Процес утворення блискавки і наслідки від її удару

В статті «Обережно гроза» розповідається про небезпеки, які таїть в собі блискавка. Для розуміння «захисних дій» спрямованих на нейтралізацію руйнівних здібностей блискавки просто необхідно розібратися в процесі її створення.

При вивченні процесу визначення блискавки, шляхом проведення спеціальної прискореної зйомки, видно як від негативно зарядженого катода (хмари) в сторону анода (земля) рухаються слабо освітлені конуси, так звані стримери. Стримери утворюються з іонізованих електронів, атомів і молекул. Але в процесі виникнення блискавки також беруть участь і позитивно заряджені стримери. Негативні стримери більш рухливі і «проходять» відстані в сотні метрів. Позитивні стримери менш рухливі і просуваються на відстані до 10 м. Хочу звернути увагу на те, що стримери у землі утворюються в першу чергу на «складних» поверхнях.

Оскільки однойменні заряди «відштовхують» один одного і прагнуть до протилежного заряду, то на виступаючих частинах створюються умови сприяючі створенню стримера. Самотньо стоїть в поле дерево підносячись над площиною, не тільки зменшує відстань до протилежного заряду, але і створює зустрічний стример, фактично збільшує свою висоту. Цей процес добре видно на прискореній зйомці. А в житті це найчастіше призводить до того, що блискавка потрапляє в першу чергу в антени, труби, ковзани покрівлі, кути будівель і без встановленої системи блискавкозахисту про завданні збитки можна тільки уявити ...

При «зустрічі» двох протилежно заряджених стримеров відкривається плазмовий канал, по якому протилежно заряджені частинки спрямовуються один до одного. Цей плазмовий канал і є блискавка. «Відкриття» плазмового каналу супроводжується миттєвим розширенням, що призводить до звуковому «супроводу» блискавки - розкатам грому.

Грім - це тільки звукове явище супроводжує блискавку, що не володіє руйнівною здатністю. Встановлювати громовідвід на будинок не має ніякого сенсу, захищати необхідно від руйнівного впливу каналу блискавки. «Громовідвід в приватному будинку» встановити неможливо.

Які небезпеки таїть в собі безпосередній контакт з каналом блискавки? В першу чергу необхідно сказати щодо великих токах в межах від сотень ампер до сотень тисяч ампер (ДСТУ розглядає діапазон від 2 до 200 кА). Якщо такий імпульс струму пропустити через людину або тварину, то це призведе до важкої електричної травмі, опіків або смерті.

При проходженні блискавки через дерево провідником струму служить розміщена в дереві вода. Виділене від протікання струму блискавки тепло, розігріває вологу, перетворює її в пар. Пара, що утворилася своїм тиском «розриває» деревину зсередини, а також виділення великої кількості тепла, може призвести до займання деревини. Такі мітки на дереві можна побачити дуже часто.

Якщо блискавка влучить в кут будівлі на якому не встановлена ​​блискавкозахист будинку або трубу це може привести до «відколювання» частини цегляної кладки або бетону вагою сотні кілограм і падіння уламка. Якщо блискавка влучить в покрівлю або обладнання, встановлене на даху, це може стати причиною пожежі. У такій ситуації визначальним моментом буде «маршрут» протікання струму. Чим менше електричний опір провідника, по якому протікає струм, тим менше цей провідник нагріється.

Про небезпеку безпосереднього контакту з каналом блискавки сказано досить. Але в чому ще проявляється підступність блискавки? Оскільки блискавка це в першу чергу електричне явище, то і впливати вона може не тільки шляхом безпосереднього контакту. При попаданні блискавки в дерево навколо дерева в землі виникає потенціал (напруга) яка дорівнює добутку струму блискавки на імпульсний опір стікання в землю. Чим більше струм блискавки і чим більше імпульсний опір тим вище напруга. Наприклад, якщо взяти струм блискавки / 30 кА, а імпульсний опір 15 Ом, то в місці стікання струму в землю виникне напруга 450 кВ. Якщо людина сховалась під деревом, при такій ситуації вона потрапить під крокову напругу, яка може привести до смерті.

Оскільки на струм блискавки ми вплинути не можемо, то єдиною можливістю знизити напругу, що виникає на заземлювальному пристрої системи блискавкозахисту, є зниження опору стеканию в землю. Більш детально про заземлювальні пристрої можна прочитати в статті «Робоче Захисне заземлення пристроїв та заземлюючих пристроїв блискавкозахисту»

Солоний Ярослав