Тросовая защита от молний
Как и любое передовое изобретение, громоотвод далеко не сразу обрёл повсеместное признание по всему миру, включая провинции и ещё как следует не обжитые города. Часовой мастер Кулигин из «Грозы» Островского намеревался установить его в Калинове на каждом доме, однако помещики отвергали его затею. Людям из народа и вправду проще списывать разряды молний на божественное провидение. Тем не менее, молнии до сих пор представляют опасность для деревянного зодчества, животных, человека и домашнего хозяйства, поэтому громоотводы тоже понемногу эволюционировали.
Чтобы понять, как работает громоотвод, разумно сначала вспомнить: что же является причиной такого распространённого явления, как гроза? Молнии сверкают, кажется, везде: от Арктики до Гавайских островов. Всё это из-за скапливающегося в атмосфере электричества, которое, как доказали проницательные изобретатели, можно осторожно свести к земле, избежав гибельных рисков.
Потоки тёплых испарений из крупных водоёмов или же горных озёр и скалистых ручьёв сталкиваются в небе с пределом замерзания влаги. На определённой высоте самый интенсивный поток воздуха вынужденно сталкивается с нулевыми и минусовыми температурами. Так появляются кучевые облака, образованные из микроскопических ледышек и целиком не оформившейся в лёд воды. Более крупные гранулы льда тянут облако вниз, обильно скапливаясь внутри, и накапливая отрицательный заряд энергии. Ледяные частицы разных размеров пребывают в непрерывном трении, из-за чего возникают электрические разряды. Положительный вектор имеют самые крохотные частицы, которые оседают вверху.
Комплекс защиты от молний становится всё сложней
Грозы нельзя вообразить без пышных тёмных туч. Везде разрядам стихии сопутствует пасмурная погода, хоть и не обязательно сопровождающаяся дождём. Удары молнии рождаются в те самые моменты, когда одно грозовое облако находится в опасной близости к другому, при этом отрицательно-заряженные частицы сближаются с положительно-заряженными. Эти взаимосвязи выявил один на редкость талантливый господин из Америки в 18 веке, к чему мы ещё вернёмся. Самые опасные молнии бьют прямо в землю, поскольку тёплая летняя почва несёт в себе мощнейший положительный заряд. Заряды часто попадают прямиком в высокие деревья, испепеляя их дотла, поскольку энергия переходит к пути наименьшего сопротивления, которым является насыщенный влагой ствол сосны или дуба.
Сотни теорий о природе шаровых молний сегодня обрастают новыми гипотезами и предположениями. Интенсивные потоки электромагнитных волн, часто образующиеся в местах сильных тектонических разломов, а также высоко в горах, вообще прямо сейчас являются одним из самых непредсказуемых явлений природы. Конечно, в случае посещения вашего дома сферы концентрированного электричества, громоотвод не сможет уберечь вас от рисков. Однако он предназначен для куда более повсеместных привычных всем обыкновенных молний.
Заземление молниеотвода
Сегодня молниеотвод легко распознать на подступах к жилому зданию, оснащённому всеми средствами защиты. Это длинный и тонкий металлический штык, всегда сверкающий на солнце. Заземление корня приспособления происходит с помощью специального проводника. Материалом могут служить алюминий, медь, или, в крайнем случае, оцинкованная сталь. Последняя в наивысшей степени подвержена риску коррозии. Ближе к острию молниеотвод сужается, из-за чего только сильнее притягивает грозовые разряды, при этом минимализируя риски излишней силы удара.
Разряд молнии, движущийся со скоростью сотни и тысячи километров в секунду, всегда проходит по пути наименьшего сопротивления. Он не из тех, кто не ищет лёгких путей. Скопления заряженных частиц, которые наблюдаются и внутри промокшего дерева, и в обладающем сильным индуцированным зарядом кусок металла, лежащий на лужайке, приманивают молнии как нельзя лучше. Вопреки блуждающим убеждениям, гроза не всегда поражает узкие выступы и тянущейся к зениту острые предметы. То есть, самым важным и даже приоритетным в громоотводе является его состав, а не форма. Не взирая на это, громоотводы в былые времена стремились возносить выше Александрийского столпа, не говоря уже о соседних зданиях и деревьях поблизости.
Молнии вблизи реки
На громоотводы наносят защитные покрытия на основе порошка, чтобы обеспечить так называемую из «невидимую» защиту от молний. Чтобы не испытывать судьбу, стоит покидать крупные реки и озёра, как только небо затягивает толща тёмных кучевых облаков, быстро и зловеще перемежающихся в небе. Как известно, избегать стоит и высоких деревьев, особенно если они растут вблизи водоёма.
Сегодня, когда прогресс принялся покорять новую ступень, молниеотводы уже не подстраивают под высоту здания, а словно бы само здание на этапе проектирования готовят к установке этого самого молниеотвода. В комплекс защиты от зарядов атмосферы сегодня входит заземлитель, токоотвод и молниеотвод. С прошлого века громоздившейся возле дымохода прибор претерпел ряд кардинальных преобразований: в частности, с тех пор он может быть в виде сетки или троса, протянутого над кровлей.
Каноничный громоотвод
Любопытно, что все бытовые электрические приборы, провода и переходники в здании соединяются в единый стержень, повторяющий контур заземления. Единая система подчинена законам снижения рисков в нестабильных погодных условиях. Так формируется внутренняя система громоотвода: наперерез тяге небесного источника заряда к электрическим приборам, без которых не обойтись в доме. Кстати, эти уравновешивающие напряжения внутренние системы также помогают избежать короткого замыкания в случае перегрузки или переизбытка энергии.
Токоотводы крепятся к плоским поверхностям здания, и их цель - быстро и бережно перевести электрический заряд к молниеотводу, который уже выведет его в земную твердь. Обязательное условия работы всех составляющих - наличие не менее 2 токоотводов в здании. Система подавления молний должна пролегать на безопасном расстоянии от металлических предметов и элементов декора в доме: оно высчитывается по единым стандартам. Последний элемент системы - заземлитель, который, как правило, спрятан от посторонних глаз, поэтому и не вызывает лишних вопросов. Это продолговатый металлический каркас, в роли которого может выступать арматура или свая. Своеобразный рычаг всей конструкции, поскольку именно он самоотверженно принимает основной заряд молнии на себя, перенаправляя его в земную поверхность.
Бенджамин Франклин, изобретатель молниеотвода
Уже сегодня активно внедряются лазерные технологии даже радиоактивные элементы для предотвращения последствий удара молнии. Тем не менее, эти разработки ещё будут оттачиваться до совершенства, и не доступны большинству людей, лишь точечно применяясь на крупных объектах и в лабораториях. Молнии всегда действуют с разной мощью, амплитуда которой может представлять чудовищную опасность или же представлять мизерный риск для жизни.
Крайне интересна история основного и потому каноничного громоотвода, созданного ни кем иным, как Бенджамином Франклином. В далёком 1752 году политик и естествоиспытатель обнаружил закономерности в извлечении зарядов, появляющихся в результате трения и высоко вверху, среди грозовых туч. Автор американской конституции вскоре пришёл к выводу, что разряды тянутся к высотным постройкам, остроконечные формы шпилей на которых напрямую влияют на качество проведения импульса, из-за чего молнии притягиваются к ним. Так под чутким руководством маэстро был создан первый опытный молниеотвод. На родине Франклина его идеи приняли не сразу, однако француз Томас-Франсуа Далибар разработал высококачественное изобретение на основе чертежей выдающегося американца.
Комментарии (1)