Отраслевые знания

Громоотвод — устройство, с которым мы все знакомы. Оно часто устанавливается на вершине защищаемого объекта для защиты зданий, высоких деревьев и т.д. Хотя мы знакомы с названием громоотвода и, вероятно, знаем о его важности, но знаете ли вы принцип работы громоотвода? Какие у него есть сценарии применения? Давайте рассмотрим это подробнее.

1. Определение громоотвода

Громоотводы — это устройства, используемые для защиты зданий, высоких деревьев и других объектов от ударов грома. На вершине защищаемого объекта устанавливается приемник громового разряда, который соединяется с подземной заземляющей сетью с помощью провода, соответствующего техническим требованиям. Технические характеристики громоотвода должны соответствовать стандартам ГБ (Государственный стандарт Китая), а требования к высоте громоотвода различаются в зависимости от категории защиты от грома.

При приближении громовых облаков к земле и их разряде громоотвод искажает земное электрическое поле. На вершине громоотвода образуется область локального усиления электрического поля, которая влияет на направление развития пробного разряда грома, направляя его к самому громоотводу. Затем через опорный провод заземления и заземляющее устройство ток грома выводится в землю, благодаря чему защищаемый объект остается невредимым от удара грома.

2. Принцип работы громоотвода

Давайте разберем принцип работы громоотвода. Во время грозы, когда над высокими зданиями находятся заряженные облака, возникает опасность удара грома по этим зданиям.

Вершина здания индуцирует большое количество зарядов. Поскольку острие громоотвода имеет заостренную форму, при электростатической индукции на острие проводника всегда скапливается наибольшее количество зарядов. Таким образом, громоотвод собирает большую часть зарядов. В свою очередь, громоотвод и эти заряженные облака образуют конденсатор. Из-за заостренной формы громоотвода площадь взаимного расположения двух "плиток" этого конденсатора мала, следовательно, его емкость также невелика — то есть он может накапливать небольшое количество зарядов. Но так как громоотвод собирает большую часть зарядов, когда в облаках накапливается слишком много зарядов, воздух между громоотводом и облаками легко ионизируется (пробивается) и становится проводником. В результате этого заряженные облака и громоотвод образуют электропроводящий путь, а поскольку громоотвод заземлен, он может выводить заряды из облаков в землю. Это устраняет опасность для высоких зданий и обеспечивает их безопасность.

3. Сфера применения громоотводов

Во время гроз мы иногда видим, как некоторые высокие деревья разрушаются от удара грома, в то время как такие высокие сооружения, как башни и небоскребы, остаются невредимыми. Какова причина этого? Эти высокие деревья также индуцируют большое количество зарядов под действием заряженных облаков. Когда количество накопленных зарядов становится слишком большим, дерево разрушается от удара грома. При тех же условиях высокие здания остаются невредимыми благодаря наличию громоотводов.

Помимо высоких зданий, громоотводы широко используются в различных магазинах, шахтах и предприятиях нефтехимической промышленности.