ΑΛΕΞΙΚΕΡΑΥΝΟ

ΑΛΕΞΙΚΕΡΑΥΝΟ

ΑΛΕΞΙΚΕΡΑΥΝΟ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

 Το αλεξικέραυνο είναι μια διάταξη η οποία χρησιμοποιείται για την προφύλαξη των οικοδομών,πλοίων,εγκαταστάσεων,στύλων ηλεκτρικού ρεύματος κτλ. από κεραυνούς.

Το αλεξικέραυνο είναι μια διάταξη η οποία χρησιμοποιείται για την προφύλαξη των οικοδομών,πλοίων,εγκαταστάσεων,στύλων ηλεκτρικού ρεύματος κτλ. από κεραυνούς

 Το αλεξικέραυνο απαιτεί σύνδεση με τη γη για να εκτελέσει την προστατευτική του λειτουργία.Τα αλεξικέραυνα έχουν διαφορετικές μορφές,όπως κοίλες,συμπαγείς,μυτερές,στρογγυλεμένες,επίπεδες λωρίδες ή ακόμα και βούρτσες.
 Το κύριο χαρακτηριστικό κοινό όλων των αλεξικέραυνων είναι ότι όλα κατασκευάζονται από αγώγιμα υλικά,όπως χαλκός και αλουμίνιο.Ο χαλκός και τα κράματά του είναι τα πιο συνηθισμένα υλικά που χρησιμοποιούνται στην προστασία από κεραυνούς.

ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΟΥ ΑΛΕΞΙΚΕΡΑΥΝΟΥ

 Εφευρέτης του αλεξικέραυνου είναι ουσιαστικά ο Βενιαμίν Φραγκλίνος.Ήταν ο πρώτος που ανάλυσε την αρχή του αλεξικέραυνου στην Πενσυλβάνια το 1749.
 Ύστερα κατασκεύασε το πρώτο αλεξικέραυνο μετά το πείραμά του για την απόδειξη του ατμοσφαιρικού ηλεκτρισμού το 1752.Τα επόμενα χρόνια ανέπτυξε την εφεύρεσή του για οικιακή εφαρμογή (που δημοσιεύθηκε το 1753) και έκανε περαιτέρω βελτιώσεις προς ένα αξιόπιστο σύστημα γύρω στο 1760.

Ο Βενιαμίν Φραγκλίνος (1706–1790) αποτέλεσε έναν από τους Εθνοπατέρες των Ηνωμένων Πολιτειών Αμερικής.Αξιόλογα πολυμαθής,ο Φραγκλίνος ήταν διακεκριμένος συγγραφέας και τυπογράφος,θεωρητικός της πολιτικής,πολιτικός  επιστήμων,εφευρέτης,κοινωνικός ακτιβιστής,στρατιωτικός και διπλωμάτης.Με την ιδιότητα του επιστήμονα,αποτέλεσε σημαντική φιγούρα του Διαφωτισμού και της ιστορίας της φυσικής για τις ανακαλύψεις και τις θεωρίες του αναφορικά με τον ηλεκτρισμό

 Το πρώτο αλεξικέραυνο που κατασκεύασε ο Benjamin Franklin είχε σχήμα μυτερού αγωγού,που ονομάζεται επίσης ελκυστήρας αστραπής ή ράβδος Franklin.Αν και δεν ήταν ο πρώτος που πρότεινε μια συσχέτιση μεταξύ ηλεκτρικής ενέργειας και κεραυνών,ο Franklin ήταν ο πρώτος που πρότεινε ένα λειτουργικό σύστημα για να δοκιμάσει την υπόθεσή του. 
 Ο Φράνκλιν σκέφτηκε  μια ράβδο σιδήρου ακονισμένη σε ένα σημείο.
 Ένα είδος αλεξικέραυνου είχε χρησιμοποιηθεί στον Πύργο του Nevyansk.Ο πύργος του κτιρίου είχε μεταλλική ράβδο σε σχήμα επιχρυσωμένης σφαίρας με αιχμές.Αυτό το αλεξικέραυνο είναι γειωμένος μέσα από το σκελετό των οπλισμών,που διαπερνά ολόκληρο το κτίριο.

Τα πρώτα έγγραφα του Βενιαμίν Φραγκλίνου για την ηλεκτρική ενέργεια

 Ο πύργος του Nevyansk χτίστηκε μεταξύ του 1721 και του 1745,κατόπιν εντολής του βιομηχάνου Akinfiy Demidov.Ο πύργος Nevyansk χτίστηκε 28 χρόνια πριν από το πείραμα και την επιστημονική εξήγηση του Benjamin Franklin.Ωστόσο,η αληθινή πρόσθεση του αλεξικέραυνου πίσω από τη μεταλλική στέγη και τις ράβδους παραμένει άγνωστη.
 Τον 19ο αιώνα,το αλεξικέραυνο έγινε ένα διακοσμητικό μοτίβο.Τα αλεξικέραυνα διακοσμούνται με γυάλινες σφαίρες (που τώρα αποτιμώνται από τους συλλέκτες).Η διακοσμητική έκκληση αυτών των γυάλινων σφαιρών έχει χρησιμοποιηθεί σε πτερύγια καιρού.Ο κύριος σκοπός αυτών των μπάλων,ωστόσο,είναι να παράσχουν αποδείξεις για απουσία αστραπής με θραύση ή πτώση.Αν μετά από καταιγίδα ανακαλυφθεί μια μπάλα που λείπει ή σπάει, ο ιδιοκτήτης του ακινήτου θα πρέπει στη συνέχεια να ελέγξει το κτίριο,τη ράβδο και το καλώδιο γείωσης για ζημιές.

Ο πύργος του Nevyansk στη Ρωσία στέφθηκε με μια μεταλλική ράβδο γειωμένη μέσα από ένα περίπλοκο σύστημα ράβδων (μερικοί βλέπουν στο υπόγειο)

 Μπάλες από συμπαγές γυαλί περιστασιακά χρησιμοποιήθηκαν με μια μέθοδο που υποτίθεται ότι εμποδίζει την εμφάνιση κεραυνού σε πλοία και άλλα αντικείμενα.Η ιδέα ήταν ότι τα γυάλινα αντικείμενα,που δεν είναι αγωγοί,σπάνια χτυπιούνται από αστραπές.Ως εκ τούτου,πηγαίνει η θεωρία,πρέπει να υπάρχει κάτι για το γυαλί που απωθεί τις αστραπές.Ως εκ τούτου,η καλύτερη μέθοδος για την αποτροπή ενός κεραυνού σε ένα ξύλινο πλοίο ήταν να θάψει μια μικρή συμπαγή γυάλινη σφαίρα στην άκρη του υψηλότερου ιστού.
 Τα πρώτα αλεξικέραυνα στα πλοία έπρεπε να ανυψωθούν όταν αναμενόταν αστραπές και είχαν χαμηλό ποσοστό επιτυχίας.Το 1820 ο William Snow Harris εφηύρε ένα επιτυχημένο σύστημα για την τοποθέτηση κεραυνικής προστασίας στα ξύλινα ιστιοπλοϊκά της εποχής,αλλά παρά τις επιτυχείς δοκιμές που ξεκίνησαν το 1830,το Βρετανικό Βασιλικό Ναυτικό δεν υιοθέτησε το σύστημα μέχρι το 1842,οπότε το Imperial Russian Navy είχε ήδη υιοθετήσει το σύστημα.
 Στη δεκαετία του 1990,τα «κεραυνοστάσια» αντικαταστάθηκαν όπως είχαν αρχικά κατασκευαστεί όταν αποκαταστάθηκε το άγαλμα της ελευθερίας στην κορυφή του κτιρίου του Καπιτωλίου των Ηνωμένων Πολιτειών στην Ουάσινγκτον.Το άγαλμα σχεδιάστηκε με πολλαπλές συσκευές οι οποίες είναι επικαλυμμένες με πλατίνα.Το μνημείο της Ουάσιγκτον ήταν επίσης εξοπλισμένο με πολλαπλά σημεία κεραυνού.

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΑΛΕΞΙΚΕΡΑΥΝΟΥ

 Τα αλεξικέραυνα που χρησιμοποιούνται σήμερα αποτελούνται από τα εξής μέρη: 
α) την κεραία, 
β) τον αγωγό μεταφοράς, 
γ) τη «γείωση».

Περιγραφή αλεξικέραυνου

 Η κεραία αποτελείται από σιδερένια ράβδο με μήκος 1-3 μέτρα,η οποία στηρίζεται κατακόρυφα στο ψηλότερο σημείο του κτίσματος ή της κατασκευής.Στο πάνω άκρο της η κεραία οπλίζεται με χάλκινη,συνήθως επιχρυσωμένη,ακίδα. 

Η κεραία αποτελείται από σιδερένια ράβδο με μήκος 1-3 μέτρα,η οποία στηρίζεται κατακόρυφα στο ψηλότερο σημείο του κτίσματος

 Ο αγωγός μεταφοράς είναι χάλκινο καλώδιο με διατομή μεγαλύτερη από 50 mm³. 
  Η γείωση είναι μια χάλκινη πλάκα που βυθίζεται στο έδαφος,ώστε να υπάρχει αρκετή υγρασία.Αν υπάρχει πηγάδι στην περιοχή,η χάλκινη πλάκα βυθίζεται μέσα στο νερό.

Η γείωση είναι μια χάλκινη πλάκα που βυθίζεται στο έδαφος,ώστε να υπάρχει αρκετή υγρασία

 Στην περίπτωση που το κτίσμα είναι μεγάλο σε επιφάνεια,χρησιμοποιούνται περισσότερα αλεξικέραυνα,τα οποία συνδέονται μεταξύ τους με αγωγούς και καταλήγουν στην ίδια «γείωση».

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ ΑΛΕΞΙΚΕΡΑΥΝΟΥ

 Ο κεραυνός κατά τη διαδρομή του ανάμεσα στο σύννεφο και το κτίριο συναντά παντού ηλεκτρική αντίσταση,με αποτέλεσμα η ενέργειά του να μετατρέπεται σε θερμότητα,κίνηση,ήχο και χημική ενέργεια,και να προκαλεί μεγάλες καταστροφές.

Ο κεραυνός κατά τη διαδρομή του ανάμεσα στο σύννεφο και το κτίριο συναντά παντού ηλεκτρική αντίσταση

 Η προστατευτική λειτουργία των αλεξικέραυνων οφείλεται στο ότι ο κεραυνός,μέσω του αλεξικέραυνου,υποχρεώνεται να ακολουθήσει μια προκαθορισμένη τροχιά με πολύ μικρή ηλεκτρική αντίσταση και δεσμεύεται χωρίς να προκαλέσει βλάβες.

Θεωρούμε ότι ένα αλεξικέραυνο προστατεύει το χώρο,ο οποίος βρίσκεται μέσα σ’ έναν κύκλο που έχει ακτίνα διπλάσια από το ύψος του αλεξικέραυνου από το έδαφος

 Πρακτικά,θεωρούμε ότι ένα αλεξικέραυνο προστατεύει το χώρο,ο οποίος βρίσκεται μέσα σ’ έναν κύκλο που έχει ακτίνα διπλάσια από το ύψος του αλεξικέραυνου από το έδαφος.

ΤΥΠΟΙ ΑΛΕΞΙΚΕΡΑΥΝΟΥ

 Ανάλογα με την περίπτωση χρησιμοποιείται και διαφορετικός τύπος αλεξικέραυνου. 
  Οι πιο γνωστοί τύποι είναι: 
α) αλεξικέραυνο Melsen, 
β) αλεξικέραυνο «κερατοειδές»,για την προστασία των γραμμών μεταφοράς ηλεκτρικού ρεύματος, 
γ) αλεξικέραυνο με «μαγνητικό φύσημα», 
δ) αλεξικέραυνο με «κυλινδρίσκους», 
ε) αλεξικέραυνο τηλεγραφικών στύλων κ.ά.

Είναι απαραίτητη η χρησιμοποίηση αλεξικέραυνων,όταν τα κτίρια ή άλλες κατασκευές βρίσκονται σε υψηλά σημεία του εδάφους

 Γενικά,είναι απαραίτητη η χρησιμοποίηση αλεξικέραυνων,όταν τα κτίρια ή άλλες κατασκευές βρίσκονται σε υψηλά σημεία του εδάφους και επομένως είναι,λόγω του «φαινομένου της ακίδας»,πόλοι έλξης κεραυνών.