Молниезащита
Далеко не все домовладельцы задумываются о том, как обезопасить свой дом от удара молнии.
С одной стороны (и это понятно), попадание молнии представляется событием крайне маловероятным. С другой же — незначительная вероятность такого происшествия с лихвой компенсируется серьезностью последствий.
Самой очевидной неприятностью для дома, которую может принести с собой встреча с раскаленным до 30 000оС каналом молнии, является пожар. Менее драматичным, но достаточно печальным следствием, может быть проплавление кровли или разрушение несущих конструкций.
Для жильцов, находящихся внутри здания, при ударе молнии существует опасность поражения напряжением прикосновения (совершенно невинная металлическая поверхность может оказаться смертельно опасной) или шаговым напряжением (за счет разности потенциалов в различных точках поверхности).
Несладко приходится также электрическому и электронному оборудованию, для которого электрический импульс молнии может стать в прямом смысле губительным. Причем, для гибели дорогостоящей электроники вовсе не обязательно дожидаться прямого попадании молнии в дом, часто вполне достаточно ее удара в какой-либо объект поблизости. Вредные перенапряжения во внутренней сети дома могут возникать и при достаточно удаленных, до 2 км, ударах молнии.
Поэтому, чтобы не стать жертвой собственной халатности, следует со всей серьёзностью отнестись к защите дома от разбушевавшейся природы.
«Активная» молниезащита, появившаяся в 1980-х годах, использует активные молниеприемники, имеющие ионный генератор- устройство, которое при приближении грозы инициирует возле наконечника раннюю эмиссию встречного стримера и таким образом перехватывает опасный разряд молнии.
Зона защиты у молниеприемников SCHIRTEC значительно больше, чем у классических их аналогов. Другим их достоинством считают «незаметность», отсутствие видимых издалека внешних элементов. Также отсутствие необходимости собирать молниезащитную сетку на кровле, тем самым, уменьшая нагрузки на кровлю.
Принцип работы активных молниеприемников Schirtec и основные данные о процессе развития молнии
Рассмотрим основные этапы развития атмосферного электрического разряда (молнии) между грозовыми тучами и землей.
1. Создание условий для возникновения молнии.
Главным условием возникновения атмосферного разряда является наличие электрической напряженности в слое воздуха между земной поверхностью и облаками. Разряд может возникнуть при напряженностях 100-250 кВ/м (что соответствует единицам-десяткам миллионов вольт между небом и землей).
2. Возникновение нисходящего лидера
Нисходящий лидер – это канал ионизированного (высокопроводящего) воздуха, распространяющийся к поверхности земли.
3. Ориентировка лидера на наземный объект.
Тот момент времени (вообще говоря, высота), когда лидер уже «решил» к какому из объектов он будет следовать. Высота ориентировки лидера определяется лабораторными испытаниями.
4. Создание встречного лидера
Вследствие наличия громадного электрического потенциала в объеме грозовой тучи, на наземных объектах и их элементах (особенно металлических) индуцируется заряд противоположного знака. При достаточно близком подходе нисходящего (облако-земля) лидера, с поверхности таких объектов будут генерироваться встречные лидеры. Один из таких лидеров «встретится» с нисходящим – будет образован проводящий канал.
5. Главная стадия молнии
По образованному проводящему каналу пройдет мощный встречный разряд (то, что мы и называем молнией). Ток разряда – от единиц тысяч до сотен тысяч Ампер. Температура канала молнии – до 35000˚С. В момент возникновения молниеопасной ситуации Активный молниеприемник генерирует встречный стример раньше (на время ΔT, являющимся основным параметром отдельно взятой модели молниеприемника), чем любой из объектов, находящихся в зоне защиты активного молниеприемника. Устройство состоит из ионного генератора (система конденсаторов большой емкости,
включенных через разрядники таким образом, что во время срабатывания последних, с наконечника молниеприемника генерируются высоковольтные импульсы (сотни кВ). Таким образом «искусственно» создается встречный стример, перехватывающий все молнии, направленные на подзащитные объекты.