Может показаться, что удар молнии в яхту - это маловероятное событие в море. Но если частота молний увеличивается в атмосферном фронте, то и вероятность будет выше. Попадание молнии в яхту может нанести серьезный ущерб, и сезон парусных походов придется прерывать на срок ремонта.
Согласно информации от страховых компаний в США (от BoatUS Marine Insurance) вероятность удара молнии в яхту составляет примерно 1 к 1000, увеличиваясь до 3,3 к 1000 в районах с повышенной частотой молний по атмосферным причинам, таких как Флорида, Карибский бассейн и Мексиканский залив.
Сервис Pantaenius ежегодно обрабатывает более 200 случаев поражения молнией. «За последние 15 лет общее количество связанных с этим убытков по нашей статистике утроилось. Относительная доля повреждений, нанесенных молнией, в общем объеме потерь, регистрируемых нами каждый год, уже составляет 10% или более в некоторых круизных районах, таких как Средиземное море, части Тихого океана или Карибского моря », - добавил Джонас Болл из Pantaenius.
Как британские, так и американские #страховщики также сообщают, что многокорпусные суда в два-три раза чаще подвергаются удару молнии, чем однокорпусные, из-за увеличенной площади поверхности и отсутствия киля, что вызывает сложности с надлежащим заземлением. Помимо увеличения вероятности поражения молнией, последствия такого удара молнии также могут серьезными, поскольку в наше время на яхтах установлено больше электронных устройств и систем, подключенных к сети.
Как избежать ударов молнии
Единственная действенная профилактическая мера, позволяющая избежать ударов молний, - это держаться подальше от атмосферно нестабильных участков. Полезно пользоваться глобальными картами частоты молний, основанными на данных, предоставленных НАСА. На таких картах можно видеть, что #молнии гораздо чаще встречаются в тропиках. На карте выделяют такие горячие точки, как Флорида, Куба и Колумбия в Карибском бассейне, тропическая Западная Африка, а также Малайзия и Сингапур в Юго-Восточной Азии.
К сожалению, многие из самых популярных мест для яхтенных круизов расположены как раз в тропических водах. Тщательный мониторинг погоды и гибкость в изменении планов - важная часть ежедневного планирования парусного перехода во время грозового сезона в зонах повышенного риска. CAPE (Convective Available Potential Energy) - полезный инструмент для определения атмосферной нестабильности: можно проверить индекс CAPE на сайте windy.com в рамках своей защиты от молний.
Защита от ударов молнии
Яхты, не имевшие средств защиты при ударах молнии, часто получают значительные повреждения.
Шкипер S / V Sassafras, шхуны 1964 года, сообщает: «Большая часть электроники просто “поджарилась”. Больше всего пострадали экранированная проводка и емкостные элементы: изолирующий трансформатор; SSB-тюнер; кабели для автопилота и сетевые кабели N2K Cat 5».
Владелец Matador of Hamble (яхта Rival 41) вспоминает о последствиях удара молнии: «Я не сразу смог оценить степень ущерба. В течение нескольких дней после этого удара все устройства с полупроводниками при включении сразу перегорали».
У экипажа катамарана Madeleine (Catana 42S) был подобный опыт. «На Тобаго нас ударило молнией, но электрическое повреждение левого двигателя мы обнаружили только, когда добрались до Сент-Люсии, а на Азорских островах мы обнаружили, что сломался рудерпост, и мы потеряли половину руля».
Поэтому кажется разумным, чтобы в зонах, подверженных частым ударам молнии, использовалась бы система защиты везде, где это возможно, для защиты яхты, оборудования и экипажа. Осмотр яхты и понимание относительного положения всех основных металлических деталей часто позволяет выявить несколько безопасных мест, для которых требуется защита. Такие области, как основание мачты, под опорой управления и рядом с двигателем, имеют наибольший риск повреждений.
С точки зрения минимизации последствий удара молнии, есть временный способ - это направить ток молнии за пределы лодки с помощью электрических кабелей, прикрепленных к такелажу из нержавеющей стали. Когда другой конец кабеля погружен в океан, это обеспечивает токопроводящий путь от мачты до “земли” (в данном случае, до моря).
Главный недостаток этого способа заключается в том, что алюминиевая мачта имеет гораздо большую электропроводность, чем нержавеющая сталь, и чаще будет представлять собой более вероятный путь для электрического тока. Кроме того, эта система также требует, чтобы присутствовала медь и она была в контакте с морской водой, чтобы разрядить ток.
Другие временные меры включают в себя отключение радиолокационных и радиоантеннных кабелей, помещение портативных #электронных устройств в духовку или микроволновую печь (экранирование), отключение всех батарей или несущественного электронного оборудования в море или отключение берегового сетевого шнура в марине. Все эти процедуры предполагают, что кто-то находится на борту и позаботится за несколько минут до предполагаемого удара молнии, чтобы свесить кабели за борт и выключить / отсоединить устройства.
Один из простых первых шагов - это размещение таблички «Действия в чрезвычайных ситуациях в случае грозы» в центре главной каюты с указанием, где стоять и какие быстрые действия следует предпринять.
Постоянная защита от удара молнии
Во время грозы движение молекул вызывает массовое накопление потенциальной энергии. Как только разница напряжений преодолевает сопротивление воздушного пространства между ними, между основанием облаков и высокими объектами, такими как мачты, образуются «электрические каналы», обеспечивая путь для удара молнии, при котором разряжается часть накопленной электрической энергии. Судно будет меньше повреждено, если такой разряд будет сдерживаться хорошо продуманной системой молниезащиты.
Заземление
Громоотводы или молниеотводы, установленные в верхней части мачты, соединенные с внешней пластиной заземления на корпусе через алюминиевую мачту, обеспечивают постоянный путь с низким сопротивлением для перехода электрического тока в воду. На яхтах с деревянными или карбоновыми мачтами в качестве токоотвода можно использовать толстый электрический кабель.
Если пластина заземления не была установлена во время производства, ее можно установить во время транспортировки. На однокорпусных судах достаточно одной пластины у основания мачты. Кеч, ял или шхуна требуют вертикального пути для каждой мачты и длинной полосы под корпусом между мачтами, тогда как для катамаранов обычно требуются две заземляющие пластины, на обоих корпусах.
Ток от удара молнии рассеивается в основном с краев пластины, поэтому чем длиннее контур, тем лучше. Уорвик Томпкинс установил систему молниезащиты, разработанную Malcolm Morgan Marine в Калифорнии, на своей яхте Flashgirl (Wylie 38): «Два тяжелых медных кабеля проходят от подножия мачты до алюминиевой ступеньки мачты, которая присоединена к медной пластине заземления на внешней стороне мачты с помощью полдюймовых бронзовых болтов».
Пластина заземления представляла собой восьмиконечную звезду. Уорвик говорит: «Минимальное электрическое повреждение, которое получилось при ударе, как раз связано с такой формой».
Морган добавляет: «Любые кабели, связанные с молниезащитой, по возможности следует прокладывать подальше от другой проводки самой яхты. Например, если электроника навигационной системы и главные распределительные электрощиты находятся на одной стороне судна, кабели молниезащиты должны быть проложены на противоположной стороне».
Соединение
Внутренняя цепь соединяет основные металлические предметы на яхте с пластиной заземления с помощью соединительных кабелей. Это помогает предотвратить внутренние электрические удары, когда ток перескакивает между объектами, прежде чем уйти в море.
Морган поясняет: «Поскольку современные яхты становятся все более сложными, необходимо тщательно продумать, чтобы система крепления была спроектирована правильно. На судне существует пять возможных систем заземления (молниезащита, пластина заземления SSB-радио, защита от коррозии, защитное заземление переменного тока и защита отрицательного постоянного тока), и все они должны быть соединены в одной общей точке и подключены к внешней пластине заземления».
Защита от перенапряжения
Яхты, стоящие на якоре у берега или на береговой линии в марине, чувствительны к скачкам напряжения во время грозы. Если молния ударяет в столб электросети, ток проходит по электрическому кабелю в поисках “земли”. Он может войти в судно через береговую линию электропередачи или может пройти через воду и попасть в яхту, стоящую на якоре.
Устройства защиты от перенапряжения (SPD) - это предохранительные устройства, которые «шунтируют» напряжение на "землю". Они уменьшают скачки напряжения, например, скачок напряжения 20 000 В может быть уменьшен до 6000 В, но дополнительного тока все еще может быть достаточно для повреждения чувствительной электроники. Поэтому хорошей идеей может быть установка «каскадной» защиты от перенапряжения с несколькими SPD на критически важном оборудовании.
Высокотехнологичные решения
Теоретически, если рассеиватель молнии отводит электрический заряд на такелаж с той же скоростью, с которой он накапливается, такой рассеиватель может уменьшить или предотвратить повреждения от удара молнии. Рассеиватели молний (в форме «ёршиков для бутылок») иногда можно увидеть на круизных яхтах, хотя это относительно старая технология. Современные рассеиватели имеют шариковый наконечник с радиусом 3⁄8 дюйма (примерно 1 см) на конце конической части медного или алюминиевого стержня. Впрочем, их эффективность пока не проверена.
Более высокотехнологичным решением является система CMCE компании Sertec, которая, как утверждается, снижает вероятность удара молнии на 99% в пределах защищаемой зоны. Система была широко используется в аэропортах, на стадионах, в больницах и т.д., и теперь она адаптирована для использования на небольших морских объектах.
Арне Грюндель из Sertec объясняет: «Система CMCE предотвращает удар молнии, притягивая и заземляя избыточные отрицательные заряды из атмосферы в пределах радиуса покрытия устройства. Это предотвращает образование «стримеров», а без стримеров не будет удара молнии».
(Информацию представила Сьюзи Кармоди)
--------
Спасибо, что дочитали наш материал до конца!
Телеграм-канал Yachtsman Journal - https://t.me/YachtsmanJournalRussia
