Температура молнии
Точную температуру молний в современных реалиях науке пока сложно рассчитать. Прямой удар молнии (ПУМ) может расплавить электрический кабель или кровельное покрытие, вызвав тем самым возгорание. Ученые из Китая обнаружили математическую связь между интенсивностью тока и температурой внутри молнии.
Молния — это электрический разряд между заряженными облаками и земной поверхностью или между двумя заряженными облаками. Как правило, она появляется во время грозы, когда различные заряды накапливаются в атмосфере.
Причина возникновения молнии заключается в том, что облака содержат заряды разной направленности. Когда заряды становятся достаточно высокими, они начинают искать пути для выравнивания своих зарядов, приводя к возникновению электрического разряда в виде молнии.
Когда происходит разряд молнии, его сила может достигать миллионов вольт, и ток может достигать сотен тысяч ампер.
Расчеты температуры молнии
Хотя каждый день на Земле происходит приблизительно 100 000 ударов молнии. Случайность происшествий не дает ученым эффективно или систематически изучать их.
В лабораторных испытаниях при помощи системы генерации импульсных токов, были воспроизведены искусственные молнии с токами до десятков тысяч ампер. Естественный удар молнии обычно несет в среднем 20-30 000 ампер тока. Конечно, есть и другие факторы, такие как размер и настройка естественной молнии, которые не могут быть воспроизведены в лаборатории, но только с точки зрения чистого выходного тока, молния, генерируемая устройством, может дать ответы на существующие вопросы. Во время испытаний были воспроизведены молнии с температурой до 17000 градусов по Фаренгейту, что в два раза выше, чем у поверхности Солнца. При таких высоких значениях ни один термометр либо не выдержит, либо не отреагирует достаточно быстро, чтобы зарегистрировать температуру удара молнии. К счастью, в молнии присутствует такое явление как свет. Ученые смогли записать температуру молнии в течение миллисекунды, измеряя интенсивность света на различных длинах волн. После удара молнии в одно и то же место исследователи пришли к выводу, что соотношение между током и температурой молнии является в высокой степени логарифмическим, что означает о разности температур между ударами молнии с 1000 и 10000 ампер аналогична разнице температур с 10000 и 100 000 ампер. Этот результат является убедительным доказательством предыдущих теоретических прогнозов, которым не хватало поддержки данных.
Температура молнии выше температуры солнца
Температура на поверхности Солнца составляет около 5 500 К (5 226,85 °C). В центре Солнца температура достигает 15 миллионов К (14 999 726,85 °C).
На самом деле, молния создает гораздо более высокие температуры, чем Солнце. Температура молнии достигает 30 000 К (29 726,85 °C), что в 5 раз превышает температуру на поверхности Солнца.
Система молниезащиты и температура молнии
Молнии образуются при разряде электрического поля между облаками или землей. Этот процесс сопровождается высоким напряжением и электрическим током, который может достигать миллионов ампер. В результате энергия, выделяющаяся в момент молнии, может быть равна энергии, которая выделяется за несколько месяцев в солнце. Но в молнии этот процесс длится всего несколько долей секунды.
Все элементы молниезащитных систем, должны быть выполнены из не горючих или огнестойких материалов. Обычно это оцинкованная, омедненная, медная или нержавеющая сталь, а также огнестойкие полимеры. Крепления молниепримников и токоотводов выдерживают кратковременное температурное воздействие молнии.
Согласно действующим нормативным документам РД 34.21.122–87 ИНСТРУКЦИЯ ПО УСТРОЙСТВУ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ и СО 153-34.21.122-2003 “ИНСТРУКЦИЯ ПО УСТРОЙСТВУ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ И ПРОМЫШЛЕННЫХ КОМУНИКАЦИЙ” прокладка токоотводов молниезащиты по горючим поверхностям выполняется с выдерживанием нормированного расстояния токоотвода от поверхности.
По негорючим материалам допускается прокладывать токоотводы в плотную к поверхности.
Использование металлической крыши в качестве молниеприемника, возможно с оговорками:
- если необходимо сохранить целостность кровельного покрытия при ПУМ, то толщина металлических листов, их металлосвязь и отсутствие горючих материалов, должны регламентироваться инструкциям по молниезащите;
- если допускается частичное повреждение кровельного покрытия при ПУМ, то обязательным является отсутствие горючих материалов, наличие металлосвязи на всем протяжении кровельного покрытия.
Неверно спроектированная система молниезащиты, в лучшем случае, будет бесполезной и дорогой частью экстерьера вашего дома, здания или сооружения. В худшем случае будет представлять угрозу жизни, здоровью и финансовому состоянию владельцу недвижимости.
Для нивелирования высоких температур и токов молний, необходимо использовать только качественное, сертифицированное оборудование и руководствоваться действующими нормами и правилами. Во избежание ошибок работу по проектированию и установке молниезащиты следует доверить специалистам в данной отрасли. Наша организация занимается проектированием и установкой всех видов молниезащиты в Санкт-Петербурге и Ленинградской области.