Yıldırımdan Korunma Risk Analizi Nedir ?

Güncel TS EN IEC 62305 Serisine Göre Risk Analizi ve Sistem Seçimi

Yıldırım; insan hayatını, yapıları, üretim süreçlerini ve hassas elektronik sistemleri etkileyebilen doğal bir olaydır. Yıldırımdan korunma yalnızca çatıya bir paratoner yerleştirmekten ibaret değildir. Etkili bir koruma için önce yapıya özel riskler belirlenmeli, ardından dış ve iç yıldırımlık önlemleri bir bütün olarak projelendirilmelidir.

Yıldırım Yapılarda Hangi Zararlara Yol Açabilir?

Yıldırımın doğrudan yapıya, yapının yakınına veya yapıya bağlı enerji ve haberleşme hatlarına düşmesi farklı türde hasarlara neden olabilir. Başlıca riskler şunlardır:

Yapı içerisindeki veya çevresindeki kişilerin yaralanması ve can kaybı riski,
Yangın, patlama ve fiziksel yapı hasarı,
Elektrik ve elektronik cihazların zarar görmesi,
Üretimin veya kritik hizmetlerin durması,
Enerji, data, haberleşme ve otomasyon sistemlerinde arıza oluşması,
Yüksek gerilim darbelerinin tesisat üzerinden farklı bölümlere taşınması.

Bu nedenle yıldırımdan korunma sistemi yalnızca yıldırımı yakalayan başlıktan oluşmaz. Yakalama sistemi, iniş iletkenleri, topraklama düzeni, eş potansiyel kuşaklama, ayırma mesafeleri ve parafudr uygulamaları birlikte değerlendirilmelidir.

Yıldırımdan Korunma Hangi Standartlara Bağlıdır?

Yıldırımdan korunmanın temel çerçevesi TS EN IEC 62305 standart serisiyle belirlenir. Seri, 2024 yılında teknik olarak yenilenmiş üçüncü baskısıyla güncellenmiştir ve dört ana bölümden oluşur:

TS EN IEC 62305-1 – Genel ilkeler: Yıldırımın etkilerini ve yapılara, tesisatlara, sistemlere ve insanlara yönelik genel korunma prensiplerini açıklar.

TS EN IEC 62305-2 – Risk yönetimi: Yapıya ait yıldırım riskinin hesaplanmasını ve riski kabul edilebilir seviyeye indirmek için gerekli önlemlerin seçilmesini kapsar.

TS EN IEC 62305-3 – Yapılarda fiziksel hasar ve hayati tehlike: Dış yıldırımlık sisteminin tasarımını, kurulumunu, muayenesini ve bakımını; ayrıca temas ve adım gerilimlerine karşı önlemleri kapsar.

TS EN IEC 62305-4 – Yapılardaki elektrik ve elektronik sistemler: Yıldırım elektromanyetik darbesine karşı parafudr, ekranlama, kuşaklama ve diğer aşırı gerilimden korunma önlemlerini ele alır.

2024 Güncellemesi Neden Önemlidir?

IEC 62305 serisinin 2024 baskısı, 2010 tarihli ikinci baskının yerine geçen teknik bir revizyondur. Risk yönetimi yaklaşımında, yıldırım yoğunluğu verilerinde, hasar sıklığının değerlendirilmesinde ve uygun koruma önlemlerinin seçiminde önemli güncellemeler yapılmıştır. Bu nedenle geçmiş yıllarda hazırlanmış bir risk analizi, yalnızca tarihine bakılarak güncel kabul edilmemelidir.

Özellikle önceki standart baskılarına göre hazırlanmış analizlerde; kullanılan yapı bilgileri, yıldırım verileri, risk bileşenleri ve koruma önlemleri güncel TS EN IEC 62305-2:2024 yaklaşımına göre yeniden incelenmelidir. Yapının kullanım amacı, mimarisi, çevresi veya bağlı hatları değişmişse değerlendirme yenilenmelidir. Eski bir rapor, güncel standardın şartlarının karşılandığını tek başına göstermez.

Yıldırımdan Korunma Risk Analizi Nedir?

Risk analizi, bir yapının yıldırım nedeniyle karşılaşabileceği kayıpları hesaplamak ve hangi koruma önlemlerinin gerekli olduğunu belirlemek için yapılan mühendislik çalışmasıdır. Analiz sonucunda yalnızca “paratoner gerekli” veya “gerekli değil” kararı verilmez; ihtiyaç duyulan yıldırımdan korunma seviyesi ve riski azaltacak önlemler de belirlenir.

Sağlıklı bir risk analizi için aşağıdaki bilgilerin yapıya özel olarak değerlendirilmesi gerekir:

Yapının boyutları, yüksekliği, konumu ve çevresindeki yapılar,
Yapının kullanım amacı ve içeride bulunan kişi sayısı,
Yangın veya patlama riski ile yapıda bulunan tehlikeli maddeler,
Elektrik, haberleşme, data ve diğer hizmet hatları,
Yapıdaki elektronik sistemlerin hassasiyeti ve hizmet sürekliliği ihtiyacı,
Mevcut topraklama, eş potansiyel kuşaklama ve aşırı gerilim koruma düzeni,
Bölgeye ait güncel yıldırım verileri ve olası kayıplar.

Aktif Paratoner Tek Başına Yeterli midir?

Bir yapıda aktif paratoner bulunması, yapının yıldırıma karşı yeterli şekilde korunduğunu tek başına kanıtlamaz. Başlığın çalışır durumda olması, topraklama direncinin ölçülmesi veya üretici belgesinin bulunması da tüm yapının koruma kapsamında kaldığını göstermeye yetmez.

TS EN IEC 62305 serisi, aktif paratoner üreticilerinin beyan ettiği erken akış süresi veya genişletilmiş koruma yarıçapını risk analizi ve koruma kapsamı için bir hesap parametresi olarak tanımlamaz. Bu nedenle üreticinin katalogda belirttiği koruma çapı, tek başına TS EN IEC 62305’e göre yeterlilik kanıtı olarak kullanılamaz.

Önemli: Aktif paratonerin üzerinde yazan koruma yarıçapı ile standarda göre hesaplanan koruma alanı aynı kavram değildir. Koruma yeterliliği, üretici beyanından bağımsız olarak yapıya özel hesaplanmalıdır.

Koruma Kapsamı Nasıl Belirlenir?

Öncelikle TS EN IEC 62305-2’ye göre risk analizi yapılarak gerekli yıldırımdan korunma seviyesi belirlenir. Ardından yakalama sisteminin yerleşimi TS EN IEC 62305-3’e göre projelendirilir. Standart, yakalama sistemi konumlandırması için üç temel yöntem tanımlar:

Yuvarlanan küre yöntemi: Özellikle karmaşık geometrili yapılarda ve yüksek yapılarda korumasız kalabilecek noktaların belirlenmesinde kullanılır.
Koruma açısı yöntemi: Belirli yükseklik sınırları içinde, yakalama uçlarının oluşturduğu koruma hacmini değerlendirmek için kullanılır.
Ağ yöntemi: Çatı yüzeyinde, seçilen yıldırımdan korunma seviyesine uygun göz aralıklarıyla iletken ağ oluşturulmasına dayanır.

Hangi yöntemin kullanılacağı; yapının yüksekliğine, geometrisine, çatı üzerindeki ekipmanlara ve belirlenen yıldırımdan korunma seviyesine göre seçilir. Karmaşık tesislerde yalnızca iki boyutlu bir daire çizmek yeterli olmayabilir; koruma hacminin üç boyutlu olarak kontrol edilmesi gerekebilir.

Topraklama Direncinin 10 Ohm’un Altında Olması Yeterli midir?

Hayır. Düşük topraklama direnci önemli olmakla birlikte yıldırımdan korunma sisteminin uygunluğunu tek başına göstermez. Topraklayıcıların yapısı, iletkenlerin sürekliliği, iniş iletkenlerinin sayısı ve güzergâhı, bağlantıların korozyon durumu, eş potansiyel kuşaklama ve ayırma mesafeleri de kontrol edilmelidir.

“10 ohm” değeri uygulamada sık kullanılan bir referans olsa da her sistem için tek başına mutlak kabul veya ret ölçütü olarak değerlendirilmemelidir. Ölçülen değer, topraklama düzeni ve projenin diğer şartlarıyla birlikte yorumlanmalıdır.

Mevcut Tesislerde Hangi Belgeler Bulunmalıdır?

Bir yıldırımdan korunma sisteminin yeterliliğinin değerlendirilebilmesi için en az aşağıdaki belgeler incelenmelidir:

Güncel standarda göre hazırlanmış, yapıya özel risk analizi,
Mevcut tesisata ait yıldırımdan korunma tesisatı projesi,
Koruma kapsamını ve kullanılan yöntemi gösteren hesap ve çizimler,
Topraklama, süreklilik ve bağlantı ölçüm sonuçları,
Kullanılan malzemelere ait uygunluk ve ürün belgeleri,
Önceki kontrol, bakım, onarım ve yıldırım olayı kayıtları.

Sunulan projenin farklı bir yapıya veya mevcut olmayan bir tesisata ait olması durumunda belge, sahadaki sistemin uygunluğunu kanıtlamaz. Proje ile saha uygulamasının birbiriyle uyumlu olması gerekir.

Yıldırımdan Korunma Sisteminin Periyodik Kontrolü

Periyodik kontrolde yalnızca topraklama ölçümü yapılmamalıdır. Yakalama uçları, direkler, iniş iletkenleri, test klemensleri, bağlantılar, topraklama sistemi, eş potansiyel bağlantılar, ayırma mesafeleri ve parafudr uygulamaları birlikte değerlendirilmelidir. Ayrıca mevcut tesisatın projeye uygunluğu ve belgelerin güncelliği kontrol edilmelidir.

Yapıda değişiklik yapılması, çatıya yeni ekipman eklenmesi, sistemin hasar görmesi veya yapıya yıldırım düştüğünün tespit edilmesi durumunda normal kontrol dönemi beklenmeden sistem yeniden incelenmelidir.

Sonuç

Yıldırımdan korunmada doğru başlangıç noktası, yapıya özel ve güncel bir risk analizidir. Risk analizi yapılmadan yalnızca aktif paratoner kurulması veya üreticinin beyan ettiği koruma çapına güvenilmesi, sistemin yeterliliğini ortaya koymaz. Analiz sonucunda gerekli koruma seviyesi belirlenmeli; dış yıldırımlık, topraklama, eş potansiyel kuşaklama ve iç yıldırımlık önlemleri birlikte projelendirilmelidir.

Amper Enerji, yıldırımdan korunma risk analizi, tesisat projesi, koruma kapsamı değerlendirmesi ve periyodik kontrol hizmetlerini güncel standartlar doğrultusunda gerçekleştirmektedir.

Kaynaklar

Oğuzhan Irmak — Elektrik Elektronik Mühendisi