Блискавкозахист. Загальні положення. Схема, опис

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Електрику

Блискавкозахист. Загальні положення. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / блискавкозахист

Як відомо, грому без блискавки не буває, а блискавка - звичайний самостійний іскровий електричний розряд, що виникає при підвищенні напруги між електродами в газовому середовищі, що має дуже велику потужність. Тому розмова про електрику взагалі без згадки про грозу буде неповною.

Поодинокі грозові хмари можуть нести заряди різних знаків, тому при зближенні різноіменно заряджених хмар між ними виникає електричний розряд - блискавка. Деякі хмари можуть нести одночасно позитивні та негативні заряди. Позитивні заряди зазвичай концентруються в нижній частині хмари, де зосереджуються більші краплі вологи.

Такі хмари внаслідок електростатичної індукції наводять потенціали на поверхню землі та на наземні предмети. В результаті хмара і поверхня землі утворюють дві обкладки гігантського конденсатора з діелектриком - повітряними масами між ними. У міру того як напруженість електричного поля зарядженої хмари досягає критичної величини, у напрямку до землі починає зростати канал, що слабко світиться (рух електронів), що отримав назву лідера. Після проходження лідером частини повітряного простору настає пауза, протягом якої збільшується накопичення електричних зарядів, і тільки після цього просування лідера до землі відновлюється, потім знову пауза і т.д. .

Причому розряд від людини не залежить і людиною не керований, це не штучний блискавковий розряд, створений у лабораторних умовах для вивчення цього природного явища, та й там від блискавки можна чекати будь-яких несподіванок. Напруга між хмарами і землею може становити 100 000 000, сила струму в момент грозового розряду досягає 500 000 А, час дії - 10-6 с - ці дані визначені експериментально.

Нічого надтаємного в блискавці немає. Однак знання, отримані в процесі досліджень цього явища, анітрохи не зменшили небезпеку грозового розряду для людського життя, проте допомогли навчити людину захищатися від неї. Перший пристрій, що захищає будівлі від удару блискавки, - громовідведення було сконструйовано ще в середині XVIII століття професором Петербурзького університету Георгом Ріхманом. При випробуванні цього пристрою сам конструктор загинув, проте принципи, закладені ним у конструкцію громовідводу, не тільки не забуті, а й служать людям багато років, щорічно рятуючи від загибелі не одну тисячу людей. Все геніальне просто: вчений заземлив блискавку, показавши їй найкоротший і найлегший шлях у землю - металевим стрижнем.

Переважна більшість блискавок (близько 95%) мають негативну полярність. Під час грози на поверхні землі виникає сильне електричне поле, напруженість якого особливо велика на кінцях гострих об'єктів. Під час грози на таких шпилях з'являється видиме свічення.

Розряди блискавки позитивної полярності спостерігаються рідко. Вони характеризуються дуже великою силою струму - до 200 000 А. Довжина колії лінійної блискавки може досягати кількох кілометрів.

Крім лінійної, в природі виникає кульова блискавка, що є вогненною кулею діаметром 10-30 см, що повільно переміщається в повітрі (зі швидкістю близько 2 м/с) у напрямку вітру. Рух блискавки супроводжується свистом або шиплячим звуком. Кульова блискавка може існувати від кількох секунд до чотирьох хвилин. Зазвичай зникає кульова блискавка безшумно, але іноді може й вибух. Кульова блискавка проникає у приміщення через відкриті вікна, кватирки, двері, димарі печей і навіть через щілини. При зіткненні з людиною вона викликає сильні опіки, які часто ведуть до смерті. При вибуху кульової блискавки виділяється велика кількість тепла, що часто призводить до пожеж.

Блискавковідводи, що застосовуються для захисту будівель та споруд від прямих ударів лінійної блискавки, проти кульової блискавки неефективні. Для запобігання проникненню кульової блискавки у приміщення під час грози слід добре закривати вікна, двері, димарі, а вентиляційні отвори мають бути забезпечені металевою сіткою з осередками 3-4 см2. Таку сітку роблять із мідного або сталевого круглого дроту діаметром 2-2,5 мм і надійно заземлюють. Блискавка найчастіше вдаряє в місця виходу на поверхню ґрунтових вод, стику порід землі різної питомої електричної провідності, вихлопу газів і виходу диму з труб (через підвищену іонізацію повітря), а також частини будівель, що найбільш піднімаються над землею і споруд.

Вдаряє блискавка і в місця з великим питомим електричним опором, наприклад, у землю, де прокладені металеві трубопроводи або кабелі, де є включення ґрунту, що добре проводить електричний струм (наприклад, глини). Захист від прямих ударів блискавки - комплекс захисних пристроїв, призначених для забезпечення безпеки людей, збереження будівель і споруд від можливих вибухів, загорянь і руйнувань, що виникають при дії блискавки.

Пристрій, що сприймає прямий удар блискавки і струм блискавки, що відводить до землі, отримав назву блискавковідводу. Молниеотвод є металеве пристрій, що піднімається над об'єктом, що захищається. Він складається з блискавкоприймача, несучої конструкції, струмовідводу та заземлювачів.

Автор: Коршевр Н.Г.

Дивіться інші статті розділу блискавкозахист.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Шум транспорту затримує зростання пташенят 06.05.2024

Звуки, що оточують нас у сучасних містах, стають дедалі пронизливішими. Однак мало хто замислюється про те, як цей шум впливає на тваринний світ, особливо на таких ніжних створінь, як пташенята, які ще не вилупилися з яєць. Недавні дослідження проливають світло на цю проблему, вказуючи на серйозні наслідки для їхнього розвитку та виживання. Вчені виявили, що вплив транспортного шуму на пташенят зебрового діамантника може призвести до серйозних порушень у розвитку. Експерименти показали, що шумова забрудненість може суттєво затримувати їх вилуплення, а ті пташенята, які все ж таки з'являються на світ, стикаються з низкою здоровотворних проблем. Дослідники також виявили, що негативні наслідки шумового забруднення сягають і дорослого віку птахів. Зменшення шансів на розмноження та зниження плодючості говорять про довгострокові наслідки, які транспортний шум чинить на тваринний світ. Результати дослідження наголошують на необхідності ...>>

Бездротова колонка Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

У світі сучасної технології звуку виробники прагнуть не тільки бездоганної якості звучання, але й поєднання функціональності з естетикою. Одним із останніх інноваційних кроків у цьому напрямку є нова бездротова акустична система Samsung Music Frame HW-LS60D, представлена на заході 2024 World of Samsung. Samsung HW-LS60D – це не просто акустична система, це мистецтво звуку у стилі рамки. Поєднання 6-динамічної системи з підтримкою Dolby Atmos та стильного дизайну у формі фоторамки робить цей продукт ідеальним доповненням до будь-якого інтер'єру. Нова колонка Samsung Music Frame оснащена сучасними технологіями, включаючи функцію адаптивного звуку, яка забезпечує чіткий діалог на будь-якому рівні гучності, а також автоматичну оптимізацію приміщення для насиченого звукового відтворення. За допомогою з'єднань Spotify, Tidal Hi-Fi і Bluetooth 5.2, а також інтеграцією з розумними помічниками, ця колонка готова задовольнити ...>>

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Програмовані вентильні матриці Intel Cyclone 10 14.02.2017

Компанія Intel представила програмовані користувачем вентильні матриці (FPGA) Cyclone 10. За словами виробника, їх випуск став відповіддю на кількість додатків інтернету речей, що зростає. Матриці, покликані забезпечити швидку та енергетично ефективну обробку даних, призначені для численних сфер застосування, включаючи автомобільну та промислову електроніку, професійне аудіо- та відеообладнання.

У сімейство входять FPGA Cyclone 10 GX та Cyclone 10 LP. У перших виробник відзначає підтримку 10G та наявність DSP, що працює з плаваючою комою. За продуктивністю ці матриці вдвічі перевершують своїх попередниць. Вони можуть знайти застосування в системах промислового зору та додатках розумного міста, включаючи спостереження за паркуванням, дорогами та мостами. Крім того, FPGA Cyclone 10 GX добре підходять для обладнання для потокового відеомовлення, промислових систем управління двигунами, верстатами з ЧПУ, електроінструментом та роботами.

Що стосується Intel Cyclone 10 LP, ці FPGA призначені для випадків, коли ключовими пріоритетами є вартість та енергоспоживання, у додатках, для яких вистачає 75K логічних елементів, включаючи внутрішньосистемні з'єднання та розширення засобів введення-виведення мікропроцесорів. Крім того, Cyclone 10 LP можна використовувати в автомобілях для обробки даних, що надходять від камер заднього виду та датчиків.

Постачання FPGA Cyclone 10 розпочнуться у другому півріччі. Тоді ж будуть доступні ознайомчі набори та плати для розробників.

Інші цікаві новини:

▪ Твердотільні накопичувачі SSDNow KC380 від Kingston Technology

▪ Кожен живе у своїй власній реальності

▪ Intel навчить телевізори впізнавати людей

▪ Технологія платформа у корпусі для стандарту ZigBee

▪ Носить дисплей з яскравістю 5000 кд/м2

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Заводські технології вдома. Добірка статей

▪ стаття Інфрачервоні фотодіоди. Довідник

▪ стаття Які бувають горіхи? Детальна відповідь

▪ стаття Аеросани Північ-2. Особистий транспорт

▪ стаття Сонячні колектори. Концентратори. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Годинник сам зупиняється. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт