2.8 .Các sơ đồ nối dây điển hình của nguồn điện cơng trình
4.1 Hiện tượng sét và hậu quả của nĩ đối với cơng trình xây dựng
4.1.1. Hiện tượng sét:
Sét là hiện tượng bí ẩn, phức tạp đến nay con người vẫn chưa hiểu hết.
Nghiên cứu thực nghiệm đầu tiên về sét là một nhà kho học Mỹ tên là Franklin (1706-
1790). Franklin nêu lên giả thuyết về bản chất điện của các tia chớp. ðể chứng tỏ các đám
mây cĩ tích điện, ơng đề nghị làm một cái chịi trên đỉnh một chiếc tháp cao, từ cái chịi đĩ dựng lên một cây sào nhọn bằng sắt cao khoảng 10m gắn trên đế cách điện để quan sát những tia điện phĩng từ những đám mây dơng xuống chiếc sào. Năm 1752, ơng thực hiện ở Mỹ một thí nghiệm nổi tiếng bằng cách dùng một chiếc diều thả lên trời khi cĩ những đám mây dơng
đang bay tới. Ơng gắn trên diều một thanh sắt nhọn đầu và ở phía cuối dây diều ơng buộc
một chiếc chìa khĩa và một dải lụa để làm chỗ tay cầm để chứng minh cọc sắt nhọn “rút lửa
điện” từ đám mây.
Năm 1752, tại Petecbua (Nga) nhà khoa học Richman đã làm lại thí nghiệm nguy hiểm này và trong cơn giơng, Richman đã bị sét đánh thiệt mạng,…
Cơ chế hình thành một cơn sét nĩi chung khá phức tạp, cĩ nhiều cơng trình nghiên cứu về quá trình nhiễm điện của một đám mây dơng cũng như cơ chế phát triển của tia sét hướng xuống đất, rong đĩ giả thuyết của Simson được nhiều người biết đến do giải thích cơ chế
hình thành sét một cách đơn giản, dễ hiểu:
Dơng là hiện tượng khí quyển liên quan với sự phát triển mạnh mẽ của đối lưu nhiệt và
các nhiễu động khí quyển, nĩ thường xảy ra vào mùa hè là thời điểm mà sự trao đổi nhiệt
giữa mặt đất và khơng khí rất lớn. Những luồng khơng khí nĩng mang theo hơi nước bay lên
đến một độ cao nào đấy và nguội dần, lúc đĩ hơi nước tạo thành những giọt nước nhỏ hay
gọi là tinh thể băng chúng tích tụ trong khơng gian dưới dạng những đám mây. Trái đất càng bị nĩng thì khơng khí nĩng càng bay lên cao hơn, mây càng dày hơn đến một lúc nào đĩ thì
Tranh vẽ minh hoạ Franklin cùng con trai làm thí nghiệm về sét năm 1752 bằng cách thả diều cĩ gắn thanh sắt nhọn
Sét dây Sét đánh thẳng Giả thiết Simson về cơ chế hình thành sét
các tinh thể băng trong mây sẽ lớn dần và rơi xuống thành mưa. Mây càng dày thì màu của
nĩ càng đen hơn. Sự va chạm của các luồng khí nĩng đi lên và các tinh thể băng đi xuống
trong đám mây sẽ làm xuất hiện các điện tích mà ta gọi là mây tích. Các phần tử điện tích âm cĩ khối lượng lớn nên nằm dưới đáy đám mây cịn các phần tử điện tích dương nhẹ hơn nên bị đẩy lên phần trên của đám mây. Cụ thể là:
+ H2O H+ + OH-.
+ H+ sẽ ở phần trên cịn OH- nặng hơn ở dưới dễ bị tách ra mây tích
+ Các mây tích trái dấu gặp nhau trên trời sét dây
+ Các mây tích gần mặt đất (OH-) làm mặt đất cảm ứng điện tích +, khi cường độ điện
trường lớn thì xảy ra phĩng điện sét đánh thẳng
+ Sét lan truyền: sét đánh vào đường dây điện, điện thoại ở xa nhưng truyền vào nhà gây hỏng thiết bị sét lan truyền
+ Sét cảm ứng: Sét đánh bên ngồi nhà nhưng vật dụng bằng kim loại trong nhà bị nhiễm
điện.
+ Sét hịn: xuất hiện đột ngột dạng quả cầu lửa di chuyển, sau đĩ biến mất cùng với tiếng nổ lớn hiện tượng bí ẩn chưa giải thích được (Nhà bác học Nga là Kapitsa xây dựng lý
thuyết sét hịn được giải Nobel 1978 nhưng vẫn chưa giải thích được hết các hiện tượng).
Tịa nhà cao nhất thế giới Burj Khalifa ở Dubai cao 818m - 160 tầng sau khi khai trương ít ngày (04/01/2010) thì bị sét đánh Nhiếp ảnh gia Alisdair Miller ghi lại.
Tia sét ngược do ðại học Duke (Mỹ) chụp ngày 21/7/2008 Tranh minh hoạ sét hịn xuất hiện
Sét đánh thẳng vào tượng nữ
thần tự do tối 22/9/2010 Sét đánh vào máy bay
- ðặc điểm tia sét:
+ Cường độ dịng điện cực lớn 50kA – 200kA
+ Nhiệt độ: 10.0000C
+ Gây ra tiếng nổ lớn gọi là sấm.