Esimerkiksi jos 3000 ampeerin salama pilvestä iskee metrin päähän herkästä laitteesta?
Minkälainen maadoitus suojaa voimakkaalta maasalamalta.
Anonyymi-ap
9314
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 9
Vanhimmat
Jos laite on todella herkkä niinkuin esimerkiksi naisen stadardiasennossa oleva hyödyke niin sitä ei suojaa mikään muu kuin riittävän tukevasti asennettu ja rasvattu maadoitustappi.
Pienivirtaiselta, sillä 3 kA on salamaksi pieni, negatiiviselta maasalamalta herkkä laite suojataan koteloimalla se hyvin johtavan metallin sisälle (Faradayn häkki) ja lisäämällä tarvittavat ylijännitesuojat jokaiseen laitteen sisälle menevään johtimeen. Mitä vähemmän laitteessa on johtoja kiinni sen todennäköisemmin se säilyy ehjänä.
Metrin päässä salamasta elektroniikan kannalta merkittävin ilmiö on induktio. Virran nousunopeus dI/dt on luokkaa 10 kA/µs josta sitten seuraa varsin voimakas magneettikentän muutosnopeus dB/dt josta puolestaan seuraa sähkömotorinen voima eli induktiivisesti syntynyt jännite kaikkiin esillä oleviin virtasilmukoihin.
Virrallisen johtimen tuottama magneettikenttä löytyy muodoltaan ja voimakkuudeltaan netistä ja oppikirjoista.
Sama muuttuva magneettivuo tuottaa pyörrevirran laitteen metalliseen koteloon. Jos metallikuori on liian ohut niin magneettivuo pääsee tunkeutumaan kotelon läpi laitteen piirilevylle asti jolloin laite voi hajota.
Mikäli kyseessä olisi positiivinen salama ukkospilven yläosasta yli 10 km korkeudesta maahan niin virta voisi olla luokkaa 300 kA ja oikeastaan mikään ei estäisi herkkää elektroniikkalaitetta hajoamasta ja esimerkiksi sen koteloa hitsautumasta kiinni. Suurin osa ukkosen tappamista ihmisistä kuolee positiivisten salamaniskujen vuoksi. Näissä hauska lisäilo on se, että salaman iskukohta maahan voi olla esimerkiksi 10 km sivusuunnassa pilven keskikohtaan nähden eli isku voi tulla "kirkkaalta taivaalta".
Yksinkertainen ohje on edelleen sama kuin ennenkin: Töpseli irti seinästä, olipa sitten verkkojohto, antennijohto tai vaikkapa puhelinkaapeli. TIetokoneiden ja kännyköiden laturit irti töpselistä sillä muuten hajoavat. Verkkoon kytketyt valot pois päältä kun nykylamput ovat täynnä elektroniikkaa ja kestävät vähemmän kuin hehkulamput.
NASA: https://www.foxweather.com/earth-space/artemis-lightning-strike
After more than 30 milliseconds, we still had almost 3,000 amps flowing through the ground. This particular event falls into that tiny percentage – less than 1 percent – that you just don’t expect to happen."
Salaman virta ensin kasvaa nopeasti ja sitten putoaa nopeasti. Normaalisti virta nousee maksimiarvoonsa luokkaa parissa mikrosekunnissa ja putoaa puoleen maksimistaan noin 80 mikrosekunnissa. Jos salamavirtaa kulkee vielä 30000 mikrosekunnin kuluttua 3 kA verran niin kyseessä on varsin hillittömän voimakas positiivinen salama eli huippuvirta on ollut reilusti enemmän kuin 300 kA.
Ukkospilvessä oleva sähkövaraus on kerännyt pilven alle maan pintakerrokseen yhtä suuren mutta vastakkaismerkkisen varauksen. Kun salama iskee niin salaman virta pyrkii leviämään pitkin maan pintaa tuon peilikuvavarauksen luokse joten suoraan alaspäin kaivettu osa maadoituksesta on johtavassa maaperässä hyödytön.
Kysy jotain hiukan vaikeampaa. Sitten me ehkä osataan vastata.
Ukkosenjohdattimen luulisi johdattavan salaman kulkemaan tarpeeksi kaukaa.
Todennäköisyys että salama iskee metrin päähän ainakin pienenisi lähelle nollaa.
kuinka suuri ampeerimäärä ja aika tarvitaan sulattamaan vaikka 1cm paksua kuparitankoa metri?
puikkohitsauskonehan nimenomaan sulattaa pienellä ampeerimäärällä muutaman millimetrin paksuisia metallitankoja.
mutta jos olisi oikein hyvä ukkosenjohdatin niin olisi erittäin paksu ja korkea metallitolppa, joka on asennettu suureen magnettikallioon (siis rautaa siltävään punaisena erottuvaan kiveen yleensä), ja kallio on todella suuri kuin joku peruskallio ja rautaa johtaa sähköä maapallon ytimeen asti :D