Čo sa rozumie výbojom blesku - správou - praktickým elektrotechnikom
Mnoho kvalifikovaných elektrikárov sa zaoberá ochranou pred bleskom a jeho následkami. Preto je dôležité poznať základné vlastnosti a elektrické procesy okolo blesku.
Výboj blesku (Foto: pixelio.de)
Výboj blesku
Viditeľný elektrický výboj (vyrovnanie náboja) cez silne ionizovanú výbojovú cestu (bleskový kanál). Výboje blesku v zemskej atmosfére sa hovorovo nazývajú búrky.
Všeobecné
Búrky sú prirodzené a nevyhnutné poveternostné javy. V súčasnosti neexistujú prakticky žiadne zariadenia alebo procesy, pomocou ktorých by sa dalo zabrániť elektrickým výbojom v atmosfére (blesky). Búrky sú preto mimo ľudskej kontroly.
Výboje blesku spôsobujú, že sa molekuly vzduchu náhle rozpadnú. Dostávajú sa do krátkych, silne tlmených mechanických kmitov s obrovskou počiatočnou amplitúdou - viac či menej hlasno počuteľných ako tupý valivý zvuk (hrom). Pretože svetlo blesku prejde takmer 300 000 km za sekundu, zatiaľ čo zvuk hromu pokrýva iba 343 m (vo vzduchu pri 20 ° C), hrom vzdialenej búrky je vnímaný až oveľa neskôr ako blesk. Ak počuješ hrom z. B. 3 s po blesku je búrka vzdialená len asi 1 km.
Údery blesku do budov alebo štruktúr môžu napr. B. príčina:
- Zranenie alebo smrť živých bytostí v dôsledku elektrického kontaktu alebo krokového napätia,
- fyzické poškodenie (požiar, výbuch, mechanické zničenie, uvoľnenie chemikálií),
- Výpadok elektrických a elektronických zariadení alebo systémov v dôsledku elektromagnetických bleskových impulzov (prepätia).
Mrak a zemský blesk
V zemskej atmosfére neustále prebiehajú elektrostatické výboje, ktoré sa prejavujú vo forme blesku v nabitých oblakoch (cloudový blesk) alebo medzi mrakom a zemou (zemský blesk). Napätia sú až do 1 000 kV a prúdy sú 50 kA (špičková hodnota) a viac. Napriek pomerne dlhej niekoľkokilometrovej dĺžke bleskozvodu napr. B. z oblaku na zem sa rovnováha náboja zvyčajne uskutoční za 10. 100 μs.
V prípade bleskov na zem sa rozlišuje medzi zábleskami z mraku na zem a zo zeme na oblak, ktoré sa tiež nazývajú záblesky nadol a hore.
Záblesk nadol je iniciovaný predbežným výbojom (olovený blesk) smerujúcim nadol z nabitého mraku (búrkový mrak) na zem. Len čo dôjde k prekročeniu dielektrickej sily vzduchu, zo zeme smerom k majáku vyrastú výboje lapača. Ak sa výboje zhodujú s hlavou majáka, maják sa náhle vybije. Blesk nadol sa väčšinou vyskytuje v rovnom teréne a v relatívne nízkych štruktúrach. Ľahko ich spoznajú vetvy otočené k zemi.
Blesk nahor začína vedúcim bleskom, ktorý rastie proti nabitému mraku a je spúšťaný veľmi vysokými a exponovanými uzemnenými objektmi, napr. B. Televízne veže, zhasne. V takom prípade prúdi bleskový prúd (nárazový prúd) zo zeme do búrkového mraku. Blesk smerom hore spoznajú vetvy smerujúce k mraku.
Frekvencia búrok
V Nemecku každoročne padne takmer milión bleskov. V letných mesiacoch júl a august je priemerne päťkrát viac búrok ako v zimných mesiacoch december až február. Okrem toho sa zo severu na juh zvyšuje počet ročných dní búrok1) (tendencia búrok) a bleskov. Na štvorcový kilometer (hustota blesku Zeme). V Severnom ľadovom oceáne a na severnom póle prakticky nie sú búrky. Naproti tomu v Baltickom a Severnom mori s asi 20, v stredomorskom regióne s asi 30 a v trópoch, z. B. v strednej Afrike možno očakávať v priemere až 140 dní búrok ročne.
1) Deň búrky je deň, v ktorý pozorovatelia počasia alebo meteorologické stanice (systémy detekcie bleskov) zaznamenali počas dňa (24 hodín) búrku. Je irelevantné, či ide o silnú búrku, napríklad s niekoľkými stovkami prudkých výbojov blesku, alebo možno o neškodnú zimnú búrku iba s jedným bleskom za deň.
Autor: R. Muller
Tento článok si môžete prečítať v našom špecializovanom archíve.