Yıldırım nedir?
Şiddetli yağmurların olduğu zamanlarda, gökyüzünde bir ışık parlaması görmüş olabilirsiniz ve elbette her zaman evlerde güvende olmanız tavsiye edilir. Işık flaşının yanı sıra büyük bir gök gürültüsü sesi de duyabilirsiniz. Bu ışık çakması dediğimiz elektrik boşalmasından veya şimşekten başka bir şey değildir. Öyleyse, yıldırımın gerçekte nedenini, etkilerini ve elektrikli cihazlarımızın hasar görmesini nasıl önleyebileceğimizi görelim.
Yıldırımın Sebepleri Nedir?
Toprak yüzeyi ısındığında üzerindeki havayı da ısıtır. Bu sıcak hava herhangi bir su kütlesi ile temas ettiğinde buharlaşan suyu ısıtır ve hava su buharı ile yükseldikçe soğur ve bulutlar oluşturur. Bulutlar daha da yükseldikçe boyutları artar ve buluttaki sıvı parçacıklar daha yüksek irtifaya ulaştığında donarak buz parçacıkları oluşturur. Bu buz parçacıkları ve sıvı parçacıklar birbirleriyle çarpıştıklarında pozitif polarite ile yüklenirler. Daha küçük buz parçacıkları pozitif olarak yüklenirken, daha büyük parçacıklar negatif olarak yüklenir ve dünyanın yerçekimi çekmesi nedeniyle dünyaya doğru çekilir. Böylece bu iki yük arasında bir elektrik alan oluşur. Bu elektrik alan yoğunluğu arttıkça, statik elektriğin elektrik alan çizgilerinden akmaya başladığı ve aralarında bir kıvılcımla sonuçlandığı bir nokta gelir. Yıldırım, üstteki pozitif yüklü parçacıklar ile alttaki negatif yüklü parçacıklar arasında bir bulut içinde olabilir. Yıldırım, negatif yüklü bulut ile insanlar, ağaçlar veya diğer iletkenler gibi yerdeki pozitif yüklü nesneler arasında da olabilir. Böylece, bulut ile yerdeki kişi arasında elektrik yükü akarken, kişi şok yaşar. Fırtına sırasında dışarı çıkmamanız, bir ağacın altında durmamanız veya pencereniz için demir çubuklar gibi iletken bir malzemeye dokunmamanızın nedeni budur. Ayrıca şimşek işaretinin sıcaklığı, güneş yüzeyindekinin yaklaşık altı katı olan 27000 santigrat derece daha yüksek bir sıcaklık aralığında olabilir. Bu elektrik havadan geçerken havanın sıcaklığını kısa sürede yükseltir ve bir süre sonra hava soğur. Hava ısındıkça genişler ve soğudukça büzülür. Havanın bu genişlemesi ve daralması ses dalgalarının üretilmesine neden olur.
Artık ışık sesten daha hızlı hareket ettiği için önce şimşeği görebilir, sonra fırtınayı duyabiliriz.
Yıldırım Evlerdeki Elektrik Besleme Sistemlerini Nasıl Etkiler?
Evinizdeki üç pimli fişte Toprak ve nötr terminal arasındaki AC voltajını ölçün. 1 ila 50 volt veya daha fazla değiştiğini görünce herkes şaşıracak. İdeal olarak sıfır olmalıdır. Earth open ayrıca tehlikeli olan sıfırı gösterecektir. O halde güvenli tarafta olmak için ne yapmalıyız? Toprak ve nötr kısa devre yapmak tehlikelidir ve asla yapılmaz.
Yıldırım neden elektrik sisteminize zarar verir?
Evinizi besleyen trafo merkezinde nötr, zemine göre 1 ohm gibi kesin bir dirence sahiptir. 3 fazdaki dengesiz voltaj nedeniyle akım bu dirençte akar. Bu akım 1 A ila 50 A veya daha fazla olabilir. Yani IR 1 V ile 50 volt arasında değişir. Böylece evinizde, toprak ile nötr arasında, üzerinde kontrolünüz olmayan aynı voltaj belirir. En kötüsü, alt istasyona bu dirençle kilo amperleri zorlayabilecek bir yıldırım düşerse olur. Bu voltajı hayal edin. Bu, ev kablolamasının topraklamasını da kullanan bir elektronik devrede feci hasara neden olur. Şirketler, buna bir çözüm uygulanana kadar geçmişte milyonlarca rupi kaybetti. TV, Bilgisayar vb. Ev elektrikli aletleri, genellikle güç hatlarında görünen yüksek voltaj yükselmelerinden zarar görür. Yıldırım oluştuğunda, besleme hatlarında saniyenin bir kısmında çok yüksek voltaj yükselmeleri ve geçişleri gelişir. Bu tür kısa süreli yüksek voltaj yükselmeleri, yüksek kapasiteli yükler açıldığında veya kapatıldığında da ana şebekeye aşırı yüklenir. Ayrıca, dağıtım transformatöründeki yüksek manyetik alan nedeniyle bir elektrik kesintisinden sonra güç devam ettiğinde de olur. Bir elektrik kesintisinden sonra güç devam ettiğinde ağır ani akım akar. Bu, güç dağıtım sisteminin dağıtım transformatöründe yüksek manyetik alan oluşumundan kaynaklanmaktadır. Bu, elektrik kesintisi sırasında açık durumda tutulursa TV gibi cihazların anında bozulmasına neden olabilir. Bu nedenle, elektrik kesintisi sırasında cihazların kapatılması çoğunlukla tavsiye edilir. Kısa sürede sivri uçlar çok kısa olsa da cihazlarda kalıcı hasara neden olabilir.
Yıldırımdan zarar nasıl önlenir?
En iyi çözüm, 1: 1 birincil / ikincil oranlı bir izolasyon transformatörü kullanılarak toprağın izole bir nötre kısa devre edilebilmesidir. Unutmayın, kamu hizmeti şirketi tarafından sağlanan nötrü evinizin toprağına kısa devre yapamazsınız.
Elektrikli cihazlarınızı yıldırım etkisiyle hasar görmekten korumanın 2 yolu
1. MOV'ların (Metal oksit Varistör) kullanılması
Aletleri yüksek voltaj yükselmelerinden korumak için mevcut anahtar kartına az sayıda MOV eklenebilir. Şebekede ağır geçişler oluşursa, devredeki MOV hatları kısa devre yapacak ve evdeki sigorta / MCB patlayacaktır.
Varistör
MOV Koruması:
Metal Oksit Varistörü (MOV), elektrotları oluşturan iki metal plaka arasına sıkıştırılmış küçük miktarlarda bizmut, kobalt, manganez, vb. Gibi diğer metal oksitlerin bir matrisinde seramik bir çinko oksit taneleri kütlesi içerir. Her bir tane ile komşusu arasındaki sınır, akımın yalnızca bir yönde akmasına izin veren bir diyot bağlantısı oluşturur. Elektrotlara küçük veya orta düzeyde bir voltaj uygulandığında, diyot bağlantılarından ters kaçağın neden olduğu yalnızca küçük akım akar.
Büyük bir voltaj uygulandığında, termiyonik emisyon ve elektron tünelleme ve büyük akım akışlarının bir kombinasyonu nedeniyle diyot bağlantısı bozulur. Varistör, dalgalanmanın bir kısmını absorbe edebilir. Etki, seçilen Varistörün ekipmanına ve ayrıntılarına bağlıdır.
Varistör, voltaj 'kenetleme voltajının' çok altında kaldığında normal çalışma sırasında şönt mod cihazı olarak iletken değildir. Bir geçici darbe çok yüksekse, cihaz eriyebilir, yanabilir, buharlaşabilir veya başka şekilde hasar görebilir veya tahrip olabilir.
Burada, biri Faz ile Nötr arasında, diğeri Faz ile Toprak arasında ve üçüncüsü Nötr ve Toprak arasında olmak üzere üç MOV kullanılır. 10 Amper sigortalar veya MCB'ler, tam koruma için hem Faz hem de Nötr hatlarda sağlanabilir. Bu kurulum, aletin güç aldığı mevcut anahtar panosunda düzenlenebilir.
2. Röle anahtarlama süresinin geciktirilmesi
Temel fikir, elektronik cihazları çalıştırmak için elektromanyetik anahtar olan rölelerin anahtarlama süresini geciktirmektir.
Bu basit devre sorunu çözer. Cihaza, ancak açıldığında iki dakikalık bir gecikmeden sonra veya bir elektrik kesintisinden sonra güç devam ettiğinde güç verir. Bu aralıkta şebeke voltajı stabilize olacaktır.
Temel olarak, rölenin anahtarlaması SCR tarafından kontrol edilir, bunun da anahtarlaması kondansatörün şarj ve deşarj hızıyla kontrol edilir.
Devre, dengeleyicilerdeki gecikme devresi gibi çalışır. Yalnızca birkaç bileşen kullanır ve kolayca monte edilebilir. Kondansatörün şarj edilip boşaltılması prensibine göre çalışır. Gerekli zaman gecikmesini elde etmek için yüksek değerli bir C1 kondansatörü kullanılır. Açılışta C1, R1 üzerinden yavaş şarj olur. Tamamen şarj olduğunda, SCR tetiklenir ve röle açılır. Cihaza güç, rölenin NO (Normalde Açık) ve Ortak kontakları aracılığıyla sağlanır. Böylece röle tetiklendiğinde, cihaz açılacaktır. SCR, kilitleme özelliğine sahiptir. Yani, kapı pozitif bir darbe aldığında tetiklenir ve akım Anot'tan Katoda akar. SCR, geçit voltajı kesilse bile çalışmaya devam eder. SCR, yalnızca devreyi kapatarak anot akımı kesilirse kapanır.
Rölenin devreye girdiğini gösteren bir LED gösterge sağlanmıştır. Direnç R3, LED akımını sınırlar ve R2 direnci kondansatörü boşaltır.
Nasıl ayarlanır
Devrenin ayarlanması kolaydır. Ortak bir PCB üzerine monte edin ve bir kutuya koyun. Kasadaki bir AC soketini sabitleyin. Faz hattını rölenin Ortak kontağına ve NO kontağını AC soketine bağlayın. Nötr hat doğrudan soketin diğer pimine gitmelidir. Böylece faz hattı, rölenin NO kontağı ortak kontağa temas ettiğinde devam eder.
