Cumartesi, Temmuz 13, 2024
OBOe
Ana SayfaGenelFaraday Kafesi Nedir? Ne İşe Yarar

Faraday Kafesi Nedir? Ne İşe Yarar

Faraday kafesi elektriksel iletkenlerle örülmüş bir çelik ağın içindeki hacmi elektrik alanlarından korumasıdır. Faraday kafesi günümüzde hem elektriksel alan uygulamalarında hem de yıldırımdan korunmada kullanılır. Pasif bir koruma yaptığı için yanıcı ve patlayıcı alanlarda ve benzeri önemli merkezler için tercih edilen bir koruma sistemidir. Dışarıdan gelen yüksek elektrik akımını içeri almayan bu sistem, içerideki yüksek elektrik akımını dışarı çıkarmamaktadır. Bu özelliği ile etkin koruma sağlamaktadır. Michael Faraday (İngiliz fizikçi) 19. yüzyılda bu sistemi keşfetmiştir. Bu nedenle Faraday sistemi adını almıştır.

Faraday kafesi uygulamaları bugün birçok endüstride yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.

İlginizi Çekebilir : İzoleli İniş İletkeni

Faraday Kafesinin Özellikleri

1- Bu sistem, basit elektrostatik kurallara göre icat edilmiştir. Dışarıdaki elektriksel akımlara göre, içerideki akımı koruyan özel bir yapısı bulunmaktadır.

2- Bakır tel ile oluşturulan simetrik ağ, korunacak alanı en iyi şekilde kapatacak şekilde kapatır. Bu kurulan bakır ağda kopukluk olmamalıdır.

3- Simetrik özelliğe sahip olan bu bakır ağ, toprağa bağlanır. Böylece dışarıdan veya içeriden aldığı elektriği direkt olarak toprağa gönderir.

4- Bu sistemin ağ sistemi ne kadar sık olursa, elektromanyetik koruma özellikleri de o derece artacaktır. İçerideki ve dışarıdaki fazla elektriği toprağa ileten bu etkili koruma sistemi, özel koruma gerektiren birçok alan için tercih edilmektedir.

5- Sistemin çok iyi topraklanması gerekir. Sistemdeki kopukluk veya yanlış topraklanma, yıldırım düşmesi veya diğer elektriksel akım oluşumlarında hezimete neden olur.

Sistemin Kullanım Alanları Nelerdir?

Korunması gereken birçok özel bina ve depo için bu sistem tercih edilmektedir. Ağ şeklinde korunacak mekanın kaplanmasını sağlayan bu sistem, kapalı alanlardaki elektriksel akımın dışarı çıkmasını önleyerek toprağa gönderir. Dışarıdan gelen elektriksel akımları ve yıldırımları da ağ sistemi sayesinde toplar ve toprağa iletir. Askeri özelliklere sahip depolar, özel depolar, özel eşyaların depolandığı büyük alanlar, patlayıcı madde içeren sanayi bölgelerinde ve benzeri kategorilerde hizmet veren fabrikalarda, bu sistem tercih edilmektedir. Binaların en üst kısmından zemine doğru ağ şeklinde inen sistemde, en uç kısım yıldırımı yakalamaktadır.

Faraday Kafesinin Günlük Hayattaki Uygulamaları

Faraday kafesi; Günlük hayatta birçok farklı yerde uygulanmaktadır. Yanıcı parlayıcı maddelerin depolandığı binalar başta olmak üzere telsizle haberleşmenin yapıldığı binalarda, radyo frekans yayan cihazlarda ve elektronik kartlarda bulunan radyo frekans modüllerde kullanımına rastlanmaktadır. Potansiyel kıvılcımlara engel olmak adına günlük hayatta kullanıldığı bilinmektedir. Sonuç olarak, koruyucu özelliğinden dolayı günlük hayatta sıklıkla kullanımına rastlanmaktadır.

Faraday Kafesi Çalışma Prensibi 

Atomların en dış yörüngelerinde bulunan değerlik elektronları; atomlarından kolay bir şekilde ayrılarak hareket etme yeteneğine sahip olmaktadır. Bu noktada, kapalı bir yüzeye sahip olan iletken bir cismin elektrik alanı içerisine yerleştirildiği hallerde söz konusu elektronlar iletkenin içerisinde bulunan hareket alanı sıfırlanana kadar hareket ederler. Elektrik alanının sıfırlanmasıyla beraber hareket sona ermektedir. Faraday kafesi; söz konusu ilkeye bağlı kalarak çalışmaktadır. İçerisinde bulunan nesneleri dış elektrik alanlarına karşı etkin bir şekilde korumaktadır.

Faraday Kafesi Yıldırımdan Nasıl Korur?

Yıldırımın fiziksel etkisi birçok tesis için yıkıcı olabilir. Yıldırım bir tesise düştüğünde yüksek sıcaklık nedeni ile yangına neden olabilmekte tesis de ciddi etkiler bırakabilmektedir. Kafes metodu da denen faraday kafesi yöntemi kafes biçimde yakalama uçları, çatı iletkenleri, iniş iletkenleri, topraklama bileşenleri ile oluşturulan korunma sistemidir. Faraday kafesi en güvenilir yıldırımdan korunma sistemlerinin başında gelir. Bu nedenle devasa silolar, kimya tesisleri, cephanelikler yanıcı ve patlayıcı tesisler faraday kafesi ile korunur. IEC 62305 yıldırımdan korunma standartına göre yıldırım risk seviyesine göre faraday kafesi uygulama kriterleri aşağıda belirtilmiştir.

Yıldırım risk seviyesine göre faraday kafesi kafes aralığı ve iniş iletken aralığı

Faraday Kafesi Hakkında Sıkça Sorulan Sorular ? 

Faraday Kafesi Yük Koruması Nasıl Olur?
Binaların yıldırım düşmesine karşı korunmasında faraday kafesinden faydalanılmaktadır. Yıldırımın herhangi bir zarar vermeden doğrudan toprağa iletilmesi noktasında paratoner sistemi de kullanılmaktadır. Metal yüzeyin dışının herhangi bir elektriksel temasa girmemesinden dolayı insanlar yıldırım çarpmasına karşı korunmaktadır. Faraday kafesi; yıldırımın güçlü elektrik alanından iç tarafı korumaktadır.
Faraday Kafesi Malzemeleri Nelerdir?
Faraday kafesinin yapılması için en az bir malzemeye ihtiyaç duyulmaktadır. Elektrik koruma amacı ile kullanılan bu sistemde kafesin içerisinde bulunan ve korunan sisteme hiçbir şekilde elektrik geçmemelidir. Boş metal küreye benzeyen cisimler tarafından da yapılabilecek bir kafestir. Elektriğin girmemesi adına kafes aralıkları hiçbir şekilde geniş tutulmamalıdır.
Faraday Kafesi Uygulaması Nasıl Yapılır?
Faraday kafesi; çatı uygulaması olarak kullanılmaktadır. Yıldırımdan korunmak adına faraday kafesinden faydalanıldığı bilinmektedir. Korunacak olan binanın dış yüzeyi; iletkenler ile ağ şeklinde örülür ve topraklanır. Bilhassa bina uygulamalarında yüksek konumlarına yakalama uçları konmaktadır. Yanıcı ve patlayıcı maddelerin depolandığı binalarda bu şekilde uygulanmasına rastlanmaktadır.
Faraday Kafesi Nerelerde Kullanılır?
Faraday kafesi; koruyucu özelliğinden dolayı birçok alanda kullanılmaktadır. Yanıcı ve patlayıcı maddelerin depolandığı binalarda kullanılmasına rastlanmaktadır. Bunun yanı sıra, radyo frekansı yayan cihazlarda da sıklıkla kullanılmaktadır. Telsizle haberleşmenin yapıldığı binalarda da faraday kafesinin kullanılmasına rastlanmaktadır.

RELATED ARTICLES
OBO BETTERMANN

ÇOK OKUNANLAR