1700'lü yıllarda Benjamin Franklin'den yakın tarihe kadar yıldırımdan korunma kavramı hep yıldırımı "yakalama" olarak düşünüldü. Yıldırımın herhangi bir yere darbe vurmasını engellemek için yıldırımı kendi istediğimiz noktaya çekmek tek çözüm yolu olarak görüldü. Bu prensiple çalışan türlü yıldırımdan korunma yöntemleri geliştirildi. Yakalama (Franklin) çubuğu, paratoner, Faraday Kafesi gibi sistemler bu prensibin ürünleri oldu. Ancak son 30 yıldır yıldırımı "düşürmeme" üzerine yapılan çalışmalar yoğunlaştı ve bu konudaki alternatifler çoğaldı. Günümüzde artık yıldırımdan korunma yöntemleri temel olarak ikiye ayrılmaktadır;
1) Yıldırımı Yakalayan Sistemler, 2) Yıldırımı Düşürmeyen Sistemler..

Yakalama Çubuğu (Franklin Çubuğu) ve Faraday Kafesi:
Yıldırımdan korunma adına ortaya çıkan ilk sistemdir. Ebatları çeşitli uluslararası standartlarla belirlenmiş bakır ya da alüminyum malzemeden üretilen ucu sivri basit bir çubuktur. Tabanından topraklama sistemine bağlı olan bu çubuk fırtına esnasında topraktan gelen pozitif yükleri uç kısmında toplar ve belli bir yoğunluğa ulaştıklarında yük paketleri olarak yayınlar. Bu şekilde yayınlanan pozitif kol ile buluttan inen negatif kollardan birini yakalamaya ve yıldırım darbesini kendi üzerine çekmeye çalışır. Buradaki amaç; yakalama çubuğunun, uygulandığı noktadaki en sivri ve yüksek uç olmasını sağlamak ve böylece etraftaki diğer yüzey ve köşelerden daha hızlı şekilde pozitif yüklü bir kol yayınlayıp yıldırımı en önce yakalamaktır. Yakalanan yıldırım yakalama ucunun bağlı olduğu topraklama sistemine iletilir.

Paratoner:
Kökeni Avrupa'ya dayanan ve çok sayıdaki yakalama çubuğu yerine bir tek ürün ile yıldırımın yakalanmasına yönelik bir sistemdir. Bu sistemin çalışma prensibi yakalama çubuğuna oranla daha hızlı şekilde pozitif yüklü kollar yayınlayarak yıldırımı daha erken yakalamak ve bu şekilde yakalama çubuğuna göre daha geniş bir koruma alanı yaratmaktır. Paratoner uygulamalarına dair uluslararası yayınlanmış bir standart olmasa da başta Fransa olmak üzere çeşitli ülkelerin standartları paratoner uygulamalarında klavuz kabul edilir. Türkiye'de de genel olarak Fransız NFC standardı bu konudaki geçerli standart olarak kabul edilmiştir.

Evlerimizdeki prizlerden 220 voltluk bir gerilim geçerken yıldırım ortalama 1.000.000 (bir milyon) voltun üzerinde bir gerilimle darbe vurmaktadır. Bu sıradışı gerilimi yıldırımı yakalayan sistemler ile kendi üzerimize çekmek koruma adı altında alınan ciddi bir risktir. Yıldırımı yakalayan sistemlerin çalışma prensibi yıldırımın içinde bulunduğumuz alanda rastgele bir yere değil, bizim istediğimiz noktaya düşmesini sağlamak, yani yıldırımı çeken sisteme yönlendirmektir. Bu sistem yaşadığımız ya da içinde çalıştığımız binanın ya da tesisimizin üzerine kurulmuştur. Yerden yükselen pozitif yüklü kolların yakaladığı negatif yüklü kollar yeryüzünden 150-200 metre yüksekte bulunur. Bu durumda 150 metre yükseklikteki bir potansiyel yıldırım darbesinin bizim üzerimize düşme olasılığı, yıldırımı çeken sistemler kullanılarak artırılmaktadır. Yani belki de üzerimize düşmeyecek olan yıldırım darbesi yıldırımı yakalayan sistemler sayesinde üzerimize çekilmektedir.

_

için kuleye iletirler. Ancak koruma adına yapılan bu uygulamada yıldırım yakalandıktan sonra oluşan olay, korunmasız bir kulede oluşan ile aynıdır. Yakalanan yıldırım kule bacakları üzerinden toprağa akar ve kule üzerindeki elektronik cihazların zarar görmesi, konteynır içine akımın girmesi, ya da manyetik alan sebebiyle tüm elektronik cihazların arızalanması riskleri hala mevcuttur. Ayrıca belki de yıldırımı yakalayan bir sistem kullanılmasa kule üzerine düşmeyecek olan yıldırım, bu sistemler sayesinde kule üzerine çekilmiştir. Bu, koruma adı altında alınan bir risktir. Bu olay sonucunda kuledeki zarardan ötürü istasyon servisdışı kalacak, hizmet kaybı sebebiyle operatörler maddi kayba uğrayacak, arızaya müdahale için ekip yola çıkarılacak ve bu da ilave maliyetler oluşturacaktır. Yıldırımdan fiziksel zarar gören cihazların yenilenmesi mecburiyeti ise maliyetleri daha da arttırmaktadır.

Yıldırımı yakalamaya çalışmak, yıldırımdan korunma adına alınan bir risktir ancak özellikle ülkemizde başka bir yıldırımdan korunma yöntemi bilinmediği için yıllarca bu yöntem tercih edilmiştir. Oysa icadı paratonerden de eski olan "yıldırımı düşürmeyen" sistemler dünyada başta A.B.D. olmak üzere birçok ülkede 30 yılı aşkın süredir güvenle kullanılmaktadır. Bu sistemler inanılması güç bir hayali gerçekleştirdikleri için bilim dünyasında uzun yıllar tartışılmıştır, ancak uygulamalardaki başarı oranları, son kullanıcıların memnuniyeti ve yıldırımın doğrudan ya da dolaylı etkilerine gerçek çözümü sunmaları bilimadamlarını son 5 yılda IEEE bünyesinde bu sistemlere dair uluslararası geçerliliği olan bir standart üzerinde çalışmaya sevketmiştir. Yıldırımı yaklaştırmayan bu sistemlere yönelik bu standart henüz yayınlanmamış olmakla birlikte mevcut sistemler uluslararası birçok standarda adapte edilerek uygulanmakta ve %99.98'e varan başarı oranlarıyla sonuçlanmaktadır. Türkiye'de ise EvoDis® Yıldırım Engelleme Sistemi bu yıldırımı düşürmeyen ilk sistem olarak üretilmeye başlanmıştır.

Sistem Nasıl Çalışır?
Fiziğin iki temel prensibinden biri istisnasız tüm cisim ve yüzeylerin iyonizasyon (iyon yayılımı) yaptığını, bir diğeri de sivri yüzeylerin düz yüzeylere göre daha çok ve hızlı şekilde bu yayılımı yaptığını söyler. Bunu yıldırım konusuna uyarlarsak yıldırımın neden sivri yüzeylere daha sık düştüğü açıklanmış olur. Sivri uçlar çevredeki diğer yüzeylerden daha çok ve hızlı şekilde yayılım yaptığı için cisim üzerindeki pozitif yükler belli bir yoğunluğa ulaşıncaya kadar bu noktada toplanır ve daha sonra pozitif yüklü kollar o sivri uçtan yayınlanarak yukarıda bekleyen negatif yüklü kollardan birini yakalar ve yıldırım o sivri noktaya düşer (Şekil A). Yıldırımı yakalama prensibi de bundan yola çıkılarak oluşturulmuştur.

Şekil A: Pozitif yükler yakalama çubuğunun ucunda toplanır ve belli bir yoğunluğa ulaşınca pozitif yüklü kollar yayınlamaya başlar.

Şekil B: Sayısı binlere ulaşan ince sivri uçlar, çubuk üzerindeki pozitif yükleri pozitif kol oluşturacak yoğunluğa erişmeden hızlı şekilde yayınlar.

Öte yandan, bir yüzeydeki sivri uç sayısını binler mertebesinde çoğaltmak ve sivri uçları olabildiğince inceltmek bahsi geçen iyon yayılımını arttırmaya yönelik bir hareket olacaktır. Tek bir sivri uç üzerinde pozitif yükleri yoğunlaştırmak yerine, aynı miktarda yükü binlerce ince uç üzerine dağıtmak şu sonucu doğurur; olabilecek en hızlı şekilde iyonizasyon ve ortamdaki tüm pozitif yüklerin yayınlanarak geride kalan ortamın nötr hale gelmesi. Diğer bir deyişle ortamdaki yük yoğunluğunun bir pozitif kol oluşturacak mertebeye gelmesine izin verilmeden yüklerin yayınlanması ve o noktada yıldırım oluşması olasılığının minimize edilmesi (Şekil B).

GSM kuleleri gibi yüksek ve metal yapıların yıldırımı yakalayan bir sistemle donatılması ya da hiçbir koruma sistemi kullanılmamasının sonuç üzerinde bir fark yaratmadığı açıktır. Her koşulda kule üzerinde pozitif yükler toplanacak ve belli bir yoğunluğa eriştiklerinde pozitif yüklü kollar yayınlayarak yıldırıma hedef olacaktır (Şekil C). Aynı örnek üzerinden gidersek yıldırımı yaklaştırmayan bir sistemin bu tür bir kuleye uygulanması sonucunda kule üzerinden buluta doğru bir pozitif kol oluşumu engellenmiş olur (Şekil D). Bu durumda kulenin yıldırım darbesi alması, üzerindeki elektronik sistemlerin zarar görmesi, kule yanındaki konteynıra yıldırım akımının etki etmesi ve içindeki hassas elektronik cihazların çalışamaz duruma gelmesi gibi olumsuz durumlar ortadan kalkar ve sistem hizmet vermeye devam eder.
_

Şekil C: Pozitif yükler kulenin tepesinde toplanır ve pozitif yüklü bir kol oluşturarak buluta doğru yayınlanır.

Şekil D: Yıldırımı yaklaştırmayan bir sistem ile kule üzerinde yük yoğunluğu azaltılarak bir pozitif kol yayınlanmasına engel olunur.

Yüklerin dağıtılarak ortamın nötr hale getirilmesi ve bu şekilde korunan yapının yıldırıma hedef olmaktan çıkarılmasının temeli aslında 1700lü yıllara dayanmaktadır. Ünlü fizikçi Tesla'nın tahta bir direk üzerine monte ettiği onlarca demir uç ile ortamda görülen yıldırım darbesi sayısını azaltması o zamanlarda hayal gibi görünmüş olsa da günümüz teknolojisinde birçok firma çeşitli modellerle bu sistemleri üretmektedir. Özellikle son 30 yılda üretilen yeni teknolojilerle, dünyada yıldırım oluşumun en yoğun olduğu orta Afrika'dan Asya'ya birçok bölgede GSM kuleleri, inşaat sektörü, petrokimya tesisleri, enerji nakil hatları gibi sayısız noktada yıldırımı yaklaştırmayan sistemler tercih edilir olmuştur. Yıldırıma karşı güvende hissetmek isteyen birçok kişi ve kurum evlerinde, ofislerinde, tesislerinde yıldırımı kendi üzerlerine çekerek risk almak yerine yıldırıma karşı "görünmez" olmayı tercih etmektedir.