Darbe Akımlarının Ölçülmesi

Darbe Akımlarının Ölçülmesi
(Ö. Kalenderli)
Darbe akımlarının ölçülmesi, özellikle yıldırım akımlarının ve diğer darbe akımlarının etkisi
altında bulunan alet ve cihazların denenmesi ve geliştirilmesi bakımından önemlidir.
Genellikle darbe akımı denince tepe değerine çok çabuk yükselen ve sonra oldukça daha
yavaş bir şekilde azalan, tek kutuplu, geçici bir akım anlaşılır.
Bir darbe akımı, tepe değeri, cephe ve sırt yarı değer süreleri, kutbu ve dalga şekli ile
belirtilir. Bazı durumlarda standart darbe akımından farklı akım şekilleri de kullanılır. En çok
kullanılan darbe akımlarının cephe süresi 8 μs %10 ve sırt değer süresi 20 μs %10’dur.
Kullanılan bir diğer standart darbe akımının cephe süresi 4 μs ve sırt yarı değer süresi 10
μs’dir. Tepe değerine gelince, bunlar birkaç amperden iki yüz kiloampere kadar olabilir.
Ölçülecek Büyüklükler (Şekil 1):
1) I m : akımın tepe değeri ( %3 doğruluk)
2) T 1 : cephe süresi ( %10 doğruluk)
3) T 2 : sırt yarı değer süresi ( %10 doğruluk)
4) Kutup
5) Dalga şekli
I m
Şekil 1: Darbe akımı büyüklükleri.
O 1 : Anma başlangıç noktası;
I m : Akımın tepe değeri;
T 1 : cephe süresi;
T 2 : sırt yarı değer süresi.

Aşırı gerilime karşı koruma elemanı olan parafudrların koruma görevlerini yaparken darbe
akımlarını güvenli bir şekilde toprağa akıtmaları ve bu sırada kendisi ve çevresi için tehlike ve
hasar oluşturmadan çalışmaları beklenir. Bu durumu değerlendirmek için parafudrlara veya
sadece parafudr dirençlerine darbe akımı deneyleri uygulanır. Bu tür deneyler için
kullanılabilecek bir darbe akım üreteci devresi Şekil 2’de gösterilmiştir.
R k
D K R L
T
C
Deney Nesnesi
R m
V
PC
T: 0,220/100 kV, 5 kVA, 50 Hz, 1 fazlı deney trafosu
R k : 50 k, 125 W koruma direnci
D: 140 kV, 5 mA diyot
C: 3,6 F, 20 kV kondansatör
K: Atlama aralığı (küresel elektrotlar)
R: 2 darbe akım devresi direnci (akım genliği ayar direnci)
L: 18 H darbe akım devresi endüktansı (yüksek gerilim bobini)
Deney nesnesi: Parafudr veya parafudr direnci, …
R m : 2,5 m akım ölçü direnci
V: Tepe değer voltmetresi
PC: Bilgisayar, osiloskop
Şekil 2: Darbe akım üreteci devresi
Akım Ölçme:
1) Küçük değerli direnç ile ölçme (mΩ, µΩ)
I
R m
V
V = 12,5 V, R m = 2,5 m I =V/R m = 5 kA
2) Rogowski bobini ile akım ölçme

Aşağıda ölçülen negatif ve pozitif akım darbelerinin grafikleri görünmektedir (Şekil 3 ve 4).
Şekil 3: Negatif akım darbesi.
Şekil 4: Pozitif akım darbesi.