Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1960, H. 23 - Åskrisk och åskskydd, av Dietrich Müller-Hillebrand
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
i Sverige, förmodligen är de mindre vanliga än
i USA, men blixtar med stora laddningar
förekommer också i Sverige.
Reynolds & Neill12 beräknade laddningarna
vid blixtnedslag mot marken (B fig. 8) och
mellan molnen (C i fig. 8) vid samma åskväder.
Den utjämnade laddningen är i regel betydligt
större vid blixtar mellan molnen än vid blixtar
till jorden. Om ett stort molnkomplex kan
urladdas mot marken, förekommer emellertid
laddningar över 100 C. Dessa extrema
förhållanden uppstår ibland vid urladdningar mot
höga berg, t.ex. mot Monte San Salvatore i
Schweiz enligt Bergers mätningar (D fig. 8).
Man har beräknat strömvärmeimpulsen ur
laddningar över 100 C och med de angivna
strömvärdena (13 mätvärden), fig. 9.
Sannolikheten gäller för San Salvatore. Om dessa
värden tillämpas för Sverige, innebär detta en
hög säkerhetsmarginal. Enligt fig. 9 är
sannolikheten för en strömvärmeimpuls av 0,9 kA2s
5 % och för 8,5 kA2s. 0,5 %.
Påtvingas en ledare en strömimpuls, uppstår
värme i ledaren. Uppvärmningen är vid given
strömtäthet S och belastningstid t en funktion
t
av f Sa dt, under förutsättning att t är liten
o
och inget värme leds bort. Integralen kallas
specifik strömvärmeimpuls ps. Denna har
beräknats för material, som förekommer i
åskledare, för en uppvärmning från 25 till 200°C
och från 25°C till smältpunkten (tabell 2). För
en ledararea A mm2 och en effektiv
belastningstid t s beräknas strömmen ur
I = AVpJt (2)
varvid värdet på ps tas ur tabell 2.
Är den specifika strömvärmeimpulsen p.s för
en uppvärmning till 200° C bekant, beräknas
en ledares erforderliga area ur ekvationen
A = VPIps (3)
där p är strömvärmeimpulsen. För
sannolikheten 5 % är p 0,9 kA2s. För att en
kopparledares uppvärmning skall stanna vid 200° C skall
dess area vara ]/0,9/0,0244 = 6,1 mm2. En 6
mm2 kopparledare klarar alltså den strömvär-
Tabell 2. Specifik strömvärmeimpuls för en
ledares uppvärmning från 25°C till 200°C eller
till sin smältpunkt
200°C Smältpunkt
kAVmm4 kAVmm’
Koppar..................................0,0244 0,100
Aluminium ..........................0,0104 0,036
Brons1 ....................................0,0146 0,063
Järn ......................................0,0036 0,0144
Platina ..................................0,0029 0,0128
Bly ........................................0,0010 0,0014
1 konduktivitet 36 • 104 S/cm. Experimenten
påverkas av ojämn värmefördelning ("skin"-effekt) och
mekaniska krafter. Specifika strömvärmeimpulsen
för smältning kan därför vara ca 30 ®/o lägre än
den angivna.
meimpuls som motsvarar den tidigare nämnda
95 % gränsen.
Vid t.ex. 30 kA ström och 80 C smälter en
kopparledare med 2,5 mm2. Strömmens
halv-värdestid är härvid 0,9 ms. Belastas en 4 mm2
kopparledare med 50 kA ström med ca 0,2 ms
halvvärdestid, motsvarande en laddning av ca
30 G, värms den från 25 till 200°C (fig. 10).
Med 95 % sannolikhet håller en åskledare av
koppar med 6 mm2 area för en ström på upp
till 70 kA. För höjning av sannolikheten till
99,8 % krävs en 30 mm2 kopparlina för
maximalt 200 kA ström, dvs. fem gånger så stor
area, och linan utsätts för en åtta gånger så
stor elektromagnetisk kraft.
Det är mycket svårt och kostsamt att avleda
en ström av 70 kA utan att sidurladdningar
slår över från åskledaren till andra föremål i
huset. I dåligt ledande mark, som mestadels
förekommer på landsbygden, är det ofta svårt
att nedbringa jordledarens övergångsmotstånd
under 30 ohm med ekonomiskt försvarliga
medel. Vid 70 kA och 30 ohm står åskledaren
under en spänning av 2,1 MV. Envar, som i ett
laboratorium har sett överslagsfenomen vid 2
MV vet, att sidurladdningar till metalldelar på
3 m avstånd förekommer.
JO JOOkA
Ström
Fig. 10. Uppvärm- ’
ning till 200°C vid
viss blixtström och
laddning av –
kopparledare med
1—10 mm" area och
- -’- - stålledare med
10 mm’ area; 45°
linjerna anger
strömmens
halvvärdestid.
"j JO
Ladc/ninq
C
fi^O TEKNISK TIDSKRIFT 1960 H. 25
Fig. 11.
Åskle-darskydd på ett
hus med högt
jordmotstånd.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
