Vznik atmosférického výboja

Pri atmosférickom výboji sprevádzanom svetelným (blesk) a zvukovým (hrom) efektom dochádza k vytvoreniu kladných a záporných nábojov medzi mrakmi alebo medzi mrakom a zemou.

Mechanizmus vzniku elektrických nábojov v mrakoch nie je dosiaľ dostatočne objasnený.

Predpokladá sa, že stúpanie teplého vzduchu strháva vodnú paru a tvoria sa mraky. Prudké prúdenie vnútri mrak je príčinou vzniku elektrostatických nábojov rozložených tak, že kladný náboj je v hornej časti a záporný náboj v spodnej časti mraku.

Na povrchu zeme sa zhromažďuje v tomto prípade náboj kladný. Intenzita elektrického poľa pod mrakom narastá na hodnotu presahujúcu 10 kV/m. Dochádza k ionizácii vzduchu a k vytvoreniu vodivého kanála, cez ktorý sa uzatvorí iskrový výboj medzi mrakmi, resp. mrakom a zemou (blesk). Bleskový výboj sa vyvíja postupne a vo forme čiastkových výbojov. Zo zeme vyžarujú výboje opačnej polarity, ktoré napomáhajú uzatvoreniu vodivého kanála.

Hodnota intenzity bleskových výbojov dosahuje 2 kA až 200 kA. Doba trvania čela výboja je do 10 µs a teplota vodivého kanála môže dosiahnuť niekoľko tisíc stupňov ºC.

Z hľadiska účinku bleskového výboja na objekt sa rozlišuje:

• priamy úder,
• blízky úder,
• vzdialený úder.

Sprievodné javy a parametre blesku

Blesk vyvoláva rovnaké účinky ako prúd, ktorý prechádza vodičom alebo izolantom.

Sprievodné javy sú spravidla:

• svetelné výboje,
• akustické efekty,
• tepelné účinky,
• elektrochemické účinky,
• elektrodynamické účinky,
• elektromagnetické pole.

Dôležité parametre blesku sú:

• amplitúda,
• čas nábehu a doznievania,
• strmosť (di/dt),
• polarita,
• náboj,
• počet úderov nutných na vybitie.

Pri zriaďovaní ochrany pred bleskom sa berú do úvahy zásady podľa druhu a charakteru daného objektu.

Bleskozvod sa zriaďuje na objektoch, kde by blesk mohol spôsobiť:

• ohrozenie života alebo zdravia osôb (bytové domy, administratívne budovy, nemocnice, hotely, kostoly, obchodné domy, divadlá a pod.),
• dôležitosť objektu, ktorého poškodenie by malo za následok rozsiahle dôsledky (elektrárne, transformovne, rozvodne, plynárne, vodárne, objekty telekomunikácií ),
• hodnota objektu a jeho obsahu (výrobné haly, sklady, mlyny, budovy s veľkou kultúrnou hodnotou, múzeá atď.),
• objekty so zvýšeným ohrozením zásahu blesku v dôsledku ich umiestnenia vyčnievajúceho nad okolie. SR
• patrí z hľadiska výskytu búrok do oblasti so zvýšenou búrkovou činnosťou - 20 až 30 dní búrok ročne. (továrenské komíny, žeriavy, rozhľadne, veže a pod.),
• objekty s nebezpečenstvom výbuchu (výrobne a sklady výbušných a horľavých látok, kvapalín a plynov).