В нашу группу вконтакте обратился один из подписчиков. Его личное сообщение содержало ссылку на видеофайл с заметкой, что событие произошло совсем недавно. В коротком видеоролике запечатлен удар молнии в детский садик. Казалось бы, рядовое событие, но, присмотревшись, мы не поверили своим глазам. Предлагаем удивиться вместе с нами.
Молния спускается вниз и поражает металлический вентканал. Обратите внимание на условия, в которых произошел этот удар молнии. Низкое, всего 3 этажа, здание детского сада окружено многоэтажными (26, 19 и 18 этажей) жилыми домами, каждый из которых имеет собственную молниезащиту. Высокие здания не только расположены очень близко (42-58 метров), но и закрывают его с трех сторон! Почему молния ударила именно в детский сад вместо одного из зданий, превышающих его высоту минимум в 5 раз?
Для начала мы провели собственные расчеты при помощи специализированной программы, размещенной в свободном доступе на нашем сайте. Для тех, кто еще не знает, сообщаем, что это специальная программа, основанная на самой современной статистической методике расчета молниезащиты, имеет все необходимые сертификаты и обоснования применения. Результаты расчета подтвердили наше удивление – вероятность прорыва молнии к детскому садику 0,1%. Другими словами, на видео запечатлен удар молнии, который мог произойти один раз в 1 000 лет! Невероятно, но факт. По крайней мере, если доверять увиденному на видео.
Как такое могло произойти? После обсуждения среди инженеров Технического центра ZANDZ, мы насчитали по меньшей мере 14 вариантов объяснения этого события. В предложенных версиях участвовали даже инопланетяне…
Оставить в стенах Технического центра ZANDZ данное видео мы не могли. Мы отправили его нашему дорогому другу и глубокоуважаемому эксперту - профессору Эдуарду Мееровичу Базеляну. Наша просьба сообщить свое представление о причинах столь необычного удара стала основой крайне интересной и небольшой статьи, которую мы приводим ниже.
Э. М. Базелян, д.т.н., профессор;
Энергетический институт имени Г.М. Кржижановского, г. Москва;
признанный отечественный Эксперт в области заземления и молниезащиты
Аномальная молния
Похоже, природе нужны самоуверенные люди. Они полагают, что знают все и обо всем. С их помощью очень легко и просто щелкнуть по носу очередную компанию зазнаек – пусть задумаются и попытаются объективно оценить современный уровень знаний. Удар молнии в детский садик как раз одно из таких воспитательных мероприятий. Вероятность произошедшего ничтожна, но ведь оно реально случилось и с этим надо считаться.
Действительно, что мы знаем сегодня о защите от молний? На деле не так уж много. В руках инженера единственное средство защиты – молниеотвод, изобретенный едва ли не 3 века назад. Возвышаясь над защищаемым сооружением, он перехватывает на себя большинство молний. Чем больше превышение, тем надежнее перехват. Мы придумали расчетные программы. С их помощью можно с достаточной достоверностью оценить надежность защиты. Компьютерный расчет дает долю молний, которые в среднем перехватываются молниеотводами, и долю тех, что прорвались к защищаемому объекту. В этой фразе «в среднем» едва ли не главное поясняющее слово. И у него два смысловых значения. Во-первых, расчет предсказывает среднюю эффективность работы многих молниеотводов рассматриваемого типа, установленных в самых разных местах. Во-вторых, речь идет о некоторых обезличенных молниях средней силы, - их ток неизвестен. И это очень печально, потому что молнии значительно различаются по току. Он варьирует от единиц до сотен килоампер. По делу обезличенная молния мало кому нужна. Нужен прогноз для конкретной молнии с конкретной амплитудой тока, опасной для защищаемого объекта. Именно здесь и начинаются нерешенные проблемы.
Сегодня эти проблемы уже, как минимум, поставлены на повестку дня, но, к сожалению, надежно разрешенными их не назовешь. Наша команда тоже работает в нужном направлении. Кое-что начинает прорисовываться. И картина получается любопытной. Начнем с высоты ориентировки. Вполне очевидно, что она определяется электрическим полем, который создается зарядом лидера молнии. Именно он возбуждает встречные лидеры от молниеотвода и от защищаемого сооружения. Они пытаются притянуть к себе формирующуюся молнию. Тем самым проявляется процесс ориентировки. У сильных молний с большим зарядом и, стало быть, с сильным электрическим полем высота ориентировки должна быть больше, чем у слабых. Это предполагает наличие связи между высотой ориентировки и током молнии. На представленном рисунке модельная зависимость между этими параметрами по нашим теоретическим оценкам. Для средней (опять это слово!) по силе молнии с током около 30 кА высота ориентировки для объекта высотой h равна H0 = 5h. Это как раз та самая величина, что используется в расчетах зон защиты молниеотводов. Она приводит к общепринятому представлению о радиусе стягивания молний. Здесь можно записать уравнение по принципу равных расстояний до объекта высотой h и до поверхности земли
(H0 – h)2 +Rat2 = H02
Откуда радиус стягивания в среднем (опять-таки для обезличенной средней молнии) равен Rat = 3h. Это тоже всеми принятая величина.
Ну а если интересоваться вполне конкретной молнией, например, с очень слабым током, тогда, как видно из представленного графика, высота ориентировки резко снизится, примерно до √2h. Число молний, перехваченных молниеотводом, пропорционально Rat2, значит очень слабые молнии будут перехватываться молниеотводом почти в пять раз хуже, чем средние по силе, - с током около 30 кА. Конечно, это очень грубая оценка. Ее нельзя назвать окончательной и ввести в расчетные программы, но задуматься о такой необходимости она заставляет.
Теперь о совершенно конкретной молнии, что ударила в детский сад. Похоже она действительно слабая, с током в единицы килоампер. Но можно ли сказать о ней что-то еще? Полагаю, что можно. Вводя понятие радиуса стягивания, специалист полагает, что большинство молний стягиваются к наземному сооружению откуда-то сбоку. И это правильно. Но ведь вполне можно предположить молнию, которая зародилась строго над объектом и движется вертикально вниз точно на него. Такой молнии не нужна ориентировка. Иными словами, она не нуждается в управляющем воздействии встречных лидеров, - идет себе и идет строго по вертикали в собственном электрическом поле. А молния то это совсем слабая, заряд ее мал и встречных лидеров сколько-нибудь большой длины он не возбуждает даже от высотных соседних зданий. Процесса ориентировки фактически нет. Вот и все. Продолжая движение по вертикали канал этой слабой молнии попросту натыкается на крышу детского садика.
Особых аргументов у меня нет, но придуманная картина физически правдоподобна. А главное в том, что она заставляет задуматься о новых методиках расчета, которые должны отказаться от анализа обезличенных молний в среднем и перейти к оценке эффективности молниеотводов в отношении конкретных молний, несущих токи, опасные для совершенно конкретных сооружений.
P.S. Мы выражаем благодарность нашему неравнодушному подписчику Антону Доплеру и терпеливому автору видео Нелли Доплер!
Предлагаем Вам обсудить это интересное событие и его причины в нашей группе вконтакте или в телеграмм-канале!
Смотрите также:
