Чем опасна молния
Молния опасна тем, что, как природное явление, имеет чрезвычайную разрушительную силу. Сама по себе молния — это импульс электрического тока огромной силы, который возникает за счет накопления заряда в облаках гроз. Сила тока в этом импульсе колоссальна и составляет 200 тысяч ампер. Хотя, такие сильные молнии скорее редкость, чем данность. Чаще всего встречаются молнии с силой тока в 100 тысяч ампер. Из этого следует, что проходя через различные объекты, материалы, сила тока привод к выделению энергии тепла, что и является причиной разрушений и пожаров, а также несчастных случаев со многими людьми.
Выделяемая в каждом конкретном случае энергия зависит от характеристик того вещества, через которое проходит сам ток. На это, прежде всего, влияет такая характеристика материала, как сопротивление току. Чем оно выше — тем больше тепла будет выделяться. Например, если молния ударит в трубу из металла, которая установлена в земле, что ничего страшного не произойдет. Труба немного нагреется и все. Если же эта труба составлена из двух кусков, и в месте соединения они не плотно прилегают друг к другу, то в момент удара воздух в этом самом месте создаст сильное сопротивление, что приведет к сильному разряду и расколу трубы на две части.
Одним из самых популярных материалов, который имеет множество воздушных каналов, является древесина. При ударе молнии, она, как правило, загорается. Поэтому деревянные дома, как никакие другие, подвержены пожарам и разрушениям от этого стихийного элемента. Если же строение керамическое или бетонное, то разрушения от молнии в нем могут быть, но не такие сильные, как в варианте с деревянными материалами.
Если же дело касается человека, то молния представляет для него огромную опасность. Ток высокой силы мгновенно проходит через его тело, устремляясь в землю и может вызвать самые различные повреждения, которые в худшем случае заканчиваются его смертью. Как правило, разряд имеет не очень большую толщину и если в момент прохождения через тело он не затрагивает жизненно важных органов, то все может обойтись. В случае если разряд пройдет через сердечно-сосудистую систему, через мозг или определенные мышцы, то может наступить паралич или же мгновенная смерть.
Молния опасна, как для людей, так и для их недвижимости, поэтому следует как можно сильнее оберегать себя от ее воздействия, чему служат различные современные системы, которые обязательно следует установить во избежание таких неприятностей.
Системы молниезащиты
- Что такое молниезащита?
- Громоотвод
- Молниеотвод
- Молниеприемник
- Токоотвод
- Заземление
- Устройства защиты от перенапряжений
- Активная система молниезащиты
- Зонная концепция молниезащиты
- Система уравнивания потенциалов
Расчет стоимости
Наши объекты
Центр обработки данных ТТЦ Останкино Характеристика объекта: высокотехнологичный Дата-центр для размещения серверов и систем хранения данных Адрес объектов: Москва, 1-я Останкинская ул., д. 1, стр. 1 Вид работ: проектирование, поставка оборудования и монтаж системы внешней, внутренней молниезащиты и заземления Комплектующие: J. Propster, DEHN+SOHNE, OBO Bettermann (все — Германия), Nordwerk (Россия) Исполнение: защита сооружений выполнена с помощью изолированных молниеотводов, молниеприемных мачт и молниепримемников; в качестве проводника на кровле зданий применяются алюминиевый пруток Ø10 мм и изолированный токоотвод марки isCon; внешнее заземления в виде очагов, состоящих из горизонтальных и вертикальных заземлителей
Акция на всю молниезащиту — скидка от 10 до 20% на комплектующие
30 января 2024
Беспрецедентная акция на все оборудование для молниезащиты и заземления — успей купить до окончания зимы со скидкой до 20% импортные комплектующие
Пять самых опасных воздействий молнии
Для определения степени опасности воздействия молнии на человека, строения и оборудование мы в этой статье взяли два критерия. Первый — насколько реально людям спастись от последствий. Скажем, если молния ударила в человека в чистом поле, то он часто теряет способность оказать себе помощь. Если же молния ударила в здание, где находятся учреждение, и там начался пожар, то, при правильно организованных пожарных выходах у людей велики шансы спастись и даже не пострадать. Второй критерий — возможное количество жертв при попадании молнии.
1. Удар молнии в склад или завод, где располагаются легковоспламеняющиеся или взрывчатые вещества
Данный вид объектов чрезвычайно опасен тем, что к взрыву или сильному пожару может привести не только прямое попадание молнии, но и индуцированное электростатическое напряжение, вызывающее искру. Для пожара или взрыва молнии не обязательно ударять непосредственно в здание. Достаточно лишь создаться «предгрозовой атмосфере» в районе, где находится объект.
Другая проблема — скользящие разряды. Для предотвращения взрывов из-за статического электричества, возникающего в результате трения, хранилище легкогорючих или взрывоопасных веществ в обязательном порядке заземляют. При неправильном устройстве системы молниезащиты между заземлителями молниеотвода и хранилища могут проскакивать одиночные искры. Индуцированное статическое электричество и скользящие разряды относятся к так называемым вторичным воздействиям молнии, когда прямой удар — к первичным.
Взрывная волна распространяется так быстро, что эвакуировать людей не представляется возможным. Например, 1 кг тротила взрывается за 0,00001 с. В эпицентре взрыва температура достигает +3000 C. А дополнительным опасным фактором является выделение вредных веществ при горении.
Следует иметь в виду, что взрывоопасными при определённых условиях могут быть вещества, вполне безобидные в быту. Например, мука. Пакет муки не взорвётся. Но в условиях мелькомбината в воздухе летает взвесь муки, которая уже способна взорваться от искры. То же можно сказать, например, и о заводах производящих удобрения, элеваторах, пивных комбинатах. Вот почему к молниезащите заводов и складов следует отнестись со всей серьёзностью, обращая внимание на то, что там хранится и используется в производственном цикле.
2. Удар молнии в человека либо действие шагового напряжения
Шанс получить прямой удар молнии в тело во время грозы оценивается от 1:900000 до 1:300000. Прямой удар молнии в человека, как правило, происходит на открытых пространствах. В этом случае воздействие оценивается в сотни киловольт. Но, несмотря на это, из людей, переживших прямое попадание молнии, сразу погибают только 10%. Причина заключается в том, что для человека опасен не сам по себе электрический ток, а его воздействие на сердце, которые может привести к остановке. Кроме этого, опасным последствием воздействия электрического тока являются судороги мышц.
При ударе молнии ток действует кратковременно. К тому же, он проходит в основном по поверхности тела. В результате сердце не всегда останавливается, а судороги не приводят к фатальным последствиям. Особенно, если человеку сразу после удара молнии была своевременно оказана первая помощь.
Тем не менее, большой процент выживших при ударе молнии не должен вас в вводить в заблуждение, что молния не так уж и опасна. Удар молнии вызывает, как правило, серьёзные необратимые изменения в организме, которые могут проявиться потом, даже через много лет. В частности, около 50% людей, переживших прямое попадание молнии, имеют потом проблемы со зрением и слухом.
Природа возникновения шагового напряжения
При грозе не рекомендуется не только находиться на открытом пространстве, но и стоять вблизи деревьев, водоёмов и других мест, куда с большой вероятностью могут попасть молнии. Опасность заключается в так называемом шаговом напряжении, относящимся к вторичным воздействиям молнии. При ударе молнии электричество «растекается» по земле. Если неподалеку находится человек, то между его двумя ногами возникает разность потенциалов. Току молнии легче протекать через ноги человека, чем по поверхности земли.
Шаговое напряжение опасно на расстоянии порядка нескольких десятков метров от места удара молнии. При этом значение шагового напряжения может достигать единиц киловольт. Наиболее страшная ситуация — когда человек, либо спасаясь от удара молнии на открытом пространстве, либо из-за ухудшения самочувствия, вызванного стрессом, лег на землю. Тогда расстояние между крайними точками его тела будет максимальным, и, соответственно, разность потенциалов будет в несколько раз больше по сравнению с ситуацией, когда он стоял в том же месте. Наконец опасное шаговое напряжение может возникнуть рядом с неправильно обустроенным молниеотводом.
При попадании молнии в дерево спрятавшийся под ним человек попадает под действие шагового напряжения
Какой-либо статистики по поражению людей шаговым напряжением при ударе молнии в открытом доступе нет. Но, можно предположить, что таких случаев не меньше, чем при прямом ударе молнии. Здесь сказывается психологический фактор. Выйти на открытое пространство в грозу мало кто решится, этому просто будут противиться заложенные в нас инстинкты. Другое дело — спрятаться от грозы, а, заодно и дождя, например, под деревом. Или под импровизированным навесом из металлических труб, возведенным зачастую без учёта необходимости защиты от действия молнии.
3. Попадание молнии в жилое, торговое, офисное или производственное (кроме зданий, указанных в п. 1) здание с последующим пожаром
В том случае, если в офисном, торговом или производственном здании применены отделочные материалы, соответствующие нормам пожарной безопасности, есть действующие запасные выходы, а персонал прошёл инструктаж, ущерб ограничится только повреждением или утратой имущества в пожаре. Но в реальности нужно обратить внимание на два момента.
Во-первых, не всегда используются отделочные материалы должных типов и не всегда полностью обеспечены пути для эвакуации, которыми можно воспользоваться сразу же. Иногда проблемы возникают из-за несоответствия норм у разных ведомств. Хрестоматийный пример — магазины ювелирных изделий. По нормам одного ведомства, должны быть надёжные решетки на окнах. По нормативам другого — решетки в случае опасности должны сразу сниматься. Современные технологии, конечно, позволяют сочетать эти требования, но итоговое решение оказывается не по карману большинству владельцев магазинов.
Во-вторых, покинув горящее здание, люди оказываются на улице, где в них может попасть молния. Поэтому нужно предусмотреть молниезащиту прилегающей территории.
Особенно много проблем возникает в жилых домах, так как нет эффективных рычагов воздействия, которые бы позволили принудить их жильцов соблюдать правила пожарной безопасности.
4. Нарушение работы объектов инфраструктуры
Удары молнии могут приводить к нарушениям в работе систем связи и энергоснабжения. Этот негативный эффект известен уже более 100 лет. А вот что привнесла современная цифровизация.
Сейчас управляющие компьютеры используются повсеместно. Если не принять специальные меры, то на них воздействуют не только прямые разряды молнии, но и индуцированное статическое электричество. Например, уже известны случаи, когда из-за действия молнии за сотни метров от места происшествия останавливались лифты или прекращалось водоснабжение, хотя электропитание исправно подавалось.
Особенно опасно воздействие молнии на современные транспортные средства, которые имеют цифровое управление, зачастую даже не продублированное механическими средствами. Например, известны случаи остановки высокоскоростных поездов в результате удара молнии только потому, что завис управляющий компьютер. Естественно, прогресс не остановить, но при разработке систем управления приходится иметь в виду необходимость молниезащиты, даже когда речь идёт не о самолёте, а о поезде. Но пока ещё в кабине транспортного средства есть люди, управляющие им и способные взять на себя управление в случае отказа автоматики. А что будет, когда наступит эра беспилотных транспортных средств? Это означает, что уже в ближайшем будущем придется серьёзно продвинуть вперёд науку о молниезащите.
5. Психологическое воздействие на людей и животных
Удар молнии вблизи человека, даже если это явление природы не привело к физическому воздействию на его тело — большой стресс. В будущем он может привести к развитию фобий. Собственно, такая проблема была всегда. Но в наши дни она усугубляется большими информационными потоками, способными закрепить фобии в сознании человека. Современный кинематограф для повышении прибыльности активно эксплуатирует страхи зрителей, а компьютерные технологии позволяют очень красочно показать действие молнии на экране. Интернет, особенно социальные сети, является практически идеальной средой для распространения всевозможных «страшилок».
Молний боятся также домашние животные, особенно собаки. Большой проблемой является убегание в грозу собак от хозяев. В том случае, если собака была специально натренирована защищать хозяина, попадание её в незнакомую среду в сочетании со стрессом может привести к её агрессии против окружающих.
Выводы
Для защиты от перечисленных воздействий молнии и грозы, как правило, приходится иметь дело с ведомственными инструкциями, либо с большим количеством разрозненных норм. Скажем, молниезащита для хранилищ взрывоопасных веществ регулируется ведомственными инструкциями и стандартами организации. Обязательных норм по молниезащите частных домов на селе в нашей стране просто нет. А что касается молниезащиты мест скопления людей на открытом воздухе, например, в парках, то здесь приходится каждый раз искать новые подходы.
Особенно сложно защищать объекты от вторичного действия молнии, а ведь, в связи с повсеместной цифровизацией, такое воздействие становится очень опасным. Для всего этого требуются опытные специалисты с хорошей подготовкой. Инженерное бюро, которое проектирует молниезащиту, должно иметь навыки и опыт по самым разным проектам, поскольку требуется обеспечить молниезащиту как в зданиях, так и на прилегающих территориях. Обращайтесь в ZANDZ.com, и вы получите решения, реализация которых позволит надежно защитить ваши объекты от самых разнообразных воздействий молнии, как первичных, так и вторичных.
Опасна ли молния в большом городе?
Наиболее опасной молния является тогда, когда застаёт человека на большом открытом пространстве или в лесу — это общеизвестный факт. В современном крупном городе оказаться во время сильной грозы вроде не так страшно. Повсюду установлены молниеотводы, высокие здания «принимают» на себя природную стихию. Но не всё так просто, и современный мегаполис, на самом деле, весьма уязвим к действию молнии.
Импульсные помехи
Современная техника очень часто содержит встроенные управляющие компьютеры. Под действием молнии возникают импульсные помехи, которые обычно проникают в квартиры через провода электропитания. К выходу из строя управляющего компьютера это приводит редко. Гораздо чаще происходит сбой в выполнении программного обеспечения. Тогда вернуть устройство в нормальное состояние может только нажатие на кнопку перезагрузки, а, если такой не имеется, то отключение электропитания на время с последующим включением.
Это очень распространённое воздействие молнии, на самом деле. Многие из нас сталкивались с тем, что в грозу «зависает» сложная домашняя техника. Причём не только устройства типа точки доступа Wi-Fi, но и, скажем, стиральная машина. И такое явление наблюдается даже тогда, когда молния ударила где-то далеко, может быть, вообще за городом, но есть путь распространения мощной импульсной помехи.
Но временная остановка работы стиральной машины не так страшна, как, скажем, зависание компьютера, управляющего лифтом. Могут быть перебои с телефонной связью, доступом в Интернет или кабельным телевидением, так как для полной перезагрузки соответствующего оборудования зачастую требуется личный визит обслуживающего персонала на объект.
Пример фильтра, подавляющего помехи в сети электропитания
Перечисленные проблемы решаются двумя способами. Во-первых, на линии электропитания ставятся специальные фильтры, блокирующие импульсные помехи. Следует различать системы, предотвращающие импульсные перенапряжения и системы, подавляющие импульсные помехи — они основаны на разных принципах работы. Во-вторых, в управляющих компьютерах предусматривается возможность дистанционной перезагрузки без участия обслуживающего персонала, либо автоматической перезагрузки при обнаружении сбоя.
Аварийные ситуации, приводящие к выходу из строя оборудования
Импульсные перенапряжения могут быть связаны с попаданием молнии в кабель электропитания, с наводками на провода электропитания со стороны металлических элементов здания, в которые попала молния, а также с коммутацией в электрических сетях в связи со срабатыванием защиты. Продолжая аналогии с лифтом, можно сказать, что в таком случае есть вероятность уже не зависания, а полного выхода их строя управляющего компьютера. То есть не просто потребуется визит лифтера, но ещё дом как минимум несколько дней будет жить без лифта, так как потребуется заказать новое управляющее оборудование, установить и настроить его. Конечно, в современные электронные управляющие устройства встраивается защита от импульсных перенапряжений. Но, во-первых, производитель часто в ее выборе идет на компромисс ради снижения цены изделия. А, во-вторых, встроенные системы защиты обычно рассчитаны на то, что управляющее устройство установлено правильно, а молниезащита соответствует принятым нормативным документам. Но на практике ситуация бывает и иной. Высокая стоимость оборудования и затраты, связанные с его простоем заставляют задуматься об установке дополнительных средств защиты и правильной организации молниезащиты и заземления.
Самая опасная авария — отгорание нулевого провода. Она приводит к долговременному воздействию высокого напряжения (около 400 В) на установленное в доме оборудование. Также возможно появление опасного напряжения на металлических деталях оборудования, соединенных с заземленным проводом в том случае, если полноценное заземление заменяется занулением (как например, в домах старой постройки). Причем всевозможные сетевые фильтры помех, а также большинство устройств защиты от импульсных перенапряжений защитить аппаратуру и людей от длительного воздействия высокого напряжения в такой ситуации уже не могут. Отгорание нулевого провода — одна из весьма распространенных причин пожаров в жилых домах.
Одна из распространённых причин отгорания нулевого провода — неправильная организация заземления и молниезащиты.
Перебои в энергоснабжении
Без электричества, конечно, какое-то время прожить можно, но на электропитание в наше время завязано все больше жизненно важных вещей. Неприятно, когда отключение происходит внезапно, что бывает при ударе молнии.
Разрядник, устанавливаемый на ЛЭП для защиты от ударов молнии
Наиболее распространённый случай сбоя в электроснабжении, особенно часто встречающийся в домах частного сектора — ложное срабатывание УЗО или дифференциального автомата. В том случае, если в здании нет контура заземления, либо он неправильно установлен, при ударе молнии вблизи здания может возникнуть разность токов в питающих проводах. Система защиты воспринимает такое событие как протекание опасного тока через человеческое тело и отключает электропитание. Одна из мер борьбы — выполнение контура заземления в здании по всем правилам. Об этом подробнее можно прочесть, например, здесь.
Воздушные линии электропередачи часто встречаются в наших городах. Конечно в неё может попасть молния. Тогда на подстанции сработают предохранители. Но, если речь идёт о линиях высокого напряжения, всё не так просто, как в бытовом электрощите — вернуть энергоснабжение просто щелчком ручки защитного автомата не получится. Специалисты должны на месте оценить ситуацию, можно ли снова включить подачу электроэнергии и затем приводят в действие довольно громоздкий аппарат, замыкающий контакты, через которые к потребителям идёт ток.
Последствия прямого попадания молнии
В условиях крупного города получить прямое попадание молнии человек может главным образом в парках, а также на заброшенных пустырях. Наличие заброшенных, никак не огороженных пустырей в городе — вопрос уже не молниезащиты, а качеств управления городским хозяйством. Но вот в парке во время грозы может оказаться любой житель мегаполиса, даже если он не сколонен к экстремальным приключениям.
Мероприятия по обеспечению молниезащиты обязательны для аттракционов больших размеров
К сожалению, в отечественных нормах молниезащита парков отдельно не прописана. Но опытный проектировщик может организовать молниезащиту парка, руководствуясь и существующими нормами, так как парк вполне можно классифицировать, как и другие объекты, подлежащие молниезащите. Весьма ценный опыт такого проектирования изложен здесь.
Также возможно попадания человека в зону шагового напряжения, растекающегося от неправильно организованного заземления. Один из вариантов — установка заземлителя там, где часто ходят люди. Такое возможно, увы, даже в большом городе. Бороться с этим можно путём соблюдения правил, а также применением качественных систем заземления с большим сроком службы, параметры которых слабо меняются во времени.
Следует иметь в виду, что гибель и увечья людей в результате неправильно сделанного заземления либо его отсутствии наказывается согласно УК РФ по статье «Преступная халатность».
Выводы
Современное городское хозяйство все больше насыщено цифровыми технологиями. Это делает его более уязвимым к импульсным помехам и сбоям в работе оборудования. Вот почему правильно сделанное заземление теперь обеспечивает безопасность не только как средство защиты от силового воздействия, но и как средство защиты от помех.
В современных городах большое внимание стало уделяться местам отдыха людей, в частности, паркам. Но делая дизайн «как в Европе» и организуя в парке модные мероприятия, не следует забывать и защите находящихся на отдыхе людей от удара молнии.
При этом нормативная база по молниезащите по обоим направлениям, увы, безнадежно отстала от жизни. Это, конечно, не означает, что нужно отказываться от действующих норм — в них заложены результатвы многолетних исследований, а физика молнии с тех времен ведь не изменилась. Но применение разработанных несколько десятилетий тому назад норм в наше время требует определённого опыта. Поэтому для проектирования систем молниезащиты в большом городе лучше обратиться в организацию, где накоплен большой опыт и есть квалифицированные специалисты, а, именно, в технический центр Zandz.com.
Может ли молния ударить в окно?
Молнии могут происходить как в самих облаках (внутриоблачные молнии), так и ударять в землю или другие объекты (молнии облако-земля). Разряд молнии движется по пути наименьшего сопротивления, по материалам с высокой электропроводностью.
В первую очередь удару молнии подвержены высокие дома, а также выступающие предметы на кровле дома – теле и радиоантенны, трубы, башни, флюгеры и прочее. Последствия – возгорание, разрушение, выход из строя электронного и электрического оборудования. В открытом пространстве молния может ударит в высокое дерево. Но бывают случаи, когда молния залетает в открытое окно.
Существует два типа молнии: линейная и шаровая.
Линейная молния
Самый распространенный тип молнии – линейная. Этот тип молнии хорошо изучен и его возможно воспроизвести искусственно. Линейная молния, где ток идет прямолинейно, это и есть переменный ток, который открыл Тесла и ввел его в нашу жизнь.
Поражение такой молнией человека внутри здания практически невозможно. Молния бьет в самые высокие точки объектов, которые проводят ток, к примеру металл или тело человека. Затем ее энергия проходит через эти материалы и гасится материалами, не проводящими ток – дерево, резина, пластик, земля и т.д. Возможен вариант, когда молния образовалась в стороне от дома под углом к горизонту, и разряд произошел в сторону окна дома.
Шаровая молния
Шаровая молния представляет собой яркий светящийся сгусток плазмы, где ток идет по кругу образуя шар – отсюда и название. Размеры шаровой молнии могут начинаться от размера грецкого ореха до футбольного мяча. Этот тип молнии до сих пор изучается и не был получен искусственным путем. Шаровая молния от линейной может отличаться «поведением», она может застывать в воздухе, но затем будет двигаться по прямой к интересующему предмету, именно поэтому шаровая молния гораздо опаснее линейной.
Если окно закрыто
Линейная молния распространяется по пути тока, по наименьшему электрическому сопротивлению. На пути молнии будет оконный пластиковый или деревянный профиль, или стекло. Они являются диэлектриками и не проводят ток. Сила молнии сойдет на нет.
Шаровая молния, приблизившись к стеклу, в дальнейшем удаляется от него. Но по словам некоторых очевидцев, шаровая молния может пройти через стекло, оставляя в нем отверстие размером 3-5 см, хотя доказанных случаев нет.
Если окно открыто
Если окно открыто на распашку, проход линейной молнии в дом теоретически возможен. В этом случае молния ударит в предмет внутри помещения, который будет лучшим проводником электричества. Если человек будет стоять вплотную к окну, он может пострадать. Линейная молния вряд ли влетит в пластиковое окно в режиме проветривания, когда створка откинута вверху.
Шаровая молния может проникнут в помещение не только через открытое окно, но и через щели в фасаде, особенно, если в помещении будет сквозняк. Далее она также, как и линейная ударит в объект, притягивающий ее – являвшийся проводником тока.
Чтобы обезопасить себя и близких, находящихся в помещении, даже от гипотетически возможного удара молнии, необходимо вовремя, а лучше – до грозы: закрыть все окна и двери, выключить электрические приборы, отсоединить антенные кабели и отойти от окон.
На крышах располагают мансардные окна. Они немного выступают за пределы плоскости кровли, но вероятность попадания в них молнии невелика. Возможные варианты соответствуют ситуациям с обычными окнами. Необходимо придерживаться тех же норм безопасности, что и к стандартным окнам. Современные пластиковые или деревянные окна и двери в закрытом состоянии надежно защитят от проникновения шаровой или линейной молний, но профилактические меры безопасности необходимо соблюдать.
Берегите себя и своих близких!
Приобрести и установить качественные пластиковые окна вы всегда можете у нас: г. Ижевск, ул. Кирова, 8Г
+7 /3412/ 22 00 44
Дополнительно
Дополнительная вкладка, для размещения информации о статьях, доставке или любого другого важного контента. Поможет вам ответить на интересующие покупателя вопросы и развеять его сомнения в покупке. Используйте её по своему усмотрению.
Вы можете убрать её или вернуть обратно, изменив одну галочку в настройках компонента. Очень удобно.