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ARBEITSSCHUTZ
Blitzschutz. Arbeitsschutz
Arbeitsschutz / Gesetzliche Grundlage für den Arbeitsschutz Die Möglichkeit, ein Objekt zu treffen Blitz wird weitgehend von der Intensität der Gewitteraktivität in dem Gebiet bestimmt, in dem es sich befindet, und hängt von der Größe und Konfiguration des Objekts, seinem Standort sowie von den geologischen Eigenschaften des Territoriums ab. Es gibt zwei Arten von Blitzeffekten: primäre, die mit einem direkten Einschlag verbunden sind, und sekundäre, die durch elektromagnetische und elektrostatische Induktion verursacht werden. Ein direkter Aufprall kann zu Bränden, Explosionen, Zerstörung von Bauwerken, Verletzungen von Personen und Überspannungen an Stromkabeln führen. Die Stromstärke im Blitzkanal erreicht 200 kA, die Spannung beträgt 150 MB, die Länge des Blitzfunkens beträgt Hunderte und Tausende von Metern, die Temperatur steigt auf 6–000 °C. Linear Blitz gekennzeichnet durch sehr hohe Ströme, Spannungen und Entladungstemperaturen, sodass die Einwirkung eines Blitzes auf einen Menschen in der Regel sehr schwerwiegende Folgen hat, in der Regel den Tod. Im Durchschnitt sterben weltweit jedes Jahr etwa 3000 Menschen durch Blitzeinschläge, und es sind Fälle bekannt, in denen mehrere Menschen gleichzeitig getroffen wurden. Eine Blitzentladung folgt dem Weg des geringsten elektrischen Widerstands. Da der Abstand und der elektrische Widerstand zwischen einem hohen Objekt und einer Gewitterwolke geringer sind, treffen Blitze tendenziell hohe Objekte. Ein Blitzeinschlag in den Boden oder in ein darauf befindliches Objekt hängt von der elektrischen Leitfähigkeit der Oberfläche und der darunter liegenden Bodenschichten ab. Blitze treffen lehmige und feuchte Gebiete viel häufiger als trockene und sandige Gebiete, da erstere eine höhere elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Blitze, die hohe Pflanzen treffen, befallen häufiger Laubbäume (Eiche, Pappel, Weide, Esche), da sie viel Stärke enthalten. Linde, Walnuss, Buche, Nadelbäume – Fichte, Tanne, Lärche – enthalten viele Öle, haben daher einen höheren elektrischen Widerstand und sind weniger anfällig für Blitzeinschläge. Die Häufigkeit von Blitzeinschlägen in einen Baum hängt von seiner Oberfläche, der Qualität der Krone, der Rinde und ihrem Feuchtigkeitsgehalt ab. Statistiken zeigen, dass von 100 Bäumen 27 % der Pappeln, 20 % der Birnen, 12 % der Linden, 8 % der Fichte und nur 0,5 % der Zeder vom Blitz betroffen sind. Bei einem Blitzeinschlag spaltet sich ein Baum nach folgendem Mechanismus: Baumsaft und Feuchtigkeit in dem Bereich, in den die Entladung gelangt, verdunsten augenblicklich und dehnen sich aus; Dadurch entstehen enorme Drücke, die das Holz zerreißen. Ein ähnlicher Effekt, begleitet von der Streuung von Holzspänen, kann auftreten, wenn ein Blitz in die Wand eines Holzgebäudes einschlägt. Daher ist es gefährlich, sich während eines Gewitters unter einem hohen Baum aufzuhalten. Ein Mensch kann nicht nur durch einen Volltreffer, der immer tödlich endet, vom Blitz getroffen werden. Gefährlich ist auch die Stufenspannung (Abschnitt 2.7), die entsteht, wenn sich ein Blitzentladungsstrom im Erdreich ausbreitet. Der Radius der schädigenden Wirkung der Schrittspannung beträgt 30 Meter. Gefährlich sind auch Blitzsprünge und induzierte Aufladungen. Entladungssprünge treten von vom Blitz getroffenen Objekten auf nahegelegene Objekte auf. Beispielsweise kann eine Entladung von einem hohen Baum auf eine Person, eine Hauswand usw. überspringen, wenn sich diese neben dem Baum befinden. Unter dem Einfluss des elektrischen Feldes einer Gewitterwolke werden an hochleitfähigen Objekten (z. B. Metallbindern, Zäunen usw.) Ladungen induziert. Daher stellt die Anwesenheit einer Person während eines Gewitters in der Nähe von Objekten, die häufig vom Blitz getroffen werden (hohe Bäume, Masten, große Metallgegenstände, lehmige und feuchte Bodenflächen), eine Gefahr dar. Der Aufenthalt in einer Stadt während eines Gewitters ist weniger gefährlich als in offenen Gebieten, da Stahlkonstruktionen und hohe Gebäude als Blitzableiter wirken. Blitze treffen häufig Feldarbeiter und Touristen. Es ist gefährlich, sich während eines Gewitters auf oder in der Nähe von Wasser aufzuhalten, da Wasser und Landflächen in der Nähe von Wasser eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweisen und häufig von Blitzen getroffen werden. Gleichzeitig ist der Aufenthalt in Stahlbetongebäuden und Metallkonstruktionen (z. B. Metallgaragen) während eines Gewitters für den Menschen ungefährlich. Eine ganz oder teilweise geschlossene elektrisch leitende Oberfläche bildet eine sogenannte Faraday-Kammer, in deren Inneren sich kein nennenswertes und gefährliches Potenzial bilden kann. Daher sind Passagiere in einem Auto mit Ganzmetallkarosserie, einer Straßenbahn, einem Trolleybus oder einem Eisenbahnwaggon während eines Gewitters sicher, solange sie nicht nach draußen gehen und die Fenster öffnen. Lineare Blitze sind häufig die Ursache von Bränden. Waldbrände, Brände von Wohn- und Industriegebäuden, insbesondere in ländlichen Gebieten, verursachen große Sachschäden und können zum Tod führen. In diesem Zusammenhang ist es erforderlich, besondere Maßnahmen zum Schutz vor Schäden durch linienförmige Blitze zu ergreifen. Wenn die Natur linearer Blitze ausreichend untersucht wurde und ihr Verhalten vorhersehbar ist, dann ist die Natur Kugelblitz ist immer noch nicht ganz klar, und ihr Verhalten findet nicht immer eine Erklärung. Obwohl die Wahrscheinlichkeit, dass eine Person von Kugelblitzen getroffen wird, gering ist, stellt sie eine ernsthafte Gefahr dar, da es keine zuverlässigen Methoden und Regeln zum Schutz davor gibt. Es kann überall plötzlich auftreten, auch in Innenräumen. Sehr oft dringt es durch Rohre, offene Fenster und Türen in Gebäude ein. Die Abmessungen von Kugelblitzen können zwischen mehreren Zentimetern und mehreren Metern liegen. Typischerweise schweben oder rollen Kugelblitze leicht über dem Boden und springen manchmal. Kugelblitze reagieren auf Wind, Zugluft, auf- und absteigende Luftströmungen. Kugelblitze können auftreten und verschwinden, ohne Personen oder Räumlichkeiten zu schädigen. Jeder Kontakt mit einer Person führt zu schweren Verletzungen, Verbrennungen und in den meisten Fällen zum Tod. Kugelblitze explodieren oft. Die entstehende Luftwelle kann eine Person verletzen oder zur Zerstörung führen. Es wird angenommen, dass Kugelblitze eine Temperatur von etwa 5000 °C haben und einen Brand verursachen können. Blitzschutz ist eine Reihe von Schutzmaßnahmen gegen Entladungen atmosphärischer statischer Elektrizität, die die Sicherheit von Menschen, die Sicherheit von Gebäuden und Bauwerken, Geräten und Materialien vor Bränden, Explosionen und Zerstörung gewährleisten. Je höher das Objekt, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Blitz ein Bodenobjekt trifft. Eine der wichtigsten Blitzschutzmaßnahmen ist ein Gerät Blitzableiter. Sie erheben sich über Gegenstände und absorbieren die Entladungen einer Gewitterwolke. Blitzableiter schaffen eine Schutzzone – einen Raum, in dem kein Blitz auftritt. Ein Blitzableiter besteht aus Blitzableiter, Ableiter, Gewährleistung des Durchgangs des Entladestroms durch sie zur Erdungsvorrichtung, und die Erdungsvorrichtung. Es gibt verschiedene Arten von Blitzableitern: Stab, Netz, Kabel; einfach, doppelt, mehrfach; freistehend; vom Objekt isoliert und nicht isoliert. Stab- und Kabelblitzableiter werden entweder auf freistehenden Stützen oder auf Stützen installiert, die mit der Struktur der Anlage verbunden sind. Auf dem Dach des Gebäudes sind Netzblitzableiter verlegt (Abb. 7). Der Blitzschutz basiert auf der Fähigkeit des Blitzes, die höchsten und gut geerdeten Metallkonstruktionen zu treffen. Der Blitzableiter besteht aus drei Hauptteilen (Abb. 8): einem Blitzableiter (1), der einen Blitzeinschlag empfängt, einem Ableiter (2), der den Blitzableiter mit der Erdungselektrode (3) verbindet, durch die der Blitzstrom fließt in den Boden. Der Blitzableiter wird auf den Mast (4) aufgesetzt.
Am gebräuchlichsten sind Stab- und Kabelblitzableiter. Basierend auf der Anzahl der Blitzableiter werden Blitzableiter in Einzel-, Doppel- und Mehrfachblitzableiter unterteilt. In der Nähe des Blitzableiters bildet sich eine Schutzzone, also ein Raum, innerhalb dessen der Schutz eines Gebäudes oder eines anderen Objekts vor einem direkten Blitzeinschlag mit hoher Zuverlässigkeit gewährleistet ist. Der Schutzgrad in der angegebenen Zone beträgt mehr als 95 %. Dies bedeutet, dass von 100 Blitzeinschlägen auf ein Schutzobjekt weniger als 5 Fälle eines direkten Blitzeinschlags möglich sind; die restlichen Einschläge werden vom Blitzableiter wahrgenommen. Die Schutzzone eines Einstab-Blitzableiters wird durch die Erzeugenden zweier Kegel begrenzt, von denen einer eine Höhe k gleich der Höhe des Blitzableiters und einen Basisradius hat R= 0,75k und der andere eine Höhe von 0,8k und einen Basisradius von 1,5k (mit dem Basisradius des zweiten Kegels). R=k Eine Schutzeffizienz von 99 % ist gewährleistet. Blitzableiter werden aus Stahl mit beliebigem Profil, meist rund, mit einem Querschnitt von mindestens 100 mm2 und einer Länge von mindestens 200 mm hergestellt. Zum Schutz vor Korrosion sind sie lackiert. Blitzableiter von Kabelblitzableitern bestehen aus Metallkabeln mit einem Durchmesser von etwa 7 mm. Ableitungen müssen der Hitze sehr hoher, über einen kurzen Zeitraum fließender Blitzströme standhalten, daher ist ein geringer Widerstand erforderlich. Der Querschnitt der Ableitungen in der Luft muss mindestens 48 mm2 und im Boden 160 mm2 betragen. Wenn der Blitzableiter auf dem Dach des Gebäudes befestigt wird, können Metallkonstruktionen und Gebäudebeschläge als Ableiter verwendet werden, beispielsweise Metalltreppen, die sich an der Außenseite des Gebäudes befinden und zum Dach führen. Ableitungen müssen sicher mit dem Blitzableiter und dem Erdungsleiter verbunden sein. Erdungsleiter sind das wichtigste Element des Blitzschutzsystems. Sie bieten einen relativ geringen Widerstand gegen die Ausbreitung von Blitzströmen im Boden. Als Erdungsleiter können Sie Metallrohre, Platten, Draht- und Maschenspulen sowie Metallverstärkungsstücke verwenden, die bis zu einer Tiefe von 2 bis 2,5 m im Boden vergraben sind. Auf Hügeln werden Blitzableiter installiert, um den Blitzweg zu verkürzen und die Schutzzone zu vergrößern. Blitzableiter schützen alle öffentlichen Gebäude, Gebäude zur Lagerung von Sachwerten, einzelne Gebäude auf Hügeln sowie historische und kulturelle Werte. Besonderes Augenmerk wird auf den Blitzschutz von Lagereinrichtungen für Feuer- und Sprengstoffe, brennbare Flüssigkeiten und Gase gelegt. Zu diesem Zweck werden mehrere Blitzableiter verwendet, indem mehrere Blitzableiter entlang der Kontur des geschützten Raums installiert werden. Schüler und Studenten sollten mit den Vorsichtsmaßnahmen gegen Blitzschlag vertraut sein. Zunächst müssen Sie in der Lage sein, das Herannahen eines Gewitters vorherzusagen. Bei Anzeichen eines Gewitters sollte man besser auf Fahrten in den Wald, aufs Feld oder zum Teich verzichten, es empfiehlt sich, sich nicht weit vom Wohnort zu entfernen. Wenn entferntes Donnergrollen zu hören ist und Blitze zu sehen sind, kann die ungefähre Entfernung zum Ort der Gewitteraktivität anhand der Zeitspanne zwischen dem Blitz und dem ersten Donnerschlag bestimmt werden. Wir sehen fast sofort einen Blitz, da sich das Licht mit einer Geschwindigkeit von 300 km/s fortbewegt. Die Schallgeschwindigkeit in der Luft beträgt 000 m/s, d. h. in etwa 344 Sekunden legt der Schall einen Kilometer zurück. Indem wir also die Zeit in Sekunden zwischen dem Blitz und dem darauffolgenden ersten Donnerschlag durch 3 teilen, ermitteln wir die ungefähre Entfernung in Kilometern bis zum Gewitter. Verkürzen sich diese Zeiträume, dann naht ein Gewitter und es müssen Schutzmaßnahmen ergriffen werden. Gefährlich ist ein Blitz, wenn auf den Blitz unmittelbar ein Donnerschlag folgt, das heißt, eine Gewitterwolke über einem ist und die Gefahr eines Blitzeinschlags am größten ist. Maßnahmen vor und während eines Gewitters: 1. Verlassen Sie das Haus nicht, schließen Sie Fenster, Türen und Schornsteine und achten Sie darauf, dass keine Zugluft herrscht, die Kugelblitze anziehen kann. Während eines Gewitters sollten Sie den Ofen nicht anzünden, da der aus dem Schornstein austretende Rauch eine hohe elektrische Leitfähigkeit hat und die Wahrscheinlichkeit eines Blitzeinschlags in den über das Dach aufsteigenden Schornstein steigt. 2. Während eines Gewitters müssen Sie sich von elektrischen Leitungen, Antennen, Fenstern, Türen und anderen Gegenständen im Zusammenhang mit der Außenumgebung fernhalten. Sie sollten sich in einem Abstand von weniger als 3 m nicht in der Nähe einer Wand aufhalten, an deren Außenseite sich ein hoher Baum befindet, da bei einem Blitzeinschlag in einen Baum die Blitzentladung zur Hauswand überspringen kann. 3. Radios und Fernseher müssen ausgesteckt werden; Elektrogeräte und Telefone dürfen nicht benutzt werden. 4. Wenn Sie beim Gehen von einem Gewitter überrascht werden, müssen Sie sich im nächstgelegenen Gebäude verstecken. Besonders gefährlich ist ein Gewitter auf einem Feld. Bevorzugen Sie bei der Suche nach einem Schutz eine große Metallkonstruktion oder eine Konstruktion mit Metallrahmen, ein Wohngebäude oder eine andere durch einen Blitzableiter geschützte Struktur. 5. Wenn es nicht möglich ist, sich in einem Gebäude zu verstecken, sollten Sie sich nicht in kleinen Schuppen oder unter einsamen Bäumen verstecken. 6. Sie dürfen sich nicht auf Hügeln und offenen, ungeschützten Plätzen, in der Nähe von Metall- oder Maschendrahtzäunen, großen Metallgegenständen, Stromleitungen, nassen Wänden, Blitzableiter-Erdungspunkten usw. aufhalten, da die Gefahr besteht, dass sie vom Blitz getroffen werden. 7. Wenn es keinen Schutz gibt, müssen Sie sich auf den Boden legen; In diesem Fall sollte trockener Sandboden abseits des Stausees bevorzugt werden. 8. Ein dichter Wald ohne einzelne hohe Bäume ist ein guter Schutz bei einem Gewitter. Wenn Sie im Wald von einem Gewitter erfasst werden, müssen Sie in einem niedrig wachsenden Waldgebiet Schutz suchen. Unter hohen Bäumen, insbesondere Kiefern, Eichen und Pappeln, kann man keinen Schutz suchen. Es ist besser, mehr als 30 m von einem einzelnen hohen Baum entfernt zu sein. Es ist notwendig, auf die Bäume zu achten – ob es Bäume gibt, die bereits durch ein Gewitter beschädigt wurden. Ein charakteristisches Zeichen für einen Blitzeinschlag ist zersplittertes Holz. Halten Sie sich am besten von einem befallenen Baum oder einem Waldgebiet mit einer großen Anzahl befallener Bäume fern. Die Fülle der vom Blitz getroffenen Bäume weist darauf hin, dass der Boden in diesem Gebiet eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist und ein Blitzeinschlag in diesem Bereich des Gebiets sehr wahrscheinlich ist. 9. Während eines Gewitters dürfen Sie sich nicht auf dem Wasser oder in der Nähe des Wassers aufhalten – weder beim Schwimmen noch beim Angeln. Sie müssen sich vom Ufer entfernen. 10. In den Bergen sollten Sie sich von Bergkämmen, spitzen Felsen und Gipfeln fernhalten. Wenn in den Bergen ein Gewitter aufzieht, muss man so tief wie möglich gehen. Metallgegenstände – Kletterhaken, Eispickel, Töpfe, Messer usw. – sollten in einem Rucksack gesammelt und an einem Seil 20–30 m vom Standort aus den Hang hinuntergelassen werden. 11. Betreiben Sie während eines Gewitters keine Sportarten im Freien oder laufen Sie nicht, da angenommen wird, dass schnelle Bewegungen Blitze „anziehen“. 12. Wenn Sie mit dem Fahrrad oder Motorrad von einem Gewitter überrascht werden, stoppen Sie die Fahrt und warten Sie das Gewitter in einer Entfernung von ca. 30 m vom Fahrzeug ab. 13. Wenn ein Gewitter Sie in einem Auto erwischt, müssen Sie es nicht verlassen. Es ist notwendig, die Fenster zu schließen und die Autoantenne abzusenken. Vom Autofahren während eines Gewitters wird abgeraten, da ein Gewitter in der Regel von Regen begleitet wird, der die Sicht auf der Straße beeinträchtigt und ein Blitz zu Blendung und Angst und damit zu einem Unfall führen kann. 14. Bei der Begegnung mit Kugelblitzen sollte man ihm gegenüber keine Aggressivität zeigen, möglichst ruhig bleiben und sich nicht bewegen. Es besteht keine Notwendigkeit, sich ihm zu nähern oder ihn mit irgendetwas zu berühren, da es sonst zu einer Explosion kommen kann. Vor Kugelblitzen sollte man nicht davonlaufen, da man sie mit der entstehenden Luftströmung mitreißen kann. Im Falle einer Verletzung muss dem Opfer unverzüglich die gleiche Hilfe geleistet werden wie für Verbrennungen und Stromschläge. Autoren: Volkhin S.N., Petrova S.P., Petrov V.P.
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