Прямой удар молнии: опасность и основные параметры тока молнии

Характеристики молнии

Молния была бы не так опасна, если бы не максимальные параметры:

• Пиковое значение тока до 200 кА;
• Полный разряд Qполн = 300 Кл;
• Удельная энергия W/R = 10000 кДж/Ом
• Средняя крутизна 200 кА/мкс
• Температура в канале молнии до 30000 С

Кроме того при прямом ударе в низковольтных сетях вследствие грозовых разрядов возникают максимальные пики напряжения. Из за высокой энергоемкости при наличии внешней системы молниезащиты и отсутствии защиты от перенапряжений это может полностью вывести из строя подключения потребителей и повреждение изоляции.

Ток молнии

В момент касания (непосредственно удара) молнией объекта (земли, здания, сооружения), ее канал, который может составлять длину несколько километров, старается получить нулевой потенциал этого объекта, для чего его заряд быстро стекает в землю. Это так называемая главная стадия молнии.

Канал молнии характеризуется тем, что заряд в нем стекает не моментально, а распространяется согласно волновому процессу с волновым сопротивлением Z, минимальные значения которого около 500 Ом. По закону Ома получаем, что Im=U/Z=108/500 = 200000 А.

Это верхний предел токов молнии, в действительности обычно он заметно слабее. В таблице ниже приведены измеренные и подтвержденные опытным путем вероятности разных значений тока молнии:

Полярность

У молний это означает знак заряда, который достигает земли или объекта. Значения из предыдущего раздела относятся к самым "популярным" в РФ отрицательным молниям, количество их 90% от общего числа молний.