Parafudr nedir? Şarj istasyonunda ve evde neden gerekir?

Kısa cevap: Parafudr (aşırı gerilim koruma cihazı, SPD), yıldırım düşmesi ya da şebekedeki anahtarlama olayları sırasında hatta oluşan kısa süreli, binlerce voltluk gerilim darbelerini toprağa saptırarak cihazları korur. Sigorta ve kaçak akım rölesi bu darbeleri durduramaz; onlar aşırı akıma ve kaçak akıma karşıdır. Elektrikli araç şarj istasyonu, araç ve evdeki elektronik cihazlar bu darbelere karşı hassastır. ENGN'nin Bursa'daki şarj istasyonu kurulumlarında parafudr, 40 A A tipi kaçak akım rölesi ve 40 A otomatik sigortayla birlikte standarttır.

Aşırı gerilim nereden gelir?

• Yıldırım: Binaya, yakındaki bir direğe, ağaca ya da havai hatta düşen yıldırım, hatta ve topraklamada çok kısa süreli ama çok yüksek gerilim oluşturur. Doğrudan düşmese bile yakın bir düşme indüksiyonla hatta darbe yaratır.
• Şebeke anahtarlaması: Dağıtım şirketinin hat açıp kapaması, büyük motorların, kompresörlerin, kaynak makinelerinin devreye girip çıkması da daha küçük ama sık darbeler üretir.
• Arızalar: Şebekedeki kısa devre ve nötr kopması gibi olaylar. Nötr kopmasında uzun süreli yüksek gerilim oluşur; bunu parafudr değil aşırı/düşük gerilim koruma rölesi keser (aşağıda).

Bu darbeler mikro saniyeler sürer. Lambanın göz kırpması gibi görünür ama şarj cihazının kontrol kartını, araçtaki şarj elektroniğini, modemi, kombiyi ya da beyaz eşyanın kartını bozmaya yeter.

Parafudr nasıl çalışır?

Normal gerilimde parafudr yüksek dirençli, yani devre dışı gibidir. Gerilim belirli bir eşiği geçince birkaç nanosaniye içinde iletken olur ve darbe akımını topraklama hattına saptırır; darbe geçince yeniden yalıtkan hâle döner. Bu yüzden parafudr faz (ve nötr) ile topraklama arasına bağlanır. Topraklama yoksa ya da direnci yüksekse darbe akımının gidecek yeri olmaz; topraklaması sağlam olmayan bir tesiste parafudr işini yapamaz. Önce topraklama ölçülür ve gerekiyorsa düzeltilir.

Tip 1, Tip 2, Tip 3: farkları

Parafudrlar TS EN 61643-11 (IEC 61643-11) standardına göre test sınıflarıyla ayrılır:

• Tip 1 (T1): Doğrudan yıldırım akımına karşı test edilir (10/350 µs dalga, Iimp değeri). Binada paratoner (dış yıldırımlık) varsa ya da bina havai hatla besleniyorsa ana giriş panosuna konur.
• Tip 2 (T2): Dolaylı yıldırım ve anahtarlama darbelerine karşı test edilir (8/20 µs dalga, In değeri). Konut ve iş yeri panolarında en yaygın kullanılan tiptir; şarj istasyonu hattında temel koruma budur.
• Tip 3 (T3): Hassas cihazın hemen yanına konan ince korumadır (kombine dalga, Uoc değeri). Darbe taşıma kapasitesi düşüktür; tek başına kullanılmaz, önünde Tip 2 bulunmalıdır.

Piyasada Tip 1+2 birleşik ürünler de vardır: ana panoda hem yıldırım akımını taşır hem de Tip 2 düzeyinde koruma seviyesi verir.

Etiketteki değerler: Uc, Up, In, Imax, Iimp

• Uc (en yüksek sürekli çalışma gerilimi): Parafudrun sürekli dayandığı gerilim. Şebeke geriliminin üzerinde seçilir; 230/400 V şebekede faz–nötr için en az 1,1 × 230 V istenir, katalogda genellikle 275 V civarı görülür.
• Up (koruma seviyesi): Darbe sırasında parafudr uçlarında kalan gerilim, yani cihaza ulaşan gerilim. Ne kadar düşükse koruma o kadar iyidir; korunan cihazın darbe dayanımının altında olmalıdır. 230/400 V tesislerde sabit tesis ekipmanı 4 kV, normal cihazlar 2,5 kV, hassas elektronik 1,5 kV dayanım kategorisindedir.
• In (anma deşarj akımı): Tip 2'nin 8/20 µs dalgayla tekrar tekrar taşıyabildiği akım (ör. 5, 10, 20 kA).
• Imax (en yüksek deşarj akımı): Bir kez taşıyabildiği en yüksek akım. Katalogda öne çıkar ama seçimde asıl bakılan In ve Up'tur.
• Iimp (darbe akımı): Tip 1'in 10/350 µs yıldırım akımı taşıma değeri.

Panoda nereye konur?

1. Ana pano (bina girişi): Bütün tesisi korur. Paratoner ya da havai hat varsa Tip 1 veya Tip 1+2, yoksa Tip 2.
2. Şarj hattı panosu ya da şarj cihazına giden hat: Şarj cihazı ana panodan uzaktaysa (yaklaşık 10 metreden fazla), kablo boyunca darbe yeniden büyüyebileceği için cihaza yakın ikinci bir Tip 2 konur. Otopark, bahçe ya da site garajındaki kurulumlarda çoğu zaman bu gerekir.
3. Hassas cihazın yanında: Gerekirse Tip 3 (priz tipi ya da ray tipi).

Bağlantı kabloları olabildiğince kısa tutulur: faz–parafudr–toprak bağlantısının toplam uzunluğu için önerilen değer 0,5 metredir. Uzun ve kıvrımlı bağlantı, kablonun kendi endüktansı yüzünden cihaza giden gerilimi artırır ve parafudrun etkisini azaltır.

Topraklama sistemi ve bağlantı şekli

Parafudrun bağlantı şeması tesisin topraklama sistemine göre değişir. TN-S sistemde her faz ve nötr ile koruma iletkeni arasına modül konur; TT sistemde yaygın olarak 3+1 bağlantı kullanılır (faz–nötr arasına üç modül, nötr–toprak arasına kıvılcım aralıklı bir modül). Yanlış şemayla bağlanan parafudr ya korumaz ya da arızada kaçak akım rölesini attırır. Hangi şemanın uygun olduğu projede belirlenir.

Parafudrun önüne sigorta

Parafudr ömrünün sonunda ya da çok büyük bir darbede kısa devre yapabilir. Bunun yangına ve tesisin kapanmasına yol açmaması için önüne üreticinin kataloğunda belirttiği değerde sigorta ya da otomat (yedek koruma) konur. Bazı ürünlerde bu koruma gövdenin içindedir; katalogda yazar.

Ömrü ve göstergesi

Parafudr her darbede biraz yıpranır. Çoğu ray tipi parafudrun ön yüzünde bir gösterge penceresi vardır: yeşil çalışıyor, kırmızı modülün değişmesi gerektiği anlamına gelir. Değiştirilebilir (geçmeli) modüllü ürünlerde yalnız modül değiştirilir. Yıldırımlı bir fırtınadan sonra ve yılda bir kez göstergeye bakmak yeterlidir. Uzaktan uyarı kontağı olan modeller sitelerde ve iş yerlerinde işe yarar.

Parafudr neyi yapmaz?

• Kaçak akım rölesinin yerini tutmaz: Can güvenliğini kaçak akım rölesi sağlar. Şarj hattında neden A tipi röle kullanıldığı ayrı bir konudur, ilgili rehberde anlatıyoruz.
• Sigortanın yerini tutmaz: Aşırı yük ve kısa devre koruması otomatik sigortanındır.
• Uzun süreli yüksek gerilimi kesmez: Nötr kopması ya da şebekenin uzun süre 250–260 V'a çıkması gibi durumlar için ayrı bir aşırı/düşük gerilim koruma rölesi gerekir. Bu röle gerilim sınırların dışına çıkınca hattı açar, düzelince geri verir. ENGN kurulumlarında isteğe bağlıdır ve teklifte ayrıca yazılır.
• Doğrudan yıldırım düşmesine karşı binayı korumaz: Bunu paratoner (dış yıldırımlık) tesisatı yapar; parafudr iç tesisatı korur.

Şarj istasyonunda neden gerekir?

Ev tipi şarj istasyonları, içinde iletişim kartı, sayaç ve kontrol elektroniği bulunan cihazlardır ve çoğu zaman garaj, otopark ya da bahçe gibi binanın dışına yakın, uzun kabloyla beslenen yerlere kurulur. Uzun hat darbe almaya daha açıktır. Şarj sırasında araç da bu hatta bağlıdır; aracın yerleşik şarj cihazı darbeyi doğrudan görür. Uluslararası kurulum standardı IEC 60364-7-722, herkese açık şarj noktalarında aşırı gerilim korumasını zorunlu tutar; evde zorunlu olmasa da parafudr, cihazın ve aracın fiyatına göre çok küçük bir maliyettir. Bu yüzden Bursa'daki kurulumlarımızda parafudru isteğe bırakmıyor, standart olarak koyuyoruz.

ENGN Bursa kurulumlarında koruma paketi

Şarj istasyonu kurulumlarımızda her şarj noktası panodan ayrı hatla beslenir ve şu korumalar standarttır: 40 A A tipi kaçak akım rölesi, 40 A otomatik sigorta ve parafudr. Parafudrun tipi ve yeri (ana pano ya da şarj hattı panosu), topraklama ölçümü ve kablo kesiti keşifte belirlenir ve projeye yazılır. Keşif ücretlidir (₺2.500 + KDV); keşiften sonra yazılı teklif verilir, iş kabul edilirse keşif ücreti tekliften düşülür. Projesiz kurulum yapmıyoruz; proje ücreti (₺15.000 + KDV) kurulum fiyatına ayrıca eklenir.

• → Bursa şarj istasyonu kurulumu
• → Şarj istasyonunda neden A tipi kaçak akım rölesi kullanılır?
• → Topraklama nedir, nasıl ölçülür?
• → Evde kaç amper sigorta kullanılır?
• → Eve şarj istasyonu kurulum maliyeti
• → Ev tipi şarj istasyonları