Wyładowania atmosferyczne są efektem nagromadzenia i przepływu ładunków elektrycznych w atmosferze. Mogą one być niezwykle niebezpieczne i prowadzić do poważnych szkód materialnych oraz zagrożeń dla ludzi i zwierząt. Dlatego istnieją systemy detekcji wyładowań atmosferycznych, które mają na celu ostrzeganie i chronienie nas przed tymi groźnymi zjawiskami. Pierwsze systemy lokalizacji wyładowań atmosferycznych zaczęły powstawać w wyniku wzmożonych badań naukowych nad charakterem tych zjawisk, a dzięki tym badaniom udało się opracować metody pomiaru i analizy przepływu fali elektromagnetycznej generowanej podczas wyładowań atmosferycznych.

---

Spis treści

1. Jakie są rodzaje wyładowań elektrycznych?
2. Jak silne jest wyładowanie elektryczne pioruna?
3. Pioruny można podzielić ze względu na...
4. Jak zlokalizować wyładowania atmosferyczne?
5. Jak powstały pierwsze systemy lokalizacji wyładowań?
6. Dlaczego pomiary nasilenia wyładowań są tak istotne?
7. Jak się chronić przed wyładowaniami atmosferycznymi?
8. Podsumowanie

---

Rodzaje wyładowań atmosferycznych są różnorodne i obejmują zarówno wyładowania atmosferyczne wewnątrzchmurowe, jak i wyładowania chmurowo-ziemne. Wyładowania atmosferyczne są wynikiem przepływu znacznych ilości ładunków elektrycznych między chmurami a powierzchnią ziemi. Istnieją różne techniki detekcji wyładowań atmosferycznych, w tym techniki detekcji promieniowania optycznego oraz detektory wyładowań opierające się na zasadzie odbioru fal elektromagnetycznych.
Wyładowania chmurowo-ziemne są najczęściej obserwowanym rodzajem wyładowań atmosferycznych. Przebiegają one poprzez kanały wyładowania atmosferycznego między chmurą a ziemią. Wyładowanie główne jest najważniejszą częścią wyładowania chmurowo-ziemnego i charakteryzuje się przepływem ładunków elektrycznych w postaci strumienia ujemnie naładowanych elektronów.
Wyładowania wewnątrzchmurowe to wyładowania, które zachodzą w obrębie chmur burzowych. Są one związane z przepływem ładunków między różnymi obszarami w obrębie chmury. Wyładowania tego typu często mają charakter wyładowań elektrycznych, w których cały przepływ ładunków elektrycznych jest skierowany wewnątrz chmury.
Piorun kulisty to inny rodzaj wyładowania atmosferycznego, który występuje w postaci wyładowań między chmurami. Piorun ten ma sferoidalny kształt i jest związany z gwałtownym przepływem znacznych ilości ładunków elektrycznych między chmurami.Innym z rodzajów wyładowań atmosferycznych są wyładowania doziemne, które występują, gdy ładunki elektryczne przepływają przez powierzchnię ziemi. To najczęstszy rodzaj wyładowań i zwykle ma miejsce podczas burz.
Istnieją również wyładowania chmura chmura (znane również jako błyskawica międzychmurowa), które występują między dwiema chmurami o różnych ładunkach elektrycznych. To zjawisko może prowadzić do silnego pola elektromagnetycznego i uderzenia pioruna. Siła wyładowania elektrostatycznego pioruna może różnić się w zależności od przypadku. Skumulowana energia kilku wyładowań może osiągać bardzo wysokie wartości, takie jak natężenie ponad 150 kA i napięcie nawet 100 milionów woltów. Często obserwujemy nie tylko pojedyncze wyładowanie elektrostatyczne, ale również sekwencję kilku lub kilkunastu następujących po sobie uderzeń pioruna. Zazwyczaj natężenie głównych wyładowań wynosi około 30-50 kA. Oto kilka rodzajów wyładowań atmosferycznych:

1. Wyładowania liniowe: Charakteryzują się prostoliniowym kształtem błyskawicy. Powstają, gdy ładunki elektryczne przepływają między dwoma miejscami o znacznie różniących się potencjałach elektrycznych.
2. Wyładowania płaskie: Mają wygląd płaskiego i rozległego zjawiska elektrycznego. Powstają w wyniku przepływu znacznych ilości ładunków elektrycznych między dwoma warstwami chmur burzowych lub między chmurą a ziemią.
3. Wyładowania kuliste: Charakteryzują się kulistym kształtem błyskawicy. Powstają w wyniku przepływu ładunków elektrycznych w atmosferze, często w pobliżu ostrych, zakończonych metalowych przedmiotów, takich jak drzewa, maszty, wieże itp.
4. Wyładowania wstęgowe: Mają kształt wstęgi i występują w atmosferze w formie błysków o długotrwałym trwaniu. Powstają w wyniku przepływu ładunków elektrycznych wzdłuż długiego kanału wyładowania atmosferycznego.
5. Wyładowania paciorkowe (łańcuszkowe): Charakteryzują się serią pojedynczych paciorków lub łańcuszków świetlnych. Powstają w wyniku przepływu strumienia naładowanych ujemnie elektronów przez kanał wyładowania.
6. Wyładowania miotełkowe: Mają wygląd miotełki i występują w atmosferze w formie krótkotrwałych, intensywnych błysków. Powstają w wyniku gwałtownego przepływu fali elektromagnetycznej i przepływu znacznych ilości ładunków elektrycznych.

Lokalizacja wyładowań atmosferycznych jest możliwa dzięki systemom detekcji wyładowań atmosferycznych, które mierzą parametry elektryczne i magnetyczne generowane przez wyładowania. Istnieje wiele technik detekcji promieniowania optycznego, które są wykorzystywane do lokalizacji tych zjawisk. Te techniki opierają się na rejestracji maksymalnej wielkości napięcia i przepływu znacznych ilości ładunków.
Przy pomocy detektorów wyładowań atmosferycznych można oszacować wartości prądu przepływającego i prędkość wyładowania głównego. Detektory wyładowań opierają się na wykorzystaniu zakresu pomiarowego pasm częstotliwości, które są związane z wyładowaniami elektrycznymi. Te detektory rejestrują zmiany w wielkości magnetyzmu szczątkowego i umożliwiają lokalizację wyładowań atmosferycznych z dużą precyzją. Pierwsze systemy lokalizacji wyładowań powstały w wyniku wzmożonych badań naukowych i analizy wzorcowych charakterystyk otrzymanych doświadczalnie. Opracowano również wzorcowe charakterystyki otrzymane doświadczalnie, które umożliwiają precyzyjną lokalizację wyładowań atmosferycznych.
Obecnie wykorzystuje się różnorodne systemy detekcji, które pomiarują parametry elektryczne i magnetyczne generowane przez te zjawiska. Detektory wyładowań opierają się na tej samej zasadzie, różniąc się jedynie zakresem pomiarowym pasm częstotliwości, które sięgają od kilku kiloherców do megaherców. Pomiary wielkości prądu i napięcia w wyładowaniach atmosferycznych są istotne dla zrozumienia charakteru tych zjawisk. Pomiary te obejmują rejestrację maksymalnej wartości napięcia oraz oszacowanie wartości prądu przepływającego podczas wyładowań doziemnych i chmurowo-ziemnych. Wartości szczytowej prądu i maksymalnej wartości napięcia są istotne dla określenia intensywności wyładowań atmosferycznych.
Wyniki pomiarów wyładowań atmosferycznych przyczyniły się do ustalenia różnych parametrów i charakterystyk tych zjawisk. Na przykład, wykazano, że wyładowania atmosferyczne generują fale elektromagnetyczne, które można wykorzystać do ich detekcji. Detektory wyładowań opierają się na zasadzie odbioru fal elektromagnetycznych, a międzynarodowe stacje detekcji wyładowań prowadzą badania i analizy wyników pomiarów. Jednym ze sposobów ochrony przed wyładowaniami jest instalowanie piorunochronów, które przekierowują prąd wyładowania doziemnego w bezpieczny sposób. Piorunochrony działają poprzez ułatwienie przepływu ładunków elektrycznych do ziemi i minimalizowanie szkód powstałych w wyniku uderzenia pioruna. Dobrze zaprojektowana instalacja odgromowa stanowi podstawę skutecznego piorunochronu. Nasi specjaliści oferują wykonanie uziemień poziomych i pionowych oraz montaż instalacji odgromowych zarówno na dachach skośnych, jak i płaskich (sprawdź: Oferta | IZO-SKY (izosky.pl)).
Kolejnym aspektem ochrony przed wyładowaniami atmosferycznymi są skuteczne systemy uziemiające. Istnieją trzy podstawowe rodzaje uziemień: uziemienie fundamentowe, otok z bednarki oraz uziemienie pionowe. Wybór odpowiedniego uziemienia zależy od etapu budowy i rodzaju budynku. Warto zaznaczyć, że ocena skuteczności uziemienia wymaga wyniku wieloletnich pomiarów rezystancji uziemienia, które muszą być podparte protokołem.
Ostatnim rozwiązaniem jest dystrybucja drutu aluminiowego i osprzętu odgromowego. Drut odgromowy aluminiowy fi8mm, który ma lepszą przewodność elektryczną i jest lżejszy od drutu ocynkowanego, jest coraz częściej wykorzystywany w instalacjach odgromowych. Dystrybutorzy oferują także różne elementy osprzętu odgromowego wykonane z grubej blachy, umożliwiające szybki montaż. Wyładowania atmosferyczne są potężnymi zjawiskami, które mogą być niebezpieczne dla ludzi i infrastruktury, ale istnieje wiele sposobów, aby się przed nimi chronić. Wybór odpowiednich systemów detekcji, projektowanie i montaż kompletnych instalacji piorunochronnych, skuteczne systemy uziemiające oraz regularne przeglądy są kluczowe dla zapewnienia ochrony przed tymi zjawiskami. Dodatkowo, korzystanie z wysokiej jakości osprzętu odgromowego, takiego jak drut odgromowy aluminiowy, może znacząco poprawić skuteczność instalacji. Pamiętajmy, że dbanie o bezpieczeństwo i stosowanie się do zaleceń ekspertów to kluczowe działania w celu minimalizacji ryzyka związanego z wyładowaniami atmosferycznymi.

Jeśli jesteś zainteresowany ochroną przed wyładowaniami atmosferycznymi i chciałbyś skorzystać z profesjonalnych usług, serdecznie zachęcamy do zapoznania się z naszą ofertą. Na naszej stronie: Oferta | IZO-SKY (izosky.pl) znajdziesz szeroki wybór rozwiązań, doradztwo w zakresie doboru elementów i kompleksową obsługę w zakresie projektowania i montażu instalacji piorunochronnych.

Nie tylko ochronisz swój budynek przed niebezpieczeństwami związanymi z wyładowaniami atmosferycznymi, ale także skorzystasz z kompleksowego wsparcia i konkurencyjnych cen. Nie zwlekaj, sprawdź ofertę już teraz i ciesz się spokojem i bezpieczeństwem swojego obiektu.