Jaké znáte druhy blesků?
Jde jen o jeden výboj? Jak velký rozdíl napětí se při výboji blesku vyrovnává? Cesta blesku je vypočítatelná a má svá fyzikální pravidla. Co víte o kanálu blesku? Jak dlouhé jsou vertikální a horizontální blesky? Jaká nebezpečí očekávat od přímých, nepřímých, blízkých nebo vzdálených blesků? Z hlediska polohy úderu blesku se rozlišují tyto příčiny škod na údery do stavby, údery do inženýrských sítí a také údery v blízkosti inženýrských sítí ...
Autorský článek,
ze dne:
1.12.2017
reklama
O bleskových výbojích toho bylo mnoho řečeno a napsáno, ale ne zcela všem se doneslo to důležité ve správné podobě podání. Tady je jedna dílčí ukázková rekapitulace ...
Čárový blesk. Nejběžnější úder blesku je negativní typ výboje mrak-země. Ze záporného centra náboje ve spodní části mraku se při napětí mezi mrakem a zemí dosahujícím několik stovek miliónů voltů posouvá směrem k zemi válcovitá „hadice" o průměru až několika desítek metrů naplněná nábojem, uvnitř s plazmovým jádrem o průměru okolo 1 cm. Tento tzv. vůdčí výboj (lídr) postupuje rychlostí asi 300km/s, a to trhaně po několika desítkách metrů s pauzami několika desítek mikrosekund. Když se přiblíží k zemi na vzdálenost několika desítek až stovek metrů, zvýší se na špičkách blízkých stromů nebo domů intenzita elektrického pole natolik, že dojde k překročení elektrické pevnosti vzduchu a vzhůru vyráží vstřícný vůdčí výboj (streamer/strímr), který se setká se sestupujícím vůdčím výbojem. Tím je určena dráha blesku a místo úderu. Vstřícný hlavní výboj se takto vytvořenou drahou „prokusuje" vzhůru do mraků rychlostí asi jedné třetiny rychlosti světla (100.000km/s). Teprve tento jev je vnímán jako viditelný světelný bleskový výboj. Kanál blesku se zahřívá na teplotu několika desítek tisíc stupňů Celsia a má průměr několika centimetrů. Tlak vzduchu se zvýší na stonásobek normálního tlaku, což vnímáme jako zahřmění. Délka vertikálního blesku je průměrně 5 až 7km, při horizontálních výbojích 8 až 16km a výboje uvnitř mraků mohou mít délku jen několik metrů. Při tzv. hlavním výboji protéká kanálem blesku krátký vysoký proud s typickou hodnotou několika desítek kA, může však dosáhnout i několika stovek kA. Typický průběh prvního výboje bleskového proudu ukazuje obrázek. Až 50% počtu výbojů blesku má průběhy dle obrázku.
Přímý a nepřímý (blízký/vzdálený) úder blesku
Přímým úderem blesku rozumíme prípad, kdy bleskový proud kanálu blesku nebo jeho část protéká zasaženým předmětem nebo živým tvorem. Za nepřímý úder blesku považujeme událost, kdy objekt není přímo zasažen bleskem, avšak část proudu z kanálu blesku do něho vždy přechází zemí, kovovým vedením apod. Nepřímý úder blesku
může též poškodit nebo zapálit předměty a zabít zvířata nebo lidi.
K určitým problémům při rozlišení přímého a nepřímého úderu blesku dochází v případě podzemních kabelů zavedených do budovy. První běžný omyl, který je vžitý, lze formulovat asi takto: „Blesk, který udeří do země, ztrácí svou ničivou sílu a nemůže poškodit žádné podzemní zařízení". Ve skutečnosti dochází v místě vniku bleskového proudu k překročení elektrické pevnosti půdy (typicky 2 až 10kV/cm) a vzniku oblasti s ionizovanou vodivou půdou, která se často uvádí jako polokoule nebo disk. Pokud je v půdě mezi kabelem (jeho kovovým obalem) a ionizovanou oblastí překročena elektrická pevnost půdy též, dojde ke vzniku přeskoku (často obloukem) až do desítek metrů a bleskový proud se pak šíří na obě strany od vniku po kabelu.
Z hlediska podzemního kabelu se jedná o přímý úder se všemi ničivými následky; je-li místo úderu nepříliš vzdálené od budovy, kam je kabel zaveden, může projít po vedení prakticky celý bleskový proud do budovy a pak doporučujeme uvažovat tento případ jako přímý úder blesku.
První krátký výboj blesku dle obrázku o tvaru vlny 10/350 |is může mít pro chráněný objekt fatální následek až do vzdálenosti 2 km od místa úderu blesku po metalických vedeních. Destrukční účinek této vlny je dán velikostí její plochy (nábojem).
Vznik a účinky blesku
Z hlediska polohy úderu blesku se rozlišují tyto príčiny škod:
- SI: údery do stavby (obr. 1.1.4b, 1.1.4c);
- S2: údery v blízkosti stavby (obr. 1.1.4d);
- S3: údery do inženýrských sítí (obr. 1.1.4d);
- S4: údery v blízkosti inženýrských sítí (obr. 1.1.4d).
Rekapitulace vlivů přepětí:
- Přímý úder blesku (LEMP - lightning electromagnetic pulse):
- galvanická vazba (obr. 1.1.4f);
- induktivní/kapacitní vazba (obr. 1.1.4g);
- Nepřímý úder blesku:
- části bleskových proudů, které jsou přivedeny přes inženýrské sítě;
- induktivní/kapacitní vazba;
- Přepětí (SEMP - switch electromagnetic pulse):
- spínací přepětí;
- zemní spojení nebo zkraty;
- vybavení předjištění;
- souběžně uložena vedení sítě nn a informačně-technická vedení.
Být opravdovým hromosvodářem znamená pochopit starou ČSN 34 1390 a následující díly ČSN EN 62 305. Tím ovšem studium nekončí. Odborník zná o každém fragmentu problematiky vše blízko související! Toto je Ukázka knihy Ochrana před bleskem a přepětím viz.
ČETLI JSTE TUTO KNIHU?
DÁTE JÍ SVOU REFERENCI?
DÁTE JÍ SVOU REFERENCI?
Diskutující k tomuto článku
... a další (počet diskutujících: 8)TEXT Z OBLASTÍ | SOUVISEJÍCÍ KONTAKT |
---|---|