Yıldırım izleme sistemi <h3>Yıldırım akımlarını kaydedin ve değerlendirin</h3> Yıldırım darbeleri bina ve sistemlere çok büyük zararlar verebilir. LM-S yıldırım izleme sistemimiz, açıkta kalan veya yaygın olarak dağıtılmış sistemlerde yıldırım çarpmalarının kaydedilmesi ve değerlendirilmesi için çözüm sağlar.

Polarizerler veya polarizer filtreler polarizasyon üreten optik elemanlardır. Bunu yapmak için elektromanyetik dalgalar absorpsiyon veya hüzme dağılmasıyla lineer, eliptik veya dairesel polarize ışığa ayrılır. Bu durumda ışık Faraday etkisini kullanmak amacıyla lineer olarak polarize edilir. Yani polarize filtreden yalnız lineer polarize edilmiş ışık geçebilir.

Işık dalgası dielektrikteki elektronların salınım yapmasına neden olur. Manyetik alan dielektriğin içindeki elektronların hareketini değiştirir. Bu da ışığın polarizasyon düzlemini etkiler. Prensipte polarizasyon düzlemi herhangi bir yönde dönebilir.

Grafik model, yıldırım izleme sistemindeki manyeto-optik etkinin tüm önemli elemanlarını ve değişkenlerini göstermektedir. Belirli bir ışık şiddetindeki Φ ışık dalgası ölçme yoluna fiber optik üzerinden yönlendirilir.

Ölçme yolunun girişindeki P1 polarizer filtre yönlendirilmiş ışığı lineer olarak polarize eder. Bu şekilde polarize edilen ışık dalgası, ortamdaki elektronların salınmasına ve polarizasyon düzlemindeki ölçme yoluna hareket etmesine neden olur. Polarizasyon düzlemi manyetik olarak etkilenebilir.

Darbe akımının manyetik alanı, ortamdaki ışık dalgasının polarizasyon düzlemini dikey eksende döndürür. Dönüş yönü manyetik alan çizgilerinin yönüne ve dolayısıyla akım geçiş yönüne bağlıdır. Örneğin, negatif ve pozitif yıldırımın darbe akımları farklı yönlerde manyetik alan çizgileri oluşturur.

I akımı büyüdükçe B manyetik alanı güçlenir ve β dönüş açısı büyür. B1 manyetik alanı, ışık dalgasının saat yönünde dönüşüne, B2 manyetik alanı ise saat yönünün tersine dönüşüne neden olur.

P2 ikinci polarizer filtre, ölçme yolunun çıkışına giriş polarizer filtre ile 45° açıyla konumlandırılır. Dolayısıyla etkilenmemiş bir ışık dalgasının yalnız %50 ışığı çıkış polarizer filtreden geçebilir. Çıkış polarizer filtreden geçen ışık miktarı ışık dalgasının dönüş yönüne bağlıdır. Böylece ölçülebilir ve değerlendirilebilir bir ışık sinyali elde edilir.

Pozitif yıldırım saat yönünde dönen bir polarize ışık sinyali sağlar. İkinci polarizer filtreden geçen ışık miktarı artar ve %50 - %100 arasında olur. Işık sinyalinin dönüş açısı 45°'ye erişince bu pozitif yıldırım darbesi için ölçüm değerinin %100'üne karşılık gelir.

Negatif yıldırım saat yönünün tersine dönen bir polarize ışık sinyali sağlar. İkinci polarizer filtreden geçen ışık miktarı azalır ve %50 - %0 arasında olur. Işık sinyalinin dönüş açısı -45°'ye erişince bu negatif yıldırım darbesi için ölçüm değerinin %100'üne karşılık gelir.

Çıkış polarizer filtreden geçen ışık miktarı ölçülür. İzlenen yıldırım darbe akımının tipik parametreleri ışık miktarının zamana göre artışından türetilir. Bunlar maksimum akım şiddeti, yıldırım akımının yükselme hızı, yük ve özgül enerjidir.

Dairesel bir manyetik alanda etkin alan şiddeti, sensörün akım taşıyan paratoner telinin manyetik alanı içindeki derinliğine bağlıdır.

Hesaplamada daldırma derinliği yarıçapla belirlenir. Yani, yarıçap küçüldükçe alan şiddeti artar. Etkin alan şiddetinin yüksek olması için sensörün paratoner teline mümkün olduğu kadar sıkı monte edilmesi önerilir.

Anahtar:
H = alan şiddeti [A/m]
r = yarıçap [cm]
I = akım [A]

Yarıçap sensörün manyetik alan içine daldırılma derinliğinin ölçümü ve etkin manyetik alan şiddeti H'nin kaydedilmesidir. Bu değer, iletkenin merkez noktasından sensör gövdesinin dış kısmına olan mesafedir.

Yarıçap montaj sırasında belirlenir. Farklı sistem durumları için aynı ölçüm koşullarını sağladığından sistemin kalibrasyonu için önemlidir.

Değerlendirme ünitesi RJ45 Ethernet arayüzü ile standart network'lere kolayca entegre edilebilir. Kaydedilen verilere erişmek ve sistemi konfigüre etmek için bir dahili web sunucusu kullanılır. Web arayüzü bağlı bilgisayarın internet tarayıcısı kullanılarak IP adreslemesi ile açılır.

Denizdeki rüzgâr çiftlikleri gibi erişimi zor sistemlerde yıldırım darbelerinin tespit edilmesi imkânsız veya son derece zordur. LM-S yıldırım izleme sistemi entrge web arayüzü üzerinden size tüm ölçüm değerlerini sağlar. Yani, örneğin bir akıllı telefon kullanarak uzaktan erişim sağlamak suretiyle istediğiniz zaman sistemin yük durumunu tespit edebilirsiniz.

Değerlendirilen veriler güncel sistem yükünü hassas şekilde tahmin etmenizi sağlar. Ölçüm değerleri her zaman günceldir ve önleyici bakımın gerçekleştirilmesini sağlar. Bir sistem hasarı bildirilirse, ikincil hasarı önlemek için hızlı tedbirleri başlatabilirsiniz. Böylece duruşlar azaltılabilir veya tümüyle önlenebilir. Ölçüm değerleri minimum, kritik olmayan sistem yükü bildirirse bu da gereksiz bakım veya servisi önler.

Değerlendirme ünitesinin de bir ikaz kontağı vardır. Her olayda bu N/K kontak, bir sayıcının değerlendirdiği kısa bir darbe üretir. Bu şekilde, sistem üzerindeki yıldırım darbelerinin sayısı elde edilerek basit veya ek bir değerlendirme de yapılabilir. Röle kontağı, sistem devreye alındıktan sonra sadece normal konumunu dikkate alır. Sistemsel bir hatada röle bırakır. Bu şekilde, ikaz kontağı üzerinden sistem sürekliliği sorgulanır.

Bu uygulama örneği, Almanya'nın Detmold kentindeki Hermann anıtında yıldırım izleme sisteminin nasıl kullanıldığını göstermektedir. Bakır heykel, kum-kireç tuğla zemini üzerine oturtulmuştur. Heykelin tabanına üç topraklama kablosu bağlıdır. Yani, toplam 53 m boyundaki yapıya bir yıldırım düşerse darbe akımları toprağa boşaltılmaktadır. Sensörler bu paratoner tellerine monte edilmiştir. Değerlendirme ünitesi zemindeki bir kumanda panosunda yer alır.