Paratonerler bulut yükünün pozitif veya negatif olmasına şimşeğin buluttan veya yerden kopmasına göre 4 gruba ayrılırlar bunlar: Negatif inişli, negatif çıkışlı, pozitif inişli, pozitif çıkışlıdır. Yapılan araştırmalar sonucu yıldırım darbelerinin %90’ının negatif inişli olduğu belirlenmiştir.Herhangi bir bulutun potansiyeli belirli bir değere geldiği zaman(10 kV/cm) yere bir elektron demeti fırlatır bu demet havada ışıklı bir iz oluşturur bu birinci deşarja pilot deşarj veya ön deşarj denir.Ön deşarj 30-50 metrelik yolu 50.000 km/sn arasında değişen bir hızla alır.30-100µs(mikro saniye) süren bir aradan sonra ikinci bir ön şarj birincinin yolunu izler ve yaklaşık 50m kadar uzunluğa erişir.Bu deşarjlar birbirini izleyerek sürer.Her biri öncekinden daha uzun olduğu için şimşeğin ucu yere yaklaşır.Ön deşarjla toprak arasındaki elektrik alan artar.Bu alan yeterli bir değere ulaştığı zaman toprağın herhangi bir noktasından pozitif yüklü bir demet fırlar ve ön deşarjla birleşmek için hareketlenir.Bu pozitif yüklü demetin boyu 150 metreyi bulabilir böylece oluşan iletken kanaldan büyük bir akım geçer bu ana deşarjdır.Ana deşarjı izleyen ikinci dereceden deşarjlar ana deşarj tarafından iyonize edilmiş yolu izler.

Yıldırımın düşeceği yer toprak veya toprak civarı yükün fazlalaştırılması elektrik alanın kuvvetlendirmesi ve böylece ön deşarj ucunun istenen bir sivri uca çevrilmesi sürecidir.

Yıldırım darbeleri havanın iletkenliğinin fazla olduğu yerlerde meydana gelir. Toprak civarında herhangi bir yerde havanın iyonlaşması yıldırımın o noktaya düşmesinin sebebidir.

PARATONERİN TARİHİ

Elektrik yüklerinin artı ve eksi olarak belirlenip adlandırılmasını sağlayan Benjamin Franklin (1706 – 1790)’dir. Franklin, yaptığı çeşitli deneylerin sonucunda elektriğin belirli ortamlarda fazla veya eksik ölçülerde bulunabilen bir sıvı olduğu görüşüne vardı. Her ikisinde de elektrik eksikliği ya da fazlalığı bulunan cisimlerin birbirini ittiğini, birinde eksiklik diğerinde fazlalık olan cisimlerin ise birbirlerini çektiğini ileri sürdü. Fazlalığı artı elektrik, eksikliği ise eksi elektrik olarak adlandırıldı.

Leiden şişesiyle ilgili deneyleri de sürdüren Franklin, Leiden şişesinden boşalan elektriğin oluşturduğu çatırtılar ve kıvılcımlar ile fırtınalı havalardaki gök gürültüsü ve şimşek arasında bir ilişki olması gerektiğini düşündü ve 1752’de, fırtınalı bir havada uçurduğu bir uçurtma ile bir Leiden şişesini yüklemeyi başardı. Franklin’in bu deneyden pratik yararlar elde etme yönündeki girişimleri paratonerin bulunmasına giden yolu açtı. Bu nedenle, yıldırıma karşı bir korunma aracı olarak kullanılan ve toprağa bağlı bir metal çubuktan ibaret olan paratonerin gerçek mucidi Franklin’dir. 1782 yılında ABD’nin Philadelphia kentinde paratoner kullanan konut sayısı 400’ü geçiyordu.

BİR PARATONER NASIL YAPILIR?

Paratoner; iletken tel, sivri uçlu metal bir çubuk ve metal levhadan meydana gelir. İletken levha toprağa gömülür. Sivri uçlu metal çubuk binanın üzerine takılır.Metal çubuk ise iletken tel ile metal levhayı gergi teli ile bağlar.Yükler sivri uçta toplandığı için bulutla yer arasındaki yük akışı paratoner ile bulut arasındadır.

PARATONER NE İŞE YARAR?

Paratoner yıldırımdan korunmayı sağlar. Yıldırımın meydana gelmesini hızlandıran etkenlerden bazıları; kuleler, yüksek yapıdaki binalar, minareler, anten direkleri, trafo tesisleri, bayrak direkleri, sivri uçlar, vericiler vb. gibi sayılabilir. Bunların yanında stadyumlar, köprüler, cami ve minareler, fabrikalar, depolar, petrol ofisleri, hastaneler, askeri tesisler, hava alanları, hapishaneler gibi yerlerin yıldırımdan korunması için paratoner sistemleri kurulur. Bütün bina ve iş yerlerinde topraklama ve paratoner tesisi yapılması kesinlikle mecburidir.

PARATONER NASIL ÇALIŞIR?

Bir korunma yöntemi olan paratonerin çalışma prensibi metal çubuğun vardığı eş potansiyel düzlemi bozar ve sıfır düzlemini yukarı doğru götürür. Paratonerin ucundaki iyonlar bu noktada gerilim yoğunluğunu arttırır devamlı iyon çıkışının bulutun elektrik yükünü nötrleştirdiği kabul edilir. Yıldırımın belirli bir uzaklıktaki bölgeye düşmektense paratoner üzerine düşeceği varsayılır. Aktif paratonerler belirli koruma çapının kapsadığı alanı ve binaları korurlar.

PARATONER ÇEŞİTLERİ

Yıldırımdan korunma sistemleri ile binalar paratoner ile korunmaktadır. Piyasada birçok paratoner markaları vardır. Paratoner firmaları tasarım, kapasite ve çeşitli bakımlardan son teknoloji ile paratoner imalatı yapmaktadır. Paratoner fiyatları kapasiteleri ve çeşitlerine göre farklılık göstermektedir.

Yıldırımdan korunmak için paratoner çeşitleri

• Faraday kafesi
• Franklin çubuğu
• Radyoaktif paratoner
• Aktif paratoner

PARATONOR MONTAJI

1. Paratoner sistemi ile yıldırımdan korunma için korunacak binaların en üst noktasından 1,5m daha üste aktif paratoner montajı yapılmalıdır.
2. Bakır tesisat malzemeleri kullanılır. Bakır iletkenler %99,5 saflıkta elektrolit bakır olmalıdır.
3. Kurulması istenen tesisin ölçülen topraklama direnci 5 Ohm ise sorun yoktur,5 Ohm dan fazla ise ek bakır çubuk kullanılarak düşürülmesi sağlanmalıdır.
4. Bütün bağlantı noktaları toprağın altında ziftlenmelidir.
5. Çatılarda paratoner montajı yapılırken TV antenleri-Telsiz varsa paratoner tesisatına muhakkak bağlanması gerekmektedir. (TS-622)
6. Telefon, yangın ihbar ve kumanda tesisatı gibi kablolarının geçtiği yerlerde topraklamalar kabloların 5 m uzağında olmalıdır.

Aktif paratonerin toprağın altında olan bütün bağlantı noktaları ziftlenmelidir.