Unterschied zwischen Blitz und Blitzableiter in elektrischen Systemen 

Blitze sind ein natürlicher Prozess, der bei bewölktem Himmel auftritt stürmisches Wetter. Blitze erzeugen nicht nur enormes Licht, sondern besitzen auch einen enormen Potentialgradienten (10 kV/cm) und einen Strom im Bereich von 10 kA bis 90 kA. Aber technisch können wir den Blitz definieren als „Eine elektrische Entladung s/w Wolke und Erde, zwischen Wolken oder zwischen den Ladungszentren derselben Wolke ist als Blitz bekannt“.

Blitze sind ein natürlicher Vorgang, der einen riesigen Funken in den Wolken erzeugt, wenn die Wolken auf ein hohes Potentialgefälle in Bezug auf die Erde und eine benachbarte Wolke aufgeladen werden, dass die mittlere Stärke zerstört wird. Es gibt so viele Theorien über den Blitz. Aber hier werden wir die Theorie diskutieren, die am meisten akzeptiert wird. Wenn die warme Luft in den Himmel strömt, führt die Reibung zwischen Luft und winzigen Wasserpartikeln zum Aufbau von Ladungen. Wenn die Wassertropfen gebildet werden, wird der große Tropfen positiv geladen und der kleinere Tropfen wird negativ geladen.

Diese Tropfen sammeln sich auf den Wolken an, sodass die Wolke positive oder negative Ladungen besitzen kann. Die Ladung auf einer Wolke kann so groß werden, dass sie sich in eine andere Wolke oder auf die Erde entlädt, und wir nennen dieses Phänomen Blitzschlag.

Mechanismus der Blitzentladung

Lassen Sie uns nun die Art und Weise diskutieren, in der die Blitzentladung auftritt. Wenn eine geladene Wolke über die Erde zieht. Es induziert gleiche und entgegengesetzte Ladungen auf der Erde darunter. Wenn der Potentialgradient bis zu 5kv/cm bis 10kv/cm erreicht, wird die umgebende Luft abgebaut und der Blitzschlag beginnt.

1. Sobald die Luft durch die Wolke zusammenbricht, startet ein Streamer namens Leitstreamer von der Wolke in Richtung Erde und trägt die Ladung mit sich. Wird der Potentialgradient nicht aufrechterhalten, stoppt der Leitstrahl und die Ladung wird abgebaut, ohne dass sich ein vollständiger Schlag ausbildet. Wie in Abbildung (a) gezeigt.

2. In vielen Fällen setzt der führende Streamer seine Reise in Richtung Erde fort, bis er mit der Erde oder einem Objekt auf der Erde in Kontakt kommt. Es kann angemerkt werden, dass die Leitfahnen eine ausreichende Leuchtkraft haben und dies zu der ersten visuellen Entladung führt. Wie in Abbildung (b) gezeigt.

3. Der Pfad des führenden Streamers ist der Pfad der Ionisierung. Daher tritt ein vollständiger Zusammenbruch der Isolierung auf. Der nach unten gerichtete Leiter hat eine negative Ladung, und wenn dieser Leiter die Erde berührt, folgt der zurückkehrende Streamer demselben Weg und bewegt sich mit einer positiven Ladung nach oben. Dieser Neutralisierungsprozess verursacht einen plötzlichen Funken, der als Blitz bezeichnet wird. Wie in Abbildung (c) gezeigt.
   

Erfahren Sie, was Blitzableiter und ihre Typen sind:

Die Erdabschirmung und die Freileitungen bieten ausreichenden Schutz gegen direkten Blitzeinschlag, aber sie bieten oft keinen Schutz gegen Wanderwellen, die das Gerät erreichen können. Überspannungsableiter oder Überspannungsableiter bieten den erforderlichen Schutz der Geräte vor diesen Überspannungen.

Die obige Abbildung zeigt die Grundform eines Überspannungsableiters. Es ist klar, dass es aus einer Funkenstrecke in Reihe mit einem nichtlinearen Widerstand besteht. Ein Ende des Ableiters ist mit dem geschützten Teil des Geräts verbunden und das andere Ende ist geerdet. Unter normalen Bedingungen bleibt der Überspannungsableiter offline und leitet keinen Strom. Aber bei einem Blitzeinschlag wird die Luftisolierung b/w der Funkenstrecke ionisiert und leitet einen hohen Strom zur Erde.

Arten von Überspannungsableitern:

• Rod Gap P:Es ist die einfachste Form eines Blitzableiters. Es besteht aus zwei 1,5cm langen Stäben die rechtwinklig gebogen sind mit einem Spalt in s/w. Ein Stab ist mit der Leitung verbunden und der andere mit dem Boden. Der Abstand zwischen Spalt und Isolator darf nicht kleiner als 1/3 der Spaltlänge sein, damit der Lichtbogen den Isolator nicht erreichen und beschädigen kann. Wie in der folgenden Abbildung gezeigt.                  

• Horn Gap Arrester: Diese Art von Überspannungsableiter besteht aus zwei hornförmigen Metallteilen A und B, die durch einen kleinen Luftspalt getrennt sind. Diese Hörner sind so konstruiert, dass der Abstand b/w nach oben allmählich zunimmt, wie in der Abbildung gezeigt. Diese Hörner sind auf einem Porzellanisolator montiert. Ein Ende ist mit der Leitung mit Vorwiderstand R und Drosselspule L verbunden, während das andere Ende effektiv mit Masse verbunden ist.

• Multigap-Ableiter:Diese Art von Blitzableiter besteht aus einer Reihe von metallischen Zylindern, die voneinander isoliert und durch kleine Luftspalte getrennt sind. Wie aus der Abbildung ersichtlich, ist der erste Zylinder A mit einer Reihe von Widerständen mit der Leitung und der andere mit Masse verbunden. Das Verbinden der Lücken mit der Erde mit Hilfe einer Reihe von Widerständen soll die Wirkung von Wanderwellen verringern. Solche Ableiter können dort installiert werden, wo die Systemspannung 33kV nicht überschreitet.

• Überspannungsableiter: Dieser Blitzableitertyp wird üblicherweise in Systemen verwendet, in denen die Systemspannung bis zu 33 kV beträgt. Diese Art von Überspannungsableiter wird auch „Schutzrohr“ genannt. Die Grundbestandteile der Verdrängungssperre sind in der Abbildung dargestellt. Anfänglich besteht der Ableiter aus einer Stangenlücke in Reihe mit einer zweiten Lücke, die in einem Faserrohr eingeschlossen ist. Der Spalt im Faserschlauch wird durch zwei Elektroden gebildet. Das obere Ende ist mit der Stangenkappe verbunden und das andere Ende ist mit dem Boden verbunden. Der Ableiter vom Ausstoßtyp kann die begrenzte Anzahl von  ausführen da bei jedem Arbeitsgang ein Teil des Fasermaterials verbraucht wird.

• Ventiltyp-Ableiter:Der wichtigste und effektivste Typ von Überspannungsableitern ist der Ventiltyp-Ableiter. Es besteht aus zwei Baugruppen 1) Reihenfunkenstrecken 2) nichtlinearen Widerstandsscheiben in Reihe (aus Tyrit oder Metrosil). Die nichtlinearen Widerstände sind mit den Funkenstrecken in Reihe geschaltet. Beide Baugruppen sind in einem dichten Porzellanbehälter eingeschlossen, wie in der Abbildung unten gezeigt.

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