2.1. Sự hình thành của sét và các thông số chính của dòng điện sét.
+ Sự hình thành sét:
Sét là sự phóng điện trong khí quyển giữa các đám mây và đất, hay giữa các đám mây mang điện tích trái dấu. Trước khi có sựphóng điện của sét đã có sự phân chia và tích lũy rất mạnh điện tích trong các đám mây giông do tác dụng của các luồng không khí nóng bốc lên và hơi nước ngưng tụ trong các đám mây. Các đám mây mang điện tích là do kết quả của việc phân tích các điện tích trái dấu và tập trung chúng lại trong các phần khác nhau của đám mây.
Phần dưới của các đám mây giông thường tích điện tích âm. Các đám mây cùng với đất hình thành các tụđiện mây đất. Ở phía trên của các đám mây thường tích điện tích dương.
Cường độ điện trường của tụ điện mây đất tăng dần lên và nếu tại chỗ đó cường độ đạt tới trị số tới hạn 25-30 kV/cm thì không khí bị ion hóa và bắt đầu trở nên dẫn điện. Sựphóng điện chia thành ba giai đoạn. Phóng điện giữa các đám mây và đất được bất đầu bằng sự xuất hiện một dòng sáng phát triển xuống đất, chuyển động từng đợt với tốc độ 100 -1000 km/s. Dòng này mang phần lớn điện tích của đám mây, tạo nên ở đầu cực của nó một điện thế rất cao hàng triện vôn. Giai đoạn này gọi là giai đoạn phóng tia tiên đạo từng bậc. Khi dòng tiên đạo vừa phát triển đến đất và các vật dẫn điện với đất thì giai đoạn thứ hai bắt đầu, đó là giai đoạn phóng điện chủ yếu của sét. Trong giai đoạn này, các điện tích dương của đất di chuyển có hướng từđất theo dòng
tiên đạo với tốc độ lớn (6.104-105km/s) chạy lên và trung hoà với điện tích âm của dòng tiên đạo.
Sựphóng điện được đặc trưng bởi dòng điện lớn qua chỗsét đánh gọi là dòng điện sét và sự lóe mãnh liệt của dòng phóng điện. Không khí trong dòng phóng điện được nung nóng đến nhiệt độ khoảng 10.0000C và giãn nở rất nhanh tạo thành sóng âm thanh.
Ở giai đoạn phóng điện thứ bacủa sét sẽ kết thúc sự di chuyển các điện tích của mây mà từđó bắt đầu phóng điện, sự lóe sáng bắt đầu biến mất.
Thường phóng điện sét gồm một loạt phóng điện kế tiếp nhau do sự dịch chuyển điện tích từ các phần khác nhau của đám mây. Tiên đạo của những phần phóng điện sau đi theo dòng đã bị ion hoá ban đầu, vì vậy chúng phát triển liên tục và được gọi là tiên đạo dạng mũi tên.
+ Các thông số chính của dòng điện sét
Sự lan truyền sóng điện từ tạo nên bởi dòng điện sét gây nên quá điện áp trong hệ thống điện, do đó cần phải biết những tham số của nó :
- Biên độ dòng sét là giá trị lớn nhất của dòng điện sét. Biên độ dòng sét không vượt quá 200 – 300 kA.
- Thời gian đầu sóng (τ1) là thời gian dòng sét tăng từ 0 đến đến giá trị cực đại trong khoảng thời gian (0 – 100µs) với tia tiên đạo đầu tiên (5- 50µs) với tia sét lặp lại.
- Độ dài dòng điện sét (τ2) là thời gian từ đầu dòng sét đến khi dòng điện sét giảm ½ biên độ trong khoảng từ 20 – 350 µs với các tia sét đầu tiên và từ 5 – 50 µs với các tia sét lặp lại.
- Tốc độ tăng dòng di/dt có thểđạt tới 70kA/µs đối với tia sét đầu tiên và vượt quá 200kA/µs với các tia sét tiếp theo.
- Tốc độtăng áp dV/dt đo đạt được tới 12 kV/µs.
- Cực tính dòng điện sét số dòng điện sét mang cực tính âm xuất hiện nhiều hơn và chiếm khoảng 80 – 90% toàn bộ số lần phóng dòng điện sét.
2.2. Tác dụng của sét 1. Lợi ích 1. Lợi ích