Cтраница 4
![]() |
Соединение азота с кислородом та в равновесии очень мало - около 0 6 % ( объемных. Не трудно получить искусственную молнию в установке, изображенной на рисунке 9. [46] |
Она возможна благодаря тому, что температура воздуха в канале молнии повышается до нескольких тысяч градусов. [47]
Несколько большую опасность представляет выплавление металла в месте соприкосновения с каналом молнии, температура которого очень высока. Расчеты и эксперименты показывают, что наиболее мощные грозовые разряды могут повести к выплавлению металла на глубину нескольких миллиметров. [48]
Во время грозового разряда в течение примерно 100 икс в канале молнии проходит электрический ток величиной 100 - 200 кА и достигается температура выше 30000 С. Чрезвычайно быстро ( почти мгновенно) нагретый воздух расширяется, формирует мощную взрывную волну, проносящуюся с огромной скоростью и большим звуковым эффектом. Возникающее при этом атмосферное электричество оказывает тепловое, механическое ( прямой удар молнии) и электромагнитное ( вторичное проявление атмосферного электричества) воздействие на здания, сооружения, технологическое оборудование, коммуникационные линии и другие объекты. Огромный электрический заряд молнии, проходя при соответствующих условиях через токоот-вод, трубопроводы, электрические провода, выделяет большое количество тепловой энергии и может мгновенно расплавить, разрушить, испарить поражаемые объекты. [49]
![]() |
Зоны защиты молниеотводов. а - одиночного стержневого. б - одиночного тросового. [50] |
Чтобы смесь не воспламенялась при восприятии разряда молнии грозозащитным устройством резервуара, необходимо канал молнии соприкасать с молниеприем-ником вне сферы распространения взрывоопасных концентраций. [51]
В работе [866] приводятся данные, свидетельствующие о реальном существовании периодических колебаний в канале молнии. В этой работе изучались тепловые эффекты, связанные с разрядом молнии на заземленный электрод. Было установлено, что ток нагревал поверхность электрода до температуры его плавления. [52]
Это очень грубая оценка, но она позволяет понять, что воздух в канале молнии сильно ионизуется. Энергетические потери в образуемой плазме в большой степени связаны с излучением, которое ограничивает дальнейший рост температуры. Обычно считается [85, 136], что температура в ка-пале молнии составляет 30 000 К. [53]
![]() |
Функция распределения амплитуд токов. [54] |
При этом волновые сопротивления провода г приняты по табл. 1, а волновое сопротивление канала молнии взято равным 600 Ом. [55]
При грозовом разряде в течение короткого времени при токе молнии 100 - 200 кА в канале молнии развивается температура до 30000 С. Ток молнии производит тепловое, электромагнитное, а также механическое воздействие на те объекты, по которым он проходит. Молвая может вызывать электростатическую и электромагнитную индукцию. Электростатическая индукция проявляется тем, что на изолированных металлических предметах наводятся опасные электрические потенциалы, вследствие чего возможно искрение между отдельными металлическими элементами конструкций и оборудования. Электромагнитная индукция обусловлена быстрыми изменениями значения тока молнии в металлических незамкнутых контурах, в результате чего в них наводится электродвижущая сила, что приводит к опасности искро-образования в местах сближения этих контуров. [56]
Началу второго и последующих импульсов также предшествует процесс, называемый стреловидным лидером, который восстанавливает проводимость канала молнии. Из этих цифр видно, что за время порядка нескольких миллисекунд степень ионизации, температура и проводимость канала успевают резко ( на несколько порядков) уменьшиться, а за время 100 мс всякие следы канала молнии исчезают настолько, что следующий разряд происходит в другом месте. [57]
Средством защиты от прямых ударов молнии служит молниеотвод - устройство, рассчитанное на непосредственный контакт с каналом молнии и отводящее ее ток в землю. Молниеотводы разделяются на отдельно стоящие, обеспечивающие растекание тока молнии минуя объект, и установленные на самом объекте. [58]
![]() |
Вероятность перехода импульсного перекрытия в силовую дугу. [59] |
При разрядах молнии в землю в окрестности линии в проводах возникает переходный процесс, вызванный электромагнитным полем канала молнии. В результате этого не только создается напряжение на изоляции линии за счет электромагнитного влияния этого поля, но и образуются блуждающие волны, распространяющиеся в обе стороны от места удара. [60]