Як працює громовідвід?

Зміст статті:

  1. Що таке громовідведення?
  2. Історія винаходу громовідведення
  3. Ефекти розрядів атмосферної електрики
  4. Уловлювання та відведення електрики
  5. Проектування та монтаж систем блискавкозахисту

ЩО ТАКЕ ГРОМОВІДВІД?

Слід зазначити, що назва громовідведення не зовсім коректна. По суті, грім це лише звуковий ефект, що супроводжує розряд атмосферної електрики. Правильніше говорити, блискавковідведення. Адже саме блискавка під час грози є тим каналом, яким електричний іскровий розряд просувається до землі. Різниця потенціалів між грозовими хмарами та землею сягає мільйонів вольт. Цей електричний струм величезної потужності може призвести до непоправних руйнувань будівель і споруд, якщо їх від нього не захистити.

Отже, громовідвід – це зовнішній пристрій, встановлений на будівлі або споруді, що служить для захисту від удару блискавки. Такий пристрій прагне замкнути блискавку на себе, щоб мати контрольовану точку удару та запобігти удару блискавки по небажаній області або людям.

Але перш ніж пояснити, як працює громовідвід, ми хотіли б простежити його історію та познайомити вас із можливими наслідками ударів блискавки.

ІСТОРІЯ ВИНАХОДУ ГРОМОВІДВОДУ

15 червня 1752 року, під час шторму у Філадельфії, вчений-винахідник на ім’я Бенджамін Франклін (так, той, що зображений на стодоларовій купюрі) підірвав металевого каркасного повітряного змія. Змій був прив’язаний шовковим шнуром, у який попередньо Франклін вставив металевий ключ, помістивши його поруч із рукою. Завдяки цьому експерименту він зміг помітити, що через шовкову нитку електрика досягала ключа та летіли електричні іскри.

как работает громоотвод, як працює громовідвід

Він зумів показати, що металевий ключ був електростатично заряджений. Далі він довів, що хмари були електрично заряджені, а удари блискавки були великими електростатичними розрядами.

Франклін виявив, що якщо блискавка або електричний вогонь, як він це називав, вийде з хмар і знайде металевий канал на шляху до землі, вона залишиться там і розсіється. В результаті серії експериментів, у 1753 році, він відкрив громовідведення типу Франкліна. А повітряний змій, який брав участь в екпериментах винахідника, став найвідомішим в історії.

ЕФЕКТИ РОЗРАДІВ АТМОСФЕРНОЇ ЕЛЕКТРИЦІ

Як уже згадувалося, у розрядів атмосферної електрики є два дуже характерні супутні ефекти. Це блискавка, яка є світловим ефектом через високу циркуляцію струму. А також, грім, який є звуковим ефектом через хвилю повітря, що розширюється, який нагрівається за кілька мікросекунд до дуже високих температур.

Але крім цих ефектів ми можемо згадати такі, як теплові, фізіологічні, електрохімічні ефекти тощо. буд. Найважливішими, з погляду, руйнівної дії розрядів електрики, є теплові та фізіологічні.

Теплові ефекти виникають через високу температуру, що досягається каналом стримеру, яким тече струм блискавки. При основному розряді його температура перебуває у діапазоні 20000 – 30000 °C. Такі високі температури, звичайно, спричиняють великі пошкодження, коли електричний удар потрапляє, наприклад, у дерево чи будь-яку будову.

З іншого боку, фізіологічні ефекти впливають живі істоти. Вони проявляються у вигляді ураження електричним струмом через ступінчасту контактну напругу, яка з’являється при розрядці блискавки на землю.
как работает громоотвод, як працює громовідвід

УЛОВЛЮВАННЯ ТА ВІДВЕДЕННЯ ЕЛЕКТРИКИ

То як же все-таки працює громовідвід? Щоб захистити будівлю чи споруду від удару блискавки, необхідно приборкати стихійну природу атмосферної електрики. Це означає, що електричний розряд має бути спійманий і контрольовано відведений у безпечному напрямку, де надалі буде утилізовано або розсіяно. Переважно, електричний розряд безпечно розсіюється в грунт.
Загалом система блискавкозахисту складається з:

  • системи захоплення (громовідводи)
  • з’єднувальних провідників
  • системи заземлення
  • обмежувачі напруги

Для уловлювання електричного розряду громовідведення має металевий наконечник, який з’єднаний провідною мережею з низькоімпедансною системою заземлення (менше 10 ом). Для кращого уловлювання громовідведення має бути встановлене завжди над найвищою точкою будівлі або споруди, яку потрібно захистити.

как работает громоотвод, як працює громовідвід

Під час грози висока напруга виникає між системою хмара-земля через велику кількість електричних зарядів, які присутні як в основі хмари, так і на поверхні землі. Ця висока напруга є спусковим гачком для запуску сходу стримера (потоку іонізованого газу), який розсікає діелектричний повітряний шар між хмарою і землею. Утворюється провідний канал у вигляді тріщин, подібних до гілок дерева, який ми можемо спостерігати під час грози. Дуже високе електричне поле, що виникає в цій зоні, здійснює циркуляцію висхідних електричних зарядів протилежного знака через блискавковідведення. Таким чином, ініціюється висхідний стрімер, який зустрінеться, замкнувши ланцюг із низхідним. Після цього, захоплюючи його, рекомбінується з ним і за системою заземлення розвантажить всю міць електричного заряду в землю, де той безпечно розсіюється завдяки величезній масі нашої планети.

ПРОЕКТУВАННЯ ТА МОНТАЖ

Для правильного проектування системи блискавкозахисту споруди необхідно спочатку провести аналіз ступеня ризику ураження блискавкою та визначити, чи необхідний його захист. как работает громоотвод, як працює громовідвідУ ствердному випадку, коли блискавкозахист необхідний, ми повинні розрахувати, який рівень захисту чи коефіцієнт безпеки слід застосувати у цій конструкції (I, II, III або IV). Як тільки рівень захисту конструкції буде розрахований, вибирається система захисту від блискавки, яка найкраще відповідає індивідуальним потребам кожного проекту.

Проектування та монтаж систем блискавкозахисту складний та відповідальний процес. Довірте його спеціалістам нашої компанії. Звертайтесь у ПП КІПЦ «Брандмауер» – завдання буде реалізовано на вашому об’єкті професійно і не виходячи за зазначені рамки терміну та кошторису.

Робіть Ваші замовлення!

как работает громоотвод, як працює громовідвід