Bliksem, meestal gevormd in cumulonimbus (onweer)wolken, is een elektrische ontlading met een stroomsterkte tot 500 duizend ampère. Ze gaan gepaard met oogverblindende, felle flitsen gevolgd door een oorverdovend geluid (donder). hun aard lange tijd was een geheim voor de mens, dus gaven mensen bliksem met goddelijke kracht. Pas in 1750, dankzij de experimenten van de Amerikaan Franklin, werd het mysterie hiervan natuurlijk fenomeen, of liever de elektrische aard ervan. Dit was de aanzet voor de verdere studie van de fysica van bliksem en de opkomst van methoden bliksembeveiliging van gebouwen en gebouwen.

Bliksemfysica

Studies naar de vorming van elektrische ontladingen hebben aangetoond dat alle bliksem kan worden onderverdeeld in inter-cloud- en grondinslagen. Als gevolg van de elektrificatie van wolken wordt het ene deel ervan positief geladen (boven) en het andere - negatief (lager). Na de accumulatie van voldoende grote ladingen, zoals een condensator, treedt een ontlading op. Tijdens een onweersbui wordt het elektrische potentiaalverschil tussen de lucht en de aarde te groot en onder invloed van kosmische straling verschijnen geleidingskanalen en treedt een bliksemontlading op. Eerst komt een reeks zwakke ontladingen (leiders), ze warmen op en breiden het kanaal uit. Wanneer het hoofd van de leider de grond raakt, begint het lossen (potentiëlen worden geleidelijk gelijk).

Als gevolg van de ontladingen komt er een enorme hoeveelheid energie vrij, die zulke negatieve gevolgen kan hebben als:

• gedeeltelijk of volledige vernietiging gebouw;
• de sterkste brand of een door de mens veroorzaakt ongeval;
• storing van kritische elektronica en elektrische apparaten;
• onmiddellijke dood of ernstig letsel aan mens of dier.

De zwaarste onweersbuien kunnen worden waargenomen in Venezuela aan de monding van de Catatumbo-rivier. Hier is de kans op een blikseminslag de hoogste ter wereld, aangezien onweersbuien 70-200 dagen per jaar kunnen worden waargenomen en het aantal bliksemontladingen kan oplopen tot 28 per minuut. Er zijn echter gevallen waarin mensen na een blikseminslag in leven bleven (Roy Sullivan - een bliksemafleider overleefde na 7 slagen). Bliksem wordt het vaakst waargenomen in Afrika (Congo, Kameroen). In Congo kwam een ​​heel voetbalteam om door de bliksem. daarom bescherming tegen bliksem gebouwen, gevaarlijke of historisch waardevolle objecten en structuren, vandaag - een van de belangrijkste gebeurtenissen in de bouw en bescherming van gebouwen.

Bescherming tegen bliksem

Bescherming tegen bliksem is een reeks maatregelen en apparaten die worden gebruikt om de veiligheid van constructies en alles wat zich daarin bevindt te waarborgen. De goedgekeurde instructies RD 34.21.122-87 en SO 153-34.21.122-2003 geven een idee van de bestaande vereisten voor het organiseren van een professionele bescherming tegen bliksem en kunt u het organiseren met maximale efficiëntie... Het ontwerp van een bliksembeveiligingssysteem voor elke specifieke faciliteit moet een optimale bescherming omvatten tegen directe blikseminslagen en tegen secundaire inslagen van de ontladingen in elektrische netwerken.

Maak vandaag onderscheid tussen externe en intern systeem bescherming tegen bliksem... De interne beschermt tegen overspanningen en is belangrijk voor de normale werking van de elektronica en elektrische apparatuur en apparaten. Extern systeem beschermt een gebouw, toren of schip tegen directe blikseminslag en is een bliksemafleider die is verbonden met een neerwaartse geleider en een aardelektrode. Het kan actief en passief zijn. De meest voorkomende vormen van externe bliksembeveiliging zijn staaf, bovenleiding en bliksembeveiligingsnetwerk.

Bliksembeveiligingsapparaat in het eenvoudigste geval is dat de installatie van één of twee staven van koper, aluminium, gegalvaniseerd of roestvrij staal op het hoogste punt van het gebouw. Vervolgens zijn ze verbonden met de neerwaartse geleider en aarde. In particuliere huizen kan de bliksemafleider zijn: metalen dak, waarop op twee plaatsen neerwaartse geleiders met aarding moeten worden aangesloten. Niet-metalen daken van woongebouwen worden beschermd door een luchtterminalgaas, voor: houten huizen vaker gebruiken ze actieve bescherming door een bliksemafleider in de buurt van het huis te installeren die bliksem aantrekt.

De elementen bescherming tegen bliksem vandaag op bijna iedereen te zien gebouwen met meerdere verdiepingen, op tv-torens, torens, pijpen en koepels van tempels. Op het standbeeld bovenop het Beierse parlementsgebouw is een bliksemafleider te zien. Op de kruisen (bliksemafleiders) van de kathedraal van de voorbede Moeder van God donsgeleiders zijn ook duidelijk zichtbaar op de gracht (St. Basil's Cathedral).

Een onweersbui met zijn felle flitsen en oorverdovende donderslagen is een fascinerend natuurverschijnsel. Hoeveel kracht en schoonheid verbergt het in zichzelf!

Eigenaren van particuliere huizen moeten zichzelf beschermen tegen bliksem. Moderne technologie heeft veel middelen om een ​​huis te beschermen tegen onweer en de gevaarlijke gevolgen ervan - bliksem.

Ze kunnen worden onderverdeeld in twee soorten:

• Bliksembeveiligingsapparaten
• Bliksembeveiligingsapparaten

Deze middelen geven het beste effect als ze gecombineerd worden. Laten we het bliksembeveiligingsapparaat in meer detail bekijken.

Externe bliksembeveiligingsapparaten

Dit verklaart het feit dat bliksem het dichtstbijzijnde punt inslaat: een boom die alleen staat, een persoon in een veld of hoge gebouwen. Bliksem heeft een enorme elektrische kracht.

daarom blikseminslag in het huis, of zelfs in de buurt van het huis, kan ernstige schade aan elektrische apparatuur veroorzaken. Het is onmogelijk om het verschijnen en inslaan van bliksem te voorkomen.

Het enige dat u kunt doen, is de bliksem langs het pad richten waar het zo min mogelijk schade aanricht.

Het werkingsprincipe van externe bliksembeveiliging is hierop gebaseerd: de bliksemafleider trekt bliksem naar zich toe, waarvan de energie via aarding de grond in gaat, zonder iemand schade toe te brengen.

Een bliksemafleider (of, zoals het ook wordt genoemd, een bliksemafleider) kan zijn:

• een hoge metalen pin op het dak van het huis;
• een kabel gespannen tussen twee pinnen die aan de randen van de daknok zijn geïnstalleerd;
• metalen gaas geïnstalleerd op het dak of metalen dak.

De bliksemafleider wordt met aarde verbonden door middel van een stalen of koperen geleider met een doorsnede van minimaal 16 mm 2. Hier geldt de regel: "Hoe dikker, hoe beter." De stalen geleider is door middel van lassen verbonden met de aardingsinrichting om corrosie van de verbinding uit te sluiten.

Tot bliksembeveiliging in huis effectief was, wordt aanbevolen om een ​​apart aardingsapparaat te gebruiken, onafhankelijk van de aardlus van het huis.

Actieve externe bliksembeveiliging

Dit type bescherming wordt steeds populairder in recente tijden... Het voordeel is dat het niet nodig is om omvangrijke bliksemafleiders te installeren die bederven uiterlijk thuis.

Ze worden vervangen door een klein apparaatje dat op een enkele bliksemafleider is geïnstalleerd. Het genereert hoogspanningspulsen en trekt bliksem aan. De energiedissipatie in de grond wordt op dezelfde manier uitgevoerd als bij klassieke bliksembeveiliging.

Bliksembeveiligingsapparatuur

Zoals reeds vermeld, kan het, zelfs als de bliksem niet rechtstreeks in het huis inslaat, de indruk wekken van impulsoverstromen in het huis thuisnetwerk... Deze zeer hoge stromen kunnen dure elektronische huishoudelijke apparaten beschadigen.

Om dit te voorkomen, bescherming van een woonhuis tegen bliksem Het wordt uitgevoerd door overspanningsbeveiligingen of afleiders in het elektrische paneel te installeren. Hun doel, wanneer een impulsoverspanning verschijnt, is om deze te verwijderen uit het beschermde gedeelte van het circuit, dat de bedrading en uitrusting van het huis is.

We raden u ten zeerste aan om de bliksembeveiliging van uw huis serieus te nemen. Laat het u niet te duur lijken, want het vervangen van elektrische apparatuur en de gevolgen van een brand zijn veel duurder.

Bliksem heeft altijd de verbeelding van een persoon gewekt en het verlangen om over de wereld te leren. Ze bracht vuur naar de aarde en nadat ze dat had getemd, werden mensen krachtiger. We rekenen nog niet op de verovering van dit formidabele natuurverschijnsel, maar we willen graag 'vreedzaam samenleven'. Immers, hoe perfecter de technologie die we creëren, hoe gevaarlijker atmosferische elektriciteit ervoor is. Een van de manieren van bescherming is om de kwetsbaarheid vooraf in te schatten met een speciale simulator. industriële voorzieningen voor huidige en elektromagnetisch veld bliksem.

Het is gemakkelijk voor dichters en kunstenaars om van een onweersbui begin mei te houden. Een energieke, een seingever of een astronaut zal niet blij zijn met het begin van het onweersseizoen: hij belooft te veel moeite. Gemiddeld vinden er jaarlijks ongeveer drie blikseminslagen plaats op elke vierkante kilometer Russisch grondgebied. Hun elektrische stroom bereikt 30.000 A, en in de krachtigste ontladingen kan deze 200.000 A overschrijden. De temperatuur in een goed geïoniseerd plasmakanaal van zelfs matige bliksem kan 30.000 ° C bereiken, wat meerdere keren hoger is dan in een elektrische boog lasapparaat... En dat belooft natuurlijk niet veel goeds voor veel technische objecten. Branden en explosies door een directe blikseminslag zijn specialisten bekend. Maar gewone mensen overdrijven duidelijk het risico van een dergelijke gebeurtenis.

De punt van de vlaggenmast van de Ostankino-tv-toren. Reflow-sporen zijn zichtbaar In werkelijkheid is de "hemelse elektrische aansteker" niet zo effectief. Stelt u zich eens voor dat u tijdens een orkaan een vuur probeert te maken, wanneer de sterke wind het moeilijk maakt om zelfs droog stro aan te steken. Nog krachtiger luchtstroom van het bliksemkanaal: de ontlading ervan veroorzaakt een schokgolf, waarvan de donderende rol de vlam breekt en dooft. Een paradox, maar een zwakke bliksem is brandgevaarlijker, vooral als er een stroom van ongeveer 100 A door het kanaal stroomt gedurende tienden van een seconde (voor een eeuwigheid in de wereld van vonkontladingen!) elektrische boog zal alles in brand steken dat kan branden.

Voor een gebouw van normale hoogte is een blikseminslag echter geen frequent verschijnsel. Ervaring en theorie laten zien dat het wordt "aangetrokken" tot een grondstructuur van een afstand dichtbij drie van zijn hoogten. De toren met tien verdiepingen zal jaarlijks ongeveer 0,08 blikseminslagen opvangen, d.w.z. gemiddeld 1 klap in 12,5 jaar bedrijf. Landhuis met een zolder - ongeveer 25 keer minder: gemiddeld zal de eigenaar ongeveer 300 jaar moeten "wachten".

Maar laten we het gevaar ook niet verkleinen. Immers, als de bliksem tenminste één van de 300-400 dorpshuizen inslaat, lokale bevolking deze gebeurtenis zal waarschijnlijk niet als onbeduidend worden beschouwd. En er zijn objecten van veel grotere lengte - bijvoorbeeld hoogspanningslijnen (NEP). Hun lengte kan ruim 100 km overschrijden, hoogte - 30 m. Dit betekent dat elk van hen van rechts en links stakingen zal verzamelen van strepen van 90 m breed. Het totale gebied van bliksem "samentrekken" zal groter zijn dan 18 km2, hun aantal - 50 per jaar. Natuurlijk zullen de stalen steunen van de lijn niet doorbranden, de draden zullen niet smelten. De bliksem slaat ongeveer 30 keer per jaar in op de punt van de vlaggenmast van de Ostankino-tv-toren (Moskou), maar er gebeurt niets verschrikkelijks. En om te begrijpen hoe gevaarlijk ze zijn voor hoogspanningslijnen, moet u de aard van elektrische, niet thermische effecten kennen.

DE BELANGRIJKSTE KRACHT VAN BLIKSEM

Wanneer een elektrische steun wordt geraakt, vloeit de stroom naar de grond via de aardingsweerstand, die meestal 10-30 ohm is. Bovendien creëert zelfs een "gemiddelde" bliksem, met een stroomsterkte van 30.000 A, een spanning van 300-900 kV, en een krachtige - meerdere keren meer. Zo ontstaan ​​bliksemoverspanningen. Als ze een megavolt-niveau bereiken, is de isolatie van de stroomtransmissielijn niet bestand en breekt deze door. Er treedt een kortsluiting op. De lijn is verbroken. Het is nog erger wanneer het bliksemkanaal rechtstreeks naar de draden breekt. Dan is de overspanning een orde van grootte hoger dan wanneer de steun beschadigd is. De bestrijding van dit fenomeen blijft vandaag een moeilijke taak voor de elektriciteitsindustrie. Bovendien, naarmate de techniek verbetert, neemt de complexiteit ervan alleen maar toe.

Ostankino TV Tower fungeerde als een bliksemafleider en liet de bliksem 200 m onder de top inslaan. Om te voldoen aan de snel groeiende behoefte van de mensheid aan energie, moeten moderne energiecentrales worden gecombineerd tot krachtige systemen. Er functioneert nu een verenigd energiesysteem in Rusland: al zijn faciliteiten werken op een onderling verbonden manier. Daarom kan een accidentele uitval van zelfs maar één hoogspanningsleiding of elektriciteitscentrale tot ernstige gevolgen leiden, vergelijkbaar met wat er in mei 2005 in Moskou is gebeurd. Er zijn over de hele wereld veel systemische ongevallen veroorzaakt door bliksem. Een van hen - in de VS in 1968 veroorzaakte miljoenen dollars schade. Toen schakelde de bliksemontlading één stroomtransmissielijn uit en het voedingssysteem kon het resulterende energietekort niet aan.

Het is niet verwonderlijk dat experts de nodige aandacht besteden aan de bescherming van hoogspanningsleidingen tegen bliksem. Volledige lengte bovenleiding spanning van 110 kV of meer, speciale metalen kabels zijn opgehangen, in een poging de draden te beschermen tegen directe treffer van bovenaf. Hun isolatie is gemaximaliseerd, de aardingsweerstand van de steunen is geminimaliseerd en halfgeleiderapparaten, vergelijkbaar met die welke de ingangscircuits van computers of hoogwaardige tv's beschermen, worden gebruikt om overspanningen verder te beperken. Toegegeven, hun gelijkenis is alleen in principe van werking, terwijl de bedrijfsspanning voor lijnbegrenzers in de miljoenen volt ligt - schat de omvang van de kosten van bliksembeveiliging!

Vaak wordt gevraagd of het realistisch is om een ​​absoluut bliksembestendige lijn te ontwerpen? Het antwoord is ondubbelzinnig: ja. Maar hier zijn twee nieuwe vragen onvermijdelijk: wie heeft het nodig en hoeveel gaat het kosten? Immers, als het onmogelijk is om een ​​betrouwbaar beschermde stroomtransmissielijn te beschadigen, kunt u bijvoorbeeld een vals commando genereren om de lijn los te koppelen of gewoon de laagvernietigen, die in modern ontwerp gebouwd op microprocessortechnologie. De bedrijfsspanning van microschakelingen neemt elk jaar af. Tegenwoordig wordt het gemeten in eenheden van volt. Hier is de bliksem open! En er is geen directe staking nodig, omdat hij in staat is om op afstand en onmiddellijk over grote gebieden te handelen. Het belangrijkste wapen is het elektromagnetische veld. Er werd hierboven gezegd over de bliksemstroom, hoewel zowel de stroom als de groeisnelheid belangrijk zijn voor het beoordelen van de elektromotorische kracht van magnetische inductie. Voor bliksem kan de laatste 2 overschrijden. 1011 A / s. In elk circuit met een oppervlakte van 1 m2 op een afstand van 100 m van het bliksemkanaal, zal een dergelijke stroom een ​​spanning induceren die ongeveer twee keer zo hoog is als in de stopcontacten van een woongebouw. Je hebt niet veel fantasie nodig om je het lot voor te stellen van microschakelingen die zijn ontworpen voor een spanning in de orde van grootte van één volt.

In de wereldpraktijk zijn er veel ernstige ongevallen als gevolg van de vernietiging van regelcircuits voor bliksemontladingen. Deze lijst omvat schade aan boordapparatuur van vliegtuigen en ruimteschepen, valse uitschakelingen van hele "pakketten" van hoogspanningstransmissielijnen tegelijk, uitval van de uitrusting van antennesystemen mobiele communicatie... Helaas nemen hier ook verwondingen die de portemonnee van gewone burgers "raken" een opvallende plaats in. huishoudelijke apparaten onze huizen steeds meer vullen.

MANIEREN VAN BESCHERMING

We zijn gewend te vertrouwen op bliksembeveiliging. Herinner je je de ode van de grote natuurwetenschapper van de 18e eeuw, academicus Mikhail Lomonosov aan hun uitvinding? Onze beroemde landgenoot was verrukt over de overwinning, zei dat het hemelse vuur niet langer gevaarlijk was. Natuurlijk zal dit apparaat op het dak van een woongebouw voorkomen dat bliksem in brand vliegt houten vloer of andere ontvlambare Bouwmaterialen... Ten opzichte van elektromagnetische invloeden staat hij machteloos. Het maakt niet uit of de bliksemstroom in zijn kanaal of door de metalen staaf van de bliksemafleider vloeit, het wekt nog steeds een magnetisch veld op en induceert als gevolg van magnetische inductie in interne elektrische circuits gevaarlijke spanning... Om dit effectief tegen te gaan, moet de bliksemafleider het ontladingskanaal onderscheppen bij naderingen op afstand van het beschermde object, d.w.z. zeer hoog worden, omdat de geïnduceerde spanning omgekeerd evenredig is met de afstand tot de stroomgeleider.

Tegenwoordig is veel ervaring opgedaan met het gebruik van dergelijke constructies. verschillende hoogtes... De statistieken zijn echter niet erg bemoedigend. De beschermingszone van een bliksemafleider wordt meestal weergegeven in de vorm van een kegel, waarvan de as het is, maar met een bovenkant die iets lager ligt dan het bovenste uiteinde. Doorgaans biedt een "staaf" van 30 meter een betrouwbaarheid van 99% van de bescherming van het gebouw, als deze er ongeveer 6 m boven uitsteekt. Dit is geen probleem. Maar met een toename van de hoogte van de bliksemafleider, neemt de afstand van de bovenkant tot het "bedekte" object, het minimum dat nodig is voor een bevredigende bescherming, snel toe. Voor een structuur van 200 meter met dezelfde mate van betrouwbaarheid is deze parameter al groter dan 60 m, en voor een structuur van 500 meter - 200 m.

De eerder genoemde Ostankino-tv-toren speelt een vergelijkbare rol: hij kan zichzelf niet beschermen, hij passeert blikseminslagen op een afstand van 200 m onder de top. De straal van de beschermingszone op grondniveau voor hoge bliksemafleiders neemt ook sterk toe: voor een 30 meter lange is het vergelijkbaar met zijn hoogte, voor dezelfde tv-toren is het 1/5 van zijn hoogte.

Met andere woorden, men kan niet hopen dat bliksemafleiders met een traditioneel ontwerp bliksem kunnen onderscheppen bij verre naderingen van het object, vooral als dit laatste het object in beslag neemt. groot gebied op het aardoppervlak. Dit betekent dat u rekening moet houden met de reële kans op een bliksemontlading in het gebied energiecentrales en onderstations, vliegvelden, opslagplaatsen voor vloeistoffen en gasvormige brandstof, uitgebreide antennevelden. De bliksemstroom, die zich in de grond verspreidt, komt gedeeltelijk terecht in tal van ondergrondse communicatiemiddelen van moderne technische voorzieningen. In de regel zijn er elektrische circuits van automatiserings-, controle- en informatieverwerkingssystemen - de hierboven genoemde micro-elektronische apparaten. Trouwens, de berekening van stromen in de grond is zelfs in de eenvoudigste formulering moeilijk. De moeilijkheden worden verergerd door de sterke veranderingen in de weerstand van de meeste bodems, afhankelijk van de sterkte van de stromen van het kiloampère-niveau dat zich daarin verspreidt, wat kenmerkend is voor de lozingen van atmosferische elektriciteit. De wet van Ohm is niet van toepassing op de berekening van circuits met dergelijke niet-lineaire weerstanden.

Aan de "niet-lineariteit" van de grond wordt de waarschijnlijkheid toegevoegd van de vorming van uitgebreide vonkkanalen daarin. Reparatieploegen kabellijnen connecties zijn bekend met een dergelijk beeld. Van hoge boom aan de bosrand strekt zich een groef uit over de grond, als van een ploeg of een oude ploeg, en breekt precies af boven de route van een ondergrondse telefoonkabel, die op deze plek is beschadigd - de metalen schaal is verfrommeld, de isolatie van de aderen wordt vernietigd. Zo manifesteerde het effect van bliksem zich. Ze raakte een boom en haar stroom, die zich langs de wortels verspreidde, creëerde een sterke elektrisch veld, vormde daarin een plasmavonkkanaal. In feite zette de bliksem zijn ontwikkeling als het ware voort, niet door de lucht, maar in de grond. En zo kan het tientallen, en vooral slecht geleidende bodems (rots- of permafrost) en honderden meters reizen. De doorbraak naar het object wordt niet op de traditionele manier uitgevoerd - van bovenaf, maar door bliksemafleiders te omzeilen, van onderaf. Glijdende ontladingen langs het grondoppervlak worden goed gereproduceerd in het laboratorium. Al deze complexe en sterk niet-lineaire fenomenen vereisen experimenteel onderzoek en modellering.

De ontlaadstroom kan worden opgewekt door een kunstmatige pulsbron. De energie wordt ongeveer een minuut in de condensatorbank verzameld en binnen een dozijn microseconden "spat" het in het zwembad met aarde. Soortgelijke capacitieve opslagapparaten zijn beschikbaar in veel onderzoekscentra voor hoogspanning. Hun afmetingen bereiken tientallen meters en hun gewicht is tientallen tonnen. Deze kunnen niet worden geleverd op het grondgebied van een elektrisch onderstation of andere industriële faciliteit om de voorwaarden voor de verspreiding van bliksemstromen volledig te reproduceren. Dit is alleen per ongeluk mogelijk, wanneer het object zich naast een hoogspanningsstandaard bevindt - bijvoorbeeld in open installatie Van het Siberian Research Institute of Power Engineering bevindt zich een hoogspanningspulsgenerator naast een 110 kV-stroomtransmissielijn. Maar dit is natuurlijk een uitzondering.

BLIKSEM IMITATOR

Eigenlijk moeten we het niet hebben over een uniek experiment, maar over een gewone situatie. Specialisten hebben dringend behoefte aan een volledige simulatie van de bliksemstroom, aangezien dit de enige manier is om een ​​betrouwbaar beeld te krijgen van de verdeling van stromen door ondergrondse nutsvoorzieningen, om de effecten van het effect van een elektromagnetisch veld op microprocessorapparatuur te meten en om de aard van de voortplanting van glijdende vonkkanalen te bepalen. Overeenkomstige tests moeten massaal worden en worden uitgevoerd vóór de inbedrijfstelling van elke fundamenteel nieuwe verantwoordelijke technisch object:, zoals het al lang wordt gedaan in de luchtvaart en ruimtevaart. Tegenwoordig is er geen ander alternatief, behalve het creëren van een krachtige, maar kleine en mobiele bron van impulsstromen met bliksemstroomparameters. Het prototype bestaat al en werd in september 2005 met succes getest op het onderstation Donino (110 kV). Alle apparatuur was ondergebracht in een fabriekstrailer van het serienummer Volga.

Het mobiele testcomplex is gebouwd op basis van een generator die de mechanische energie van de explosie omzet in elektrische energie. Dit proces is algemeen bekend: het vindt plaats in elke elektrische machine waar: mechanische kracht beweegt de rotor en gaat de kracht van zijn interactie met het magnetische veld van de stator tegen. Het fundamentele verschil is de extreem hoge mate van energieafgifte tijdens de explosie, die de metalen zuiger (voering) in de spoel snel versnelt. Het verplaatst het magnetische veld in microseconden en zorgt voor hoogspanningsexcitatie in een pulstransformator. Na extra versterking puls transformator: spanning genereert een stroom in het testobject. Het idee van dit apparaat is van onze uitstekende landgenoot, de "vader" van de waterstofbom, academicus A.D. Sacharov.

Een explosie in een speciale zeer sterke kamer vernietigt alleen de 0,5 m lange spoel en de voering erin. De rest van de generatorelementen worden hergebruikt. De schakeling kan zo worden aangepast dat de groeisnelheid en duur van de gegenereerde puls overeenkomen met dezelfde parameters van de bliksemstroom. Bovendien is het mogelijk om het in een object van grote lengte te "drijven", bijvoorbeeld in een draad tussen hoogspanningsmasten, in een aardlus van een modern onderstation of in de romp van een vliegtuig.

Bij het testen van een prototype generator werd slechts 250 g explosieven in de kamer geplaatst. Dit is voldoende voor de vorming van een stroompuls met een amplitude tot 20.000 A. Toegegeven, voor de eerste keer gingen ze niet naar zo'n radicaal effect - de stroom werd kunstmatig beperkt. Bij aanvang van de installatie was alleen een lichte knal te horen van de door de kamer gedoofde explosie. En toen bleek uit de records van gecontroleerde digitale oscilloscopen: een stroompuls met de opgegeven parameters werd met succes in de bliksemafleider van het onderstation geïntroduceerd. De sensoren merkten een spanningspiek op op verschillende punten in de aardlus.

Momenteel is het personeelscomplex in voorbereiding. Het wordt afgestemd op een volledige simulatie van bliksemstromen en wordt tegelijkertijd achter in een seriële vrachtwagen geplaatst. De ontploffingskamer van de generator is ontworpen om te werken met 2 kg explosieven. Er is alle reden om aan te nemen dat het complex universeel zal zijn. Met zijn hulp zal het mogelijk zijn om te testen op weerstand tegen stroom en elektromagnetisch veld van bliksem, niet alleen elektrische stroom, maar ook andere grote objecten van nieuwe technologie: kerncentrales, telecommunicatieapparatuur, raketcomplexen, enz.

Ik wil het artikel met een positieve noot afsluiten, temeer daar daar gronden voor zijn. De ingebruikname van een voltijds testcomplex zal het mogelijk maken om de effectiviteit van de modernste beschermingsmiddelen objectief te beoordelen. Toch blijft er een zekere ontevredenheid bestaan. In feite gaat een persoon weer door over de bliksem en wordt gedwongen om zijn eigenzinnigheid te verdragen, terwijl hij veel geld verliest. Het gebruik van bliksembeveiligingsmiddelen leidt tot een toename van de omvang en het gewicht van het object en de kosten van schaarse materialen nemen toe. Paradoxale situaties zijn vrij reëel wanneer de afmetingen van beschermende uitrusting groter zijn dan die van de beschermde structureel element... Engineering folklore bevat het antwoord van een bekende vliegtuigontwerper op het voorstel om een ​​absoluut betrouwbaar vliegtuig te ontwerpen: dergelijk werk kan worden gedaan als de klant het enige nadeel van het project accepteert - het vliegtuig zal nooit van de grond komen. Iets soortgelijks gebeurt tegenwoordig in de bliksembeveiliging. In plaats van een offensief handhaven de specialisten een perimeterverdediging. Om uit de vicieuze cirkel te komen, is het noodzakelijk om het mechanisme voor de vorming van het bliksemtraject te begrijpen en middelen te vinden om dit proces te beheersen ten koste van zwakke externe invloeden... De taak is moeilijk, maar verre van hopeloos. Tegenwoordig is het duidelijk dat bliksem die van een wolk naar de grond gaat, nooit een grondobject raakt: een vonkkanaal, de zogenaamde tegenleider, groeit van zijn top naar de naderende bliksem. Afhankelijk van de hoogte van het object strekt het zich uit over tientallen meters, soms enkele honderden, en komt het in aanraking met bliksem. Natuurlijk gebeurt deze "datum" niet altijd - bliksem kan missen.

Maar het is vrij duidelijk: hoe eerder de tegenleider verschijnt, hoe verder hij naar de bliksem zal bewegen en dus hoe groter de kans dat ze elkaar ontmoeten. Daarom is het noodzakelijk om te leren hoe u vonkkanalen van de beschermde objecten kunt "vertragen" en integendeel kunt stimuleren door een bliksemafleider. De basis voor optimisme is geïnspireerd door die zeer zwakke externe elektrische velden waarin de bliksem wordt gevormd. Bij onweer is het veld nabij de grond ongeveer 100-200 V / cm - ongeveer hetzelfde als op het oppervlak van het elektrische snoer van een strijkijzer of elektrisch scheerapparaat. Omdat bliksem tevreden is met zo'n kleine hoeveelheid, betekent dit dat de invloeden die het beheersen net zo zwak kunnen zijn. Het is alleen belangrijk om te begrijpen op welk punt en in welke vorm ze moeten worden ingediend. Er ligt moeilijk maar interessant onderzoekswerk in het verschiet.

Academicus Vladimir FORTOV, Joint Institute of Physics hoge temperaturen RAS, Doctor in de Technische Wetenschappen Eduard BAZELYAN, Energy Institute vernoemd naar GM Krzhizhanovsky.

Onweersbuien donderen constant boven de grond, vaker in de zomer, bijna nooit in de winter. Hoewel statistisch gezien de dood door blikseminslag zeer zeldzaam is, mag dit gevaar nooit worden onderschat. In de bergen komen onweersbuien vaker voor dan in de vlaktes.
Meestal slaat bliksem in op vrijstaande en uitstekende objecten, dus je kunt je niet verbergen in een onweersbui in de buurt van eenzame bomen, rotsachtige sporen en andere hoge objecten op de grond (geodetische tekens, de top van een open heuvel). Je moet 15-20 meter van hen vandaan gaan.

Bliksem treft bomen van verschillende soorten met verschillende frequenties:

Tijdens een onweersbui is het gevaarlijk om in het water of dichtbij het water te zijn; ook is het onmogelijk om een ​​tent op te zetten in de buurt van het water, omdat bliksem treft vaak rivieroevers. Het veiligst om als toevluchtsoord te gebruiken: droge vlaktes, holtes tussen heuvels. Directe blikseminslagen zijn dodelijk. Maar daarnaast kan atmosferische elektriciteit veel andere problemen met zich meebrengen.

Elektromagnetische inductie- treedt op in gevallen waarin de hoofdstroom van elektriciteit passeert op een afstand van maximaal 1 meter van een persoon, in zijn lichaam, zoals elke geleider, Foucault-inductiestromen ontstaan ​​- dit is net zo gevaarlijk als een voltreffer.

Elektrostatische inductie- licht tintelend gevoel op de voetzolen of handpalmen, d.w.z. op de contactpunten van het lichaam met de helling - op zich is het niet gevaarlijk, maar het kan een onervaren reiziger bang maken.

Het effect van de kroon (vuur van St. Elmo) - het potentieel van een onweersbui is niet genoeg voor de ontlading, dan kan een langzame afvoer van de lading van uitstekende objecten (scherpe vormen van het oppervlak) beginnen. Er is een licht gekraak, blauwe vonken (glow) zijn zichtbaar in het donker, een licht tintelend gevoel op het puntje van de neus, oren en vingers. Bij afwezigheid van een hoofddeksel wordt het haar geëlektrificeerd, gaat het omhoog en knettert het, ook de metalen delen van de ijsbijl die omhoog komen knetteren en gloeien. Dit fenomeen is niet gevaarlijk, maar het is nog steeds een "laatste" waarschuwing voor een naderend onweer en een herinnering aan de noodzaak om af te dalen van de uitstekende landvormen.

Onthoud dat pogingen om de mate van elektrificatie van de lucht te bepalen met behulp van een opgeheven ijsbijl of een ander ijzeren voorwerp dodelijk kunnen zijn.

Aardstromen

Een elektrische lading die de grond raakt, verspreidt zich zowel langs het oppervlak als in de dikte langs de weg van de minste weerstand. In het geval van een onweersbui, is het noodzakelijk om van de verhoogde landvormen naar de vlakte af te dalen. Je kunt je niet verstoppen in rotsnissen, kleine kuilen of holtes op een helling. Je mag niet bij de ingang van de grot staan. Dit alles kan leiden tot schade door aardstromen.

Bij middelhoge bergen of in een bosgebied mag men zich niet in de onmiddellijke nabijheid van de brand bevinden. De geleidbaarheid van sterk verwarmde lucht neemt sterk toe, omdat de kolom hete lucht (een goede stroomgeleider) vaak de hoogte van de omringende bomen overschrijdt - het draagt ​​bij aan de ontlading van bliksem in het vuur, en niet in de boom.

Een enkele boom kan dienen als bescherming tegen bliksem, maar u moet zich op minimaal 1,5 m van de stam bevinden.

Watervoerende lagen en kleigronden- gevaarlijk zijn door aardstromen. Het is beter om zandgrond, puin of morene te vinden.

• In een onweersbui moet je hurken, voorover buigen, je handen om je knieën wikkelen of op het oppervlak van de helling zitten, je knieën optrekken naar je borst en je handen eromheen wikkelen. Het hoofd raakt in beide gevallen de knieën, die om de handen moeten worden gewikkeld.
• Voeten bij elkaar. Een positie waarin het hoofd, de borst of de rug als contactpunt met de helling dienen, is onaanvaardbaar.

Het weer voorspellen

Meestal komt er 's middags een onweersbui voor. Daarom moeten bijzonder gevaarlijke bergketens vroeg in de ochtend worden gepasseerd.

Als je de donder in de verte hoort, controleer dan regelmatig de afstand tot de onweersbui. Om dit te doen, moet u meten hoeveel seconden er zijn verstreken tussen de bliksemflits en de donderslag. Deel het resulterende getal door 3 en ontdek de afstand tot de onweersbui (in kilometers).

Als er onweer op komst is, moet je niet wachten op het moment dat de bliksem honderd meter van je af inslaat. Het is beter om het van tevoren te doen de volgende aanbevelingen::

Voorzorgsmaatregelen tijdens onweer

1. Ga uit de open ruimte. Als u zich op de top van een berg of op een bergkam bevindt, moet u zo snel mogelijk van een hoogte afdalen.
2. Volledig uitschakelen Telefoons, portofoons en andere "actieve" elektrische apparaten. Voor een grotere betrouwbaarheid wordt aanbevolen om de batterijen eruit te halen.
3. Kies een schuilplaats. Een onweersbui duurt zelden langer dan een uur, maar zelfs gedurende die tijd kun je door en door nat worden en bevriezen. Daarom is het raadzaam om een ​​schuilplaats in de rotsen, een diepe spleet, een grot te zoeken of gewoon een luifel op te trekken (een tent op te zetten) in een droge holte of karsttrechter.
4. Een grot wordt een schuilplaats, geen graf, alleen als er voldoende ruimte is om minstens 1 meter van een van de muren te zitten, en niet dichter dan 3 meter van het plafond. Je kunt niet bij de ingang staan ​​- de afvoer die van bovenaf loopt, kan je als springer gebruiken.
5. Het is mogelijk om een ​​hoge (minimaal 10 m) vrijstaande rots als bliksemafleider te gebruiken. Zo'n rots zal beschermen tegen directe impact, maar de mogelijkheid van schade door natte grond blijft bestaan. Daarom moet je jezelf zoveel mogelijk van de grond isoleren. Nogmaals, je moet niet dichter dan 1 meter van de rots zitten (maar niet verder dan op een afstand gelijk aan de hoogte van de rots).
6. Als een onweersbui je overvalt in het bos, dan moet je een gebied kiezen met min of meer gelijke bomen in hoogte en tussen de bomen gaan staan ​​(en niet eronder). Het is de moeite waard om uit de buurt van eiken te blijven (ze worden vooral vaak door bliksem getroffen).
7. Bij het kiezen van een toevluchtsoord is het uiterst belangrijk om niet in de buurt van vocht te komen. Een meer, een stroompje, een grote plas op de bodem van een trechter kan bliksem "aantrekken". En gebieden met mos en korstmossen, of scheuren gevuld met vochtige grond kunnen zelfs binnenin elektriciteit "geleiden" diepe grotten... Vermijd afwateringspunten wanneer u zich in een kuil nestelt regenwater... Probeer zelf ook niet nat te worden.
8. Leg alle metalen voorwerpen opzij. Meestal worden alle trekkingstokken, ijsbijlen, steenijzer en zelfs gebruiksvoorwerpen 50 meter van de schuilplaats opgestapeld. Dit alles moet hoger op de helling worden geplaatst, weg van de beschutting (niet direct erboven).
9. Waar je ook bent (op open plaats of in een schuilplaats), neem voor meer veiligheid de volgende houding aan: hurk neer, laat je hoofd zakken, vouw je benen met je handen. Om stappen te voorkomen, moeten de voeten goed gesloten worden gehouden. Leg een meerdere keren opgevouwen kampeermatje of droogtouw onder je voeten.
10. Als er een risico op vallen bestaat (bijvoorbeeld bang zijn voor bliksem), beveilig jezelf dan met een verzekering.
11. Doof het vuur (indien aanwezig). Een rookkolom is immers een geïoniseerd gas dat de elektriciteit geleidt.

Maatregelen bij een elektrische schok

Bij milde laesies zijn flauwvallen, nerveuze shock, duizeligheid, zwakte, brandwonden mogelijk. Met ernstiger - flauwvallen, shock, doofheid, depressie van hartactiviteit. Het slachtoffer moet worden opgewarmd, volledige rust krijgen en pijnstillers en kalmerende middelen krijgen. Bij ernstige laesies zijn ademnood en stopzetting van de hartactiviteit mogelijk. Dringende cardiopulmonale reanimatie en de introductie van medicijnen die hartcontracties en ademhaling stimuleren zijn vereist.

(Materialen van sites werden gebruikt: http://www.outdoors.ru, http://www.outdoorukraine.com)

Het is mei, en daarmee kwam de meiregen met onweer, donder en bliksem. Bliksem- de verschrikkelijke krachten van de elementen, elk jaar eisen ze vele duizenden levens over de hele wereld, doden en verminken ze vee, huisdieren, beschadigen ze eigendommen ter waarde van miljoenen dollars.

Wat zijn donder en bliksem?

Bliksem is enorm elektrische ontlading in de lagen van de atmosfeer, optredend tijdens een onweersbui en vergezeld van geluid (donder)rollen.

Tegelijkertijd kan de spanning in een bliksemontlading fantastische waarden van een miljard volt bereiken en kan de stroomsterkte honderdduizenden ampère bereiken! Vergelijk, de stroomsterkte in woongebouwen meestal niet meer dan vijftien ampère.

Hoe kun je jezelf beschermen tegen deze nog weinig bekende en krachtige krachten, waar je je kunt verstoppen en verbergen? Hierover vertellen we je nu.

Waar te verbergen voor bliksem

De gedragsregels tijdens onweer en bliksem zijn in de eerste plaats afhankelijk van de plaats waar het slechte weer u heeft gevonden.

In Kamer

De beste optie is als je door slecht weer thuis bent. In dit geval is de kans om door een onweersbui getroffen te worden minimaal. Voor het geval je alle ramen en ventilatieopeningen in het appartement moet sluiten, zet uit elektronische apparaten, zoals een computer en een tv, en u moet niet alleen de stroom uitschakelen, maar ook de stekkers uit het stopcontact halen.

U mag niet in de buurt van muren, ramen, vooral radiatoren, telefoneren. Als u getuige bent geweest van zo'n ongewoon fenomeen als: vuurbol, probeer niet weg te rennen, te schreeuwen, plotselinge bewegingen te maken, omdat het kan exploderen door de trillingen van de lucht.

In dit geval moeten specialisten op de grond gaan liggen en hun hoofd met hun handen bedekken, en het beste van alles is dat ze naar een andere kamer gaan weg van de gevaarlijke bal. Om dezelfde redenen moet je niet met je armen zwaaien om de balbliksem in de andere richting te drijven.

In het veld, in de wei

Als slecht weer je in een open ruimte, in een weiland, veld, kust heeft betrapt, moet je proberen een soort beschutting te vinden.

Als er geen opvang in de buurt is, maar donder en bliksem Als je bijna boven je hoofd gooit, moet je onmiddellijk, indien mogelijk, de droogste plek vinden en op de grond gaan zitten, je rug buigend, je hoofd buigend en je benen stevig op elkaar klemmen. De nadering van een onweerswolk kan worden bewezen door het feit dat het haar op het hoofd "overeind staat" of "rammelende, trillende" geluiden van omringende objecten beginnen te verschijnen.

In dit geval wordt liggend op de grond niet aanbevolen - op deze manier vergroot u het gebied voor een mogelijke impact. Als u met meerdere personen bent, moet u zich uitspreiden, dat wil zeggen, niet naast elkaar zitten. Alle metalen dingen en voorwerpen moeten worden verwijderd en opzij gelegd, op minimaal tien meter van mensen.

In het bos en de auto

In het bos moet je je verstoppen onder lage bomen. Omdat bliksem meestal de langste treft en zelfs mensen raakt die naast hen staan.

Als een onweersbui je in je auto overvalt, is het niet zo erg als het lijkt. Het feit is dat terwijl je in de auto zit, je veilig bent, in tegenstelling tot de populaire overtuiging dat zijn lichaam van metaal is, wat betekent dat het bliksem aantrekt. Het is voldoende om de auto te stoppen, de motor uit te zetten en, indien mogelijk, niet aan te raken met handen, hoofd en andere delen van het lichaam metalen onderdelen lichaam.

En het is niet nodig om te stoppen onder de eenzamen staande bomen, metalen steunen, torens, enz. voorwerpen.

In water

Het ergste van alles mogelijke opties... Als je in boten of een jacht vaart, moet je onmiddellijk op de kust landen en je verstoppen in een schuilplaats, in extreme gevallen ergens zwemmen, bijvoorbeeld onder een brug. Op een jacht moet de mast worden ingeklapt en ingetrokken, of de mast moet in het water worden geaard (of liever "drijvend").

Als je in het water bent, moet je snel aan land komen, want op het wateroppervlak is je hoofd een uitstekend doelwit, en dit houdt geen rekening met het feit dat het wateroppervlak zelf een uitstekende geleider is. elektrische stroom, vooral zout zeewater.

Wat te doen bij blikseminslag?

Voor het geval je iemand kent getroffen door de bliksem, of je hebt gewoon gezien hoe een persoon door de bliksem is getroffen, dan moet je het slachtoffer direct medische hulp bieden. Het eerste dat u in dit geval moet doen, is kunstmatige beademing toepassen en dit zo snel mogelijk doen, totdat er onomkeerbare veranderingen in de hersenen zijn opgetreden. Je moet ook bellen ambulance het slachtoffer afleveren voor onderzoek in medische instelling, omdat schade aan interne organen extern en onzichtbaar kan zijn.