Pasirūpinti saugia žaibosauga

2011-12-29

Nukreipkite perkūno strėles

 

Žaibas − natūrali gamtinė elektros iškrova, įvykstanti per audrą. Matomą žybsnį lydi trenksmas ir elektromagnetinis spinduliavimas. Žaibą sukelia elektrinė debesų poliarizacija, per kurią apatinė debesies dalis įsielektrina neigiamai, o viršutinė − teigiamai. Formuojantis žaibui, iš debesies link žemės atkeliauja pirminė debesies iškrova, o jai priešpriešiais − pirminė žemės iškrova. Šios iškrovos (jonizuoto oro takai), palyginti su vėlesniais reiškiniais, yra beveik nematomos. Joms susitikus, srovė daug kartų padidėja ir trenkia antrinė, ryškiai matoma iškrova, kuri paprastai ir yra vadinama žaibu. Žaibo viduje temperatūra apie penkis kartus aukštesnė nei Saulės paviršiuje. Žaibuojant girdimą garsą sukelia žaibo kelyje greitai besiplečiantis įkaitęs oras. Apsisaugoti patiems bei apsaugoti savo turtą nuo šio gamtos reiškinio galima tik kontroliuojant jo kelią, šiuo atveju padeda žaibolaidžiai, tačiau renkantis tokią įrangą reikėtų atkreipti dėmesį į jos funkcionalumą. Tradiciniai vadinamieji Franklino bei Faradėjaus sistemų žaibolaidžiai nebelaikomi efektyvia sistema, be to, ir šiuolaikiniai modernūs pastatai turėtų būti aprūpinti tinkama, šiuolaikinius standartus atitinkančia žaibosaugos įranga.

Natūralus fenomenas

Griaunamoji žaibo trenksmo jėga − vienas įspūdingiausių gamtos fenomenų. Linijinis žaibas – ilga elektros kibirkštis, turinti labai didelę elektros iškrovą, kuri atsiranda susidarius skirtingiems potencialams tarp audros debesų ir žemės. Žaibo blyksnyje susikaupusios įtampos, siekiančios iki 200 kV, rezultatas − 250 kA iškrova. Žaibo poveikis gali būti dvejopas:

  • tiesioginis žaibo išlydis;
  • išlydžio metu visais dažniais kintantis magnetinis laukas.

Dauguma (apie 95 proc.) žaibų – vadinamieji neigiami žaibai, trenkiantys iš neigiamai įkrautos apatinės debesies dalies. Dauguma tokių žaibų trunka apie ketvirtį sekundės, elektros srovė juose siekia apie 30 kA, o įtampa − apie 100 MV. Žaibo energijos pakaktų šimto vatų elektros lemputei šviesti apie du mėnesius. Labai retai (apie 5 proc. atvejų) pasitaiko teigiamas žaibas, trenkiantis iš aukščiau žemės atžvilgiu esančios teigiamai įkrautos debesies dalies. Tai daug stipresnis žaibas, kurio metu srovė siekia 300 kA (apie dešimt kartų daugiau), jo įtampa gali viršyti vieną gigavoltą (1 000 MV). Teigiamas žaibas trunka daug ilgiau (iki keleto sekundžių). Kai kurių tokių žaibų energijos pakaktų šimto vatų elektros lemputei šviesti net 95 metus. Pasitaikius teigiamam žaibui sukeliamas stiprus labai žemo (3–30 Hz) ir žemo (3–30 kHz) dažnio radijo bangų spinduliavimas. Teigiamas žaibas gali trenkti net keleto kilometrų atstumu nuo debesies. Jis dažniau pasitaiko per žiemos audras ir labiau tikėtinas audros pabaigoje.

Apskaičiuota, kad per vienerius metus žaibas vidutiniškai trenkia keletą kartų į vieną kvadratinį kilometrą. Paprastai žaibas trenkia į objektus, iškilusius virš žemės paviršiaus: pastatus, medžius

, stulpus arba žmones. Visame pasaulyje per metus žaibas užmuša kelis šimtus žmonių. Sekundinė energijos iškrova akimirksniu tampa pastatų, bokštų, medžių, elektronikos prietaisų, kompiuterinės įrangos gedimų bei suniokojimo priežastimi ir pridaro daug materialinės žalos. Taigi tiek apčiuopiami, tiek neapčiuopiami nuostoliai milžiniški. Todėl vis aktualesnė tampa žaibosaugos problema. Šiuo metu patikimesne apsauga nuo žaibo labiausiai domisi prekybos ir verslo centrų, gamybinės ir kitų visuomeninės paskirties pastatų savininkai. Tačiau žaibosauga aktuali visiems objektams, nuo individualių būstų iki oro uostų.

Žaibo formavimasis

Gausi turbulencija, susikaupusi grėsmingame audros debesyje, paverčia debesį milžinišku elektrostatiniu generatoriumi. Teigiama ir neigiama įkrova susikoncentruoja skirtingose debesies dalyse, kur jos sudaro milžiniškus potencialų skirtumus, kai jie pasiekia kritinio taško apie ½ - MV/mįkrovą, yra paleidžiama įspūdinga blyksnio iškrova, kurią mes atpažįstame kaip žaibą.

Pirmas blyksnis zigzagais nurėžia dangų keliaudamas link žemės 100 km/s greičiu ir ieškodamas pirmo jo kelyje pasitaikiusio kliuvinio. Savo kelyje jis palieka jonizuoto oro pėdsaką, kuris paruošia kelią pagrindinei bangai. Vėliau daugelis jos atšakų nunyksta keliaudamos link žemės, tačiau viena jų pasiekia tikslą visiškai šalia žemės, kur ją pasitinka ryški ilga šviesos „juosta“ iš artimiausio žemės taško − dažniausiai nuo aukščiau kitų iškilusio paviršiaus –statinio, medžio ar kitos smailės, kur potencialus nuolydis yra patogesnis nei kur kitur. Užtvirtinus reikiamą laidumo kelią didžiulis viršįtampio energijos protrūkis pasiekia žemę 10 proc. šviesos greičiu. Elektros srovė 10 000 A yra nešama aplink bangos šerdį tik keleto milimetrų spinduliu, oras tampa labai karštas, įkaitinamas iki 30 000 ºC temperatūros, tuomet jo griaunanti apraiška susiduria su šviesos greičiu virsdama trenksmu, kurį mes vadiname griaustiniu.

Sekdama pagrindinę teigiamą bangą, neigiama banga jonizuotu keliu keliauja žemyn iš debesies į žemę. Vėliau yra apie 20 ms pauzė, kol iškrovos vėl susitelkia ir toliau būna daugiau blyksnių į viršų ir apačią − dažnai trimis ar keturiomis bangomis, kartais daug daugiau, daugkartinės iškrovos vyksta kas 250 ms.

Keičiasi žaibosaugos suvokimas

Kaip matome iš minėtųjų procesų, saugant pastatus nuo tiesioginių žaibo išlydžių, būtina žaibą apačioje efektyviai pagauti į sumontuotą žaibo apsaugos sistemos įrenginį ir vėliau, kiek įmanoma mažiau sulaikant jo energiją, nukreipti žaibą į žemę. Žaibo apsaugos sistema būna montuojama ant įvairių struktūrų, sporto stadionų, komercinės paskirties pastatų, gamyklų, amunicijos bei sprogstančių medžiagų saugyklose taip, kad pastatas nebūtų suniokotas, išvengtų skaudžių materialinių nuostolių.

Norint įrengti žaibosaugos įrangą galima pasirinkti keletą sistemų: tradicines Franklino, Faradėjaus ar vadinamąjį aktyvųjį žaibolaidį („Early Streamer Emmision“ – ESE). Modernios technologijos bei žaibo elgsenos tyrimai padėjo sukurti pagerintą aktyvųjį žaibolaidį (ESE). Tokio tipo žaibosaugos įrengimai naudojami nuo 1985 m.

Dar 1973 m. Ispanijoje įsikūrusi viena pirmaujančių žaibosaugos įrangos kūrėjų bei gamintojų „Dena Desarrollos, SL“ siūlo šiandien moderniausią žaibosaugos sistemą – aktyvųjį žaibolaidį („Ingesco ESE“). Bendrovė ir jos padaliniai visame pasaulyje nuolat tobulina apsaugos nuo žaibo bei prevencijos įrangą, jos gamybą ir kuria integruotas apsaugos sistemas. Bendrovė laboratorijoje „Labelec“ nuolat atlieka su šia sritimi susijusius tyrimus, ir tai yra pagrindinė įmonės sėkmės priežastis. Jos darbuotojų patirtis bei kompetencija leidžia užtikrinti žaibosaugos įrenginių efektyvumą bei pasiūlyti moderniausius sprendimus šioje srityje.

Apsaugos nuo žaibo sistema „Ingesco ESE“

Šiandien bendrovė „Dena Desarrollos, SL“ siūlo naujausios kartos apsaugos nuo žaibo sistemą „Ingesco ESE“. Šis įrenginys susideda iš centrinės nuolydžio įvorės (pagamintos iš nerūdijančio plieno) ir generatoriaus (įlieto epoksidinėje dervoje). Jo viršutinėje dalyje sujungti vienas ar daugiau nerūdijančio plieno jonų spinduliavimo taškų, lemiančių efektyvesnę jonų gamybą. Tai ir yra įrenginio funkcionalumo paslaptis.

Šis įrenginys užtikrina potencialų skirtumus tarp kompleksinių įrenginių, kurie turi tą pačią įkrovą, kaip ir juos supanti aplinka bei nuokrypio mazgai, t. y. žemės potencija. Šie potenciniai skirtumai tuo didesni, kuo aukštesnis atmosferos gradientas, nustatantis žaibo srovės formavimosi galimybę.

Geresnį žaibolaidžio efektyvumą galima užtikrinti sukuriant galimybę aptikti audros fenomeno sukuriamą elektros lauką prieš spėjant jai įsikrauti ir iš anksto nustatant stiprią jonizaciją, aptinkamą aplink debesį. Tokiu būdu sistema „Ingesco ESE“ šią jonizaciją sukuria keliomis akimirkomis anksčiau ir turi daug intensyvesnį kelią nei tradiciniai žaibolaidžiai.

Šis jonizuotas kanalas − kelias galimai iškrovai iš debesies tiesiai į aktyviojo žaibolaidžio viršūnę. Kai vyksta iškrova, žaibo išlydis šiuo jonizuotu keliu keliauja tiesiai į pačią aktyviojo žaibolaidžio viršūnę. Vėliau ši energija nuvedikliais saugiai nuvedama į žemę. Aktyviojo žaibolaidžio apsaugos nuo žaibo pranašumai:

  • Patikimas, laboratorijoje bei praktikoje patikrintas veikimo principas bei didelis įrenginio efektyvumas pripažįstamas bei taikomas daugelyje Europos, Azijos, Malaizijos, Australijos bei kai kuriuose Pietų Afrikos regionuose.
  • Aktyviojo žaibolaidžio sistema dėl jos konstrukcijos paprastumo yra lengvai ir greitai montuojama, o tai leidžia išvengti įprastų tokioms tradicinėms sistemoms įrengti skiriamų nemažų išlaidų.
  • Be to, patys įrenginiai atrodo estetiškai ir nedarko bendros pastato fasado architektūrinės koncepcijos. Sistema nuodugniai patikrinta daugelyje Europos šalių laboratorijų.
  • Įranga bandoma srovės impulsais, siekiančiais 100 kA; bangos formos keliauja 10/350 ms greičiu. Tai atitinka NFC nustatytus reikalavimus.
  • Montavimas ir nuvediklių kiekis yra parenkamas pagal standartų STR 2.01.06:2003 reikalavimus.

Montuojant papildomai reikia:

  • 114041 – 5,8 m stiebo;
  • 111012 – stiebo adapterio;
  • 112021 – stiebo tvirtinimo komplekto;
  • 430001 – žaibų skaitiklio CDR-1 (mechaninio).


 

 

Rekomenduojami tiekėjai

Prysmian Draka

MEKA baneriukas 2016-07

SLO pataria

Naujienos el.paštu

Prenumeruok naujienlaiškį ir gauk patarimus, akcijinius pasiūlymus!

Title

© 2003-2014 UAB "SLO Lithuania"

Visa informacija esanti www.slo.lt yra griežtai saugoma LR įstatymų.

.NFQ internetinių parduotuvių kūrimas

LiveZilla Live Chat Software