Modern elektrik sistemlerinde aşırı gerilim koruması, ekipmanın güvenli ve istikrarlı çalışmasını sağlamada çok önemli bir unsurdur. Ancak gibi terimler SPD (aşırı gerilim koruyucu), aşırı gerilim bastırıcı ve aşırı gerilim arestörünün sektörde sıklıkla birbirinin yerine kullanılması, yanlış seçim ve uygulamaya yol açmaktadır.
Bu makale, koruma kavramlarını net bir şekilde anlamanıza ve etkili bir “savunma hattı” oluşturmanıza yardımcı olmak için bu üç teknoloji arasındaki temel farkları sistematik olarak açıklayacaktır.”
Her üçü de aynı hedefi (dalgalanma enerjisini aktarmak veya absorbe etmek) paylaşsa da tasarımları, standartları ve uygulama senaryoları temelden farklılık gösteriyor.
Parafudr: Öncelikle orta ve yüksek gerilim güç sistemlerinde (iletim ve dağıtım hatları ve trafo merkezleri gibi) kullanılır. Temel amacı, güç sistemi hatlarının ve ekipmanlarının yalıtımını korumak, doğrudan yıldırım çarpması veya yıldırım kaynaklı gerilimden kaynaklanan harici aşırı gerilimlerin neden olduğu sistem arızalarını önlemektir. Güç sistemi için bir “emniyet valfi” görevi görür.
Aşırı Gerilim Koruyucu (SPD): Alçak gerilim elektrik ve elektronik sistemlerinde kullanılan standart bir terimdir. Temel amacı, binalardaki elektrik tesisatlarını ve hassas elektronik ekipmanları, yıldırım elektromanyetik darbeleri veya anahtarlama işlemlerinden kaynaklanan geçici aşırı gerilimlerin neden olduğu hasarlardan korumaktır. Ekipman ve dalgalanmalar arasında bir “tampon” görevi görür.
Dalgalanma Bastırıcı (SPS): Tipik olarak düşük voltajlı, takılabilir tüketici sınıfı ürünleri ifade eder. İşlevi SPD'ye benzer ancak genellikle daha düşük koruma düzeyi ve kapasitesi vardır. Temel amacı, son kullanıcının elektrikli ekipmanı için uygun temel koruma sağlamaktır.
Parafudrlar: Tipik olarak 1kV'nin üzerindeki orta ila yüksek voltaj seviyelerini yönetir ve yüzlerce kV'a ulaşabilir.
Aşırı gerilim kesici (SPD) ve aşırı gerilim bastırıcı: Tipik olarak 1000V AC veya 1500V DC ve altındaki düşük voltaj seviyelerini yönetin. Yaygın olarak kullanılan 220V/380V sistemler bu kategoriye girer.
Aşırı gerilim koruyucuları: Transformatörler, devre kesiciler gibi elektrik altyapısını ve iletim hatlarının izolasyonunu korur.
SPD: Dağıtım kabinleri, veri merkezi sunucuları ve endüstriyel kontrol sistemleri gibi binalardaki genel elektrik sistemlerini ve kritik ekipmanları koruyun.
Aşırı gerilim bastırıcılar: Kişisel bilgisayarlar, televizyonlar ve ev aletleri gibi belirli uç cihazları koruyun.
Aşırı Gerilim Deşarj Cihazları (SPD): Son derece yüksek. Doğrudan yıldırım çarpmasından veya yakınında indüklenen büyük ölçekli yıldırım akımı enerjisini boşaltmak için tasarlanmıştır.
SPD: Yüksek ila orta ve dereceli. Kurulum yerine bağlı olarak, ana dağıtım ucundaki yüzlerce kiloamperden (Sınıf I) ekipmanın ön ucundaki binlerce kiloampa (Sınıf III) kadar değişirler ve koordineli bir koruma sistemi oluştururlar.
Dalgalanma Bastırıcılar: Daha düşük. Deşarj kapasitesi tipik olarak 10kA'nın (8/20μs dalga biçimi) altındadır; bu, artık dalgalanma enerjisi ve yerel bozulmalarla başa çıkmak için uygundur.
Parafudrlar: İletim kuleleri, trafo merkezlerinin giden hat tarafı ve 10kV dağıtım transformatörlerinin yüksek gerilim tarafı gibi güç sisteminin giriş noktasına veya kritik düğümüne monte edilir.
SPD: Yıldırımdan Korunma Bölgesi (LPZ) konseptine göre alçak gerilim güç dağıtım sisteminin farklı seviyelerinde kademeli olarak kurulur: örneğin bir binanın ana dağıtım kutusu (LPZ 0-1 sınırı), kat dağıtım kutuları (LPZ 1-2 sınırı) ve ekipman dolaplarının ön ucu (LPZ 2-3 sınırı).
Aşırı gerilim bastırıcılar: En uzak kullanım noktasına, yani prize veya bir uzatma kablosunun entegre işlevi olarak monte edilir.
Parafudrlar: IEC 60099 serisi ve GB 11032 (AC boşluksuz metal oksit parafudrlar) gibi enerji sektörü standartlarına uygundur.
SPD: Düşük voltajlı aşırı gerilim koruyuculara yönelik IEC 61643 serisi ve GB/T 18802.1 gibi uluslararası/ulusal standartlara uygundur. Bu standartlar Sınıf I, II ve III testlerini ve sınıflandırmalarını açıkça tanımlamaktadır.
Aşırı gerilim bastırıcılar: Tipik olarak UL 1449 (ABD) ve EN 61643-11 gibi ürün güvenliği ve performans standartlarına uygundur ancak değerlendirme odağı, sistem düzeyindeki SPD'den farklıdır.
Parafudrlar: Enerji iletim ve dönüşüm sistemleri, enerji santralleri, yeni enerji trafo merkezleri, endüstriyel yüksek gerilim enerji dağıtımı.
SPD: Ticari binalar, veri merkezleri, fabrikalar, iletişim baz istasyonları, akıllı binalar, tıbbi tesisler.
Aşırı gerilim bastırıcılar: Evler, ofisler, küçük mağazalar, görsel-işitsel sistemler.
Enerji-tüketim koruma sisteminin tamamı bir kıyı savunma hattı olarak düşünülebilir:
Parafudrlar derin deniz dalgakıranları gibidir ve en yıkıcı dev dalgalara (doğrudan yıldırım çarpması/sistem aşırı gerilimleri) direnir.
SPD (Sınıf I/II/III) çok katmanlı deniz duvarları, kaplamalar ve drenaj kapıları gibidir; karaya doğru yükselen dalgaların enerjisini giderek zayıflatır (yıldırım kaynaklı dalgalanmalar/değişim dalgalanmaları).
Aşırı gerilim bastırıcılar, bina kapı ve pencerelerinin sızdırmazlık şeritleri gibidir ve kalan nem izlerini (geçici geçici aşırı gerilimler ve parazitler) engellemekten sorumludur.
Bu üç bileşen, tasarım amaçları, uygulama senaryoları ve teknik standartlar açısından farklılık gösterir ancak kapsamlı bir koruma sisteminde, güç şebekesi girişinden çip seviyesine kadar kapsamlı koruma oluşturmak için birlikte çalışabilirler.
Reaksiyon Süresi Ne Kadar Kısaysa O Kadar İyi
Yanlış Kanı: Nanosaniye seviyesindeki tepki süresi, koruyucunun kalitesinin temel göstergesidir.
Açıklama: Tepki süresi önemlidir ancak tek gösterge değildir. Gerilim sınırlama (Yukarı), cihaza nihai olarak uygulanan tepe gerilimini belirlediği için daha kritiktir. Biraz daha yavaş yanıt veren ancak Yukarı değeri daha düşük olan bir ürün daha iyi koruma sağlayabilir. Modern MOV (varistör tabanlı) SPD'nin halihazırda nanosaniye düzeyinde yanıt süreleri vardır ve aralarında çok az fark vardır.
Parafudrlar SPD'den Daha Güçlü Koruma Sağlar
Yanılgı: Yüksek gerilim sistemlerinde yaygın olarak kullanıldıkları için parafudrlar (SPD), alçak gerilim SPD'lerinden her açıdan üstündür.
Açıklama: İkisinin farklı uygulama senaryoları vardır ve doğrudan karşılaştırılamaz. SPD, son derece yüksek doğrudan yıldırım çarpması enerjisine dayanacak şekilde tasarlanmıştır, ancak artık voltajları (koruma düzeyi) hassas elektronik ekipmanlar için hala çok yüksek olabilir. Düşük voltajlı SPD, aşırı gerilimin ekipman için güvenli bir seviyeye sınırlandırılması için özel olarak tasarlanmıştır; ikisi birbirinin alternatifi değil tamamlayıcısıdır.
Çok Seviyeli SPD Koruması, Seri Olarak Basitçe Monte Edilir
Yanlış kanı: Birden fazla SPD'yi seri olarak çevrimiçi bağlamak otomatik olarak enerji koordinasyonunu sağlar.
Açıklama: Basit seri bağlantı, yukarı yöndeki SPD'nin arızalanmasına neden olabilir, bu da aşağı yöndeki SPD'nin tüm enerjiyi taşımasına ve hasara neden olmasına neden olabilir. Uygun çok aşamalı koruma, her aşamanın tasarlanan sırayla enerji deşarjını başlatmasını sağlamak için enerji koordinasyonu ve ayırma tasarımı (genellikle hat indüktörleri veya özel ayırma cihazları kullanılarak) gerektirir.
“Dalgalanma Bastırıcının” Takılması Her Şeyin İyi Olduğu Anlamına Gelir
Yanlış kanı: Aşırı gerilim koruyucuyu taktığınızda tüm cihazlar tamamen korunur.
Açıklama: Bu tür cihazlar yalnızca en temel düzeyde koruma sağlar ve sınırlı enerji dağıtma kapasitesine sahiptir. Enerji hattından gelen büyük enerji dalgalanmaları için (dağıtım sistemi üzerinden iletilen yıldırım düşmesi gibi), dağıtım kutusuna monte edilen Sınıf I/II aşırı gerilim koruyucuları kullanılarak primer ve sekonder deşarj yapılmalıdır. Yukarı yönde koruma olmadığında terminal engelleyici hasara karşı oldukça hassastır.
“Yıldırım Koruma Cihazı”=”Aşırı Gerilim Koruma Cihazı” ?
Yanılgı: İkisi tamamen eşdeğerdir.
Açıklama: Genellikle günlük konuşma dilinde ve standart dışı bağlamlarda birbirinin yerine kullanılırlar. Ancak kesin olarak konuşursak:
Aşırı gerilim koruyucu: Özellikle doğrudan yıldırım çarpmalarına veya bunların büyük şöntlerine karşı koruma sağlamak için kullanılan ekipmanı (paratonerler, iniş iletkenleri, topraklama sistemleri ve Sınıf I test gerekliliklerini karşılayan SPD gibi) ifade edebilir.
Aşırı gerilim koruma cihazı (SPD): Yıldırım dalgalanmalarına ve anahtarlama aşırı gerilimlerine karşı tüm koruyucu ekipmanı kapsayan daha geniş bir terim.
Sonuç: Dahili sistemlerde kullanılan tüm aşırı gerilim koruyucuları bir tür SPD'dir ancak tüm SPD'ler doğrudan yıldırım akımlarını karşılamaya yeterli değildir (yalnızca Sınıf I).
SPD VS Parafudr
Önemli olan uygulama voltaj seviyesinde ve korunan nesnede yatmaktadır. Parafudrlar orta ve yüksek gerilim güç sistemlerinde hat izolasyonunu korumak için kullanılır; SPD'ler alçak gerilim güç dağıtım ve tüketim sistemlerinde terminal ekipmanını korumak için kullanılır.
Parafudr VS Aşırı Gerilim Koruyucu
Yüksek gerilim ve alçak gerilim sistem ekipmanları arasındaki fark budur. Alçak gerilim tarafı girişinde, Sınıf I test standartlarını karşılayan SPD'ye bazen “Aşırı gerilim önleyiciler” de denir, ancak bunun standart terminolojiye dayanması gerekir.
Parafudr VS Aşırı Gerilim Bastırıcı
Bu, sistem düzeyinde koruma ile cihaz düzeyinde koruma arasındaki farktır. Birincisi çok büyük bir kapasiteye sahiptir ve sistem girişine monte edilir; ikincisi küçük bir kapasiteye sahiptir ve doğrudan bir prize takılır.
Parafudr İçin Hangi SPD Sınıfı Kullanılır?
Fonksiyonel konumlandırma açısından, güç sisteminin aşırı gerilim arestörü, alçak gerilim SPD kategorisindeki (10/350μs yıldırım akımı testini geçmesi gereken) Sınıf I ürünlere karşılık gelir.
Hangi Koruma Seviyesi Daha Yüksek, SPD mi Parafudr mu?
Bu soru hatalı. Farklı sistem seviyelerine aittirler. Boşaltılan mutlak enerji açısından yüksek voltaj dalgalanma koruyucuları (SPD'ler) daha yüksektir. Bununla birlikte, aşırı gerilimleri ekipman için güvenli bir seviyeye sınırlama yeteneği açısından, düşük gerilim SPD'nin (özellikle Sınıf II ve III) tasarımı daha karmaşıktır.
Enerji Salma Yeteneklerine Göre Direkt Karşılaştırma Yapabilir miyiz?
Hayır. Deşarj kapasitesi (örn. Imax) yalnızca aynı dalga biçimi standardı (örn. 8/20μs veya 10/350μs) altında karşılaştırıldığında anlamlıdır. Yüksek gerilim parafudrları ve alçak gerilim Sınıf I SPD için test dalga formları standartlardan farklı olabilir ve doğrudan sayısal karşılaştırmaları anlamsız hale getirebilir. Seçim, kullanıldığı sistemin standartlarına ve koruma seviyesi gereksinimlerine göre yapılmalıdır.
SPD, aşırı gerilim tutucular ve aşırı gerilim bastırıcılar arasındaki farkları anlamak, etkili bir aşırı gerilim koruma sistemi oluşturmak için çok önemlidir. SPD'ler güç sistemleri için “ağır savunma hattıdır”; SPD, bina elektrik sistemlerinin “temel çok katmanlı savunma sistemini” oluştururken, aşırı gerilim bastırıcılar son kullanıcı ekipmanı için “yakına oturan korumalar” görevi görür.
Başarılı koruma, tek bir cihazın gücüne değil, ekipmana giriş noktasından itibaren kesintisiz bir koruma zinciri oluşturan Yıldırımdan Korunma Bölgesi (LPZ) konseptine dayalı uygun enerji koordinasyonuna bağlıdır.
Eviniz, veri merkeziniz veya endüstriyel tesisiniz için hassas aşırı gerilim koruma çözümleri için kalifiye bir elektrik mühendisine veya profesyonel bir aşırı gerilim koruma şirketine danışmanız önerilir. Doğru anlayışla başlayarak yatırımınızı koruyun. Öngörülemeyen dalgalanma risklerini yönetilebilir güvenliğe dönüştürmek için birlikte çalışalım.