Güç Dalgalanması Hakkında Bilinmesi Gerekenler

Birkaç mikrosaniyelik küçük dalgalanmalarla ortaya çıkan güç dalgalanması her ne kadar oldukça kısa gözüken bir olay olarak gözükse de günlük hayatta kullandığımız birçok elektronik cihazın kolaylıkla bozulmasına neden olabilir.

Güç Dalgalanması Nedir?

Güç dalgalanması, kısa bir süre boyunca devam eden ve anormal derecede yüksek bir voltajdır.

Güç dalgalanması, bir elektrik devresindeki geçici voltaj, akım veya güç dalgasıdır. Bu genellikle normal voltaj dalga formunun yarım döngüsünden daha az süren bir alt döngü gerilimidir ve pozitif veya negatif polarite eklemeli veya çıkarmalı olabilir.

Güç Dalgalanmasının Nedenleri Nedir?

Güç dalgalanmaları genellikle şebeke beslemesi veya jeneratör gibi bir kaynaktan gelir ve bu anormal yüksek voltaj birkaç mikrosaniye sürer. Tipik bir dalgalanma 50 mikrosaniye sürebilir. Bu çok kısa bir süre olmasına rağmen ,voltaj ekipmana veya devreye ulaştığında dalgalanma 6000 Volt ve 3000 Amper’e kadar ulaşabilir.

Dalgalanmalar, ekipman arızaları, yıldırım deşarjları, kapasitör bankası oluşturma ve yük değiştirme gibi çeşitli olaylar tarafından üretilebilir. Ekipmanın bu olaylara dayanma yeteneği güvenilirliği büyük ölçüde etkiler.

İlgili kaynağa ve voltaja bağlı olarak farklı türlerde güç dalgalanmaları vardır. Dalgalanma bir saç kurutma makinesi açıldığında beş ile on volt arasında, bir yıldırım transformatöre çarptığında ise birkaç bin volt arasında değişebilir.

Dahili Güç Dalgalanmaları

Dahili güç dalgalanmaları çoğunlukla ev, endüstriyel ve diğer ticari binalarda  gerçekleşir ve genellikle motorlar gibi endüktif yüklerin başlatılması ve kapatılmasından kaynaklanır. Bu durum yüksek akımların akmasına ve elektriğin bir kısmının devre üzerindeki diğer komponentlere yönlendirilmesine neden olur.

Klimalar ve buzdolopları bu dalgalanmalara sebep olan ana ev eşyalarıdır. Elektrikli ev aletleri ve saç kurutma makinesi gibi küçük cihazlarda bu dalgalanmalara sebep olabilir.

Harici Güç Dalgalanmaları

Bu tip dalgalanmalar binanın tesisatından veya bina dışından kaynaklanır. Yıldırım çarpması, elektrik hattına dokunan ağaç dalı veya transformatörün içine girip kısa devre yapan hayvanlardan kaynaklanabilir. Diğer nedenler ise bir kesintiden sonra gücün tekrar gelmesi veya tv ve telefon hatlarından gelmesi olabilir.

Geçici Dalga Formları

Geçici aşırı gerilim dalga biçimine, şekline ve süresinin uzunluğuna göre değişkenlik gösterir. Bunların birçoğu  genellikle birkaç mikrosaniye ile birkaç milisaniye arasında sürer. Dalga formu geçici darbeli için salınımlı veya salınımsız  olabilir. Dalgalanma salınımı yumuşatır ve kapasitif yüklerin değiştirilmesine bağlı olarak zamanla azaltır.

Darbeli dalgalanmalar akım veya voltaj seviyelerini pozitif veya negatif yönde yükselten salınımlı olmayan geçici olaylardır. Dalganın tepe değerine ulaşma süresine göre sınıflandırılırlar.

Geçici dalga formlarına zayıf topraklama, şebekede yapılan yanlış müdahale, endüktif yükleri değiştirme vb. şeyler neden olur. Bunlar ekipmanın fiziksel olarak hasar görmesine, veri kaybına veya veri bozukluklarına vb. sebep olabilir.

Güç Dalgalanmalarının Elektronik Komponentlere Etkisi

Kısa süreli aşırı voltajlar üretim tesisi, ev veya herhangi bir yerdeki elektronik ekipmanı bozabilir, hasar verebilir veya tahrip edebilir.  Bu dalgalanmalar elektronik ve bilgisayar ekipmanlarındaki arızaların yaygın nedenleridir.

Düşük seviyeli dalgalanmalar sigortaların atması veya elektronik komponentin erimesine sebep olmazlar. Komponente hasar vererek zaman içinde işlevsiz kalmasına sebep olurlar. Fakat daha büyük seviyedeki dalgalanmalar ani hasarlara, sigortaların, yarı iletkenlerin, dirençlerin ve kapasitörlerin patlamasına neden olurlar.

Ekipmanları Elektrik Dalgalanmalarından Nasıl Koruruz?

Bu elektriksel dalgalanmalar ekipmana ulaşmadan önce toprağa yönlendirilebilir. Beklenen dalganın büyüklüğüne ve güç verilen ekipmana bağlı olarak kullanılabilecek farklı yöntemler vardır. En yaygın kullanılan yöntem aşırı gerilim koruma cihazlarının (Surge Protective Device) kullanılmasıdır.

SPD’ler anlık aşırı voltajın ekipmana ulaşmasını sınırlar ve ekipmanın zarar görmesini engeller. Dalgalanmayı toprak gibi alternatif yola yönlendirir ve ekipmandan uzaklaştırır.

En Yaygın Kullanılan Aşırı Gerilim Koruma Cihazları

• Metal Oksit Varistor(MOV)Metal Oksit Varistor(MOV)
• Silikon Avalanche Diyotu(SAD)
• Gaz Deşarj Tüpleri (GDT)

Aşırı Gerilim Koruma Cihazları Aşağıdaki Durumlar Göz Önüne Alınarak Seçilir

• Verimlilik
• Güvenilirlik
• Kullanılabilirlik
• Enerji Kapasitesi
• Maliyet

SPD(Aşırı Gerilim Koruma Cihazları) Çalışma Modları

Aşırı gerilim koruma cihazları farklı tiplerde akımın akabileceği “Bekleme Modu” ve “Saptırma Modu” adında iki ana çalışma moduna sahiptir.

• Bekleme Modu: Bu temiz güç koşulları altında çalışdığı moddur. SPD minumum işlevleri yerine getirir ve neredeyse hiç güç harcamaz.
• Saptırma Modu: Dalgalanmayı algıladıktan sonra geçtiği moddur. Hasar verecek olan akımı yükten uzaklaştırır ve ortaya çıkan voltajı zararsız bir seviyeye düşürür.

SPD dalgalanmayı durdurmaz veya bastırmaz, dalgalanmayı toprağa yönlendirir.

Aşırı gerilim koruma cihazları, aşırı gerilim korumalı bir fiş veya otomatik voltaj koruması bağlanarak güç prizinde kullanılan güç kaynağı tasarımına entegre edilebilir. Diğer bir yaklaşım ise servis hattı girişinde aşırı gerilim koruyucu kullanmaktır. Bu evi veya binayı dış dalgalanmalarının çoğundan korur.