О молнии и ее последствиях

Возникновение грозы

Предпосылкой возникновения грозы является перемещение влажных масс воздуха. Когда эти массы приобретают восходящее движение, образуются грозовые очаги диаметром примерно 3 км.

Начиная с высоты 5 км (нулевая изотерма) в облаке появляются кристаллы льда, которые могут подняться на высоту 10-12 км. В процессе образования кристаллов происходит разделение зарядов внутри грозового облака.

В верхней части облака обычно накапливаются положительные заряды, а в нижней части - отрицательные. Если между нижней частью облака и землей возникает напряженность поля в несколько десятков кВ/м, происходит разряд нисходящей молнии.

Но только примерно треть молний достигает земли, остальные разряды происходят внутри облаков. Эти молнии, видные только по краям облаков, называют зарницами. Навстречу направленной к земле, т.е. нисходящей, молнии от земли (преимущественно от возвышающихся элементов местности) возникает встречный лидер, достигающий высоты в несколько десятков метров. При его соприкосновении с нисходящим лидером молнии создается канал для протекания тока.

Отрицательно заряженные нисходящие молнии составляют примерно 90 % всех молний и состоят из нескольких ветвей. В среднем пик тока молнии за несколько микросекунд может достигнуть от 20 000 до 40 000 А. Зафиксированы отдельные разряды с током до 200 000 А.

Положительно заряженные нисходящие молнии развиваются из верхних слоев облака и несут повышенную опасность, так как возникает более продолжительный (до нескольких сотен миллисекунд) ток.

Наблюдаются также восходящие молнии («земля-облако»), которые в большинстве случаев стартуют от выступающих частей зданий, церквей и т.д., и распознаются по направлению ветвления каналов.

Тепловые грозы.

Тепловые грозы возникают под воздействием солнечных лучей, которые заставляют влажный воздух устремляться вверх. Такие грозы обычно имеют локальный характер.

Фронтальные грозы.

Фронтальные грозы можно также назвать круглогодичными, так как они возникают в любое время года. При фронтальных грозах холодные массы воздуха проникают под теплые слои, расположенные ближе к земле, и толкают их вверх. Холодный воздух может появиться из активного грозового облака и принести с осадками общее похолодание.

Орографические грозы.

Это явление вызывается прохождением влажных подвижных масс воздуха через горную местность, где рельеф способствует восхождению воздушных потоков.

Общеизвестны последствия прямых ударов молнии в здания и коммуникации.

Высокий грозовой потенциал способен проникать в здания в виде наведённых или занесённых импульсов перенапряжений в сетях и электропроводящих частях.

По мере широкого распространения чувствительных к импульсам перенапряжений современных электронных приборов, информационно-вычислительной техники и т.п., значительно увеличился ущерб от атмосферных разрядов.

Импульсные перенапряжения также возникают в сетях при авариях и определённых режимах работы электрооборудования и потребителей.

Многообразие поражающих факторов и последствий представлено в таблице.

Выводы:

1. Молнии, грозовой потенциал представляют для жизни человека и его имущества реальную и многообразную угрозу.

2. Защита силовых и слаботочных сетей, оборудования и приборов – необходимая составляющая молниезащиты.

Пример: в Германии более 25% ежегодных страховых выплат приходится на покрытие ущерба от молнии и импульсных перенапряжений.

Здание, не оборудованное молниезащитой, не обеспечивает человеку полную безопасность.

Ток молнии всегда ищет самый короткий путь, чтобы уйти в землю. Поэтому, если молния поражает здание без надлежащей молниезащиты (наиболее частые точки попадания - труба, антенна или конек), то ток чаще всего растекается под коньковым брусом по электропроводке (например, относящейся к осветительной сети). В большинстве случаев последствия, если речь не идет о пожаре, связаны с разрушением или повреждением чердачной конструкции, так как в деревянных элементах происходит мгновенное испарение остаточной влаги.

Ток молнии в доли секунды нагревает электропроводку до такой температуры, что она просто сгорает. Это явление относится ко всем медным проводкам, диаметр которых меньше 16 мм. Из этих соображений заземление антенн в соответствии с нормами предписывается выполнять медью диаметром не ниже 16 мм.

Но даже если антенна установлена в соответствии с нормами, часть тока молнии проникает через экран антенны и достигает телевизора. Если антенный ввод в телевизор, видео- или стереоустановку выполнен без устройств защиты от грозовых перенапряжений, то происходит перекрытие в электропроводке. Его следствием является выход из строя почти всех включенных электронных приборов. В них может даже вспыхнуть пожар.

В доме без молниезащиты при приближении грозы, нужно вынуть из розетки антенный ввод и вилки питания всех электронных приборов (телевизор, видео, компьютер, стиральная и сушильная машины, посудомоечная машина и т.д.), если сеть и электронные приборы не оборудованы т.н. приборами защиты от перенапряжения. Почти все электронные приборы очень чувствительны к грозовым перенапряжениям. Поэтому даже удар молнии на расстоянии до 2 км может вывести их из строя. Для обеспечения надежной молниезащиты здания обращайтесь за помощью к профессионалам.

Последствия удара молнии в здание – фотографии говорят сами за себя.