Yıldırımlar Nasıl Oluşmaktadır?
Atmosferde ısınan alçak hava, soğuk bir ön hava sistemi ile karşılaştığı zaman yukarı doğru itilir. Bu sırada bulutların içinde yer alan negatif ve pozitif elektrik yükleri birbirlerinden ayrılır ve negatif yükler bulutun tabanında toplanır. Bu negatif yüklerin, karadaki veya denizdeki pozitif yükleri kendisine doğru çekmesi ile yıldırım oluşmaktadır. Tam bu sırada pozitif elektrik yükü, ışığın üçte biri kadar hızla buluta doğru yükselir ve neon parlaklığında bir ışık meydana getirir. Günümüzde yıldırımlar insan yaşamını tehdit eden bir doğal afet olarak kabul edilmektedir ve iklim değişiklikleri paralelinde giderek daha fazla karşılaşılmaktadır.
Genel olarak yıldırım çarpmalarının birçoğu açık alanlarda meydana gelmektedir. Yıldırım çarpmaları, ölümlere ve yaralanmalara yol açan bazen işitme kayıpları yaratan tehlikeli bir olaydır. Bugün dünyada en fazla şimşek ve yıldırım görülen yer Amerika’da Florida’dır. Sadece Amerika’da yıldırım çarpması yüzünden her yıl 800’den fazla insan yaşamını kaybetmektedir. Ülkemizde de her yıl 100’den fazla kişi yıldırımlar üzünden ölmektedir. Bizde şimşeklerin ve yıldırımların en fazla olduğu bölge Karadeniz Bölgesi’dir.
Şimşekler sadece bulutlar arasında meydana elektrik yükü transferleri olurken, yıldırımlar bulutlar ile yeryüzü arasında meydana gelmektedir. Aslında hep yıldırım düşmesinden bahsedilir ama işin esası elektrik yükünün yeryüzünden bulutlara doğru boşalması durumudur.
Yıldırımlardan korunmak için en etkili yöntem binaların çatılarına konulan paratonerler ya da yıldırımsavarlardır. Paratonerler elektrik yükünün toprağa aktarılmasını sağlamaktadır. Özellikle açık alanda yıldırımlardan korunmanın en iyi yolu, direklerden ve ağaçlardan yani yukarı uzanan sivri yerlerden ve su birikintilerinden hemen uzaklaşmaktır. Şimşeklerin sık çaktığı anlarda şemsiye kullanmak yapılacak en yanlış harekettir. Otomobiller yıldırımlı havalarda oldukça güvenliklidir çünkü otomobiller elektriği, ıslak lastikleri üzerinden hızlıca toprağa iletebilirler.
Genelde katı bir cisim elektriklendiği zaman, bu cismin sadece dış yüzeyi elektrikle yüklenmiş olmaktadır. Oysa bulutlar elektriklendiği zaman, onun her zerresi elektrikle yüklenmiş olmaktadır. Bu nedenle bulutlar çok yüksek elektrik taşıma gücüne sahiptir. Böyle bir bulut aynı şekilde elektrik yüklü bir başka buluta yaklaştığı zaman veya yeryüzüne yaklaştığı zaman çok kuvvetli bir elektrik arkı oluşmaktadır. Aslında hava elektriği geçirmeyen, yalıtkan bir maddedir. Bu nedenle bulutlar ile yer yüzü arasında etkili bir yalıtkan görevi yapmaktadır. Ancak bulutun elektrik yükü çok fazla olduğunda, üstelik hava nemli olduğunda, elektrik yükleri bulut ile yer arasında akar. Bu güçlü bir elektrik arkıdır. Bulutlar arasındaki bu elektrik arkının boyu 40 kilometreye ulaşabilir. Bulut ile yeryüzü arasındaki elektrik arkının boyu ise en fazla 2 kilometre kadardır. Esas olarak şimşeklerin, yani bulutlar arasındaki elektrik arkının yeryüzüne bir zararı yoktur, ancak bulut ile yeryüzü arasındaki elektrik arkı, yani yıldırımlar can ve mal kayıplarına neden olabilir.
Paratoner Nedir, Paratoner Kontrolleri Muayene Esasları Nelerdir?
Paratonerler, sanayi tesislerini ve yüksek binaları yıldırımdan koruyan ve yıldırım sırasında oluşan elektrik yükünün en kısa yoldan toprağa geçmesini sağlayan bir cihazdır. Elektrik ile yıldırım arasındaki ilişkiyi ilk farkeden bilim adamı Benjamin Franklin’dir. 1760 yılında bu buluşunu geliştirerek ilk paratoneri yapan kişi de Franklin’dir. Bu ilk paratoner, bir ucu toprağa bağlanmış, sivri uçlu basit bir demir çubuktan oluşuyordu. Daha sonra bu demir çubuk yerine platin kullanılmıştır.
Günümüzde kullanılan paratonerlerde temel olarak üç ana bileşen bulunmaktadır: çubuklar, iletken kablolar ve zemin çubukları. Çubuklar sanki paratoner düzeneğinin en önemli parçası gibi görünse de aslına bakılırsa çok da önemli değildir. Çubukların işlevi, yıldırımın elektrik yükünün boşaltılmasını sağlamak amacı ile terminal görevi yapmaktadır. Şekilleri ve boyutları farklı olabilir. En fazla karşılaşılan şekli, uzun sivri bir çubuk ve pürüzsüz parlak bir küreden oluşanıdır. İletken kablolar, binanın tepesinden toprağa kadar, elektrik akımını ileten yapıdır. Kablolar binanın çatısından zemine inmekte ve birkaç köşeden toprağa bağlanmaktadır. Zemin çubukları ise toprağa gömülen kalın, uzun ve ağır çubuklardır ve ana işlevi topraklamayı sağlamaktır. İletken kablolar bu zemin çubuklarına bağlanmaktadır. Franklin ilk yaptığı paratoneri, evinin kuzeye bakan çatısına takmıştır. Demir çubukların uzunluğu çatıdan 2.5 metre yüksektir. Zemin çubuğu ise toprağın içine 1.5 metre derinliğe gömülüdür.
Paratoner sistemlerinin amacı, binayı, içindeki elektrik tesisatını, elektronik cihazları ve insanları yıldırımlara karşı korumaktır. Yıldırımın enerjisini boşaltması için, zemine güvenli bir yol izleyerek geçiş yapması gerekmektedir. Bilinen aksine çatıdaki çukuklar yıldırımları çekmezler. Onların işlevi, yüksek elektrik akımının toprağa daha düşük dirençli bir yoldan gitmesini sağlamaktır. Paratoner sistemleri yüksek enerjili elektrik akım darbesi taşıdıkları için, sistemin kapasitesi düşük olması ve eskimiş ve yıpranmış iletkenlere sahip olması durumunda, iletkenlerde yüksek ısı meydana gelir ve binada hasara yol açabilir. Bu açıdan kurulu paratoner sistemlerinin düzenli bakımlarının yapılması önem taşımaktadır.
Çalışma ve Sosyal Güvenlik Bakanlığı tarafından yayınlanan İş Ekipmanlarının Kullanımında Sağlık ve Güvenlik Şartları Yönetmeliği’nin Bakım, Onarım ve Periyodik Kontroller İle İlgili Hususlar başlıklı ekinde, paratoner kontrol ve muayene işlemlerinin ilgili yasal düzenlemelerde ve standartlarda yer alan kriterler saklı kalmak koşulu ile her yıl en az bir kere yapılmasını öngörmektedir.
Söz konusu yönetmeliğe göre paratonr kontrollerinde dikate alınan yasal düzenlemeler şunlardır:
- Elektrik Tesislerinde Topraklamalar Yönetmeliği
- Elektrik Kuvvetli Akım Tesisleri Yönetmeliği
- Elektrik İç Tesisleri Yönetmeliği
Ayrıca bu çalışmalarda esas alınan standartlardan birkaçı şunlardır:
- TS EN 62305-1 Yıldırımdan korunma - Bölüm 1: Genel kurallar
- TS EN 61557-1 Alçak gerilim dağıtım sistemlerinde elektriksel güvenlik - 1000 volt AA ve 1500 vold DA’a kadar - Koruyucu düzenlerin denenmesi, ölçülmesi veya izlenmesi ile ilgili donanımlar - Bölüm 1: Genel özellikler
- TS EN ISO 5349-1 Mekanik titreşim - Kişilerin maruz kaldığı elle iletilen titreşimin ölçülmesi ve değerlendirilmesi - Bölüm 1: Genel kurallar
