gerek yoktur.
Şekil Y.2 – DKD’nin enerji koordinasyonu ile ilgili temel model
Y.2.1 Koordinasyonun temelleri:
DKD’ler arasındaki koordinasyon, aşağıdaki ilkelerden birisi kullanılarak saplanabilir:
- Gerilim/akım özelliklerinin koordinasyonu (kuplaj önleme elemanları olmaksızın): Bu
yöntem gerilim/akım karakteristiği esasına dayanmaktadır ve gerilim sınırlamalı tipteki
DKD’lere uygulanabilmektedir (örneğin, metaloksit değişken direnç ‘MOV’ veya bastırıcı
diyotlar). Bu yöntem, akım dalga biçimine çok fazla duyarlı değildir.
Not 1: Bu yöntemde, hatların empedansından kaynaklanan bazı doğal kuplaj önleyiciler
olsa bile, kuplaj önleyici kullanılması gerekmez.
- Kuplaj önleme elemanları kullanılarak yapılan koordinasyon: Koordinasyon amaçları
için, yeterli darbe dayanım yeteneğine sahip ek empedanslar, kuplaj önleme elemanları olarak
kullanılabilir. Omik kuplaj önleme elemanları, esas olarak bilişim sistemlerinde
kullanılmaktadır. Endüktif kuplaj önleme elemanları ise, esas olarak elektrik sistemleri için
kullanılır. Endüktansların koordinasyon verimi için di/dt akım dikliği, kesin bir parametredir.
Not 2: Kuplaj önleme elemanları, ayrı elemanlar veya ardışık DKD’ler arasındaki
kabloların doğal empedansı kullanılarak gerçekleştirilebilir.
Not 3: Bir hattın endüktansı, iki paralel iletkenin endüktansıdır: İki iletkenin (faz ve
toprak teli) bir kablo içinde olması durumunda, endüktans yaklaşık olarak 0,5 μH/m ila 1
μH/m arasındadır (tellerin kesit alanına bağlı olarak). Her iki iletkenin ayrı olması
durumunda, daha yüksek endüktans değerleri kabul edilmelidir (her iki iletken arasındaki
uzaklığa bağlı olarak).
Elektrik Mühendisleri Odası