Укротяването на мълнията
Човек може да защити живота и дома си от небесното електричество
Проф.д.т.н.инж. Стефан Илиев
Prof.Iliev@svirski.com
България е в регион със силно проявена гръмотевична дейност. Между облаците и предметите по земята се създават по индукционен път противоположни електрически заряди. Между тях се създават условия за пробив и изравняване на електрическия потенциал. Получава се електрическа дъга - светкавица, и звуков ефект - гръмотевица.
Всички предмети с по-добре проводимост от въздушната среда / метали, мокри дървета, тела на живи същества и др. / са по-подходящи за преминаване на светкавицата при ефекта на изравняване на потенциала между облак и земя. Безопасността изисква да се освободим от всички метални предмети, които намаляват електрическото съпротивление на тялото.
При удар от мълния сърцето на пострадалия може да спре. Само незабавната помощ на място е животоспасяваща - трябва да се направи изкуствено дишане и масаж на сърцето.
ПРИ БУРЯ ОПАСНИ СА:
- горска периферия с високи дървета
- върховете на могили и дюни
- метални огради - те биха могли да проведат тока от мълния на стотици метри
- самостоятелни дървета със стърчащи навън клони.
ПОДХОДЯЩИ УБЕЖИЩА:
- в автомобил / възможно най-сигурна защита /
- в сграда, но встрани от метални предмети в нея
- в гора, като разстоянието до дънера и ниските клони да е възможно не по-малко от 3 - 5 м.
ГРЕШНО ПОВЕДЕНИЕ:
- да стоите в края на гора или под отделни дървета
- ако сте група, да стоите близо един до друг
- да се допирате до метални предмети.
Известният английски физик и химик Майкъл Фарадей доказва, че в така наречения Фарадеев кафез / от метална плътна или мрежеста обвивка / външното електромагнитно поле, включително и мълнията, няма поразяващ ефект.
Практически полезно е познаването и на факта, че интервалът между светкавицата и гръмотевицата дава информация за близостта на попадение на мълнията. Една секунда интервал съответства на около 330 метра от мястото на падналата мълния. При интервал под 5 сек опасността е много голяма. Тя може съществено да бъде намалена, ако се клекне в ненаводнена падина с ръце около краката, а стъпалата да са едно до друго.
НА ПЪТ
Когато се пътува с кола, автобус, камион, трактор, влак, металната конструкция на превозното средство действа като Фарадеев кафез и предпазва пътниците от мълния.
Случва се мълния да улучи самолет във въздуха или на земята. Обикновено това е без последствия заради ефекта на Фарадеевия кафез. Но мълнията може да повреди електронни елементи на борда и с това да внесе смут в управлението.
Колоездачът, изненадан от буря, е най-добре да потърси убежище в къща, под стоманен или железобетонен мост и да помни, че не бива да се опира до велосипеда. В най-лошият случай поне трябва да слезе от велосипеда / или мотора /, да се отдалечи от него и да приклекне в падина.
Ако сте с кола, Фарадеевият принцип ви защитава, но при попадение на мълния съществува опастност за колелата. Гумите са добър изолатор, но могат да получат повърхностна или по-дълбока повреда от отделената топлина. Затова на водачите се препоръчва:
- да спрат или поне да намалят скоростта до минимум
- да приберат антената като най-високата точка на колата
- да не напускат затвореното превозно средство, докато бурята отмине.
НА ПОЛЕТО
Тук съществуват две опасности:
- от директно улучване от мълния - когато човек е на най-високия пункт в околността
- мълния да падне в непосредствена близост. Тогава тя действа индиректно върху човека, защото токът в земята се разпространява във всички посоки и причинява т.нар. крачно напрежение между долните крайници. Практически то е опасно до около 20 м от мястото на падналата мълния. Преминалият ток през тялото на човек може да предизвика обгаряния, парализа или смърт. Този риск може да бъде съществено намален, ако се клекне.
Крави, коне и други големи четириноги при индиректна мълния са по-застрашени от хората, тъй като крачното напрежение и разликата в напрежението между предните и задните крака е значително по-голямо.
НА КЪМПИНГ
Опасността от мълния при пребиваване в палатка се намалява при правилен избор на място. Това може да стане с приложението на малки, прости, обаче ефективно действащи мерки:
- никога до стълбове, горски покрайнини или самостоятелни дървета
- опасно е на хълмове и открити равнинни терени
- подходящо е в гора под голяма група дървета, като отстоянието от дървото да е минимум 3 м.
- при буря да се клекне на сухи изолиращи части - матраци например, възможно отдалечени от палатъчните рейки. Да не се допира до стените на палатката.
В каравани с метална обвивка защитата е като в автомобил. Трябва обаче:
- отварящите се части на покрива да са затворени
- да се изключи външното електроснабдяване и кабелният вход от контакта при минимум 1 м от караваната
- да се прекъснат останалите проводници и кабелни входове например за телефон. Антената да се заземи през метална конструкция и проводник с метално колче.
В ПЛАНИНАТА
Бурите в планината са опасни, защото там се развиват твърде бързо. Преди всяка екскурзия трябва да се получи информация за прогнозата за времето и за спецификата на климата, включително и от местните хора.
ОКОЛО И ВЪВ ВОДЕН БАСЕЙН
Езерата и реките са общо взето по-опасни от морето. Морската вода е по-солена и с по-малко съпротивление и затова токът на мълнията се отвежда много по-добре.
Чадърите и стърчащите навън предмети увеличават опастността от директна мълния, затова тези предмети се оставят легнали на земята при буря.
Къпането или газенето във вода по време на буря е животоопасно. Мълнията може в кръг от 10 - 20 м от мястото на падането й да парализира или убие. Затова при първите признаци на буря веднага да се напусне водата.
При сърфиране и гребане близко до брега трябва по най-бърз начин да се върнем на брега и да потърсим защита в автомобил или сграда.
При отдалеченост от сушата подходящо е да клекнем в лодката или прегърнем мачтата върху дъската на сърфа и да седнем наведени, за да намалим опасността от директна мълния.
При риболов въдицата се прибира и се търси защитено място.
При моторни или с платна стоманени яхти съществува оптимална защита според Фарадеевия принцип. Все пак резервоарът с горивото трябва добре да е електрически свързан с корпуса, за да няма опасност от пожар или експлозия при мълния.
При дървени или от полиестер платноходи с външен метален кил или метален меч мълнията попада почти винаги в мачтата и тя е пътят на тока. Опъвателните и опорни стоманени въжета са като отводители само ако диаметърът им е минимум 6 мм и са свързани с металния кил. Ако мачтата е алуминиева, достатъчно е проводима връзка между мачтовата пета и металния кил. Универсалните съвети са:
- по време на буря никога не стой на палубата
- не се допирай до никакви въжета и други метални предмети
- при наличие на гръмозащита редовно контролирай, но не по време на буря, изправността на връзките с мълниеотводителя.
В СГРАДА
Несъмнено сградата предлага добра защита. Оптималният вариант е, ако е с гръмоотвод. Ако няма, за да се получат повече проводими пътища за паднала мълния, могат да се използват металните части на сградата: улуци, водосточни тръби, отоплителна система, водоснабдителните тръби, както и електроснабдителният кабел и железобетонната арматура. Всички тези съоражения, включени съответно със заземителното устройство, ще отведат добре тока на мълнията.
Въпреки тази външна защита на сградата за електрическите и комуникационни съоражения и хората вътре в нея не е осигурена напълно безопасна работа. Можем ли да гледаме телевизия, да слушаме радио, да телефонираме, да ползваме компютри и битовите уреди при буря? Отговорът на тези въпроси зависи от нас - дали ще защитим съответните съоражения от атмосферни пренапрежения с допълнителни защитни апарати.
Причините за пренапрежения са мълниите и превключванията в електрическите мрежи. В диаметър от 1,5 км от попадението на мълния, съвременните чувствителни електронни елементи на съораженията могат да бъдат повредени или разрушени. Изолацията на електрическите съоражения не може да издържи на индуцираните / до десетократно по-високи от допустимите / атмосферни и комутационни пренапрежения.
Съвременните битови съоражения и техника за офиса - перални, печки, телевизори, телефони, факсове, компютри, са наситени с електроника. Традиционните защити, като максимално токова и напреженова, не реагират на споменатите атмосферни и комутационни пренапрежения. Отстраняването или намаляването на този риск предполага използването на целенасочена защитна апаратура / т.нар. арестори /, каквато се предлага у нас от редица водещи фирми. Аресторът отрязва - отвежда към земята, максимума на пренапреженовата вълна до ниво, поносимо за изолацията на електрическия потребител.
Пренапреженовата защита се изгражда на три нива. Първото се монтира в главното табло / входа / на сградата, второто в етажните табла на високите сгради, третото - непосредствено пред потребителите. Много често защитните апарати от трето ниво са комбинирани - защитават потребители, свързани с елмрежа и със съобщителна / телефонна, телевизионно кабелна, антенна и др. / мрежа. Цените на комбинираните локални защитни апарати са 100 - 200 лв. Включването само на трето / локално / ниво води до частична защита, тъй като не обхваща най-мощните пренапреженови вълни при директно или близко попадение на мълния.
Много хора се питат опасно ли е вземането на душ по време на буря. Риск има, когато металните водни тръби не са правилно заземени. При мълние - попадение може малка част от тока в своя път към земята да мине през водните тръби и човека. Предвид вероятността от подобни възможности къпането не е напълно безопасно.
Ползването на мобилните телефони в условията на атмосферна активност обаче следва да се приеме за безопасно, предвид технологичната и структурна реализация на мобилните комуникационни системи.
>> Още информация и публикации по темата >>
