Paratoner Tipleri ve Özellikleri: Teknik Analiz!

Paratoner, yıldırım deşarjının, personele, elektrikli ekipmanlara ve yapılara zarar vermeden toprağa iletilebileceği bir araç sağlayan sistemdir. Dolayısıyla paratoner, yıldırımın düşmesini engellemez; yıldırım enerjisinin deşarjı için düşük dirençli bir yol sağlayarak onu kontrol etmek için bir araç sağlar ve hasarı önler. Güvenilir bir paratoner sistemi hem yapısal aydınlatma korumasını hem de geçici aşırı gerilim (elektronik sistemler) korumasını kapsamalıdır. Bu nedenle de farklı paratoner tipleri kullanılmaktadır.

Paratoner Tipleri

En çok kullanılan paratoner tipleri şunlardır:

1. Franklin çubuğu

Franklin çubuğu sivri bir toplayıcı çubuğun tek noktaya yerleştirilmesi ile oluşturulan bir paratoner tipidir. Çubuğun yakaladığı yıldırım indirme iletkeni vasıtasıyla en kısa yoldan toprağa iletilir.

Sivri bir paratoner veya tek bir direk, yakın çevrede yıldırımın düşmesini önlemeye yardımcı olacaktır, çünkü bu, enerjiyi “boşaltarak” dünya ile bulut arasındaki potansiyel farkını azaltmaya yardımcı olacak ve dolayısıyla doğrudan bir çarpma olasılığını azaltacaktır.

Bu paratoner bir binanın veya bir binanın bir kısmının etrafında zeminde dairesel bir taban oluşturan 45 derecelik açı ile koni şeklinde bir koruma bölgesi sağlayacaktır.

Onlarca yıllık deneyim, bir yapının kritik noktalarında bulunan Franklin çubuklarının uygun bir iniş iletkeni ve topraklama sistemi ile birleştirilmesiyle, yıldırımdan kaynaklanan hasarın önemli ölçüde azaltılabileceğini göstermektedir. Bu sistem genellikle yüksekliği 20 m’den az olan binalarla sınırlıdır. Franklin çubukları cami minaresi, baz istasyonu ve deniz feneri gibi yerlerde kullanılır.

2. Faraday kafesi

Faraday kafesi, dış koruma üretmek için bir ızgara deseni üzerine yerleştirilmiş iletkenlerden yapılmış binanın dışına sabitlenmiş bir mahfazadır.

Bina çelikten yapılmışsa, çelik çerçevenin kendisi kafesin bir parçası olarak kullanılabileceği için iş oldukça kolay hale getirilebilir, ancak çatının üst dış yüzeyi metal değilse hava sonlandırma cihazlarına ihtiyaç vardır.

Faraday kafesi doğru tasarlanırsa elektromanyetik bir kalkan oluşturacaktır. Bu durum, kafes yüzeyinde toprağa akan akımlardan kaynaklanan kafes içinde elektrik alanı olmayacağı anlamına gelir. Çok sayıda iniş iletkeninin her biri toprağa iletilecektir.

Faraday kafesi tasarımında binanın en yüksek noktasına çok sayıda yakalayıcı çubuk yerleştirilir ve çok sayıda noktadan toprağa iletilir. Bu indirme iletkenleri birbirine de bağlıdır. Adeta bir örümcek ağı gibi bina sarılır. Büyük yüzölçümlü binaların korumasında en etkili yöntemdir.

3. Gergi telli paratoner

Gergi telli paratonerler korunacak yapının üzerine gergi tellerinin gerilmesi ile oluşturulan paratoner çeşididir.

Roket fırlatma alanları, askeri uygulamalar ve yüksek voltajlı havai hatların korunması gibi özel yapıları korumak için kullanılır.

4. Radyoaktif paratoner

Radyoaktif paratoner yıldırıma erken bir yol oluşturmak için RA-226 ve AM-241 gibi elementler kullanan paratoner tipidir.

20. yy. başlarında patenti alınan radyoaktif paratonerlerin 1987’de radyoaktif maddelerin canlılar üzerindeki risklerinden dolayı kullanımı yasaklanmış ve kurulu olan yerlerdeki tesisatın söküm işlemlerine başlanmıştır. Ülkemizde ise TAEK (Türkiye Atom Enerjisi Kurumu) tarafından 2000 yılından itibaren ithalatı yasaklanmış ve 2001 yılından itibaren de yetkili kuruluşlarca söküm işlemlerine başlanmıştır.

5. Aktif paratoner

Aktif paratoner, havanın yüküne göre elektrik alanın şiddetinin artırılması prensibiyle çalışır. Negatif ve pozitif yıldırım çeşitlerine karşı koruma sağlar. Aktif paratoner sadece yapıyı korumakla kalmaz, aynı zamanda çevredeki açık alanları da korur.

Aktif paratoner Türkiye’de en çok kullanılan yıldırımdan korunma cihazlarının başında gelir. Aktif paratoner metodu, yıldırımın yakalanıp, tesisat bileşenleri üzerinden geçirilmesi ve toprakta sönümlendirmesini hedefler. Belirli bir yarıçap içinde bir güvenlik kubbesi oluşturur.

Yıldırımı yakalamak için yıldırımın geri dönüş strokuna yerden atlama yapılarak buluttan gelen bu strok ile birleştirilir. Yıldırıma tabiri caizse bir davet gönderilir ve yakalama işlemi gerçekleştirilir. Yakalandıktan sonra ise güvenle toprağa iletilir.

Aktif sistemin daha büyük bir koruma yarıçapı vardır. Modellere bağlı olarak basit bir paratonerin koruma yarıçapının iki katından fazla olabilir.

Kaynak