„Villámhárító” változatai közötti eltérés
[ellenőrzött változat] | [ellenőrzött változat] |
átfogalmaz, tévedések ki |
→Történelem: széna anyagú építmény is van? Átfogalmaz |
||
13. sor: | 13. sor: | ||
[[Kép:Parapluie-paratonnerre.png|bélyegkép|200px|19. századi esernyőre szerelt ''„Franklin cső”'']] |
[[Kép:Parapluie-paratonnerre.png|bélyegkép|200px|19. századi esernyőre szerelt ''„Franklin cső”'']] |
||
A villám a történelem kezdetétől foglalkoztatta az emberiséget. A technikai fejlődés előrehaladtával a villámcsapás elleni védekezés |
A villám a történelem kezdetétől foglalkoztatta az emberiséget. A technikai fejlődés előrehaladtával a villámcsapás elleni védekezés egyre fontosabbá vált. A villám bármilyen anyagú építményben (kő, fa, beton) képes jelentős, akár megsemmisítő kárt okozni. Az [[ipari forradalom]] során egyre komolyabb értékek születtek, melyek védelme stratégiai fontosságúvá vált. |
||
A [[19. század]]ban a villámhárító dekorációs elem lett. A villámhárítókra üvegből készült díszeket húztak.<ref>"''[http://www.antiquebottles.com/lightningrod/fame.html Antique Lightning Rod Ball Hall of Fame]''". Antique Bottle Collectors Haven. (glass lightning balls collection)</ref> Ezeknek a díszeknek a fő célja az volt, hogy bizonyítékul szolgáljon az esetleges villámütésre. Ha vihar után a dísz széttört, akkor a tulajdonosnak ez jelezte, hogy meg kell vizsgálnia a villámhárítót, és az építményt, nem károsodott-e. |
A [[19. század]]ban a villámhárító dekorációs elem lett. A villámhárítókra üvegből készült díszeket húztak.<ref>"''[http://www.antiquebottles.com/lightningrod/fame.html Antique Lightning Rod Ball Hall of Fame]''". Antique Bottle Collectors Haven. (glass lightning balls collection)</ref> Ezeknek a díszeknek a fő célja az volt, hogy bizonyítékul szolgáljon az esetleges villámütésre. Ha vihar után a dísz széttört, akkor a tulajdonosnak ez jelezte, hogy meg kell vizsgálnia a villámhárítót, és az építményt, nem károsodott-e. |
||
=== Működése === |
=== Működése === |
||
A működése azon alapul, hogy töltéskiegyenlítés révén a védett objektum körzetében csökkenti az elektromos térerősséget, amit a közelben lévő viharfelhő elektromos ereje növelt meg. |
|||
''A müködési mechanizmusa az egyszerü elektrotechnikán alapul, a feladata a töltéskiegyenlítés a védett objektum körzetében és nem a villám levezetése. Erre a szabványokban meghatározott vezetökeresztmetszetek egyébként is alulméretezettek lennének. Ahhoz, hogy esetenként 2-3 kA áramot biztonságban elvezessünk min. 400 mm² vezetökeresztmetszetre lenne szükség. A villámháríto azért hegyes, mert a csúcshatás miatt az elektronok könnyebben kiléphetnek egyfajta töltéskiegyenlítödést okozva, amely így a levegöben lévö potenciálkülönbséget csökkenti. Avagy csökkenti az elektromos kisülés esélyét.'' |
|||
A villámhárító vége azért hegyes, mert a [[csúcshatás]] miatt az [[elektron]]ok könnyebben kiléphetnek egyfajta töltéskiegyenlítődést okozva, amely így a levegőben lévő potenciálkülönbséget csökkenti. Ezzel csökkenti az elektromos kisülés esélyét. |
|||
''Amennyiben az alább ismertetett módon müködne a villámháríto, akkor villámlevezetönek kellene hívnunk.'' |
|||
A védett létesítmény környezetében keletkező villámcsapáshoz tartozó orientációs pontba a villámhárító valamelyik felfogójából vagy épp levezetőjéből indul ki az az ellenkisülés, amiben majd a villámcsapás végbemegy. |
|||
A felfogó általában egy acélrúd, megfelelő, villamosan vezető, korrózióvédő anyaggal bevonva. Ezt egy mechanikailag erős tartószerkezet rögzíti az épület tetejéhez. Ehhez kapcsolódik a levezető, mely többnyire korrózióvédett acélsodrony, szintén mechanikailag előírt rögzítéssel mind a felfogóhoz, mind a teljes nyomvonalán az épület tartószerkezetéhez. Végül a levezető az épített földelő-rendszer kivezetéseihez csatlakozik. |
A felfogó általában egy acélrúd, megfelelő, villamosan vezető, korrózióvédő anyaggal bevonva. Ezt egy mechanikailag erős tartószerkezet rögzíti az épület tetejéhez. Ehhez kapcsolódik a levezető, mely többnyire korrózióvédett acélsodrony, szintén mechanikailag előírt rögzítéssel mind a felfogóhoz, mind a teljes nyomvonalán az épület tartószerkezetéhez. Végül a levezető az épített földelő-rendszer kivezetéseihez csatlakozik. |
||
A felfogót a méret, elrendezés tekintetében az adott épület villámvédelmi besorolása szerint kell tervezni. A |
A felfogót a méret, elrendezés tekintetében az adott épület villámvédelmi besorolása szerint kell tervezni. A levezetőket az épületburkolat, illetve a burkolat alatti anyagnak megfelelő besorolás szerinti távtartókkal és mennyiségben helyezik el, a statikai és tűzvédelmi előírások betartásával. A földelés többféle lehet. Megfelelő minősítés esetén az épület vasbeton alapja is szolgálhat betonalap földelőül, de emellett rúd- és lemezföldelők, komolyabb, kiterjedt helyeken földelőhálók is alkalmazhatók a villámvédelemre vonatkozó speciális előírások betartása mellett. Az áramszolgáltató által előírt, az érintésvédelmet szolgáló földelőrudak önmagukban nem elegendők villámvédelemre. |
||
Távvezetékek védelmére a vezetékekkel párhuzamos, azok felett futó, az oszlopok szerkezete által földelt vezetéket használnak. |
Távvezetékek védelmére a vezetékekkel párhuzamos, azok felett futó, az oszlopok szerkezete által földelt vezetéket használnak. |
||
34. sor: | 32. sor: | ||
A 30 méternél alacsonyabb épületeknél a villámhárító egy 45 fokos ''védelemkúpot'' képez,<ref>Donlon, Tim, „''[http://www.buildingconservation.com/articles/lightning/lightn.htm Lightning Protection for Historic Buildings]''". Cathedral Communications Limited, 2001.</ref> amelynek a földelési sugara megközelítőleg egyenlő a villámhárító magasságával. Magasabb épületeken a védett terület körülbelül 30 méter sugarú lehet.<ref name="encyclopaedia_britannica">{{cite book | year = 2010 | title = Encyclopædia Britannica | edition= Encyclopaedia Britannica Ultimate Reference Suite, ''[[Encyclopædia Britannica]]''| pages = "lightning rod." }}</ref> |
A 30 méternél alacsonyabb épületeknél a villámhárító egy 45 fokos ''védelemkúpot'' képez,<ref>Donlon, Tim, „''[http://www.buildingconservation.com/articles/lightning/lightn.htm Lightning Protection for Historic Buildings]''". Cathedral Communications Limited, 2001.</ref> amelynek a földelési sugara megközelítőleg egyenlő a villámhárító magasságával. Magasabb épületeken a védett terület körülbelül 30 méter sugarú lehet.<ref name="encyclopaedia_britannica">{{cite book | year = 2010 | title = Encyclopædia Britannica | edition= Encyclopaedia Britannica Ultimate Reference Suite, ''[[Encyclopædia Britannica]]''| pages = "lightning rod." }}</ref> |
||
Mivel ez nem kielégítő magasabb épületeknél, egy eddigieknél jobb megoldást fejlesztett ki Dr Horváth Tibor,<ref>Z. A. Hartono & I. Robiah, |
Mivel ez nem kielégítő magasabb épületeknél, egy eddigieknél jobb megoldást fejlesztett ki Dr Horváth Tibor,<ref>Z. A. Hartono & I. Robiah, [http://www.lightningsafety.com/nlsi_lhm/misconceptions-about-lightning.pdf Misconceptions about lightning and its relation to air terminal design errors], 26. oldal, CIGRE C4 Colloquium 2010, Kuala Lumpur, 16 – 19 May, 2010.</ref> az úgynevezett ''gördülő gömb'' technikát. Amikor átívelés van a föld felé, akkor a legközelebbi, a földdel hasonló potenciálú tárgy felé igyekszik haladni. A maximális távolságot minden egyes kisülésnél ''kritikus távolságnak'' nevezik és ez arányos az elektromos feszültség nagyságával. Ezen a kritikus távolságon belül azokon a tárgyakon keresztül fog megtörténni az átívelés, amelyek legközelebb állnak a villámot létrehozó magas potenciálú helyhez.<ref>Installation requirements for lightning protection systems - UL 96A 4.7.3.4.2</ref> |
||
Ahogy a villám átível, azon a tárgyon keresztül fog haladni, amely a kritikus távolságon belül van, és potenciálja közel van a földpotenciálhoz, vagy megegyezik azzal. Ezt figyelembe véve egy gömböt rajzolhatunk a villám lehetséges átívelési pontjai körül. Ennek alapján megállapítható, |
Ahogy a villám átível, azon a tárgyon keresztül fog haladni, amely a kritikus távolságon belül van, és potenciálja közel van a földpotenciálhoz, vagy megegyezik azzal. Ezt figyelembe véve egy gömböt rajzolhatunk a villám lehetséges átívelési pontjai körül. Ennek alapján megállapítható, mely részek biztonságosak a villámtól. Ott, ahol nagy valószínűség van a villámcsapásra, villámhárítót helyeznek el. |
||
== Jegyzetek == |
== Jegyzetek == |
A lap 2020. február 18., 10:04-kori változata
Ezt a szócikket némileg át kellene dolgozni a wiki jelölőnyelv szabályainak figyelembevételével, hogy megfeleljen a Wikipédia alapvető stilisztikai és formai követelményeinek. Indoklás: Az anon által beszúrt szöveg ("Működése" szakasz) szerint át kellene fogalmazni, a most meglévő szöveg valóban nem jó! |
Ezen a lapon nagyobb átalakítás zajlik – lásd a cikk vitalapját! Néhány napnál tovább ne hagyd ezt a sablont a cikken! A szerkesztési ütközések elkerülése érdekében a vitalapot használd javaslattételre! Legutóbbi módosítás: 2020. február 18. |
A villámhárító egy elektromosan jól vezető, mechanikailag erős anyagból - többnyire acélból - készült szerkezet. A villámhárító feladata, hogy megvédje a felfogó védelmi terébe tartozó területet a villámcsapástól azzal, hogy a területen felhalmozódott elektromos töltések egy része a villámhárítón el tud távozni, és így kisebb eséllyel következik be villámcsapás az adott helyen.
A villámhárító három fő részből áll. A felfogót az építmény tetejére erősítik, majd az építményhez egy villámvédelmileg minősített földelést építenek. A kettőt elektromos levezetővel kötik össze. Ha az építmény vonzásterében elektromos töltésfelhalmozódás alakul ki, az a villámhárítón keresztül megfelelő elvezetésre kerül. Villámhárító nélkül egy közeli villámcsapás az épületben a töltésmegosztás miatt tüzet vagy más károkat okozhat, esetleg a benn tartózkodók életét veszélyeztetné.
A villámhárító működési elvét Benjamin Franklin találta fel 1749-ben Amerikában[1] és – esetleg tőle függetlenül - Prokop Diviš 1754-ben Európában. Vannak, akik úgy gondolják, hogy Prokop Diviš önállóan fedezte volna fel.[2][3]
Történelem
A villám a történelem kezdetétől foglalkoztatta az emberiséget. A technikai fejlődés előrehaladtával a villámcsapás elleni védekezés egyre fontosabbá vált. A villám bármilyen anyagú építményben (kő, fa, beton) képes jelentős, akár megsemmisítő kárt okozni. Az ipari forradalom során egyre komolyabb értékek születtek, melyek védelme stratégiai fontosságúvá vált.
A 19. században a villámhárító dekorációs elem lett. A villámhárítókra üvegből készült díszeket húztak.[4] Ezeknek a díszeknek a fő célja az volt, hogy bizonyítékul szolgáljon az esetleges villámütésre. Ha vihar után a dísz széttört, akkor a tulajdonosnak ez jelezte, hogy meg kell vizsgálnia a villámhárítót, és az építményt, nem károsodott-e.
Működése
A működése azon alapul, hogy töltéskiegyenlítés révén a védett objektum körzetében csökkenti az elektromos térerősséget, amit a közelben lévő viharfelhő elektromos ereje növelt meg.
A villámhárító vége azért hegyes, mert a csúcshatás miatt az elektronok könnyebben kiléphetnek egyfajta töltéskiegyenlítődést okozva, amely így a levegőben lévő potenciálkülönbséget csökkenti. Ezzel csökkenti az elektromos kisülés esélyét.
A felfogó általában egy acélrúd, megfelelő, villamosan vezető, korrózióvédő anyaggal bevonva. Ezt egy mechanikailag erős tartószerkezet rögzíti az épület tetejéhez. Ehhez kapcsolódik a levezető, mely többnyire korrózióvédett acélsodrony, szintén mechanikailag előírt rögzítéssel mind a felfogóhoz, mind a teljes nyomvonalán az épület tartószerkezetéhez. Végül a levezető az épített földelő-rendszer kivezetéseihez csatlakozik.
A felfogót a méret, elrendezés tekintetében az adott épület villámvédelmi besorolása szerint kell tervezni. A levezetőket az épületburkolat, illetve a burkolat alatti anyagnak megfelelő besorolás szerinti távtartókkal és mennyiségben helyezik el, a statikai és tűzvédelmi előírások betartásával. A földelés többféle lehet. Megfelelő minősítés esetén az épület vasbeton alapja is szolgálhat betonalap földelőül, de emellett rúd- és lemezföldelők, komolyabb, kiterjedt helyeken földelőhálók is alkalmazhatók a villámvédelemre vonatkozó speciális előírások betartása mellett. Az áramszolgáltató által előírt, az érintésvédelmet szolgáló földelőrudak önmagukban nem elegendők villámvédelemre.
Távvezetékek védelmére a vezetékekkel párhuzamos, azok felett futó, az oszlopok szerkezete által földelt vezetéket használnak.
A villámhárító nem véd a saját maga által vezetett, illetve más, közeli villámcsapások másodlagos hatásaitól. Ezek kockázatát a további előírások/lehetőségek (EPH - egyenpotenciálra hozás, illetve többlépcsős túlfeszültség védelem) alkalmazásával lehet csökkenteni.
A 30 méternél alacsonyabb épületeknél a villámhárító egy 45 fokos védelemkúpot képez,[5] amelynek a földelési sugara megközelítőleg egyenlő a villámhárító magasságával. Magasabb épületeken a védett terület körülbelül 30 méter sugarú lehet.[6]
Mivel ez nem kielégítő magasabb épületeknél, egy eddigieknél jobb megoldást fejlesztett ki Dr Horváth Tibor,[7] az úgynevezett gördülő gömb technikát. Amikor átívelés van a föld felé, akkor a legközelebbi, a földdel hasonló potenciálú tárgy felé igyekszik haladni. A maximális távolságot minden egyes kisülésnél kritikus távolságnak nevezik és ez arányos az elektromos feszültség nagyságával. Ezen a kritikus távolságon belül azokon a tárgyakon keresztül fog megtörténni az átívelés, amelyek legközelebb állnak a villámot létrehozó magas potenciálú helyhez.[8]
Ahogy a villám átível, azon a tárgyon keresztül fog haladni, amely a kritikus távolságon belül van, és potenciálja közel van a földpotenciálhoz, vagy megegyezik azzal. Ezt figyelembe véve egy gömböt rajzolhatunk a villám lehetséges átívelési pontjai körül. Ennek alapján megállapítható, mely részek biztonságosak a villámtól. Ott, ahol nagy valószínűség van a villámcsapásra, villámhárítót helyeznek el.
Jegyzetek
- ↑ Franklin Sárkánya
- ↑ Hujer, Karel (1952. december 1.). „Father Procopius Diviš — The European Franklin”. Isis 43 (4), 351–357. o. ISSN 0021-1753.
- ↑ (1952. december 1.) „Did Diviš Erect the First European Protective Lightning Rod, and Was His Invention Independent?”. Isis 43 (4), 358–364. o. ISSN 0021-1753.
- ↑ "Antique Lightning Rod Ball Hall of Fame". Antique Bottle Collectors Haven. (glass lightning balls collection)
- ↑ Donlon, Tim, „Lightning Protection for Historic Buildings". Cathedral Communications Limited, 2001.
- ↑ Encyclopædia Britannica, Encyclopaedia Britannica Ultimate Reference Suite, Encyclopædia Britannica, "lightning rod.". o. (2010)
- ↑ Z. A. Hartono & I. Robiah, Misconceptions about lightning and its relation to air terminal design errors, 26. oldal, CIGRE C4 Colloquium 2010, Kuala Lumpur, 16 – 19 May, 2010.
- ↑ Installation requirements for lightning protection systems - UL 96A 4.7.3.4.2