Юный техник 1971-01, страница 23
ток. Канал «прорастает» к земле с колоссальной скоростью, которой может позавидовать любое космическое тело, не говоря уже о ракетах: более 150 км/сек! И через несколько сотых секунды облако и земля оказываются связанными проводящим мостиком, своеобразным «проводом». Его называют «лидером». Он светится очень слабо, и мы его не видим. Зато как только он замкнет облако и землю, произойдет главный разряд. Электроны из облака перетекут по каналу в землю. В течение нескольких миллионных долей секунды ток возрастает до десятков и даже сотен тысяч ампер. Мгновенная мощность разряда достигает 10 млн. квт и более: это четыре Братских ГЭС! Мало того, как только один разряд закончится, по проложенному пути летит новый лидер и «поджигает» новую молнию. Обычно таких последовательных разрядов бывает от трех до шести, но иногда их может быть и 20 и 50! Поэтому не удивляйтесь, если покажется, что молния, длится секунду и больше: так оно и есть. Колоссальный ток разогревает плазму до 15— 20 тыс. градусов, давление в канале поднимается почти до 300 атм — мы слышим гром. Мощность звука в среднем такая же, как при взрыве 200 кг тола. Не удивительно, что, когда молния ударила в корабль капитана Кука, ему показалось, что произошло землетрясение, а один из офицеров сравнил грохот с залпом сотен пушек. Ударная волна вполне может сбить с ног человека, опрокинуть повозку или даже сдвинуть с места и отнести на добрых пять метров кирпичную стену весом более 25 т — как это случилось в 1809 году в Манчестере, 4 «Юный техник» № I Воображение фантастов рисовало планеты, на которых беспрерывно сверкают молнии. Одну такую планету мы знаем — это наша Земля. На ней ежесекундно сверкает более 100 молний! Инженеры-электрики, проектирующие линии передач в сотни и тысячи километров длиной, уделяют самое серьезное внимание их защите от ударов молнии. Во-первых, конечно, громоотвод. Его роль играют провода, натянутые между вершинами мачт. Молния ударяет в них и по стальным конструкциям уходит в землю. Напряжение между молниезащитным тросом и проводами, несущими ток, достигает, однако, 3—5 млн. в. Два параллельных провода — своеобразный трансформатор. И в проводах возникает волна перенапряжения — трансформированная молния. Она проходит по проводам с фантастической скоростью: за стотысячные доли секунды достигает трансформаторов электростанции. Если не принять мер защиты, они сгорят. Поэтому на линии устраивают искровые промежутки : проводят около электрических проводов еще один провод, соединенный с землей. Расстояние между ними выбрано таким, что его перекрывает только волна перенапряжения. В случае удара молнии возникает электрическая дуга, а линия продолжает нормально работать. Правда, может случиться так, что дуга возникнет не между специально проведенным проводом и землей, а между проводами линии. Это очень опасно — электростанция сразу прекращает подачу энергии, потому что могут выйти из строя трансформаторы и генераторы станции. Автоматы отключают пораженную молнией линию, дуга гаснет, и тут же линия включается снова. Все происходит так быстро, что потребители энергии эт;ого даже не замечают. Ну, а если молния ударит в саму электростанцию? Или в трансформаторы, которые обычно стоят на открытом воздухе? Чтобы этого не случилось, электростанции защищают с помощью молниеотводов — высоких мачт с остриями наверху. Каждая мачта заземлена — соединена толстым проводом с несколькими трубами диаметром в 1,5—2 см, вбитыми на 3—5 м в землю. У такого стержневого громоотвода существует определенный радиус защиты — расстояние, на котором молния в 999 случаях из 1000 ударит в громоотвод, а не в защищаемый объект. Радиус защиты, согласно расчетам, зависит от высоты объекта потому что вся зона защиты — это конус с основанием, диаметр которого равен тройной высоте громоотвода. Поэтому защитить большую площадь можно, только располагая высокие мачты достаточно часто. Иногда между мачтами натягивают стальные тросы. Такой молниеотвод действует ничуть не хуже, а зона защиты его гораздо шире. Уже говорилось, что молния все-таки может прорваться, несмотря на защиту. Вероятность очень мала — теоретически прорыв может случиться едва ли раз в сто лет. Но если речь идет о фабрике, где делают порох или динамит? Ее защищают от молнии особо тщательно. На крышу здания накладывают молниеприемную сетку, сделанную из стальной проволоки диаметром 6—8 мм. Ячейки сетки равны 6X6 м или 3X12 м. Все металлические колонны, лестницы, трубы внутри здания тщательно соединяют между собой и 21 23 |
