Parafudr Nedir? Ne İşe Yarar, Nasıl Çalışır ve Çeşitleri Nelerdir?

Parafudr nedir? Parafudr, elektrik sistemlerinde yıldırım darbeleri, anahtarlama olayları ve diğer geçici aşırı gerilimlerin ekipmanlara zarar vermesini önlemeye yardımcı olan koruma elemanıdır. Normal çalışma koşullarında sisteme minimum etki gösterirken, ani bir aşırı gerilim oluştuğunda darbe akımını güvenli bir yoldan toprağa yönlendirerek ekipman üzerindeki gerilimin sınırlandırılmasını sağlar.

Parafudrlar; güç transformatörleri, şalt sahaları, enerji iletim ve dağıtım sistemleri, orta gerilim hücreleri ve alçak gerilim tesisleri gibi birçok farklı uygulamada kullanılır.

Bu yazıda parafudr ne işe yarar, nasıl çalışır, parafudr çeşitleri nelerdir, AG, OG ve yüksek gerilim parafudrları arasındaki farklar nelerdir ve doğru parafudr seçiminde hangi kriterler önemlidir sorularını ele alıyoruz.

Parafudr Nedir?

Parafudr, elektrik sistemindeki geçici aşırı gerilimleri sınırlamak ve oluşan darbe akımını kontrollü biçimde toprağa aktarmak amacıyla kullanılan aşırı gerilim koruma ekipmanıdır.

Elektrik şebekesinde gerilim her zaman ideal ve sabit değildir. Yıldırım darbeleri veya anahtarlama işlemleri çok kısa süreli fakat yüksek genlikli gerilim darbeleri oluşturabilir.

Bu darbeler kontrol edilmediğinde:

• transformatör izolasyonuna,
• kablolara,
• şalt ekipmanlarına,
• motor ve jeneratörlere,
• ölçüm ve kontrol sistemlerine,
• elektronik ekipmanlara

zarar verebilir.

Parafudr, bu aşırı gerilimin korunacak ekipmanın izolasyon dayanımını aşmasını engellemeye yardımcı olur.

Parafudr Ne İşe Yarar?

Parafudr ne işe yarar? Temel görevi, elektrik sistemindeki geçici aşırı gerilimi sınırlandırmak ve aşırı gerilim enerjisinin önemli bölümünü korunan ekipmandan uzaklaştırmaktır.

Parafudrun temel işlevleri şunlardır:

• Yıldırım kaynaklı aşırı gerilimlere karşı koruma sağlamak,
• anahtarlama kaynaklı gerilim darbelerini sınırlandırmak,
• transformatör ve şalt ekipmanlarının izolasyonunu korumaya yardımcı olmak,
• elektrik ve elektronik ekipmanlarda aşırı gerilim nedeniyle oluşabilecek hasar riskini azaltmak,
• yalıtım koordinasyonunun bir parçası olarak sistem güvenilirliğini artırmak.

Özellikle güç transformatörleri gibi yüksek maliyetli ekipmanlarda doğru seçilmiş ve doğru konumlandırılmış parafudrlar, izolasyon sisteminin korunmasında önemli rol oynar.

Yıldırım ve ani aşırı gerilimlerin transformatörler üzerindeki etkisini Trafo Patlaması Neden Olur? yazımızda da ele alıyoruz.

Parafudr Nasıl Çalışır?

Modern orta ve yüksek gerilim parafudrlarında yaygın olarak doğrusal olmayan metal oksit direnç elemanları kullanılır.

Normal işletme geriliminde parafudr yüksek elektriksel direnç gösterir ve üzerinden yalnızca çok düşük seviyede akım geçer.

Aşırı gerilim meydana geldiğinde ise parafudrun elektriksel davranışı hızla değişir. Empedansı düşer ve darbe akımının önemli bölümünü toprağa yönlendirir.

Aşırı gerilim olayı sona erdiğinde parafudr tekrar normal yüksek dirençli çalışma durumuna döner.

Basitleştirilmiş olarak:

Normal gerilim → Yüksek direnç → Minimum akım

Aşırı gerilim → Düşük empedans → Darbe akımının toprağa yönlendirilmesi

şeklinde düşünülebilir.

1 kV üzerindeki AC güç sistemlerinde kullanılan kıvılcım aralığı bulunmayan metal oksit parafudrlara ilişkin temel uluslararası standartlardan biri IEC 60099-4:2014 standardıdır.

Parafudr Neye Karşı Koruma Sağlar?

Parafudrların hedeflediği temel olay geçici aşırı gerilimlerdir.

Bunların en önemli iki kaynağı şunlardır:

Yıldırım Kaynaklı Aşırı Gerilimler

Enerji iletim veya dağıtım hattına doğrudan veya yakındaki bir bölgeye yıldırım düşmesi, elektrik sisteminde yüksek genlikli darbe gerilimleri meydana getirebilir.

Bu gerilim dalgaları hat boyunca ilerleyerek transformatör, şalt ve diğer ekipmanlara ulaşabilir.

Anahtarlama Kaynaklı Aşırı Gerilimler

Kesicilerin açılması veya kapanması, kapasitör banklarının devreye alınması, reaktörlerin anahtarlanması ve sistemde meydana gelen çeşitli geçici olaylar anahtarlama aşırı gerilimleri oluşturabilir.

Özellikle yüksek gerilim sistemlerinde bu geçici olayların izolasyon koordinasyonunda dikkate alınması gerekir.

Parafudr ile Paratoner Aynı Şey midir?

Hayır. Parafudr ve paratoner farklı görevleri yerine getirir.

Özellik	Parafudr	Paratoner
Temel amaç	Elektrik sistemindeki aşırı gerilimi sınırlandırmak	Yıldırım akımını yapıya zarar vermeden toprağa yönlendirmek
Kullanıldığı yer	Elektrik devreleri ve ekipmanları	Bina ve yapıların yıldırımdan korunması
Koruma şekli	Gerilimi sınırlar ve darbe akımını yönlendirir	Yıldırım için kontrollü fiziksel akım yolu sağlar

Bir tesiste yıldırımdan korunma sistemi ile parafudr sistemi birbirini tamamlayan farklı koruma katmanları olarak değerlendirilebilir.

Parafudr Çeşitleri Nelerdir?

Parafudr çeşitleri gerilim seviyesine, kullanım alanına, sistem tipine ve koruma teknolojisine göre sınıflandırılabilir.

AG Parafudr

AG parafudr, alçak gerilim elektrik sistemlerinde kullanılan aşırı gerilim koruma cihazları için yaygın olarak kullanılan ifadedir.

Teknik terminolojide bu ekipmanlar genellikle SPD – Surge Protective Device olarak adlandırılır.

AC alçak gerilim sistemlerine bağlanan SPD’ler için güncel temel standartlardan biri IEC 61643-11:2025 standardıdır.

AG uygulamalarında parafudr seçimi yapılırken sistemin topraklama düzeni, maksimum sürekli çalışma gerilimi, koruma seviyesi ve darbe akımı kapasitesi dikkate alınmalıdır.

OG Parafudr

OG parafudr, orta gerilim dağıtım sistemlerinde transformatörleri, kabloları, hücreleri ve diğer elektriksel ekipmanları geçici aşırı gerilimlere karşı korumak için kullanılır.

OG sistemlerinde yaygın olarak metal oksit esaslı, kıvılcım aralıksız parafudrlar tercih edilir.

Yüksek Gerilim Parafudr

Yüksek gerilim parafudr, yüksek gerilim şalt sahaları ve iletim sistemlerindeki kritik ekipmanların yıldırım ve anahtarlama aşırı gerilimlerine karşı korunmasına yardımcı olur.

Güç transformatörlerinin hat girişleri, şalt sahaları ve yüksek gerilim bağlantı noktaları yaygın kullanım alanlarıdır.

1 kV üzerindeki üç fazlı sistemlerde surge arrester seçimi ve uygulamasına ilişkin güncel IEC rehberi IEC 60099-5:2018 standardıdır.

DC Parafudr

DC parafudr, doğru akım sistemlerinin aşırı gerilimlere karşı korunması amacıyla kullanılır.

DC sistemlerde gerilim ve arıza davranışı AC sistemlerden farklı olduğu için kullanılan koruma cihazının doğrudan ilgili DC uygulaması için tasarlanmış olması gerekir.

Genel DC alçak gerilim sistemlerinde kullanılan SPD’lere yönelik güncel gereksinimler IEC 61643-41 kapsamında ele alınmaktadır. Fotovoltaik sistemlerde ise PV uygulamalarına özel parafudrların kullanılması gerekir.

Monofaze Parafudr

Monofaze parafudr ifadesi tek fazlı alçak gerilim tesislerinde kullanılan SPD çözümlerini tanımlamak amacıyla yaygın şekilde kullanılır.

Koruma düzeni, sistemin faz-nötr-toprak yapısına ve topraklama sistemine göre belirlenir.

AG Parafudr ile Yüksek Gerilim Parafudr Aynı Ekipman mıdır?

Hayır. Çalışma prensiplerinin temelinde aşırı gerilimi sınırlama mantığı bulunsa da AG SPD’ler ile orta ve yüksek gerilim surge arrester sistemleri farklı ekipman sınıflarıdır.

Örneğin:

• AG SPD’ler IEC 61643 serisi kapsamında değerlendirilirken,
• 1 kV üzeri AC sistemlerdeki metal oksit parafudrlar IEC 60099 serisi kapsamında değerlendirilir.

Bu nedenle yalnızca “parafudr” kelimesine bakarak ürün seçimi yapmak doğru değildir. Sistem gerilimi ve uygulama sınıfı mutlaka bilinmelidir.

Trafo Parafudru Ne İşe Yarar?

Trafo parafudr, güç veya dağıtım transformatörünün izolasyon sistemini geçici aşırı gerilimlere karşı korumak amacıyla kullanılır.

Parafudrun transformatöre elektriksel olarak yakın konumlandırılması önemlidir. Parafudr ile korunacak ekipman arasındaki bağlantının elektriksel özellikleri arttıkça darbe sırasında ekipman uçlarında oluşan gerilim de etkilenebilir.

Bu nedenle yüksek gerilim uygulamalarında parafudrın yalnızca doğru sınıfta seçilmesi değil, korunan ekipmana göre uygun konumda uygulanması da izolasyon koordinasyonunun bir parçasıdır.

Parafudr Bağlantısı Nasıl Yapılır?

Parafudr bağlantısının temel prensibi, korunan elektrik devresi ile toprak arasında düşük empedanslı bir aşırı gerilim yolu oluşturmaktır.

Orta ve yüksek gerilim sistemlerinde parafudrlar genel olarak faz ile toprak arasında paralel koruma elemanı olarak kullanılır.

Normal çalışma geriliminde parafudr devreyi önemli ölçüde etkilemez. Aşırı gerilim meydana geldiğinde ise darbe akımının toprağa aktarılması için iletken hale gelir.

Alçak gerilim sistemlerinde bağlantı şekli ise TN, TT veya IT gibi topraklama sistemine, faz sayısına ve kullanılan SPD tipine göre değişebilir.

Bu nedenle parafudr bağlantı şeması tüm tesisler için aynı değildir. Uygulama; üretici bağlantı şeması, tesisin topraklama düzeni, gerilim seviyesi ve ilgili standartlara göre yetkili elektrik personeli tarafından gerçekleştirilmelidir.

Parafudr Bağlantısında Neden Topraklama Önemlidir?

Parafudrun görevi aşırı gerilim sırasında oluşan darbe akımını güvenli biçimde toprağa yönlendirmektir. Bu nedenle topraklama sisteminin elektriksel performansı parafudrun koruma etkinliğinin önemli bir parçasıdır.

Yüksek empedanslı veya hatalı bir topraklama yolu, aşırı gerilim sırasında beklenen koruma seviyesinin sağlanmasını zorlaştırabilir.

Topraklama sistemi ölçümleri hakkında daha fazla bilgi için Topraklama Ölçümü Nasıl Yapılır? rehberimizi inceleyebilirsiniz.

Parafudr Seçimi Nasıl Yapılır?

Parafudr seçimi, yalnızca sistemin nominal gerilim değerine bakılarak yapılmamalıdır.

Orta ve yüksek gerilim uygulamalarında değerlendirilmesi gereken başlıca kriterler arasında:

• sistem nominal gerilimi,
• maksimum sürekli çalışma gerilimi,
• parafudr anma gerilimi,
• koruma ve artık gerilim seviyesi,
• geçici aşırı gerilim dayanımı,
• darbe ve enerji taşıma kapasitesi,
• topraklama sistemi,
• korunacak ekipmanın izolasyon seviyesi,
• tesis rakımı ve çevresel koşullar,
• porselen veya polimer muhafaza seçimi

bulunur.

IEC 60099-5:2018, nominal gerilimi 1 kV üzerinde olan üç fazlı sistemler için parafudr seçimi ve uygulamasına yönelik teknik rehberlik sağlar.

Parafudr Seçimi Neden İzolasyon Koordinasyonuyla Birlikte Yapılır?

Parafudrun temel amacı yalnızca darbe akımını toprağa aktarmak değil, aynı zamanda korunacak ekipmanın maruz kaldığı gerilimi kabul edilebilir seviyede tutmaktır.

Bu nedenle parafudrun koruma seviyesi ile transformatör, kablo veya şalt ekipmanının darbe dayanım seviyesi birlikte değerlendirilmelidir.

Yanlış seçilmiş bir parafudr:

• normal işletme koşullarında aşırı zorlanabilir,
• geçici aşırı gerilimlerde termal olarak hasar görebilir,
• korunan ekipmana yeterli koruma sağlayamayabilir.

Bu değerlendirme yüksek gerilim sistemlerinde izolasyon koordinasyonunun temel parçalarından biridir.

Parafudr Sigortası Ne İşe Yarar?

Parafudr sigortası ifadesi özellikle alçak gerilim SPD sistemlerinde kullanılan yedek aşırı akım koruma elemanını tanımlamak için kullanılır.

SPD’nin iç arızası veya kısa devre koşullarında sistemden güvenli şekilde ayrılabilmesi için uygun aşırı akım koruması gerekebilir.

Ancak kullanılacak koruma elemanı ve değeri üretici teknik dokümanına göre belirlenmelidir. Parafudrun önüne rastgele bir sigorta değeri seçilmesi doğru değildir.

Parafudr Testi Nasıl Yapılır?

Parafudrların durum değerlendirmesi ekipman tipi ve gerilim seviyesine göre farklı yöntemlerle gerçekleştirilebilir.

Orta ve yüksek gerilim parafudrlarında bakım programına bağlı olarak:

• görsel kontrol,
• yüzey kirliliği ve fiziksel hasar kontrolü,
• termal kamera incelemesi,
• kaçak akım izleme,
• topraklama ve bağlantı kontrolleri,
• uygun diagnostik elektriksel ölçümler

kullanılabilir.

IEC 60099-5 kapsamında parafudrların varlık yönetimi, diagnostik yöntemleri ve işletme ömrü değerlendirmelerine ilişkin uygulama önerileri de bulunmaktadır.

Doble LCM500 ile Parafudr Kaçak Akım Analizi

Metal oksit parafudrların işletme sırasında durumunun değerlendirilmesinde kaçak akım analizi önemli diagnostik yöntemlerden biridir.

Doble LCM500, servis altında çalışan metal oksit parafudrların toplam kaçak akımını ve rezistif akım bileşenini ölçerek parafudrun zaman içerisindeki durum değişiminin takip edilmesine yardımcı olur.

Sistem, üçüncü harmonik analizi ve kompanzasyon yöntemini kullanır. Ölçüm sonuçları sıcaklık ve işletme gerilimi gibi saha koşullarına göre normalize edilerek farklı tarihlerde gerçekleştirilen ölçümlerin daha sağlıklı karşılaştırılmasını sağlar.

LCM500 özellikle tek bir ölçüm değerinden ziyade trend takibi amacıyla kullanılır. Rezistif kaçak akım bileşeninde zaman içerisinde meydana gelen artışlar, metal oksit elemanların yaşlanması veya elektriksel zorlanmaya maruz kalması açısından değerlendirme yapılmasına yardımcı olabilir.

Doble’ın parafudr test çözümleri arasında LCM500‘ün yanı sıra SCAR 10 da bulunmaktadır. Her iki sistem de metal oksit parafudrların işletme sırasında diagnostik değerlendirilmesine yönelik çözümler sunar.

 

Parafudr Nerelerde Kullanılır?

Parafudrlar farklı gerilim seviyelerinde birçok elektrik tesisinde kullanılabilir.

Başlıca uygulamalar:

• güç ve dağıtım transformatörleri,
• trafo merkezleri,
• açık ve kapalı şalt sahaları,
• orta gerilim hücreleri,
• enerji iletim ve dağıtım hatları,
• kablo-havai hat geçiş noktaları,
• enerji üretim santralleri,
• endüstriyel elektrik tesisleri,
• alçak gerilim dağıtım panoları,
• DC ve yenilenebilir enerji sistemleri.

Parafudr Arızası Nasıl Anlaşılır?

Parafudrun arızası her zaman dışarıdan açık şekilde fark edilmeyebilir.

Kontrol sırasında dikkat edilebilecek göstergeler arasında:

• muhafazada çatlak veya fiziksel deformasyon,
• yanık veya aşırı ısınma izleri,
• termal görüntülemede anormal sıcaklık,
• kaçak akım değerlerinde anormal değişim,
• ayırıcı veya arıza göstergesinin çalışması,
• topraklama veya bağlantı elemanlarında hasar

bulunabilir.

Kritik şalt ve trafo merkezlerinde parafudrun durumu genel bakım ve izolasyon koordinasyonu programının parçası olarak değerlendirilmelidir.

EYMA Power ile Elektriksel Test ve Durum Değerlendirme Çözümleri

EYMA Power, enerji tesislerinde kullanılan transformatör, şalt, izolasyon ve koruma sistemlerine yönelik test, ölçüm ve durum izleme çözümleri sunmaktadır.

Parafudrların koruduğu güç transformatörleri ve şalt ekipmanlarının elektriksel durumunun düzenli olarak değerlendirilmesi, aşırı gerilim olaylarının etkilerinin ve izolasyon sistemindeki değişimlerin daha erken fark edilmesine yardımcı olabilir.

Elektriksel test ve ölçüm çözümlerimizi incelemek için Elektriksel Test ve Ölçü Cihazları kategorisini ziyaret edebilir veya uygulamanız için EYMA Power ile iletişime geçebilirsiniz.