Yıldırımdan Korunma Tesisat Kontrolü

Doğadaki hava koşullarını, yıldırım boşalmalarını önleyebilecek derecede değiştirme yeteneğine sahip aygıtlar ve yöntemler yoktur. Yapılara, yapıların yakınına veya yapılara bağlı hizmet tesisatlarına isabet eden yıldırımlar, insanlar, yapılar, yapıların içindekiler ve hizmet tesisatları için tehlikelidir. Yıldırım, heyecan verici ve ilginç olaylardan biridir. Dünya üzerinde değişik coğrafi konumlarda, farklı sıklıklarda ve genliklerde dakikada ortalama 1800 adet yıldırım oluşmaktadır. Örneğin, yerkürenin kutuplarında yıldırım oluşmazken, ekvator bölgesinde yılın birçok günü yıldırım oluşmaktadır .

Günümüzde yaygın olarak kullanılan yıldırıma karsı koruma sistemlerinin performansları, teorik ve gerçekleştirilen deneysel çalışmalarla ortaya konmaya çalışılmıştır. Fakat bu çalışmaların bir kısmında ticari kaygılar ağırlıklı olmuştur.

Yıldırım boşalmaları, büyük elektrot açıklıklarında kanal teorisi ile açıklanır. Yıldırım boşalmalarına yol açabilen iletken kanalcıkların ve yüzeysel boşalmaların başlaması için yerel elektrik alan şiddetinin yaklaşık 5 kV/cm değerini aşması yeterli olabilmektedir

Bir bulutta, yük birikmesi sonucu, elektrik alan şiddeti yeteri kadar büyüdüğünde, bulutlar arasında, bulut içinde veya bulut ile yeryüzü arasında (yıldırım) boşalmalar oluşabilir. Kuleler ve benzeri, çevresine göre yüksek yapılarda, elektrik alan şiddeti belirli bir değere eriştiğinde, yukarıya doğru gelişen yıldırımlar oluşabilir.

Yıldırımın kutbiyeti, dalga şekli ve akımının tepe değeri, yıldırımın karakteristik büyüklükleridir. Yıldırım boşalmalarının kutbiyeti negatif veya pozitif olabilir. Oluşan yıldırımların %70 -%90’ı negatif kutbiyetlidir. İnsanları, binaları, tesisleri ve donanımları yıldırımın etkilerine karsı korumak amacıyla, yıldırım boşalmalarının kontrolü ve yönlendirilmesi, elektrik mühendislerinin yıllardır devam eden bir uğraşı alanı olup; konuyla ilgili araştırmalar, yıldırım boşalmasının kesin olarak tanımlanamayan bazı belirsiz yanları nedeniyle hala devam etmektedir.

Yıldırımdan korumada amaç, yıldırımın doğrudan ve/veya dolaylı etkilerini ortadan kaldırmak veya en aza indirmektir. Geçmişte, yıldırımdan korumanın amacı, yıldırıma karşı can güvenliğini sağlama ve yangın önleme ile sınırlıyken; gelişen teknoloji ve yaşam standartları, koruma olgusu ve kapsamını çok daha ileri noktalara getirmiştir.

Ancak, yıldırımın doğrudan ya da dolaylı etkilerine karşı mutlak koruma sağlamanın genellikle çok zor olduğu bilinmektedir. Örneğin, yıldırımdan koruma sistemine ya da yapının bir noktasına yıldırım düştüğünde, sistemin topraklama direnci ve akımın değerine bağlı olarak, toprağa geçiş bölgesinde ve yapının tamamında, tepe değeri yüz kilovoltlar mertebesinde gerilimlere ulaşabilen potansiyel çadırı oluşabilmektedir.

İLGİLİ STANDARTLAR VE YÖNETMELİKLERİMİZ
Ülkemizde, yıldırımdan koruma ile ilgili bir yönetmelik bulunmamaktadır. Yoğun ve kapsamlı çalışmalarla hazırlanan, yıldırımdan korunma yönetmelik taslağı, ilgili bakanlık tarafından, Resmi Gazete’de yayınlatılmadığından, taslak düzeyinde kalmıştır.

Diğer taraftan, yıldırımdan koruma sistemleri ile ilgili olarak, güncel standartlar yayınlanmış olduğu halde, bunların uygulanma zorunluluğunun olmaması ve konu ile ilgili yönetmeliğin bulunmaması nedeniyle çok farklı uygulamalarla karşılaşılmaktadır.

Örneğin TSE, konu ile ilgili eski standardı ve eklerini yürürlükten kaldırıp, IEC (Uluslararası Elektroteknik Komisyonu) standart dizisini yayınladığı halde, ilgili bakanlık, eski standardı hala uygulanması zorunlu standart olarak kabul etmektedir.

Bakanlıkça uygulamada zorunlu tutulan bu standart, radyoaktif yakalama uçlarını ve tesis biçimlerine ilişkin tanımlamaları (Madde 2.1.5.2.7) da içermektedir. Diğer taraftan, TS 622/1990- T1/Mart 2005 tadil standardı, Türkiye Atom Enerjisi Kurumu’nun 04.01.2000 tarih ve 104 sayılı yazısına dayanarak, Am-241 esaslı radyoaktif yakalama uçlarının pratikte net bir fayda sağlamadığı ve özellikle büyük şehirlerdeki radyoaktivite miktarının yüksek değerlere ulaştığı gerekçeleri ile ithalatına 31.03.2000 tarihinden itibaren izin verilmediği; ancak, tesis edilmiş olan bu tip radyoaktif yakalama uçlarının, ömürlerini tamamlayana kadar kullanılabileceğini ve yine Türkiye Atom Enerjisi Kurumu’nun 2001/001 Genelgesi’ne dayanarak, Ra-226 esaslı radyoaktif yakalama uçlarının kullanımını yasaklamış ve mevcut tesis edilen bu tür yakalama uçlarının sökülmesini hükme bağlamıştır.

Ancak, bilindiği ve TSE’nin web adresinde de açıkça belirtildiği üzere Türk Standardları Enstitüsü’nün hazırladığı Türk Standardları, ihtiyari niteliktedir. İlgili Bakanlık, bir standardın, can ve mal güvenliği, çevre korunması v.b. konuları açısından önemli olduğu ve tarafların bu standarda uyması gerektiği kararına varırsa, söz konusu standardı bir tebliğ ile Resmi Gazete’de yayınlatarak zorunlu uygulamaya koyabilmektedir. Bu standartların uygulanmasında kontrol ve denetim ilgili Bakanlığın yetki ve sorumluluğundadır. Bu şekilde zorunlu uygulamaya konulmuş bir standart revize edildiğinde veya yerine bir başka standart hazırlandığında, Türk Standartları Enstitüsü, bunu ilgili Bakanlığa bildirmektedir. Söz konusu, standart/standartların zorunlu uygulamaya konulması ve eskilerinin zorunluluğunun iptali de tamamen Bakanlığın yetki ve sorumluluğunda olmaktadır.

Nitekim, TSE’nin https://www.tse.org.tr/ web adresinde, TS 622/Aralık 1990, TS 622/1990 – T1/Mart 2005 ve TS IEC 61024-1-1/2002 standartlarının TSE tarafında iptal edilmiş olduğu, ancak TS 622/Aralık 1990 standardının, ilgili Bakanlıkça zorunlu uygulamada tutulduğu belirtilmektedir (erişim tarihi: 29.09.2011). TSE tarafından yayınlanıp yürürlüğe giren seri standardın birinci bölümü, yapıların, bunların tesisatlarının, içindekilerin ve insanların, yapılara bağlı hizmet tesisatlarının yıldırımdan korunmasında izlenmesi gereken genel ilkeleri ikinci bölümü, toprağa düşen yıldırım çarpmalarından dolayı yapılarda veya hizmet tesisatlarında meydana gelen risklerin değerlendirilmesi, üçüncü bölümü bir yapının, yıldırımdan korunma sistemiyle fiziksel hasara karşı korunması ve koruma sisteminin yakınında oluşan dokunma ve adım gerilimlerinden dolayı canlılara vereceği zararın önlenmesi ile ilgili kuralları , dördüncü bölümü de bir yapıda bulunan elektrik ve elektronik sistemler için yıldırım elektromanyetik darbesinin sebep olduğu kalıcı arızalara karşı riski azaltma olanağı sağlayan korunma önlemleri sisteminin tasarım, tesis, muayene bakım ve deneyi ile ilgili bilgileri kapsamaktadır. Serinin, TSE tarafından henüz yayınlanmayan, beşinci bölümü de bir yapıya bağlı hizmet tesisatlarının (temel olarak elektrik ve telekomünikasyon hatlarının) hasarlarını ve arızalarını azaltmaya yönelik olarak alınması gereken önlemleri tanımlamaktadır.

Bu standart serisi, özet olarak, Franklin çubukları ve Faraday kafesinden oluşan klasik koruma sistemini tanımlamakta, eş potansiyel kuşak oluşturmanın ve akım/gerilim darbelerine karşı koruma düzenleri kullanımının gerekliliğine vurgu yapmaktadır.