Ukkosenjohdattimet

Salama. Kiehtova ja kaunis ilmiö. Se voi olla myös vaarallinen, jopa kuolettava. Tuhansia ihmisiä kuolee joka vuosi salamaniskuun. Mikä salama oikeastaan on, ja kuinka siltä voi suojautua?

Kaikki alkaa pilvistä. Lämmin, kostea ilma nousee ilmakehään, missä se tiivistyy ja muodostaa pilviä. Kun pienet vesipisarat liikkuvat pilven sisällä, niistä tulee sähköisesti varautuneita. Jos paljon vesipisaroita varautuu sähköisesti tällä tavalla, saamme aikaan... Ukkospilven!

Negatiivisesti varautuneet hiukkaset kerääntyvät usein ukkospilven alaosaan, ja positiivisesti varautuneet yläosaan. Mahdollinen ero pilven ja maan välillä voi olla satoja miljoonia voltteja. Se on erittäin korkea jännite. Se on niin korkea, että ukkospilven negatiivinen varaus hylkii maassa olevia negatiivisia hiukkasia. Kun ne työntyvät syvemmälle, pilven alla oleva maa muuttuu positiivisesti varautuneeksi.

Normaalisti ilma ei voi johtaa sähköä. Se on eristin. Mutta kun jännite on tarpeeksi korkea, salama voi iskea ilman läpi. Se on monimutkaisten tapahtumien ketju, joka mahdollistaa sähkön hyppäämisen ilman läpi tällä tavoin, ja tiedemiehet eivät osaa vieläkään tarkalleen selittää tätä tapahtumaa. Joka tapauksessa, salama on äkillinen...

elektrostaattinen... purkaus... joka kulkee ilman läpi. Purkaus voi tapahtua kahdella alueella samassa pilvessä, tai pilvien välissä. Mutta salama on se, joka iskee pilven läpi maahan ja jota meidän pitää varoa.

Salama on laiska, kuten monet asiat luonnossa: Se etsii helpoimman reitin negatiivisesti ja positiivisesti varautuneiden alueiden välistä. Helpoin reitti tarkoittaa usein lyhyintä reittiä. Sen vuoksi salama iskee todennäköisemmin korkeisiin rakennuksiin ja puihin kuin maahan, joka on talojen ja puiden välissä. Ei voi kuitenkaan olla liian varma. Muut asiat - kuten ilmankosteus - vaikuttavat myös siihen, mikä on salamalle helpoin reitti.

Koska tiedämme, että salama on laiska, voimme hyödyntää tätä tietoa, kun suojaudumme siltä. Otetaan esimerkiksi tämä rakennus. Se ulottuu korkealle taivaisiin, tarjoten salamalle lyhyen ja helpon reitin pois pilvestä. Jos salama iskee rakennukseen, useiden tuhansien miljoonien volttien sähköisku kulkee sen läpi, mikä voisi tuhota sähkölaitteet, antaa ihmisille sähköiskuja, ja mahdollisesti jopa sytyttää koko rakennuksen tuleen. Jotta niin ei tapahdu, meidän täytyy tarjota vielä helpompi reitti salamalle, jotta se pääsee maahan.

Asennamme rakennuksen korkeimpaan kohtaan metallisauvan: salamankerääjän. Terävät päät tekevät tästä erittäin helpon reitin salamalle. Siitä jatkuvat paksut metallilangat -- ukkosenjohdattimet -- rakennuksen reunoja pitkin aina maahan asti. Langat jatkuvat maan sisälle, missä ne on kiinnitetty suureen metallikappaleeseen, josta varautuneet hiukkaset pääsevät maahan. Tämä on maadoitusliitin.

Nämä kolme komponenttia muodostavat salamasuojausjärjestelmän. Usein käytämme termiä ukkosenjohdatin tarkoittamaan koko järjestelmää. Seuraavan kerran, kun salama iskee pilven ja rakennuksen välillä, se valitsee helpoimman reitin - reitin, jossa on pienin vastus. Ja nyt sähköllä ei ole helpompaa reittiä kulkea - kuin ukkosenjohdattimen läpi.