Statik Elektrik Ve Kablo Koruma Sistemleri

1. Giriş: Görünmeyen ama tehlikeli bir enerji

Elektrik sistemlerinde herkes yüksek voltajdan çekinir, ancak statik elektrik çoğu zaman göz ardı edilir.
Oysa kuru, tozlu veya düşük nemli ortamlarda biriken statik yük, kıvılcım oluşumuna neden olabilir.
Bu kıvılcımlar, özellikle yanıcı gaz veya toz bulunan ortamlarda patlama riski taşır.
Kablo koruma sistemleri bu riski azaltmanın ilk hattıdır.

“Kıvılcım küçük olabilir, ama sonucu büyük olur.”

2. Statik elektrik nasıl oluşur?

Kablo çekimi, hava akışı veya sürtünme sonucu elektronlar yüzeyden kopar ve dengesiz yük birikir.
Bu özellikle plastik esaslı kablo koruma borularında sık görülür.
Yalıtkan malzeme yükü toplayabilir ama toprağa iletemez — işte tehlike burada başlar.

3. Riskli ortamlar

Statik yük birikimi özellikle şu alanlarda tehlikelidir:

• Un, şeker veya ilaç üretim tesisleri (tozlu atmosfer)

• Petrol ve kimya tesisleri (buhar ortamı)

• Boya hatları ve tiner depoları

• Otomotiv montaj hatları (yüksek hava akışı)

Bu ortamlarda kablo koruma sistemlerinin antistatik veya iletken yüzeyli olması gerekir.

4. Kablo koruma sistemlerinde risk senaryosu

Bir kablo borusu içinde sürtünen hava veya çekilen kablo yüzeyi yüklenir.
Yük birikimi belli bir seviyeye ulaştığında, en yakın metal yüzeye atlar — bu da kıvılcım boşalmasıdır.
Eğer ortamda yanıcı gaz veya toz varsa, patlama riski doğar.

5. ATEX direktifleri ve statik elektrik

Avrupa Birliği’nin ATEX 2014/34/EU Direktifi, patlayıcı ortamlarda kullanılan tüm ekipmanların statik yük birikimine karşı koruma sağlamasını şart koşar.
Bu yüzden kablo koruma sistemleri, bu direktife uygun malzemeden üretilmelidir.

6. Antistatik ve iletken malzemeler

Statik elektriği önlemenin en etkili yolu, yükün birikmeden toprağa yönlendirilmesini sağlamaktır.
Bunun için antistatik katkılarla üretilen malzemeler kullanılır:

Bu değerler IEC 60079-32 standardına göre belirlenir.

7. Topraklama sürekliliği

Kablo koruma sisteminde kullanılan tüm iletken elemanlar, bir topraklama hattına bağlanmalıdır.
Bağlantı atlandığında yük birikimi artar, kıvılcım olasılığı çoğalır.
Bu nedenle montaj sırasında her boru segmenti arasında iletken köprüleme yapılmalıdır.

8. Statik elektriğin enerji sürekliliğine etkisi

Bir kıvılcım yalnızca yangın riski değil, elektronik cihazlarda ani gerilim boşalması (ESD) etkisi yaratabilir.
Bu da veri hatalarında bozulma, PLC sistemlerinde resetleme veya sensör arızalarına yol açar.
Kablo koruma sistemleri doğru seçilirse bu tür kesintiler engellenir.

9. Ortam nemi ve sıcaklık

Statik yük birikimi, düşük nemli ortamlarda artar.
%30’un altındaki nem seviyelerinde plastik yüzeyler daha fazla yük tutar.
Bu yüzden nem kontrolü de statik önlemin bir parçasıdır.

10. Toz ve partikül etkisi

Toz partikülleri sürtünmeyi artırarak yük birikimini hızlandırır.
Antistatik yüzeyli borular bu etkiyi azaltır çünkü yüzey enerjisi düşüktür — yani toz tutmaz.

11. Kimyasal ortamlar

Bazı solventler (örneğin aseton veya etanol) yüzeyin antistatik özelliklerini bozabilir.
Bu yüzden kablo koruma sisteminin kimyasal ve antistatik dayanımı bir arada olmalıdır.

12. Uygulama örnekleri

• Kimya fabrikaları: Antistatik spiral borular, solvent buharına karşı dayanıklı.

• Gıda üretim tesisleri: Karbon katkılı poliamid sistemler, tozlu ortamlarda güvenli.

• Petrol rafinerileri: Topraklamalı metal rakorlar + antistatik kanal sistemi.

13. Standartlar

Kablo koruma sistemlerinde statik elektrik güvenliği şu standartlarla tanımlanır:

• IEC 60079-32: Statik yüklerin kontrolü

• BS EN 61386: Elektrik borularında yüzey iletkenliği

• UL 1660: Plastik borularda antistatik özellik testi

14. Statik elektrik ölçümü

Direnç ölçümü için megohmmetre veya yüzey direnci test cihazı kullanılır.
Uygun değer aralığı:

• Antistatik yüzey: 105 – 10? Ω

• İletken yüzey: <105 Ω
  Bu değerlerin dışına çıkıldığında sistem ATEX uyumunu kaybeder.

15. Kablo çekimi sırasında alınacak önlemler

• Kablo çekimi yavaş yapılmalı,

• Plastik sürtünmesi azaltılmalı,

• Kablo uçları topraklanmış boru hattına bağlanmalıdır.
  Bu işlemler, yük birikimini önler.

16. Bakım ve kontrol

Antistatik sistemler zamanla yüzey oksitlenmesi veya kimyasal etkiyle direnç değiştirir.
Periyodik testlerle bu direnç ölçülmeli, gerekirse yüzey yenilenmelidir.

17. Enerji verimliliğiyle ilişkisi

Statik yük boşalmaları, sensör ve kontrol kartlarında arızaya neden olabilir.
Bu tür arızaların önlenmesi, bakım maliyetini %30 azaltır ve enerji sürekliliğini korur.

18. Sürdürülebilirlik

Antistatik sistemlerin uzun ömürlü olması, plastik atık oluşumunu azaltır.
Ayrıca yangın ve patlama risklerinin azalması, enerji kaynaklarının korunmasına katkı sağlar.

19. Gerçek saha örneği

Bir boya fabrikasında klasik PVC borular yerine antistatik poliamid sistem kullanıldı:

• Statik boşalmalar %100 önlendi,

• Patlama riski sıfırlandı,

• Bakım süresi %40 azaldı.

20. Sonuç: Statik yük küçük, riski büyük

Statik elektrik, görünmeyen ama ciddi bir tehdittir.
Doğru kablo koruma sistemi seçimi, hem enerji sürekliliğini hem tesis güvenliğini garanti altına alır.

Avantaj Özeti:

• Statik yük birikimini engeller

• Patlama ve yangın riskini azaltır

• Topraklama sürekliliği sağlar

• ATEX standartlarına uygundur

• Uzun ömür ve düşük bakım maliyeti

“Enerjiyi taşımak kolaydır. Onu statik elektriğe karşı korumak ustalıktır.”