Mit jelent villám kisülés - üzenet - elektromos szakember

Számos szakképzett villanyszerelő foglalkozik a villámvédelemmel és annak következményeivel. Ezért fontos ismerni a villámlás alapvető tulajdonságait és elektromos folyamatait.

Villámkisülés (Fotó: pixelio.de)

Villámkisülés

Látható elektromos kisülés (töltéskiegyenlítés) erősen ionizált kisülési úton (villámcsatorna). A földi légkörben lévő villámkibocsátásokat köznyelven zivataroknak nevezzük.

Tábornok

A zivatar természetes és elkerülhetetlen időjárási jelenség. Jelenleg gyakorlatilag nincs olyan eszköz vagy módszer, amellyel megakadályozható lenne a légkörben történő elektromos kisülés (villámlás). A zivatarok ezért az emberi ellenőrzésen kívül esnek.

A villámcsökkenés következtében a légmolekulák hirtelen széthúzódnak. Ezek óriási kezdeti amplitúdójú rövid, erősen csillapított mechanikai rezgésekbe kerülnek - többé-kevésbé hangosan hallhatók tompa gördülési zajként (mennydörgés). Mivel a villámlási fény másodpercenként csaknem 300 000 km-t halad, míg a mennydörgés hangja csak 343 m-t fed le (20 ° C-os levegőben), a távoli zivatar mennydörgését csak jóval később észleljük, mint a villámot. Ha hallja a mennydörgést z. B. 3 másodperccel a villámlás után a zivatar csak kb. 1 km-re van.

Villámcsapások az épületekben vagy építményekben, például. B. ok:

Az élőlények sérülése vagy halála elektromos érintkezés vagy lépcsőfeszültség miatt,
fizikai károsodás (tűz, robbanás, mechanikus megsemmisítés, vegyi anyagok felszabadulása),
Elektromos és elektronikus berendezések vagy rendszerek meghibásodása elektromágneses villámimpulzusok (túlfeszültségek) miatt.

Felhő és földi villám

A föld légkörében folyamatosan zajlanak az elektrosztatikus kisülések, amelyek villám formájában nyilvánulnak meg a töltött felhőkben (felhő villámok), vagy a felhő és a föld között (föld villámok). A feszültségek akár 1000 kV-ot is elérhetnek, az áramok pedig 50 kA (csúcsérték) és több. Annak ellenére, hogy a villámcsatorna néhány kilométer hosszú, pl. B. a felhőtől a földig a töltésmérleg általában 10-ben megy végbe. 100 μs.

A villámlások a földre különbséget tesznek a felhő-föld és a föld-felhő villanások között, más néven lefelé és felfelé mutató villanások között.

A lefelé tartó villanást egy előzetes kisülés (vezető villám) indítja el, amely lefelé irányul a töltött felhőből (zivatarfelhő) a földre. Amint túllépik a levegő dielektromos erejét, a csapdakibocsátások a földtől a jeladó felé nőnek. Ha a reteszkibocsátás egybeesik a jeladófejjel, a jeladó hirtelen ürül. A lefelé villám többnyire sík terepen és viszonylag alacsony szerkezetekben fordul elő. A föld felé néző ágak alapján könnyen felismerhetők.

A felfelé mutató vaku egy vezető villámmal kezdődik, amely a feltöltött felhővel szemben növekszik, és amelyet nagyon magas és kitett földelt tárgyak váltanak ki, pl. B. TV tornyok, kialszik. Ebben az esetben villámáram (túlfeszültség) áramlik a földről a zivatarfelhőbe. A felfelé mutató villámokat a felhő felé irányított ágak ismerhetik fel.

Zivatar gyakorisága

Évente csaknem egymillió villám hull le. A júliusi és augusztusi nyári hónapokban átlagosan ötször több a zivatar, mint a decemberi és februári téli hónapokban. Ezenkívül északról délre nő az éves zivatarnapok1) (zivatar hajlam) és a villámcsapások négyzetkilométerenként (földi villámsűrűség) száma. A Jeges-tengeren és az Északi-sarkon gyakorlatilag nincs zivatar. Ezzel szemben a Balti- és Északi-tengeren 20 körüli, a mediterrán régióban 30 körüli és a trópusokon z. B. Közép-Afrikában évente átlagosan akár 140 zivatarnapra lehet számítani.

1) Zivatarnap az a nap, amelyen az időjárási megfigyelők vagy a meteorológiai állomások (villámérzékelő rendszerek) napközben (24 órában) észleltek zivatart. Nem releváns, hogy heves zivatarról van szó, például több száz erőszakos villámcsökkenéssel vagy esetleg ártalmatlan téli zivatarral, napi egyszeri villámlással.

Szerző: R. Muller

Ez a cikk szakarchívumunkban olvasható.