Savremeni gromobrani – konstrukcija i princip rada

Niko ne može da predvidi kada će grom pogoditi neko mesto na zemlji. Ponašanje prirode krajnje je hirovito, a pojava od koje treba da nas zaštiti gromobran – veoma ozbiljna i opasna. Jačina električne energije koja se oslobađa prilikom udara groma ponekad je veća od 400 kA, temperatura može da pređe 27 hiljada stepeni Celzijusa, a brzina se približava trećini brzine svetlosti. Planetu Zemlju svake sekunde pogodi oko 100 gromova, u približno dve hiljade nepogoda koje, i dok ovo čitate, negde traju.

Kako nastaje grom

U oblacima nabijenim elektricitetom najpre se javlja prethodno pražnjenje, koje se naziva traser. Ono se kreće na dole, prema zemlji, cik-cak linijom, tražeći pogodan cilj.

Objekti u zoni nevremena – ograde, drveće, ljudi, zgrade, gromobrani… emituju različite količine elektriciteta usmerene kroz vazduh na gore, pojednostavljeno rečeno, kanalima, koje zovemo uzlazni traseri.

Na nekoliko desetina metara iznad zemlje stvara se zona pojačanog električnog polja. Na mestu gde se silazni i uzlazni traser spoje zatvara se električno kolo i mi najpre vidimo munju, a zatim dođe do pražnjenja, odnosno udara groma u objekat na zemlji. Istom putanjom se događa zatim u kratkom vremenskom periodu više pražnjenja koja veoma brzo slede jedna druge, što nekada možemo da registrujemo kao naknadne udare, a nekada ne.

new-york

Grmljavina koju čujemo nastaje od naglog širenja pregrejanog vazduha koje stvara zvuk.

Posledice udara groma su direktne – visoke temperature, varničenja, paljenja, i indirektne, koje podrazumevaju kapacitivne, induktivne i magnetne uticaje na metalne aparate, mašine, uređaje, konstrukcije…  u zoni udara.

Klasični gromobran

U Frenklinovo doba, u 18. veku, znalo se da gromobran treba da sprovede energiju u zemlju, na bezbednu udaljenost od kuće. Donekle usavršena, ali zaštita zasnovana na istim principima, primenjuje se i danas, uglavnom na malim objektima. Ovakvi, klasični gromobrani, obezbeđuju zaštitu ugradnjom štapa na objektu i visokokvalitetih elektroprovodnika dobro povezanih sa uzemljenjem. Često se objekat štiti i kavezom na samoj površini (Faradejev kavez), koji dodatno stvara gušće naelektrisanje i povećava verovatnoću da baš on bude tačka pražnjenja ili da, kako to obično kažemo, “privuče” grom.

aunde-fabrikaKako radi savremeni gromobran

Savremeni gromobran na konstrukciju zaštite (šipka, provodnici, uzemljenje) dodaje i jedan poseban efekat – njegovo dejstvo ispoljava se na vazdušnoj masi iznad objekta, do više desetina metara u vis.

Podsetimo sada na uzlazni traser o kojem smo govorili. Savremeni gromobran na vrhu ima štapnu hvataljku, odnosno uređaj za rano startovanje, koji obezbeđuje da gromobran izbaci uzlazni traser u atmosferu pre nego što bi to učinila obična gromobranska šipka. Za ovo je zadužena prihvatna glava samog gromobrana – ona emituje jone i jonizuje vazduh u okruženju.

Razlika između vremena za koje gromobran sa ranim startovanjem izbaci traser i vremena za koje ga emituje klasični gromobran naziva se vreme prednjačenja. Iako se izražava mikrosekundama, dovoljno je za veliku prednost u efikasnosti.

Savremeni gromobran sa ranim startovanjem, dakle, obezbeđuje da se električnom pražnjenju napravi najbezbednija trasa što pre, kako ne bi pogodio mesto na kojem može da izazove štetu.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *