Parafudr Tipleri: Tip 1, 2, 3, Varistör ve Spark Gap

Elektrikli ekipmanların evlerde ve iş yerlerinde kullanımının tüm doğası değişti. Bilgisayarlar, yazıcılar, düz ekran televizyonlar, PLC‘ler, alarmlar, mikrodalga fırınlar ve çamaşır makineleri gibi endüstriyel kontrol ekipmanları evlerimizde yaygın olarak bulunur. Bunların tümü, bozulma ve hasar yoluyla ekipmanın ömrünü önemli ölçüde azaltabilen geçici aşırı gerilimlere karşı savunmasız olabilir. Parafudrlar, değerli elektrikli ve elektronik ekipmanın yıldırımdan ve ayrıca anahtarlama cihazlarından kaynaklanan geçici akımlara karşı korunmasına yardımcı olur. Parafudr tipleri temelde üçe ayrılır. Tip 1, Tip 2 ve Tip 3 parafudr. Teknoloji olarak da varistör ve spark gap teknolojisi olarak sınıflandırılır. Bu yazımızda parafudr tipleri ve kullanım alanlarını tüm teknik detayları ile inceliyoruz.

Parafudr Tipleri

En çok kullanılan parafudr tipleri şunlardır:

1. Tip 1

Kısmi yıldırım akımını tipik bir 10/350 μs dalga biçimiyle boşaltabilen parafudrdur. Genellikle kıvılcım aralığı (spark gap) teknolojisini kullanır. Ana panolara yerleştirilir. Yıldırıma veya harici güç dalgalanmalarına karşı koruma sağlar. Evinizin veya ofisinizin ilk savunma hattı olarak kabul edilir.

Iimp, 10/350 μs akım darbe dalga formunun tepe değerine karşılık gelir. Bu dalga biçimi doğrudan bir yıldırım çarpmasını temsil eder.

Tip 1 parafudr korumalı ekipman örnekleri: Elektrik panosu, dağıtım panosu, MCC’ler, acil durum güç yedekleme, transfer panoları, UPS sistemidir.

2. Tip 2

Elektrik tesisatlarında aşırı gerilimlerin yayılmasını engelleyebilen ve buna bağlı ekipmanları koruyan parafudrdur. Genellikle metal oksit varistör (MOV) teknolojisini kullanır ve 8/20 μs akım dalgası ile karakterize edilir. Tali dağıtım panolarına yerleştirilir. Artık yıldırım enerjisine, motordan kaynaklanan darbelere ve diğer darbelere karşı korumak için kullanılır. Tip 2 cihazlar, doğrudan yıldırım çarpması muhtemel olmayan besleme devrelerindeki tüm aşırı gerilimi ortadan kaldırmak için tasarlanmıştır.

Tip 2 parafudr korumalı ekipman örnekleri: Acil durum güç yedekleme, transfer şalterleri, kontrol kutuları, şalt donanımı, jeneratörler, bilgisayar sunucuları, bina yönetim sistemleri, gözetim ekipmanları, güvenlik sistemleri, HVAC, bina yönetim sistemleri, yangın alarm panelleri, fotokopi makineleri, telefon sistemleri, faks makineleridir.

3. Tip 3

Bu parafudrlar düşük deşarj kapasitesine sahiptir. Bu nedenle, yalnızca Tip 2 parafudra ek olarak ve hassas yüklerin yakınına kurulmalıdırlar. Tip 3 parafudrlar, voltaj dalgaları (1.2/50 μs) ve akım dalgalarının (8/20 μs) bir kombinasyonu ile karakterize edilir. Korunacak hassas cihazın yakınlarına yerleştirilir. Aşırı gerilim koruma şebekesindeki en son hat savunma cihazı olarak kabul edilir.

Tip 3 parafudr korumalı ekipman örnekleri: X-Ray cihazları, CAT taraması, Yaşam destek ekipmanları, tıbbi enstrümantasyon, bilgisayar sunucuları, asansörler, otopark aydınlatması, yazıcılar, iletişim sistemleri, motorlar, pompalar, sürücülerdir.

4. Varistör teknolojili

Varistör teknolojisi nominal gerilimde çok yüksek bir omik değere sahip olan değişken bir direnç olarak düşünülebilir. Lineer olmayan direnç özelliği gösteren varistör teknolojili parafudrda sistemin gerilimi değiştikçe varistörün direnci de değişerek cihaz üzerinden akan akım kontrol edilir. Varistör gerilimi olarak belirtilen gerilim seviyesinin altında yüksek bir direnç özelliği göstererek açık devre gibi davranır ve üzerinden akım geçmesine izin vermez. Ancak sistem gerilimi varistör gerilimini geçtiğinde kısa devre gibi davranarak tüm akımı üzerinden akıtır.

Varistör, ısıya karşı fazla dayanıklı değildir. Bu nedenle kapasitesinin üzerinde bir darbe geldiğinde yanar veya her darbe gerilimi varistörü biraz daha yaşlandırır. Üretici firmalar bu durumun önüne geçebilmek için, varistörle beraber gaz deşarj tüpü veya spark gap de kullanmaya başlamışlardır.

5. Spark gap teknolojili

Spark gap teknolojisi hava veya gazla ayrılmış iki elektrot içerir. Tüpün iletime geçmesi için, içerisindeki elektronun yeterli enerjiye ulaşması gereklidir. İletenler arasındaki potansiyel fark, boşluk içerisindeki gazın kırılma gerilimini aştığında serbest kalan elektron gaz moleküllerine çarparak gazı iyonize eder ve iyonlaşan gaz elektrik direncini büyük ölçüde azaltır. Böylece 8/20µs lik pik akımı empedansı düşük yolu tercih ederek toprağa akar ve cihazlara zarar verilmesinin önüne geçilmiş olur.