Ulaz za korisnike

Zaštita od grmljavine

|
Zaštita od grmljavine
 
Zaštita od grmljavine
Atmosferske (ne)prilike - Zaštita od grmljavine

O intenzitetu i broju munja ovisi postojanost i funkcioniranje dalekovoda, telekomunikacija, zračni i željeznički promet, zdravstvena služba i niz drugih faktora. Promjena klime i intenziviranje olujnih poremećaja dovode grmljavinu u područje svakodnevnog zanimanja

Munje i grmljavina redovita su pratnja nevremena i vrtloženja zračnih masa u sučeljenju hladnog i pregrijanog zraka. Snažno uzgonsko strujanje dovodi u oblaku do trenja toplog zraka s kristalima leda i raspršenim kapljicama vode, pri čemu dolazi do električke polarizacije. Oblaci su najčešće nabijeni negativno, a tlo ispod njih pozitivno i iskra od koje zastaje dah preskače između električki suprotno nabijenih oblaka ili između oblaka i tla. Linijsko pražnjenje u obliku blještave krivudave crte koja nije deblja od nekoliko centimetara, ali svijetli kao milijun žarulja, zaustavlja dah.

Tehnička pomagala prva na udaru

Čovjek je temeljito poremetio klimu pa su igre između oblaka i tla postala redovita pojava. Na udaru učestalim štetama od gromova su osim objekata modemi, odnosno kompjutori, telefoni, televizori i slični uređaji. Za vrijeme nevremena nije dovoljno samo ugasiti uređaje, nego i izvući utičnice iz utikača.

Zaštita od opakih udara s neba pomalo prerasta u važnu privrednu granu. Štete prouzročene udarom munje rastu iz godine u godinu, pa samo u Europi iznose milijune i milijune eura. Statistički, svaki četvorni kilometar zemljine površine godišnje pogode barem tri munje. Prezentacija te prirodne sile je fascinantna, a prizor je često zastrašujuć.

Očito je da je munja 'kratki spoj' između oblaka i zemlje, a električno pražnjenje obavi se brzinom od oko 100.000 kilometara u sekundi. Munja zagrije prostor kroz koji se kreće na 20.000 stupnjeva Kelvina. To je šesterostruka temperaturu od temperature na površini Sunca. Pregrijani zrak eksplozivno se širi brzinom zvuka, a pražnjenje traje tek 10 mikrosekundi (10 µs), oslobađa se napon od nekoliko stotina milijuna volti, a struja koja u tom trenutku poteče iznosi do 300.000 ampera.

Osim objekata, na udaru učestalim štetama od gromova su modemi, odnosno kompjutori, telefoni, televizori i slični uređaji. Za vrijeme nevremena nije dovoljno samo ugasiti uređaje, nego i izvući utičnice iz utikača

Velike materijalne štete

U loše štićenim objektima udar munje može u dijeliću sekunde uništiti električnu instalaciju pa čak i u okolnim objektima. Električne instalacije, kompjutori, telefonski uređaji, televizori, kućanski aparati i klima uređaji mogu pretrpjeti nepopravljiva oštećenja. Kao popratna pojava najopasnije je jako magnetno polje koje se u tom trenutku stvori i koncentrično širi oko točke udara. Ono u metalnim predmetima i strujnim vodovima izaziva snažan indukcijski učinak. Štete na skupoj elektronskoj opremi u razvijenim zemljama dovele su do uspostave sustava koji u slučaju havarije izdaje potvrdu o danu, satu i mjestu udara munje kako bi se od osiguravajućeg društva mogla naplatiti šteta.

O intenzitetu i broju munja ovisi postojanost i funkcioniranje dalekovoda, telekomunikacija, zračni i željeznički promet, zdravstvena služba i niz drugih faktora. Promjena klime i intenziviranje olujnih poremećaja dovode grmljavinu u područje svakodnevnog zanimanja.

Statistički, svaki četvorni kilometar zemljine površine godišnje pogode barem tri munje. Struja koja proteče u trenutku udara munje iznosi do 300.000 ampera

Prednosti i mane gromobrana

Postavlja se pitanje gdje i zašto udaraju munje? Činjenica je da su munje češće na otvorenim livadama nego u velikim gradovima, što znanstvenici tumače niskom električnom vodljivošću suhog tla ispod građevina, betona i asfalta. Smjer i mjesto udara groma potpuno je nepredvidljiv, međutim sva su tehnička rješenja oblikovana kako bi privukla munju. Kako ona prolijeće kroz kanale ioniziranog zraka, na gromobrane su postavljani posebni hvatači u obliku štapova ponekad i s manjim količinama radioaktivnog materijala koji bi ionizirajućim zračenjem trebali privući munju i udare tamo gdje je spreman prihvat pražnjenja.

Zbog straha od radioaktivnosti mnogi ne pristaju na tu vrstu 'hvataljke'. Osim toga, pokazalo se da takozvani radioaktivni gromobrani djeluju u vrlo ograničenom području, a zamišljenu površinu ioniziranog zraka često poremeti vjetar, pa se munja isprazni u najbližu metalnu gromobransku mrežu.

Iako u gromobranskoj tehnici nema apsolutne sigurnosti, tehnička su poboljšanja ipak osigurala uvjerljivo pozitivnu statistiku, pa nitko razuman neće odbiti taj vid zaštite.

Vanjsku zaštitu čini gromobranska instalacija koja oblikuje što gušći i djelotvorniji Faradayev kavez, dok se unutrašnja ostvaruje izvedbom instalacije za izjednačavanje potencijala te primarnom i sekundarnom zaštitom od prenapona

'Oči u oči' s munjom

Događaju se i spektakularni udari munja u niže katove dobro zaštićenih višekatnih objekata, pa se sve veća pažnja posvećuje nevidljivim kanalima ioniziranog zraka koji, nošeni vjetrom, vode munju bilo kamo. U istraživanju su pokusi sa snažnim laserskim zrakama koje u pravoj liniji ioniziraju zrak između oblaka i tla i tako oblikuju kontrolirani kratki spoj i odvode munju u željenom pravcu.

Rijetki su slučajevi, ali ipak se dogodi i da grom udari u čovjeka. Udarit će na otvorenom prostoru gdje se čovjek ističe kao izbočeni 'predmet'. No, to su ipak rijetki slučajevi. U većini slučajeva završavaju ili teškim povredama ili smrću. Promatramo li godišnji prosjek smrtonosnih udara groma s brojem poginulih u automobilu tijekom prosječnog vikenda na našim cestama, zaključit ćemo da su munje-ubojice prava rijetkost. Međutim, strah od groma nemjerljivo je veći od straha stradavanja u automobilskoj nesreći.

Teške povrede, opekline ili smrt uzrokuje protjecanje ogromnih i jakih struja kroz tlo, a koračanjem po mokrom tlu čovjek u nekom trenutku nogama i tijelom uspostavi strujni most kojim munja preskakuje iz jednog dijela tla u drugi. Munja traži kraći put za izjednačavanje potencijala. Treba izbjegavati zaklon ispod stabala i stupova. Svaki bliski susret s munjom ne mora biti fatalan. Smrtnost je oko 40 posto.

Činjenica je da su munje češće na otvorenim livadama nego u velikim gradovima, što znanstvenici tumače niskom električnom vodljivošću suhog tla ispod građevina, betona i asfalta

Princip Faradyevog kaveza

Glede grmljavine, automobil je sigurno mjesto. Glavnina električnih pražnjenja pri udaru munje širi se po vanjskoj površini karoserije koja je dobar primjer Faradayevog kaveza, što sprečava da se elektricitet s vanjske površine prenosi u unutrašnjost.

Na tom principu i iskustvima zasnivaju se sustavi gromobranske zaštite. Treba razlikovati vanjsku i unutrašnju zaštitu. Vanjsku zaštitu čini gromobranska instalacija koja oblikuje što gušći i djelotvorniji Faradayev kavez kako bi glavnina energije munje prošla izvan kuće. Unutrašnja se zaštita ostvaruje izvedbom instalacije za izjednačavanje potencijala te primarnom i sekundarnom zaštitom od prenapona.

Pouzdana zaštita koja odgovara današnjem stanju tehnike postiže se samo izvedbom svih tih sustava. Objekt je zaštićen samo ako postoji dobro uzemljena prenaponska zaštita. Ali, bez dobre gromobranske instalacije ni ta zaštita ne znači mnogo. Srećom, munje ne udaraju baš u svaku kuću, pa i slabija zaštitna pomagala smanjuju opću razinu šteta, jer nas čuvaju od posrednih, slabijih utjecaja udaljenijih udara groma. (M. K.)

Izvor: Pro Gradnja

Materijali