Электричество из молнии: правила безопасности

Как мы уже знаем из предыдущей статьи, молния при грозе – довольно сложное и опасное атмосферное явление. С точки зрения электричества она представляет собой разряд невероятной мощности, способный уничтожить всё живое в большом радиусе. Напряжение в некоторые мгновения вполне может достигать 1 млн вольт, из-за чего воздух в пространстве между грозовым облаком и поверхностью земли ионизируется. В сущности, он превращается в плазму, формируя разряд, сила тока которого оценивается в 300 тысяч ампер. Внутри молнии температура плазмы доходит до 10 000 °С, что провоцирует вспышку света и ударную волну, звук которой мы слышим в качестве грома.

В значительной мере опасность молнии состоит в том, что она может ударить внезапно и довольно близко, даже если ещё несколько секунд назад казалось, что грозовой фронт находится далеко. Для преодоления больших расстояний разряду не нужны провода или кабели – он распространяется по воздуху, ветвясь в разные стороны. Одна из таких вторичных ветвей может долететь до населённого пункта довольно далеко от эпицентра грозы.

Человек давно экспериментальным путём вывел некую зависимость между слышимым звуком грома и пролетающей по небу искрой. Сегодня науке известны вполне доказуемые формулы расчёта грозовых явлений. Тем не менее, они вряд ли станут полезны путникам, которых гроза застала на природе – в поле или в лесу. Потому перед походом имеет смысл теоретически подготовиться, выучив принцип оценки расстояния. Всё, что для этого потребуется – часы с секундной стрелкой и немного внимательности. Известно, что скорость света в воздухе составляет около 299,7 тысяч км/с, а скорость звука – 340 м/с. Остаётся засечь время между видимой вспышкой и раскатом грома. Если между ними ровно 10 секунд, до эпицентра примерно 3,5 км. Если же засечь интервалы между несколькими молниями с громом подряд, можно определить скорость движения грозового фронта. Так станет понятно, удаляется он от вас или наоборот приближается.

Опасность молнии

К счастью, в том, что молния может быть опасна для человека, людей убеждать не приходится. Громкие раскаты грома издревле нас пугали, будто предупреждая, что лучше не становиться на пути грозы. В те времена никто не мог знать истинных величин угрозы – тока или напряжения, но желание укрыться от вспышек появлялось быстро. Сегодня же доподлинно известно, что даже сила тока в 60 мА может стать смертельной, если разряд придётся на сердце или головной мозг. Попадание молнии в любую точку тела человека весьма опасно – оно несёт угрозу ожога, атрофии, временного или постоянного паралича конечностей, проблем с речью и мышлением. Однако не только прямое попадание опасно – ничуть не лучше удар в землю, дерево или другой объект поблизости. Токи, которые при этом побегут по земле, создадут ощутимый перепад напряжений в определённом радиусе. Даже на расстоянии меньше метра друг от друга в двух точках вполне может возникнуть разница потенциалов величиной в несколько сотен, а то и тысяч вольт.

При неблагоприятном стечении обстоятельств, когда человек будет стоять боком к месту удара, между его ногами образуется так называемое шаговое напряжение. Величина его опасности будет определяться не только расстоянием между ступнями, но и материалом, из которого изготовлена подошва обуви. Чаще всего в таких случаях лёгким испугом отделываются лишь рыбаки, грибники и охотники. Они носят на ногах резиновые сапоги, которые становятся отличными изоляторами. Те же, кто решает пробежаться по мокрой траве босиком, обычно заканчивают очень печально. В их случае даже 20 В могут стать смертельными.

При попадании молнии в землю сравнительно недалеко от стоящих людей, каждый из них, скорее всего, почувствует индуцированный заряд, быстро продвигающийся по телу. Во многих случаях он вполне безопасен и в большей степени отражает реакцию нервной системы на электрическое поле вблизи, однако порой также бывает опасен. Неприятные (и даже фантомные) ощущения могут потом гораздо дольше мучить человека, чем реально длилось воздействие электрического заряда на его тело.

Шаровая молния

Отдельно нужно сказать о шаровой молнии. В отличие от линейной, которая нам всем наиболее знакома, шаровая имеет несколько иную природу. Эти явления становятся результатом всё той же грозы и представляют собой шары из плазмы, плавающие в воздухе. Издалека они напоминают небольшой тусклый светильник шарообразной формы, размером обычно до 20 см. Самые большие известные размеры – около полутора метров. Касание к такому шару чревато его взрывом и последующим электрическим ударом, а также вспышкой, грозящей повредить органы зрения.

Сама по себе шаровая молния – явление достаточно редкое, потому опасаться встречи с ней во время грозы где-нибудь в черте города совершенно не следует. Даже на больших открытых пространствах она формируется не очень часто. В случае, если вы всё же столкнулись с ней, не стоит пытаться резко убежать: шаровая молния очень лёгкая и поток отходящего воздуха просто прихватит её с собой. В итоге выйдет так, что человек сам буквально спровоцирует «погоню». Правильнее всего будет медленно отойти от шара подальше, не теряя молнию из виду. Если при этом дует ветер, стоит быстро понять движение воздушных масс и стать так, чтобы плазменный шар попросту сносило подальше от вас. В тех случаях, когда шаровая молния застигает людей в комнате, не следует стоять на сквозняке – отойдите от дверных проёмов и окон. Если молния надолго зависла на одном месте, возможно, имеет смысл открыть окно или форточку в удалённой части жилища, чтобы создать приток воздушных масс. Вместе с тем, нужно убедиться, что возможная траектория движения не загромождена предметами интерьера.

Не следует пытаться остановить шаровую молнию или прикоснуться к ней. Кроме риска взрыва, плазменный шар сам по себе очень горячий, и тепловые волны от него при критическом приближении могут нанести ожоги. Также не нужно пытаться оттолкнуть шарик от себя при помощи палок и подручных средств. Если вы не знаете, что делать, просто постарайтесь удалиться от молнии и спрятаться за чем-нибудь, пока она не окажется на безопасном расстоянии. В некоторых случаях шаровая молния может взорваться без видимых причин, но вероятнее всего, что она просто медленно разрядится в полёте, «сдуется» и иссякнет, издав тихий пшик.

Правильное поведение при грозе

В первую очередь следует опасаться линейной молнии, так как именно она является непременным атрибутом грозы, а шаровая разновидность – лишь редкое природное явление. Базовую защиту в населённых пунктах обеспечат молниеотводы, а в местности с малоэтажной застройкой или в лесу, где много деревьев, основной удар должны на себя взять самые высокие объекты. Тем же, кого гроза застала посреди поля, лучше всего присесть, обхватив колени руками, чтобы самим не оказаться «самыми высокими объектами». Для более простых ситуаций имеются довольно стандартные рекомендации.

• Находясь на природе и видя собирающуюся грозу, избегайте открытой местности. Удалитесь в лес хотя бы на 20-50 метров от опушки.
• Оказавшись в поле, поищите углубление (канаву, борозду) и присядьте там.
• Избегайте любых возвышенностей – всегда спускайтесь в низину с любых пригорков.
• Помните, что каменная и песчаная почвы имеют гораздо меньшую электропроводность, из-за чего они менее «привлекательны» для молнии, чем глинозём.
• Не прячьтесь под единственным деревом в округе – именно оно притянет на себя молнию.
• В лесу для убежища также выбирайте невысокие деревья с густой кроной.
• Под каким бы навесом вы ни остались, всегда старайтесь минимизировать свой контакт с ним. Не прислоняйтесь к деревьям и столбам.
• Перебегать следует только под раскаты грома, между вспышками молнии. Но лучше вообще этого не делать при отсутствии крайней необходимости.
• Избегайте локальных водоёмов. Находясь недалеко от берега крупной реки, следите, чтобы вас с водоёмом не соединял узкий ручеёк.
• Во время грозы нельзя рыбачить или купаться.
• Если вы находитесь в лодке и не имеете возможности быстро добраться до берега, следует расчистить в ней место и лечь как можно ниже.
• Находясь в потенциально опасной местности (на равнине или на берегу) не раскрывайте над головой зонтик. По возможности выньте из карманов все металлические предметы и сложите их отдельно.
• Если у вас есть машина, она способна защитить от молнии, приняв удар на себя. Достаточно закрыть все окна, отключить радио и все виды навигаторов. Сидя в машине нельзя разговаривать по телефону.
• Если вы перед грозой ехали на мотоцикле или велосипеде, с началом молний следует остановиться, положить транспорт в любое углубление в земле, а самим спрятаться поодаль – в радиусе около 25-30 метров.
• Тем, кто находится в доме, нужно закрыть все двери и окна. В частном доме с печью также желательно заслонить дымоход.
• Антенны, находящиеся на крыше и соединённые с телевизорами, лучше всего отключить от устройств-приёмников.
• При грозе не следует держаться за трубопроводы отопления, ремонтировать трубы водо- и газоснабжения.
• Печь или камин в грозу лучше не топить – дым имеет высокую теплопроводность и «привлекает» молнию.
• Если грозовой фронт движется прямо на ваш дом и молнии из него бьют активно, постарайтесь хотя бы ненадолго отключить от сети все приборы. Это особенно важно в тех случаях, когда постройка находится на отшибе, в удалении ото всех других аналогичных сооружений.
• На городских улицах обычно опасаться нечего, но в пригороде единственной высокой постройкой может оказаться остановка общественного транспорта, сваренная из металлических труб. Лучше всего выйти из-под её навеса и укрыться где-нибудь поодаль.

Эффективная защита от молний и их последствий

На современном уровне развития человечества высокотехнологичная защита обычно попросту не нужна. При наличии молниеотводов на высотных зданиях в больших городах и хорошем заземлении в частных домохозяйствах молнии почти не угрожают людям. Вместе с тем, весьма неприятным может оказаться тот факт, что они способны испортить дорогие электроприборы, имеющиеся в доме. Специалисты утверждают, что сегодня вопрос буквальной защиты от молний неактуален – важнее предоставить населению больше информации о природе этого явления, научить людей бояться не звука грома, а последствий самого разряда.

Первичным заслоном от воздействия молнии служит УЗИП – устройство защиты от импульсных перенапряжений. Оно предназначено для того, чтобы не дать скачкам вольтажа в сети, спровоцированным грозой, повредить электрозависимое имущество. Такая защитная автоматика не имеет почти ничего общего с автоматическими выключателями, но до определённой степени тяготеет к методикам заземления и стабилизации параметров тока в сетях. Однако нужно понимать, что УЗИП не является средством защиты от попадания молнии – он защищает только технику, но не всё имущество в доме. В сущности, этот модуль просто помогает скомпенсировать эффекты, которые порождает электрическое поле от молнии, ударившей неподалёку.

Даже в тех случаях, когда здание оборудовано по всем правилам, оснащено самой новой и надёжной системой молниеотвода, это не гарантирует сохранность электронной техники. Потому правильнее всего будет эксплуатировать молниеотвод и УЗИП в паре: первый отведёт лишний потенциал в землю, а второй не даст токам долго блуждать по проводам. Особенно важен последний аспект бывает в тех случаях, когда молния бьёт в систему электроснабжения – в опоры ЛЭП или сами провода. Коммуникации мгновенно разносят опасный потенциал во все стороны и без модуля, который будет способен в нужный момент разорвать цепь, может случиться не только поломка всей техники, но и её возгорание, переходящее в пожар.

Помните, что молния – это часть стихии. Никто и никогда не может быть стопроцентно уверен в том, куда именно ударит разряд в конкретной ситуации, однако существенно повысить свои шансы на спасение вполне реально. Важно держать в уме перечисленные выше правила и ни в коем случае не терять самообладание, едва услышав раскаты грома.