Dông sét là một hiện tượng của thiên nhiên, đó là sự phóng tia lửa điện khi khoảng cách giữa các điện cực khá lớn (trung bình khoảng 5km).

Hiện tượng phóng điện của dông sét gồm hai loại chính đó là phóng điện giữa các đám mây tích điện và phóng điện giữa các đám mây tích điện với mặt đất.

Trong phạm vi đồ án này ta chỉ nghiên cứu phóng điện giữa các đám mây tích điện với mặt đất (phóng điện mây – đất). Với hiện tượng phóng điện này gây nhiều trở ngại cho đời sống con người.

Các đám mây được tích điện với mật độ điện tích lớn, có thể tạo ra cường độ điện trường lớn sẽ hình thành dòng phát triển về phía mặt đất. Giai đoạn này là giai đoạn phóng điện tiên đạo. Tốc độ di chuyển trung bình của tia tiên đạo của lần phóng điện đầu tiên khoảng l,5.107cm/s, các lần phóng điện sau thì tốc độ tăng lên khoảng 2.108 cm/s (trong một đợt sét đánh có thể có nhiều lần phóng điện kế tiếp nhau bởi vì trong cùng một đám mây thì có thể hình thành nhiều trung tâm điện tích, chúng sẽ lần lượt phóng điện xuống đất).

Tia tiên đạo là môi trường Plasma có điện tích rất lớn. Đầu tia được nối với một trong các trung tâm điện tích của đám mây nên một phần điện tích của trung tâm này đi vào trong tia tiên đạo. Phần điện tích này được phân bố khá đều dọc theo chiều dài tia xuống mặt đất. Dưới tác dụng của điện trường của tia tiên đạo, sẽ có sự tập trung điện tích khác dấu trên mặt đất mà địa điểm tập kết tùy thuộc vào tình hình dẫn điện của đất. Nếu vùng đất có điện dẫn đổng nhất thì điểm này nằm ngay ở phía dưới đầu tia tiên đạo. Còn nếu vùng đất có điện dẫn không đồng nhất (có nhiều noi có điện dẫn khác nhau) thì điện tích trong đất sẽ tập trung về noi có điện dẫn cao.

Quá trình phóng điện sẽ phát triển dọc theo đường sức nối liền giữa đầu tia tiên đạo với nơi tập trung điện tích trên mặt đất và như vậy địa điểm sét đánh trên mặt đất đã được định sẵn.

Do vậy để định hướng cho các phóng điện sét thì ta phải tạo ra nơi có mật độ tập trung điện diện tích lớn. Nên việc bảo vệ chống sét đánh trực tiếp cho các công trình được dựa trên tính chọn lọc này của phóng điện sét.

Nếu tốc độ phát triển của phóng điện ngược là V và mật độ điện trường của điện tích trong tia tiên đạo là ô thì trong một đơn vị thời gian thì điện tích đi và trong đất sẽ là:

is = V. 5

Công thức này tính toán cho trường hợp sét đánh vào nơi có nối đất tốt (có trị số điện trở nhỏ không đáng kể).

Tham số chủ yếu của phóng điện sét là dòng điện sét, dòng điện này có biên độ và độ dốc phân bố theo hàng biến thiên trong phạm vi rộng (từ vài kA đến vài trăm kA) dạng sóng của dòng điện sét là dạng sóng xung kích, chỗ tăng vọt của sét ứng với giai đoạn phóng điện ngược (hình 1-1)

Khi sét đánh thẳng vào thiết bị phân phối trong trạm sẽ gây quá điện áp khí quyển và gây hậu quả nghiêm trọng như đã trình bày ở trên.

Dông sét là gì

 

Nguyên nhân hình thành sấm sét

Các đám mây giông được tích điện là do các điện tích được phân tách ra khi các hạt nước và hạt băng trong đám mây giông cọ xát vào nhau, sau đó chủ yếu do đối lưu mà các

Tuy sấm và sét là hai hiện tượng khác nhau nhưng dường như chúng xảy ra đồng thời nên để chúng tôi coi như là một hiện tượng. Điện tích dương dồn hết về phía đỉnh đám mây, còn các phần tích điện âm về phần chân đám mây. Hai miền điện tích khác dấu của đám mây giông cũng gióng như 2 bản của một tụ điện khổng lồ. Không khí ở giữa chúng là chất cách điện, lúc đầu ngăn không cho các điện tích chạy lại gặp nhau và nâng dần hiệu điện thế giữa hai cực của bản tụ điện. Giữa phần chân đám mây giông và mặt đất tích điện (do hưởng ứng tĩnh điện) cũng là một tụ điện với không khí cách điện nằm giữa hai bản tụ. Hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện đủ lớn để đánh thủng chất điện môi (không khí giữa hai bản) thì có tia lửa (sét) phóng qua.

Còn mặt đất, nơi mà tia sét cũng thường hay xuất hiện, giống như một đám mây khổng lồ tích điện âm.Các tia sét xuất hiện là dự phóng điện do những đám mây tích điện dương với mặt đất. Thường thì nhưng nơi sấm sét xuất hiện những nơi mặt đất nhô cao hơn, vì lúc này khoảng cách giữa “2 cực” của “tụ-mặt đất và mây” gần hơn.

Trở lại Đầu trang

Kiểm định khác