Розділ 26.3 Пожежна небезпека блискавки
← План заняття

Виділяють прямий удар блискавки, її вторинні прояви і занос високого потенціалу.

Прямий удар блискавки — безпосередній контакт каналу блискавки з будинком чи спорудженням, що супроводжується протіканням через нього струму блискавки.

Небезпека прямого удару блискавки полягає в контакті горючого середовища з каналом блискавки, температура в якому досягає 20000°С при часі дії близько 100 мкс. Від прямого удару блискавки спалахують всі горючі суміші.

Прямий удар блискавки викликає наступні впливи на об’єкт: електричні, термічні, механічні.

Електричні. Зв’язані з ураженням людей або тварин електричним струмом і появою перенапруг на уражених елементах. За відсутності блискавкозахисту шляхи розтікання струму блискавки неконтрольовані та її удар може створити небезпеку ураження струмом, небезпечні напруги кроку і дотику й інше.

Термічні. Зв’язані з різким виділенням теплоти при прямому контакті каналу блискавки з вмістом об’єкта і при протіканні через об’єкт струму блискавки. Енергія, що виділяється в каналі блискавки, перевищує 5,5Дж (у розрахунку на опір 1 Ом), що на кілька порядків перевищує мінімальну енергію запалювання більшості газо-, паро-, пилоповітряних сумішей. Тому контакт із каналом блискавки створює небезпеку запалення. Є імовірність проплавлення корпусів установок. При протіканні струму блискавки по тонких провідниках створюється небезпека їх розплавлення і розриву (відбувається пропалювання і розплавлювання сталевих пластин товщиною до 4 мм; при протіканні струму блискавки по металевих конструкціях може відбуватися їх розплавлення при товщині перетину сталі менше 16 мм²).

Механічні. Обумовлені ударною хвилею, що поширюється від каналу блискавки, і електродинамічними силами, що діють на провідники зі струмами блискавки. Цей вплив може викликати розщеплення деревини, утворення тріщин у бетоні й інше. Якщо між ураженою ділянкою і землею немає струмопровідних шляхів, то відбувається пробій цього об’єкта на шляху меншого електричного опору. Цей шлях — капіляри, заповнені вологою. При розряді вода випаровується практично миттєво, збільшуючись при цьому в об’ємі в десятки разів. Відбувається вибухове руйнування об’єкта.

Вторинні прояви блискавки — наведення потенціалів на металевих елементах конструкції, устаткування, у незамкнутих металевих контурах, що викликане близькими розрядами блискавки і створює небезпеку іскріння усередині об’єкта, що захищається.

Вторинні прояви блискавки зв’язані з дією на об’єкт електромагнітного поля близьких розрядів. Звичайно це поле розглядають у виді двох складових: електростатичної та електромагнітної індукції.

Електростатична індукція — обумовлена переміщенням зарядів у лідері і каналі блискавки. Електростатичний індукційний вплив виявляється у виді перенапруг, що виникають на металевих конструкціях об’єкта і залежать від струму блискавки, відстані до місця удару, опору заземлення.

За відсутності належного заземлення перенапруга може досягати сотень кіловольт і створювати небезпеку ураження людей і виникнення іскор між окремими частинами об’єкта.

Електромагнітна індукція — обумовлена зміною струму блискавки в часі. Електромагнітна індукція зв’язана з утворенням у металевих контурах ЕРС, пропорційної швидкості зміни струму блискавки, і площі, охоплюваної контуром. Протяжні комунікації в сучасних виробничих будинках можуть утворювати контури, що охоплюють велику площу, у яких можливе наведення ЕРС у кілька десятків кіловольт. У місцях зближення протяжних металевих конструкцій, у розривах незамкнутих контурів створюється небезпека перекриттів і іскрінь з можливим розсіюванням енергії близько десятих часток Джоуля.

Занос високого потенціалу — перенесення в будинок, що захищається, по протяжних металевих комунікаціях (підземних і наземних (надземних) трубопроводах, кабелях тощо) електричних потенціалів, що виникають при прямих і близьких ударах блискавки й іскріння, що створюють небезпеку усередині об’єкта, що захищається. Являє собою перенапругу, що виникає на комунікаціях при прямих і близьких ударах блискавки і набігає на об’єкт, поширюється у виді хвилі. Небезпека створюється за рахунок можливих перекриттів з комунікаціями на заземлені частини об’єкта. Підземні комунікації також становлять небезпеку, тому що можуть прийняти на себе частину струмів блискавки, що розтікаються в землі, і занести їх в об’єкт.


© 2004 АГЗУ. Все права защищены