YILDIRIM DARBELERİ OLUŞUMU VE KORUNULMASI

YILDIRIM DARBELERİ OLUŞUMU VE KORUNULMASI 13.04.2002
1. YILDIRIMIN TANIMI
2. OLUŞUMU
3. YILDIRIMIN ETKİLERİ
4. YILDIRIMDAN KORUNMA YÖNTEMLERİ
4.2.1. FARADAY KAFESİ
4.2.2. PARATONER
4.2.2.1. RADYOAKTİF P.
4.2.2.2. PİEZZO ELEK. P.
4.2.2.3. ELEKTROSTATİK AKTİF PARATONER
TEKOM ELEKTRİK-ELEKTRONİK VE HAB. SİS. SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. 1
YILDIRIM DARBELERİ OLUŞUMU VE KORUNULMASI 13.04.2002 1. YILDIRIMIN TANIMI
Havanın iyi bir iletken olmaması bünyesinde yüksek gerilimli bulutları oluşturur. Fiziki sebeplerden ötürü, bulutun yüklenmesi sırasında yere yakın olan kısmı negatif değerle şarj olmuştur (%85 ihtimal). Bu sırada yer de bulut boyunca pozitif yüklenir. Bazı koşullarda bunun tersi yüklenme de olabilmektedir (%15 ihtimal). Fırtınanın artmasıyla buluttaki negatif yük oranı ve buna bağlı olarak da yerdeki pozitif yük ayrışması hızlanarak devam eder. Bulutla yer arasındaki potansiyel fark arttıkça aradaki havanın da delinmesi kolaylaşır ve belli bir değerden sonra havanın delinmesiyle oluşan iletken kanal boyunca buluttan toprağa veya topraktan buluta deşarj başlar.
Bulutla bulut arasında olan deşarja şimşek ve bulut – toprak deşarjına ise yıldırım denir.
2. YILDIRIMIN OLUŞUMU
Yıldırımın oluşması için öncelikle yıldırım bulutunun oluşması ve sonrasında bu bulutun elektriksel olarak yüklenmesi gerekmektedir. Günümüzde yıldırım bulutunun oluşumu rahatlıkla açıklanabilse de bu bulutun elektriksel olarak nasıl yüklendiği konusunda kesin bilgiler yoktur. Ancak bu durum bazı teoriler ile açıklanabilmektedir.
2.1.1. YILDIRIM BULUTUNUN OLUŞUMU
Yıldırım boşalmasının çıkış noktası, atmosferde yüksek miktarda nem bulunması ve sıcak hava akımları yardımıyla yüklü bulutların oluşmasıdır. Hava akımları, yere yakın hava tabakalarının iyice ısınması ile oluşur. Çok büyük yüksekliklerden aşağı inen soğuk hava ile bu hava tabakası yer değiştirir. Nem ise yüksek sıcaklıkta buharlaşma ile meydana gelir. Hava, yukarı çıkışı sırasında soğur ve belirli bir yükseklikte su buharına doyacağı bir sıcaklığa erişir. Daha fazla yükselmesi kondenzasyona sebep olur ve bulut oluşur.
Yıldırım bulutunun oluşumunda üç aşama söz konusudur.
Gençlik
Olgunluk
Yaşlılık
TEKOM ELEKTRİK-ELEKTRONİK VE HAB. SİS. SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. 2
YILDIRIM DARBELERİ OLUŞUMU VE KORUNULMASI 13.04.2002
Gençlik aşamasında aşağıdan yukarı doğru ve kenarlardan ortaya doğru hava akımları artar. Bu durum yaklaşık 10 - 15 dakika sürer.
Olgunluk aşamasında yağmurlar oluşur. Sıfıra yakın sıcaklık derecelerinde iyice azalan bulut kaldırma kuvveti şiddetli yağmurlara sebep olur. Bu sırada yukarıdan aşağıya hareket eden soğuk rüzgarlar görülür. Bunlar yere ulaştıklarında kısa süreli, şiddetli fırtınalara sebep olurlar. Bu aşama yaklaşık 15 – 30 dakika sürer.
Yaşlılık aşamasında ise hava akımları artık son bulmuştur. Yaklaşık 30 dakika sürer.
2.1.2. YILDIRIM BULUTUNDA ELEKTRİK YÜKLERİNİN MEYDANA GELİŞİ
Yıldırım bulutlarında elektrik yüklerinin nasıl oluştuğu henüz net bir şekilde bilinmemektedir. Tarih boyunca bu konuda çeşitli teorilerle bulutların yüklenmesi açıklanmaya çalışılmıştır. Bu teorilerden biri Simpson ve Lomonosow’ un teorisidir. Bu iki araştırmacıya göre bulutlardaki yükler hava akımı yardımıyla oluşmaktadır. Sıcak ve soğuk havanın yer değiştirmesi sonucunda oluşan hava akımı bulutlardaki su damlacıklarını harekete geçirir. Hareket halindeki su damlacıkları, birbirleriyle sürtünmesiyle, yüklü hale geçerler.
Bulutlardaki hava akımları su damlacıklarının dağılmasına ve tekrar birleşmesine sebep olurlar. Yapılan labaratuvar çalışmalarında dağılan su damlacıklarından küçük damlacıkların negatif, büyük damlacıkların ise pozitif olarak yüklendiği gözlenmiştir. Bu bilgilere göre büyük su damlacıkları yani pozitif yüklü damlacıklar bulutun alt kademelerinde ve rüzgar hızının büyük olduğu bölümlerde olmalılar. Küçük, negatif yüklü, su damlacıkları ise rüzgar tarafından itilmeli ve bulutun daha yukarı kısımlarında dağılmalılar.
Yıldırım bulutundaki yüklerin bu şekilde meydana geldiği kabul edilecek olursa bulutun alt kısımları pozitif yüklü olacağından yıldırım deşarjı da pozitif kutbiyette olacaktır. Yapılan gözlemler pozitif kutbiyetteki yıldırım deşarjlarının %5-20 civarında olduğunu, deşarjların yaklaşık %80-95’ inin negatif kutbiyette olduğunu göstermektedir. Dolayısıyla Simpson ve Lomonosow’ un teorileri yıldırım bulutlarındaki elektrik yüklerinin meydana gelişini tam olarak açıklayamamaktadır.
Bu konuda ikinci bir teori de Elster ve Geitel tarafından ortaya konulmuştur. Onlara göre bulutların yüklenmesi tesirle elektriklenme ile açıklanmaktadır.
TEKOM ELEKTRİK-ELEKTRONİK VE HAB. SİS. SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. 3
YILDIRIM DARBELERİ OLUŞUMU VE KORUNULMASI 13.04.2002
Dünya yüzeyindeki elektrik yükü –5x105 C kabul edilirse bu yükün içinde bulunan su damlacıkları alt uçları pozitif ve üst uçları negatif olmak üzere kutuplanırlar. Yerçekimi etkisiyle aşağıya doğru düşen büyük su damlacıkları havanın oldukça yavaş hareket eden iyonlarına yaklaşırlar ve bu sırada su damlacığının pozitif alt ucu havanın negatif iyonunu absorbe ederken pozitif iyonu da iter. Böylece ağır su damlacıkları negatif elektrikli parçacıklar haline gelir. Aynı şekilde kutuplanan küçük su damlacıkları yukarıya doğru hareket ederken havanın pozitif iyonlarını absorbe ederler ve negatif iyonları iterler. Böylece hafif su damlacıkları da pozitif elektrikli parçacıklar haline gelirler.
Bu teoriye göre bulutun alt kısımlarında negatif yükler bulunmaktadır. Teori negatif kutbiyetteki yıldırım deşarjlarını açıklayabilmektedir gibi gözükse de aslında eksik yanları mevcuttur.
Bir yıldırım bulutunun su damlacıklarından çok buz kristalleri ve kar parçacıklarından oluştuğu düşünülürse, bu buz kristalleri ve kar parçacıklarının dünyanın elektrik alanı ile kutuplanma olasılıkları oldukça düşüktür.
Bu konu üzerine üçüncü bir teori de J. I. Frenkel tarafından ortaya atılmıştır. Frenkel’ e göre havada her iki işaretli iyonlar var olduğundan, dünyanın negatif elektrik yükleri kaçmaya ve iyonosferin pozitif elektrik yükleri ile birleşmeye yatkındır. Dolayısıyla dünyanın azalan elektrik yükünü sürekli olarak takviye edecek bir olayın olması gerekmektedir. Dünyanın elektrik yükünün sabit kalmasında en önemli rolü negatif yıldırım deşarjları sağlayacaktır. Bu teoriye göre her iki işaretli iyonlardan oluşan hava ile küçük su damlacıkları veya buz kristallerinden meydana gelen bir ortam göz önüne alınır ve havanın negatif iyonlarının daha küçük su damlacıklarına veya buz kristallerine konduğu var sayılır. Buna göre bulut, negatif elektrikli su damlacıkları ve pozitif iyonlu havadan oluşur. (negatif iyonlar su damlacıkları tarafından yutulmuştur).
TEKOM ELEKTRİK-ELEKTRONİK VE HAB. SİS. SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. 4
YILDIRIM DARBELERİ OLUŞUMU VE KORUNULMASI 13.04.2002
Yıldırımın Oluşumu
Bir yıldırım boşalmasının oluşabilmesi için elektrik alan şiddetinin 2500kV/m değerine ulaşması gerekmektedir. Buluttaki elektrik alan şiddeti değeri yeterince arttığında bulut – bulut veya bulut – yeryüzü deşarjı görülür. Eğer yeryüzündeki alan çeşitli sebeplerden ötürü (yüksek kuleler, gökdelenler, v.b.) bozulmuşsa bu takdirde de yeryüzü bulut deşarjı görülebilmektedir.
Bulut yeryüzü deşarjı, bulutun pozitif veya negatif yüklü bölgelerinden aşağıya veya yeryüzündeki pozitif veya negatif yüklü sivri uçlarından yukarıya başlayabildiği için, dört çeşitte olabilir.
Yukarıya Çıkan Yıldırım
Bu tip yıldırımlar genelde yerin pozitif yüklü sivri bölgelerinden, bulutun negatif yüklü bölgesine başlayan ön boşalmalar şeklinde görülür. Deşarjlar genelde düzgün araziler üzerindeki çok yüksek yapılardan (GSM kuleleri), veya yeryüzünün yüksek dağlık kesimlerinden başlarlar. Bu yüksek kesimlerin sivri uçlarından buluta doğru ön boşalmalar başlar. Bu sırada 1 ila 10kA arasında değişen akımlar görülür. Deşarj tam olgunlaştığında akım değeri 10kA’ i bulur.
Aşağıya İnen Yıldırım
Bir bulutun alt kısmındaki enerji yeterli seviyeye geldiği zaman toprağa doğru bir elektron demeti harekete geçer. Birinci demet 10 ile 50 metrelik mesafeyi 50 000 – 60 000 km/sn arasındaki hızla kat eder. 30 ile 100 mikron saniye süren bir aradan sonra ikinci bir deşarj birinci deşarjın yolunu izler ve birinciden 30 ile 50 metre arası daha ileri gider. Daha sonra üçüncü deşarj ardından dördüncü deşarj meydana gelir. Her bir deşarj öncekinden 30 ile 50 metre ileri giderek şimşeğin ucunun yeryüzüne yaklaşmasını sağlar. Ön boşalma yere yaklaştıkça elektrik alanı havanın delinme dayanımı üzerine çıkacak kadar artar. Böylece yeryüzünün sivri bir noktasından bir boşalma yukarıya doğru ilerleyerek ön boşalma ile birleşir. Yaklaşık 50.000km/sn’ lik bir hızla aşağıdan yukarıya doğru iyonizasyonlu ve kanalda depo edilen yükü toprağa boşaltır. Bu deşarj esnasında 200 000 Ampere kadar çıkan akım 100 milyon voltluk bir gerilim ile toprağa akar
TEKOM ELEKTRİK-ELEKTRONİK VE HAB. SİS. SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. 5
YILDIRIM DARBELERİ OLUŞUMU VE KORUNULMASI 13.04.2002
3. YILDIRIMIN ETKİLERİ
3.1. Elektrodinamik Etkisi
Yıldırım akım yolunun bir kısmının diğer bir kısmın magnetik alanı içinde bulunması halinde büyük kuvvetler meydana gelir. Bu etki sonucunda ince anten borularında ezilme, paralel iletkenlerde çarpışma, iletken kroşelerinin sökülmesi gibi hadiseler oluşur.
3.2. Basınç ve Ses Etkisi
Yıldırım kanalı içindeki elektrodinamik kuvvetlerden ileri gelen basınç bu akımın sönmesi ile patlama şeklinde havayı genleştirerek gök gürültüsünü meydana getirir. Bu gürültü yakınlarda bulunanlara patlama etkisi yaratabilir. Cam kırılması gibi olaylarla da karşılaşılabilir. Gök gürültüsünün bir nedeni de meydana gelen ısı enerjisinin oldukça büyük ve ani bir genleşme meydana getirmesidir.
3.3. Elektrokimyasal Etkisi
Büyük akım şiddetlerinde elektrolit parçalanma sonucu demir, çinko, kurşun gibi metaller açığa çıkar.
3.4. Işık Etkisi
Yıldırım deşarjı sırasında oluşan iletken kanal etrafına çok parlak bir ışık yayar. Bu ışık yakın mesafelerde göz kamaşması veya geçici görme bozukluğu meydana getirebilir.
3.5. Isı Etki
Yıldırım boşalmasının ısı etkisi akımın geçtiği iletkenlerde bir sıcaklık artışı ortaya çıkartmasıdır. Akım yüksek değerlerde olmasına rağmen süresinin çok kısa olması sebebi ile iletkenlerde çok büyük bir ısı artışı olmaz.
TEKOM ELEKTRİK-ELEKTRONİK VE HAB. SİS. SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. 6
YILDIRIM DARBELERİ OLUŞUMU VE KORUNULMASI 13.04.2002
4. YILDIRIMDAN KORUNMA YÖNTEMLERİ
Bu bölümde binaların yıldırımdan korunması için tarih boyunca kullanılmış ve günümüzde de kullanılmakta olan yöntemlerden söz edilecektir.
Yıldırımdan korunma günümüzde iki şekilde yapılmaktadır.
a- Pasif yakalama uçları
b- Aktif yakalama uçları
Yıldırımı çekme özelliği olmayan, sivri çubukların kullanıldığı pasif yakalama uçları yıldırımdan korunma yöntemleri arasında en eski olanıdır. Bu konudaki ilk çalışmalar 1760 lı yıllarda Franklin tarafından yapılmıştır. Franklin, korunacak olan yapının üzerine sivri uçlu bir demir koyup, iletkenlerle de toprağa irtibatlayarak ilk yıldırımdan korunma sistemini kurdu.
O dönemlerde konulan çubuğun etkinlik sahası, çubuk boyunu yarıçap kabul eden bir daire olarak kabul edilmişti. Günümüzde ise koruma çapı çubuk boyu olarak kabul edilmektedir.
Franklin çubuğu kullanılarak yapılan bu koruma daha sonraları 1884 lerde Melsens tarafından daha da geliştirilerek günümüzde sıklıkla kullanılan Faraday kafesi oluşturuldu.
4. 1. FARADAY KAFESİ
Faraday’ ın, yapmış olduğu çalışmalarla iletken bir kafes içindeki elektrik alanın sıfır olduğunu belirlemesi üzerine Melsens 1884 de korunacak hacmi iletken bir kafes içine alma fikrini ortaya atmıştır. Melsens’ in kuracağı bu kafes sistemi şu şekilde olacaktı.
Korunacak olan yapı, çatısı ve yan duvarları iyi iletkenlerle (bakır)yatay ve dikey bir şekilde sarılarak , bakır kafes içine alınacaktır. Çatı üzerinde belirli aralıklarla dikey sivri çubuklar konulacak, tabanda ise iletkenler çok noktadan topraklanacaktı.
Bu şekilde binanın her noktası eş potansiyel hale gelecek ve herhangi bir yıldırım deşarjında tehlikeli akımlar tamamen örülen bakır kafes üzerinden toprağa akacağından binaya bir zarar gelmeyecektir. Bu açıdan bakıldığında gerçekten de iyi bir koruma gibi düşünülen Faraday Kafesi sistemi uygulamadaki zorluklar ve bilinçli veya bilinçsiz yapılan yanlış uygulamalar sonucu efektivitesini kaybetmektedir. Faraday kafesinin güvenliği kafesin gözlerinin boyutlarına bağlıdır. Bu gözler nekadar küçük olursa kafes okadar güvenli olacaktır.
TEKOM ELEKTRİK-ELEKTRONİK VE HAB. SİS. SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. 7
YILDIRIM DARBELERİ OLUŞUMU VE KORUNULMASI 13.04.2002
Günümüzde daha az iletken kullanma, gözlerin aralıklarını büyük tutmakla işi daha çabuk bitirme, işçilik maliyetini azaltarak daha fazla kar etme gibi düşünceler yüzünden Faraday kafesi doğru olarak kurulmamaktadır. Gerektiği gibi kurulmayan kafes ise yıldırıma karşı iyi bir koruma sağlamayacaktır.
İyi kurulmuş bir faraday kafes sistemi ise gerek işçilik gerekse maliyet olarak oldukça pahalıdır. Ayrıca kurulan kafesin, ek yerlerindeki oksitlenme veya başka sebeplerden ötürü, periyodik bakımı yapılması gerekecek bu da ilave masraflara yol açacaktır. Bakım ekibinin çatıda dolaşması belki de çatı açısından farklı masraflar ortaya çıkartabilecektir.
İyi kurulmamış bir kafes sistemine örnek vermek gerekirse Mont Blanc Gözlemevi gösterilebilir. Burada binanın toprağa oturan yatay yüzünün de sarılması gerekirken bu yapılmayıp kafesin buradaki kapanışı için toprağın iletkenliğine güvenilmiştir. Halbuki bu iletkenlik çoğu zaman yetersiz kalmaktadır. Bu sebeplerden ötürü gözlem evinde yıldırım darbelerinden dolayı öldürücü kazalar olmuştur.
PARATONERLER (AKTİF YAKALAMA UÇLARI)
Pasif yakalama uçlarının aksine paratonerler, buluta doğru iyonize bir yol açarak veya iyon göndererek, yıldırımı çekme özelliği gösterirler. Kendi aralarında da çalışma prensipleri açısından farklılık gösteren paratonerler bu bölümde üç başlık altında anlatılacaktır.
4.2. RADYOAKTİF PARATONER
M. Dauzere’ nin (1930) yıldırımın çokça görüldüğü yerlerde havanın normal şartlara göre daha yüksek bir iyonizasyona sahip olduğunu gözlemlemesi ile iyonize edici paratonerlerin kullanımlarının başlangıcı olmuştur. Bu konudaki ilk deneyi Szillard yapmıştır. Szillard iletken bir çubuğun üzerine radyum koyarak yaptığı denemelerde başarılar elde etmesi ise radyoaktif paratonerlerin başlangıcı olmuştur.
Temel olarak içerdiği radyoaktif elementin yaydığı radyasyon ile havayı iyonize eden radyoaktif paratonerlerin gövdesi içinde kurşun bir hazne bulunur. Bu küresel kurşun haznenin üzerinde ışımanın engellenmemesi için delikler bulunur. Radyo element bu kurşun hazne içinde konur. Işıma, kurşundan geçemeyeceği için üst kısımlardaki deliklerden havaya doğru yönelecektir. Bu saçılan pozitif iyonlar belli bir çap içindeki yıldırımı kendisine çekerek
TEKOM ELEKTRİK-ELEKTRONİK VE HAB. SİS. SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. 8
YILDIRIM DARBELERİ OLUŞUMU VE KORUNULMASI 13.04.2002
koruma sağlayacaklardır. Koruma çapının belirlenmesinde kullanılan radyoaktif elementin miktarı belirleyici faktördür. Kullanılan element nekadar fazla ise koruma çapı da o oranda artar. Radyoaktif madde çok fazla arttırıldığı halde koruma yarıçapında doğadaki bazı sınırlamalardan dolayı artış olmadığı belirlendiğinden, üretimlerinde en fazla koruma çapı 200m olacak şekilde planlanmaktadır.
Paratonerde kullanılan radyoaktif element alfa, beta ve gama ışıması yapar.
Radyasyon tarafından havanın iyonize olma miktarı alfa ışımasının kinetik enerjisiyle orantılıdır. Bu sebeple radyoaktif paratonerlerin üst kısımlarında ışımanın hızını yavaşlatmayacak şekilde boşluklar vardır. Işıma hızının azalması alfa partiküllerinin iyonlama gücünü nerdeyse tamamen yok ederler. 1mgr radyumun saniyede 136 milyon alfa partikülü ürettiği ve her bir partikülün 187 bin iyon çifti meydana getirdiğini dikkate alacak olursak, içinde 1mgr radyum bulunan bir radyoaktif paratonerin bir saniyede 25,4 x 1012 tane pozitif iyon çifti meydana getirdiği görülür.
Meydana gelen bu yüksek iyon sayısı kimi zaman, yıldırım düşürecek kadar fazla yüklü olmayan bulutları da tetikleyecek ve gereksiz yere risk oluşturabilecektir.
Gama ışınlarının yıldırımı yakalamada bir rolü olmasa da paratonerde kullanılan radyoaktif element bu ışımayı da doğal olarak yapar. Gama ışıması insan sağlığı için son derece tehlikelidir. Yüksek seviyeli bir gama ışımasına karşı önlem alınmadığı taktirde mide bulantısı ve kusma ile başlayan rahatsızlıklar hücre bölünmesinde düzensizlik, kanser, DNA yapısında bozukluklara (mutasyon) ve ölüme kadar ilerleyecektir.
Bu paratonerlerde radyoaktif element olarak Americium 241 ve Radium 226 kullanılmaktadır. Bu elementlerin yıldırımı yakalamak için yaptıkları alfa ışımasının ömrü en iyi (kuru, yıprandırıcı olmayan) hava koşullarında 10 yıl iken doğal hava şartlarında 5 yıla kadar düşebilmektedir. Beş ila on yıl arasında yıldırım yakalama ömrü olan radyoaktif paratonerin ışınlarının insan sağlığına zararları ise çok daha uzun yıllar boyunca sürer.
Montajı ve periyodik bakımları sırasında yanına yaklaşırken dahi dikkatli olunması ve çıplak elle katiyen temas edilmemesi gereken, mümkünse özel eldivenler ve giysilerle yaklaşılması gereken bu paratonere maalesef yurdumuzda bu hususlara hiç dikkat edilmeden bilinçsizce davranılmakta ve zaman zaman istenmeyen olaylar yaşanılmaktadır.
TEKOM ELEKTRİK-ELEKTRONİK VE HAB. SİS. SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. 9
YILDIRIM DARBELERİ OLUŞUMU VE KORUNULMASI 13.04.2002
Paratoner içindeki radyoaktif elementin tutulduğu kurşun kılıfın yıldırım deşarjı anındaki yüksek sıcaklıktan erimesiyle oluşabilecek tehlike son derece ürkütücüdür. Serbest, koruyucu kılıfsız kalan radyoaktif element küresel bir şekilde ışıma yapacak ve paratonerin yaklaşık koruma çapı kadar olan bölgede radyasyon değeri istenmeyen biçimde artacaktır.
Yıldırım riskine karşı önlem alırken bizi çok farklı tehlikelerle yüz yüze getiren radyoaktif paratonerler, 1982 yılından beri Avrupa ve Amerika’ da kullanımı yasaklanmış olup ülkemizde de, TAEK’ in 31-03-2000 tarihli yazısıyla, kullanımına sınırlama getirmek amacıyla üretiminde kullanılan radyoaktif elementlerin ithalatına bu kurum tarafından izin verilmemektedir. Bu gelişimi takiben kullanımına da yasak getirilmesi beklenmektedir.
TEKOM ELEKTRİK-ELEKTRONİK VE HAB. SİS. SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. 10
YILDIRIM DARBELERİ OLUŞUMU VE KORUNULMASI 13.04.2002
4.3. Piezzoelektrik Prensibi ile Çalışan Paratoner
Piezzoelektrik elementler basınca maruz bırakıldığında yüksek gerilim üreten elementlerdir. Elementin bu özelliği paratoner üreticileri tarafından kullanılmış ve piezzoelektrik prensibiyle çalışan paratonerler imal edilmişlerdir.
Rüzgar etkisiyle salınım yapan paratonerin gövdesi, içerisindeki piezzoelektrik kristallerini basınca maruz bırakır ve yüksek gerilim darbeleri oluşur. Bu darbeler paratonerin yakalama ucu üzerindeki ark boynuzlarına gönderilir ve burada ark etkisiyle hava iyonizasyona uğratılır.
Paratonerin rüzgar enerjisi ve ark boynuzu ile çalışması en büyük dez avantajıdır.
(Bkz Seminer Notları)
4.4. ELEKTROSTATİK AKTİF PARATONER PULSAR
Yıldırımdan korunma teknolojilerinden en gelişmiş olanı elektrostatik aktif paratonerdir. Yıldırımdan daha iyi bir korunma sistemi için onun yapısını, oluşumunu detaylı bir şekilde inceleyen üreticiler buluttan yeryüzüne doğru inen yıldırım kolunu, yeryüzündeki herhangi bir sivri noktadan olan atlama ile birleşmeden önce, yakalayıp deşarjı güvenli bir şekilde toprağa aktarma yöntemi ile ilgili çalışmalar yapmışlardır.
Fransız Helita firmasının başlattığı bu çalışmalarda başarılar elde edilince, yıldırımı tüm sivri uçlardan olacak atlamalardan daha önce yakalayan ERKEN AKIŞ UYARILI aktif paratonerlerin (ESE, Early Streamer Emmission) üretimine başlanmıştır.
Çalışma prensibi elektrik alan şiddetinin arttırılmasına dayanan PULSAR patentli tasarımı ile negatif ve pozitif tüm yıldırım çeşitlerinde aynı etkinlikte koruma yapan TEK PARATONERDİR.
Havadaki elektrostatik yük ile çalışan Pulsar ESE (Erken Akış Uyarı) ünitesi, havanın SADECE yıldırım riskinin oluşabileceği yüksek elektrik alan değerlerinde çalışarak koruma bölgesine doğru gelmekte olan yıldırıma iletken bir yol açarak, herhangi bir sivri uçtan ve diğer TÜM PARATONER
TEKOM ELEKTRİK-ELEKTRONİK VE HAB. SİS. SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. 11
YILDIRIM DARBELERİ OLUŞUMU VE KORUNULMASI 13.04.2002 ÇEŞİTLERİNDEN çok daha önce yakalar. Dolayısı ile yıldırımın düşmeyeceği herhangi bir (E) eşik alan şiddetinde havayı ionize ederek lüzumsuz deşarjlara sebebiyet vermez.
Yakalama hızı (.t) gerek Helita gerekse diğer bağımsız labaratuvarlarda belirlenmiş ve en yakın rakiplerinden çok daha hızlı olduğu belgelenmiştir. (Bkz LCIE ).
(.t değeri bir paratonerin herhangi bir sivri uca göre yıldırımı nekadar daha süratli yakaladığını gösteren değerdir. .t büyüdükçe paratoner koruma sahasına doğru gelen yıldırımı diğer sivri uçlara göre daha çabuk yakalar ).
2 metre uzunluğundaki som çelik ünite bakım gerektirmez ve çalışma esnasında ark çıkarmaz.
TEKOM ELEKTRİK-ELEKTRONİK VE HAB. SİS. SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. 12