ΠΑΝΔΠΗΣΖΜΗΟ ΠΑΣΡΩΝ ΣΜΖΜΑ ΖΛΔΚΣΡΟΛΟΓΩΝ ΜΖΥΑΝΗΚΩΝ ΚΑΗ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ ΤΠΟΛΟΓΗΣΩΝ ΣΟΜΔΑ ΤΣΖΜΑΣΩΝ ΖΛΔΚΣΡΗΚΖ ΔΝΔΡΓΔΗΑ

ΠΑΝΔΠΗΣΖΜΗΟ ΠΑΣΡΩΝ ΣΜΖΜΑ ΖΛΔΚΣΡΟΛΟΓΩΝ ΜΖΥΑΝΗΚΩΝ ΚΑΗ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ ΤΠΟΛΟΓΗΣΩΝ ΣΟΜΔΑ ΤΣΖΜΑΣΩΝ ΖΛΔΚΣΡΗΚΖ ΔΝΔΡΓΔΗΑ Γηπισκαηηθή Δξγαζία ηνπ Φνηηεηή ηνπ ηκήκαηνο Ζιεθηξνιόγσλ Μεραληθώλ θαη Σερλνινγίαο Ζιεθηξνληθώλ Τπνινγηζηώλ, ηεο Πνιπηερληθήο ρνιήο ηνπ Παλεπηζηεκίνπ Παηξώλ: ΜΠΔΚΑ ΚΧΝΣΑΝΣΗΝΟΤ Αξηζκόο Μεηξώνπ: 5397 Θέκα: ΚΑΣΑΓΡΑΦΖ ΤΜΒΑΝΣΧΝ (ΑΣΤΥΖΜΑΣΑ-ΒΛΑΒΔ) ΑΠΟ ΚΔΡΑΤΝΟΤ ΣΟΝ ΔΛΛΑΓΗΚΟ ΥΧΡΟ ΓΗΑ ΣΖ ΥΡΟΝΗΚΖ ΠΔΡΗΟΓΟ 2000-2010 Δπηβιέπνπζα: ΔΛΔΤΘΔΡΗΑ ΠΤΡΓΗΧΣΖ Δπίθνπξε Καζεγήηξηα Πάηξα:

ΠΗΣΟΠΟΗΖΖ Πηζηνπνηείηαη όηη ε δηπισκαηηθή εξγαζία κε ζέκα: «ΚΑΣΑΓΡΑΦΖ ΤΜΒΑΝΣΧΝ (ΑΣΤΥΖΜΑΣΑ-ΒΛΑΒΔ) ΑΠΟ ΚΔΡΑΤΝΟΤ ΣΟΝ ΔΛΛΑΓΗΚΟ ΥΧΡΟ ΓΗΑ ΣΖ ΥΡΟΝΗΚΖ ΠΔΡΗΟΓΟ 2000-2010» ηνπ θνηηεηή ηνπ Σκήκαηνο Ζιεθηξνιόγσλ Μεραληθώλ θαη Σερλνινγίαο Τπνινγηζηώλ ΜΠΔΚΑ ΚΧΝΣΑΝΣΗΝΟΤ Α.Μ.: 5397 Παξνπζηάζηεθε δεκόζηα θαη εμεηάζζεθε ζην Σκήκα Ζιεθηξνιόγσλ Μεραληθώλ θαη Σερλνινγίαο Τπνινγηζηώλ ζηηο / / Ζ επηβιέπνπζα: Ο Γηεπζπληήο ηνπ Σνκέα: Διεπζεξία Ππξγηώηε Δπίθνπξε Καζεγήηξηα Αληώληνο Αιεμαλδξίδεο Καζεγεηήο

Δπραξηζηίεο: Δπραξηζηώ ζεξκά ηελ θαζεγήηξηά κνπ θαη επηβιέπνπζα ηεο δηπισκαηηθήο εξγαζίαο θ. Διεπζεξία Ππξγηώηε γηα ηελ θαζνδήγεζή θαη ηηο ζπκβνπιέο όζνλ αθνξά ηελ εθπόλεζε ηεο παξνύζαο εξγαζίαο.

Αξηζκόο Γηπισκαηηθήο Δξγαζίαο: Σίηινο: ΚΑΣΑΓΡΑΦΖ ΤΜΒΑΝΣΩΝ (ΑΣΤΥΖΜΑΣΑ-ΒΛΑΒΔ) ΑΠΟ ΚΔΡΑΤΝΟΤ ΣΟΝ ΔΛΛΑΓΗΚΟ ΥΩΡΟ ΓΗΑ ΣΖ ΥΡΟΝΗΚΖ ΠΔΡΗΟΓΟ 2000-2010 Φνηηεηήο: ΜΠΔΚΑ ΚΩΝΣΑΝΣΗΝΟ Δπηβιέπνπζα: ΔΛΔΤΘΔΡΗΑ ΠΤΡΓΗΩΣΖ ΠΔΡΗΛΖΦΖ ηελ παξνύζα δηπισκαηηθή εξγαζία έγηλε κηα πξνζπάζεηα λα γίλεη ε ζηαηηζηηθή αλάιπζε ησλ πιεγκάησλ ησλ θεξαπλώλ θαηά ηα ηειεπηαία έληεθα ρξόληα (2000-2010). ην πξώην θεθάιαην παξνπζηάδεηαη ην θαηλόκελν ηνπ θεξαπλνύ, ηα είδε ησλ θεξαπλώλ θαη ηα θπζηθά ραξαθηεξηζηηθά ηνπ, ελώ ζην δεύηεξν θεθάιαην παξνπζηάδνληαη νη επηπηώζεηο απηώλ. ην ηξίην θεθάιαην αλαιύνληαη ηα δεδνκέλα ζρεηηθά κε ηνπο ζαλάηνπο θαη ηνπο ηξαπκαηηζκνύο αλζξώπσλ, ηνπο ζαλάηνπο δώσλ, ηηο ππξθαγηέο, ηα πιήγκαηα ζε εγθαηαζηάζεηο, θηήξηα θαη αεξνπιάλα πνπ νθείινληαη ζε πηώζεηο θεξαπλώλ γηα κηα ρξνληθή πεξίνδν έληεθα ρξόλσλ, από ην 2000 σο ην 2010. Απηά ηα δεδνκέλα ζπιιέρζεθαλ θπξίσο από ηα Μέζα Μαδηθήο Δλεκέξσζεο ηεο ρώξαο κε ζθνπό νη πιεξνθνξίεο λα είλαη δηαζηαπξσκέλεο θαη αμηόπηζηεο θαη γηα λα έρνπκε κηα πιήξε άπνςε γηα ηα γεγνλόηα. Σα ζηνηρεία έρνπλ θαηαλεκεζεί ζε ρξνληέο, κήλεο θαη εκέξεο ησλ ζπκβάλησλ. Δπηπιένλ, εηζάγεηαη ν ζρεηηθόο ζπληειεζηήο ζαλάησλ από θεξαπλνύο Dr, ν νπνίνο εθθξάδεη ην ζρεηηθό αξηζκό ζαλάησλ εμαηηίαο θεξαπλνύ ζε κηα ρώξα ή πεξηνρή ιακβάλνληαο ππ όςηλ ηνλ πιεζπζκό, ηελ έθηαζε θαη ηελ δξαζηεξηόηεηα ησλ θεξαπλώλ (Ng). Απηόο ν ζπληειεζηήο ζα κπνξνύζε λα είλαη απιώο έλα θξηηήξην γηα ηελ απνηειεζκαηηθόηεηα ησλ κέηξσλ πξνζηαζίαο από θεξαπλνύο, θαζώο θαη γηα ηα απνηειέζκαηα ησλ εθπαηδεπηηθώλ θαη ελεκεξσηηθώλ εθζηξαηεηώλ γηα ηελ πξνζηαζία από ηνπο θεξαπλνύο. Από ηελ αλάιπζε ησλ δεδνκέλσλ γηα ηνπο ζαλάηνπο αλζξώπσλ εμαηηίαο θεξαπλνύ ζπκπεξάλακε όηη έρνπκε έλα κέζν όξν ησλ 2 απσιεηώλ αλά έηνο (22 απώιεηεο ζπλνιηθά) θαη όηη ην 95% ησλ ζπκβάλησλ ζεκεηώζεθαλ θαηά ηνπο κήλεο ηνπ κεζνθαιόθαηξνπ (Μάηνο-επηέκβξηνο). Ο Ηνύληνο είλαη ν κήλαο κε ηα πεξηζζόηεξα ζπκβάληα. Σα ζύκαηα ήηαλ θπξίσο αγξόηεο θαη βνζθνί. Όζν αλαθνξά ζηνπο ηξαπκαηηζκνύο έρνπκε έλα κέζν όξν ησλ 1,64 ηξαπκαηηώλ αλά έηνο θαη ην 83% ησλ

ζπκβάλησλ λα γίλεηαη θαηά ηνπο κήλεο ηνπ κεζνθαιόθαηξνπ, κε ηνλ Μάην λα είλαη ν «ρεηξόηεξνο» από ηνπο δώδεθα κήλεο. Καηά ηελ εληεθάρξνλε πεξίνδν παξαηεξήζεθαλ 178 ζάλαηνη δώσλ θαη ν κέζνο όξνο είλαη 16,18 αλά έηνο κε κόιηο εθηά πιήγκαηα θεξαπλώλ. Σνλ Ηνύιην ζεκεηώζεθαλ νη πεξηζζόηεξνη ζάλαηνη θαη ην 83% ηνπο κήλεο ηνπ κεζνθαιόθαηξνπ. Οη ππξθαγηέο πνπ ζεκεηώζεθαλ ήηαλ 67 κε ην 85% λα είλαη δαζηθέο. Σν 2008 θαη ην 2009 είρακε ζεακαηηθή αύμεζε ησλ ππξθαγηώλ εμαηηίαο θεξαπλνύ. Όπσο θαη ζηηο πξνεγνύκελεο πεξηπηώζεηο, έηζη θαη εδώ, ην κεγαιύηεξν πνζνζηό ησλ ππξθαγηώλ ζεκεηώζεθαλ θαηά ηνπο κήλεο ηνπ κεζνθαιόθαηξνπ (94%). Ο κέζνο όξνο ησλ πιεγέλησλ εγθαηαζηάζεσλ από θεξαπλό είλαη 4,4 αλά έηνο (48 ζπκβάληα ζπλνιηθά). Ο κήλαο κε ηα πεξηζζόηεξα πιήγκαηα είλαη ν Ηνύληνο. Σα θηήξηα ηα νπνία επιήγεζαλ από θεξαπλό αλέξρνληαη ζηα 21 κε κέζν όξν 1,9 αλά έηνο, κε ην έηνο 2009 λα είλαη απηό ζην νπνίν ζεκεηώζεθαλ ηα πεξηζζόηεξα ζπκβάληα. Ζ θαηαλνκή ησλ πιεγκάησλ ζηνπο κήλεο είλαη νκαιή. Δπηπιένλ, θαηαγξάςακε 7 αεξνπιάλα ηα νπνία επιήγεζαλ από θεξαπλό θαηά ηελ εληεθάρξνλε έξεπλα θαη απηό καο δίλεη έλα κέζν όξν ησλ 0,64 αεξνπιάλσλ αλά έηνο. Δπίζεο, έγηλε ε θαηαλνκή όισλ ησλ ζπκβάλησλ όισλ ησλ θαηεγνξηώλ ζηηο εκέξεο ηεο εβδνκάδνο ρσξίο όκσο λα βγεη θάπνην ελδηαθέξνλ ζπκπέξαζκα. Σέινο, ζην ΠΑΡΑΡΣΖΜΑ παξνπζηάδνληαη ηα ζπκβάληα ιεπηνκεξώο ζύκθσλα κε ηηο εθάζηνηε πεγέο, νη νπνίεο είλαη θαη απηέο δηαζέζηκεο.

ABSTRACT This study is an attempt to make the statistical analysis of lightning strikes over the last eleven years (2000-2010). The first chapter describes the phenomenon of lightning, types of lightning and natural features, while the second section outlines the implications of these. In the third chapter data analysis concerning deaths, injuries, animal deaths, fires, strokes at facilities, structures and airplanes from lightning in Greece is presented, for a period of eleven years, from 2000 to 2010. These data were collected mainly from the media of the country so that information will be crossbred and reliable and to get a full view of all events. The data are based on distribution in years, months and days of occurrence. Furthermore, the relative lightning death indicator Dr is introduced and expresses the relative number of lightning deaths in a country taking into account its population, its area and the lightning activity Ng. This indicator could simply be a criterion for the effectiveness of lightning protection, and for the outcomes of education and information campaigns for the protection from lightning. From the data analysis on lightning deaths we have concluded an average of two casualties per year (22 total loss) and that 95% of the incidents occurred during the months of Midsummer (May-September). June is the month with most deaths. The victims were mainly farmers and shepherds. In reference to the injuries we have an average of 1.64 injuries per year and 83% of incidents taken place during the months of Midsummer, while May is presented as the "worst" of the twelve months. During the eleven-year period 178 animal deaths were observed and the average is 16.18 per year for just seven lightning strikes. In July are recorded the most deaths and 83% happened during the months of Midsummer. The fires that occurred were 67, while the 85% were at forests. In 2008 and 2009 had a dramatic increase of fires caused by lightning strikes. As in previous cases, the majority of fires occurred during the months of Midsummer (94%). The average of affected facilities from lightning is 4.4 per year (48 events total). The months with the most strokes is June. The structures which were hit by lightning amounted to 21 with an average of 1.9 per year, while the year 2009 is the one in which most events occurred. The distribution of strokes in months is normal. 7 airplanes affected by lightning during the eleven-year research were also recorded and this gives us an average of 0.64 airplanes per year. The distribution of all events of all categories in the days of the week is also presented, but we did not get to an interesting conclusion. Finally, in the ANNEX the events are presented in details in accordance with relevant sources, which are also available.

ΠΔΡΗΔΥΟΜΔΝΑ ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: Ο ΚΔΡΑΤΝΟ ΚΑΗ ΣΑ ΦΤΗΚΑ ΥΑΡΑΚΣΖΡΗΣΗΚΑ ΣΟΤ...1 1.1 ΖΛΔΚΣΡΗΚΖ ΚΑΣΑΣΑΖ ΣΖ ΓΖ...1 1.2 ΖΛΔΚΣΡΗΚΖ ΤΜΠΔΡΗΦΟΡΑ ΣΟΤ ΤΝΝΔΦΟΤ...1 1.3 ΔΗΓΖ ΚΔΡΑΤΝΩΝ...2 1.4 Ο ΜΖΥΑΝΗΜΟ ΣΟΤ ΚΔΡΑΤΝΟΤ...3 1.5 ΠΑΡΑΜΔΣΡΟΗ ΡΔΤΜΑΣΟ ΚΔΡΑΤΝΟΤ...6 1.6 ΤΥΝΟΣΖΣΑ ΜΔ ΣΖΝ ΟΠΟΗΑ ΤΜΒΑΗΝΟΤΝ ΚΔΡΑΤΝΟΗ...15 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΟΗ ΔΠΗΠΣΩΔΗ ΣΩΝ ΚΔΡΑΤΝΩΝ...18 2.1 ΘΔΡΜΗΚΔ ΔΠΗΠΣΩΔΗ...18 2.2 ΜΖΥΑΝΗΚΔ ΔΠΗΠΣΩΔΗ...22 2.3 ΖΛΔΚΣΡΗΚΔ ΔΠΗΠΣΩΔΗ...25 2.4 ΔΠΗΠΣΩΔΗ ΣΟΝ ΑΝΘΡΩΠΟ...29 2.5 ΔΠΗΠΣΩΔΗ ΣΑ ΑΔΡΟΚΑΦΟΗ...32 2.6 ΔΠΗΠΣΩΔΗ ΣΑ ΓΔΝΣΡΑ...35 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3: ΣΑΣΗΣΗΚΖ ΑΝΑΛΤΖ ΠΛΖΓΜΑΣΩΝ ΑΠΟ ΚΔΡΑΤΝΟ ΣΖΝ ΔΛΛΑΓΑ...37 3.1 ΣΑΣΗΣΗΚΖ ΑΝΑΛΤΖ ΣΩΝ ΘΑΝΑΣΩΝ ΔΞΑΗΣΗΑ ΚΔΡΑΤΝΩΝ...37 3.1.1 ΥΔΣΗΚΟ ΤΝΣΔΛΔΣΖ ΘΑΝΑΣΟΤ ΑΠΟ ΚΔΡΑΤΝΟ...40 3.1.2 ΤΠΟΛΟΓΗΜΟ ΣΟΤ ΥΔΣΗΚΟΤ ΤΝΣΔΛΔΣΖ ΘΑΝΑΣΟΤ ΑΠΟ ΚΔΡΑΤΝΟ Dr, ΣΩΝ ΓΔΩΓΡΑΦΗΚΩΝ ΠΔΡΗΟΥΩΝ ΣΖ ΔΛΛΑΓΑ...42 3.2 ΣΑΣΗΣΗΚΖ ΑΝΑΛΤΖ ΣΩΝ ΣΡΑΤΜΑΣΗΜΩΝ ΔΞΑΗΣΗΑ ΚΔΡΑΤΝΩΝ...45

3.3 ΣΑΣΗΣΗΚΖ ΑΝΑΛΤΖ ΣΩΝ ΘΑΝΑΣΩΝ ΕΩΩΝ ΔΞΑΗΣΗΑ ΚΔΡΑΤΝΩΝ...48 3.4 ΣΑΣΗΣΗΚΖ ΑΝΑΛΤΖ ΣΩΝ ΠΤΡΚΑΓΗΩΝ ΔΞΑΗΣΗΑ ΚΔΡΑΤΝΩΝ...50 3.5 ΣΑΣΗΣΗΚΖ ΑΝΑΛΤΖ ΣΩΝ ΠΛΖΓΔΝΣΩΝ ΔΓΚΑΣΑΣΑΔΩΝ ΔΞΑΗΣΗΑ ΚΔΡΑΤΝΩΝ...52 3.6 ΣΑΣΗΣΗΚΖ ΑΝΑΛΤΖ ΣΩΝ ΠΛΖΓΔΝΣΩΝ ΚΣΖΡΗΩΝ ΔΞΑΗΣΗΑ ΚΔΡΑΤΝΩΝ...55 3.7 ΣΑΣΗΣΗΚΖ ΑΝΑΛΤΖ ΣΩΝ ΠΛΖΓΔΝΣΩΝ ΑΔΡΟΠΛΑΝΩΝ ΔΞΑΗΣΗΑ ΚΔΡΑΤΝΩΝ...57 3.8 ΤΜΠΔΡΑΜΑΣΑ...59 Βηβιηνγξαθία...60 ΠΑΡΑΡΣΖΜΑ...61

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: Ο ΚΔΡΑΤΝΟ ΚΑΗ ΣΑ ΦΤΗΚΑ ΥΑΡΑΚΣΖΡΗΣΗΚΑ ΣΟΤ 1.1 ΖΛΔΚΣΡΗΚΖ ΚΑΣΑΣΑΖ ΣΖ ΓΖ Ζ γε είλαη κόληκα θνξηηζκέλε κε αξλεηηθό ειεθηξηθό θνξηίν ηεο ηάμεο ησλ 5 10 5 C. Σν θνξηίν απηό πξνθαιεί ζηελ επηθάλεηα ηεο γεο, ππό ζπλζήθεο θαινθαηξίαο, ειεθηξηθό πεδίν κε ηελ θαηεύζπλζε από ηελ αηκόζθαηξα πξνο ηελ γε κε έληαζε πεξίπνπ 0.13 kv/m. Ηζνδύλακε πνζόηεηα ζεηηθνύ θνξηίνπ βξίζθεηαη ζηελ αηκόζθαηξα κε κεγαιύηεξε ππθλόηεηά ζηα θαηώηεξα ζηξώκαηα. Έηζη παξνπζηάδεηαη κηα δηαθνξά δπλακηθνύ ηεο ηάμεο ησλ 300 kv αλάκεζα ζηε γε θαη ηα αλώηεξα ηκήκαηα ηεο αηκόζθαηξαο (ηνλόζθαηξα). [1] 1.2 ΖΛΔΚΣΡΗΚΖ ΤΜΠΔΡΗΦΟΡΑ ΣΟΤ ΤΝΝΔΦΟΤ Έλα ειεθηξηζκέλν λέθνο ζπκπεξηθέξεηαη ζπλήζσο ζαλ έλα ειεθηξηθό δίπνιν κε ην αξλεηηθό κέξνο ζην θάησ κέξνο ηνπ θαη ην ζεηηθό ζην άλσ. Έλα λέθνο πηζηεύεηαη όηη θνξηίδεηαη κε δύν ηξόπνπο: α)με αλνδηθά ξεύκαηα αέξα πνπ νθείινληαη ζε ζεξκνθξαζηαθέο δηαθνξέο. β)με ηελ θόξηηζε ησλ ζηαγνληδίσλ όηαλ ην λέθνο πέθηεη πξνο ηελ γε. ηελ θαηάζηαζε θαθνθαηξίαο, δειαδή όηαλ έρνπκε ειεθηξηζκέλα λέθε, ην ειεθηξηθό πεδίν αλαζηξέθεηαη θαη έρεη θαηεύζπλζε από ηε γε πξνο ηελ αηκόζθαηξα θηάλνληαο κέρξη θαη ηα 10 kv/m. Όηαλ μεπεξάζεη ηα 3 kv/m ηόηε ιακβάλεη ρώξα ε δηειεθηξηθή δηάζπαζε ηνπ αέξα. Απηή είλαη κηα ηζρπξή ειεθηξηθή εθθέλσζε (ζπηλζήξαο) αλάκεζα ζην ειεθηξηζκέλν λέθνο θαη ηελ επηθάλεηα ηεο γεο θαη νλνκάδεηαη θεξαπλόο. Σν κήθνο ηνπ θεξαπλνύ θηάλεη σο αξθεηά ρηιηόκεηξα θαη έρεη ηεζιαζκέλε ή θπκαηνεηδή κνξθή. [1] 1

ρήκα 1.1 :Σππηθό παικνγξάθεκα ηνπ ειεθηξηθνύ πεδίνπ ζηελ επηθάλεηα ηεο γεο θαηά ηε δηάξθεηα ειεθηξηθήο θαηαηγίδαο. Οη ζεηηθέο ηηκέο ηνπ πεδίνπ αληηζηνηρνύλ ζηελ θαηεύζπλζε ηνπ πεδίνπ θαινθαηξίαο. [1] 1.3 ΔΗΓΖ ΚΔΡΑΤΝΧΝ Ο θεξαπλόο μεθηλάεη από ζεκεία πςειήο πεδηαθήο έληαζεο. Γύν εηεξόζεκα θνξηία κέζα ζην ίδην ζύλλεθν ή δύν γεηηνληθά ζύλλεθα δεκηνπξγνύλ, ζην δηάζηεκα πνπ παξεκβάιιεηαη κεηαμύ ηνπο, πςειέο πεδηαθέο εληάζεηο πνπ κπνξνύλ λα πξνθαιέζνπλ κία εθθέλσζε εζσηεξηθά ηνπ λέθνπο ή αλάκεζα ζε δύν ζύλλεθα. πγθέληξσζε θνξηίνπ ελόο πξνζήκνπ ζε κία ζέζε ηνπ λέθνπο θαη ην θνξηίν αληίζεηνπ πξνζήκνπ, πνπ επάγεηαη εμαηηίαο ηνπ ζην έδαθνο, δεκηνπξγνύλ αλάκεζα ζην λέθνο θαη ην έδαθνο κία δώλε απμεκέλσλ πεδηαθώλ εληάζεσλ. Οη πςειόηεξεο εληάζεηο κέζα ζηε δώλε απηή κπνξεί λα αλαπηύζζνληαη είηε θνληά ζην λέθνο είηε ζηελ πεξίπησζε πνπ ην έδαθνο παξνπζηάδεη κία ζεκαληηθή πξνεμνρή ζηελ πιεπξά ηνπ εδάθνπο. ηελ πξώηε πεξίπησζε, ε ελδερόκελε εθθέλσζε πνπ ζα επαθνινπζήζεη ζα αξρίζεη από ην λέθνο (κε έλαλ θαηεξρόκελν νρεηό εθθέλσζεο) ελώ ζηε δεύηεξε από ην έδαθνο (κε έλαλ αλεξρόκελν νρεηό εθθέλσζεο). Έηζη δηαθξίλνπκε ηέζζεξηο πεξηπηώζεηο έλαξμεο ηνπ νρεηνύ πξνεθθέλσζεο ηνπ θεξαπλνύ: α) Ο «θαηεξρόκελνο αξλεηηθόο νρεηόο» πξνεθθέλσζεο πνπ αξρίδεη από έλα αξλεηηθά θνξηηζκέλν λέθνο. β) Ο «αλεξρόκελνο ζεηηθόο νρεηόο» πξνεθθέλσζεο πνπ αξρίδεη από κηα πξνεμνρή ηνπ εδάθνπο θάησ από έλα αξλεηηθά θνξηηζκέλν λέθνο. γ)ο «θαηεξρόκελνο ζεηηθόο νρεηόο» πξνεθθέλσζεο πνπ αξρίδεη από έλα ζεηηθά θνξηηζκέλν λέθνο. δ) Ο «αλεξρόκελνο αξλεηηθόο νρεηόο» πξνεθθέλσζεο πνπ αξρίδεη από κηα πξνεμνρή ηνπ εδάθνπο θάησ από έλα ζεηηθά θνξηηζκέλν λέθνο. 2

Αλ ν νρεηόο πξνεθθέλσζεο πνπ αλαπηύζζεηαη κε έλαλ από ηνπο ηέζζεξηο πην πάλσ ηξόπνπο δηαρσξίζεη ην δηάθελν ζύλλεθν-γε, επαθνινπζεί ν νρεηόο επηζηξνθήο θαη έηζη νινθιεξώλεηαη έλαο από ηνπο ηέζζεξηο ηύπνπο θεξαπλνύ ζηνπο νπνίνπο δίλνληαη νη πην θάησ νξηζκνί. α) «θαηεξρόκελε αξλεηηθή εθθέλσζε» πνπ πεγάδεη από έλα αξλεηηθά θνξηηζκέλν λέθνο κε έλαλ θαηεξρόκελν αξλεηηθόο νρεηό πξνεθθέλσζεο. Απηόο ν ηύπνο θεξαπλνύ είλαη θαη ν πην ζπλεζηζκέλνο θαηαιακβάλνληαο ην 90% ησλ πεξηπηώζεσλ. β) «αλεξρόκελνο ζεηηθόο νρεηόο/αξλεηηθή εθθέλσζε» πνπ πεγάδεη από κηα πξνεμνρή ηνπ εδάθνπο θάησ από έλα αξλεηηθά θνξηηζκέλν λέθνο.γ) «θαηεξρόκελε ζεηηθή εθθέλσζε» πνπ πεγάδεη από έλα ζεηηθά θνξηηζκέλν λέθνο. δ) «αλεξρόκελνο αξλεηηθόονρεηόο/ζεηηθή εθθέλσζε» πνπ πεγάδεη από κηα πξνεμνρή ηνπ εδάθνπο θάησ από έλα ζεηηθά θνξηηζκέλν λέθνο. [1] ρήκα 1.2: Δίδε θεξαπλώλ: a αλάπηπμε νρεηνύ πξνεθθέλσζεο, β ζπκπιήξσζε ηνπ αληίζηνηρνπ είδνπο θεξαπλνύ κε νρεηό επηζηξνθήο. l: νρεηόο πξνεθθέλσζεο, r: νρεηόο επηζηξνθήο, v: θαηεπζπλζε κεηάδνζεο. [2] 1.4 Ο ΜΖΥΑΝΗΜΟ ΣΟΤ ΚΔΡΑΤΝΟΤ ε πεξηνρέο ηνπ λέθνπο κε κεγάιε ππθλόηεηα θνξηίνπ, ε έληαζε ηνπ ειεθηξηθνύ πεδίνπ κπνξεί λα πάξεη αξθεηά κεγάιεο ηηκέο. Οη πςειέο εληάζεηο ζπλδπαδόκελεο κε ηελ κηθξή ππθλόηεηα ηνπ αέξα (ιόγσ ύςνπο) θαη κεξηθνύο άιινπο παξάγνληεο πνπ πξνθαινύλ πξόζζεηε ελίζρπζε ηνπ ειεθηξηθνύ πεδίνπ, κπνξνύλ λα πξνθαιέζνπλ 3

έλαξμε ηνληζκνύ ησλ κνξίσλ ηνπ αέξα από θξνύζεηο ειεθηξνλίσλ. Ο ηνληζκόο απηόο απνηειεί ην πξώην βήκα γηα ηελ έλαξμε κηαο ειεθηξηθήο εθθέλσζεο. Αλ νη γξακκέο κέγηζηεο πεδηαθήο έληαζεο θαηεπζύλνληαη πξνο ην έδαθνο ηόηε ν νρεηόο ζα αθνινπζήζεη απηή ηελ θαηεύζπλζε θαη ζα πξνθαιέζεη ειεθηξηθή ζύλδεζε θαη αιιεινεμνπδεηέξσζε ησλ δύν εηεξόζεκσλ θνξηίσλ. Ο κεραληζκόο απηόο νλνκάδεηαη «νρεηόο πξνεθθέλσζεο». Ζ πξόνδνο ηνπ πξαγκαηνπνηείηαη κε δηαδνρηθά βήκαηα θαη κε κήθνο ην θαζέλα κεξηθά κέηξα ή δεθάδεο κέηξα. Ζ κέζε ηαρύηεηα πξνόδνπ ηνπ νρεηνύ πξνεθθέλσζεο είλαη ηα 0,15 m/κs θαη είλαη πνιύ κηθξή ζπγθξηλόκελε κε ηελ ηαρύηεηα ηνπ θσηόο πνπ είλαη ηα 300m/κs. Ζ δηακήθε πηώζε ηάζεο θαηά κήθνο ηνπ νρεηνύ (πξηλ απηόο ζπλαληήζεη ην έδαθνο) πνηθίιεη ζηηο δηάθνξεο ζέζεηο ηνπ, ε κέζε ηηκή ηεο πάλησο είλαη κηθξόηεξε από 0,1 kv/cm. Έηζη ν νρεηόο πξνεθθέλσζεο εκθαλίδεηαη ζαλ κία κεηαιιηθή πξνεμνρή πνπ επεθηείλεηαη από ην ζύλλεθν πξνο ην έδαθνο. Ζ έληαζε ηνπ ειεθηξηθνύ πεδίνπ γύξσ από ηνλ νρεηό πξνεθθέλσζεο θαη ηδίσο ζην πξνο ην έδαθνο άθξν ηνπ είλαη κεγάιε θαη ππεξβαίλεη θαηά πνιύ ηελ πεδηαθή έληαζε πνπ απαηηείηαη γηα ηνληζκό από θξνύζεηο (30 kv/cm). Γη απηό ην ιόγν, ν νρεηόο πεξηβάιιεηαη ζπλέρεηα από έλαλ καλδύα θνξόλα πνπ εθηείλεηαη κεξηθά κέηξα γύξσ από απηόλ. Σν πάρνο ηνπ είλαη κεγαιύηεξν ζην πξνο ην έδαθνο άθξν ηνπ νρεηνύ, όζν ε θεθαιή ηνπ νρεηνύ θηάλεη ζην έδαθνο. Όηαλ ε θεθαιή ηνπ νρεηνύ θηάζεη ζε κηα απόζηαζε από ην έδαθνο ηέηνηα πνπ ε κέζε πεδηαθή έληαζε λα είλαη πεξί ηα 5kV/cm, ην ηειεπηαίν απηό κήθνο γεθπξώλεηαη νιόθιεξν από θνξόλα θαη κεηαηξέπεηαη ηαρύηαηα (20-30 κs) επίζεο ζε νρεηό. Με απηό ην ηειεπηαίν βήκα, πνπ νξίδεηαη ζαλ ην «ηειηθό πήδεκα», ην θνξηίν ηεο πεξηνρήο ηνπ λέθνπο από όπνπ άξρηζε ν νρεηόο πξνεθθέλσζεο βξίζθεηαη, κέζσ απηνύ, εκηαγώγηκα ζπλδεδεκέλν κε ην έδαθνο. Μέζα από απηή ηελ εκηαγώγηκε ζύλδεζε εθθελώλεηαη ην θνξηίνπ ηνπ λέθνπο κε έλα κεγάιν ξεύκα (πνιιέο δεθάδεο ή εθαηνληάδεο ka). Από ην ξεύκα απηό ν νρεηόο πξνεθθέλσζεο ζεξκαίλεηαη θαη απνθηά πνιύ κεγάιε ιακπξόηεηα. Ζ ζέξκαλζε ηνπ νρεηνύ πξνεθθέλσζεο από ην άθξν πνπ απηόο ζπλαληά ην έδαθνο θαη πξνρσξεί πξνο ην ζεκείν εθθίλεζεο ηνπ κε ηαρύηεηα κεξηθά δέθαηα ηεο ηαρύηεηαο ηνπ θσηόο, δειαδή πνιύ κεγαιύηεξε από απηή κε ηελ νπνία πξνρσξεί ν νρεηόο πξνεθθέλσζεο. Ζ θάζε απηή κε ηελ νπνία ζπκπιεξώλεηαη ε εθθέλσζε νλνκάδεηαη «νρεηόο επηζηξνθήο». 4

ρήκα 1.3 : Σα βήκαηα ζρεκαηηζκνύ ηνπ νρεηνύ επηζηξνθήο. Γηαθξίλεηαη ην θαλάιη ηνπ νρεηνύ πξνεθθέλσζεο θαη ν ζρεκαηηζκόο θνξόλα γύξσ από απηό. [1] Ζ πην πάλσ πεξηγξαθή ηνπ θεξαπλνύ είλαη εμηδαληθεπκέλε θαη αθνξά ηελ πεξίπησζε πνπ έλα ζύλλεθν βξίζθεηαη πάλσ από έλα απόιπηα επίπεδν έδαθνο ή κία επηθάλεηα ήξεκνπ ύδαηνο. Αλ έλα ειεθηξηζκέλν ζύλλεθν βξεζεί πάλσ από κία πνιύ πςειή θαη ζρεηηθά αηρκεξή πξνεμνρή ηνπ εδάθνπο (πάλσ από 100 ή 150 m) ε έληαζε ηνπ ειεθηξηθνύ πεδίνπ ζην άθξν ηεο πξνεμνρήο απηήο κπνξεί λα γίλεη, εμ επαγσγήο, ηόζν κεγάιε ώζηε ν νρεηόο πξνεθθέλσζεο λα μεθηλήζεη από ην άθξν ηεο πξνεμνρήο θαη λα θαηεπζπλζεί πξνο ην ζύλλεθν. Πξνθύπηεη έηζη έλαο «αλεξρόκελνο» νρεηόο πξνεθθέλσζεο. Αλ ε πξνεμνρή ηνπ εδάθνπο έρεη ζρεηηθά κηθξό ύςνο ηόηε ν νρεηόο πξνεθθέλσζεο δελ είλαη ηθαλόο λα αξρίζεη από απηή. Ο θαηεξρόκελνο νρεηόο πξνεθθέλσζεο, θαζώο πιεζηάδεη ην έδαθνο, επάγεη έλα ειεθηξηθό θνξηίν ε έληαζε ηνπ νπνίνπ είλαη κεγαιύηεξε ζε πξνεμνρέο ηνπ εδάθνπο. Όηαλ ζην άθξν κηαο από απηέο ηηο πξνεμνρέο ε έληαζε εληζρπζεί αξθεηά, ζα αξρίζεη από απηή έλαο αλεξρόκελνο νρεηόο πξνεθθέλσζεο (ζπλδεηηθόο νρεηόο) πνπ ζα θαηεπζπλζεί πξνο ηελ θεθαιή ηνπ θαηεξρόκελνπ νρεηνύ πξνεθθέλσζεο. Με ηελ ζπλάληεζε ησλ δύν νρεηώλ ζπκπιεξώλεηαη ε εκηαγώγηκε ζύλδεζε λέθνπο-εδάθνπο θαη αθνινπζεί ν νρεηόο επηζηξνθήο κε ηνλ νπνίν ζπκπιεξώλεηαη ν θεξαπλόο. Ζ αξρηθή εθθέλσζε ηνπ θεξαπλνύ αθνινπζείηαη από επόκελεο εθθελώζεηο όπσο θαίλεηαη ζην ρ.1.4. Οη εθθελώζεηο απηέο δηαδέρνληαη ε κία ηελ άιιε ζε κηθξά ρξνληθά δηαζηήκαηα θαη ε θάζε κία πεξηιακβάλεη δηθό ηεο ζπλδεηηθό νρεηό θαη νρεηό επηζηξνθήο. πλήζσο νη δηαδνρηθέο απηέο εθθελώζεηο αθνινπζνύλ ηελ ίδηα όδεπζε πνπ ραξάδεη ε αξρηθή εθθέλσζε ρσξίο όκσο λα απνθιείεηαη θαη ην αληίζεην. Έρεη παξαηεξεζεί πσο πνιιαπιέο εθθελώζεηο παξνπζηάδνπλ νη θαηεξρόκελνη αξλεηηθνί θεξαπλνί πνπ απνηεινύλ θαη ην κεγαιύηεξν πνζνζηό ησλ θεξαπλώλ, ελώ πνιιαπινί ζεηηθνί θεξαπλνί είλαη ζπαληόηαηνη. [1] 5

ρήκα 1.4: Γεκηνπξγία ελόο θεξαπλνύ (πνιιαπινύ), όπσο θαίλεηαη από κηα θσηνγξαθηθή κεραλή θηλνύκελε πξνο ηα δεμηά. [1] 1.5 ΠΑΡΑΜΔΣΡΟΗ ΡΔΤΜΑΣΟ ΚΔΡΑΤΝΟΤ [3] Τπάξρνπλ δύν βαζηθνί ηύπνη θεξαπλώλ: Ο θαζνδηθόο θεξαπλόο, πνπ μεθηλάεη από έλαλ θαζνδηθό νρεηό πξνεθθέλσζεο από ην ζύλλεθν πξνο ηε γε. Ο αλνδηθόο θεξαπλόο, πνπ μεθηλάεη από έλα αλνδηθό νρεηό πξνεθθέλσζεο από έλα αληηθείκελν πξνο ην ζύλλεθν. Κπξίσο νη θαζνδηθνί θεξαπλνί εκθαλίδνληαη ζε επίπεδν έδαθνο θαη ζε ρακειόηεξα αληηθείκελα, ελώ γηα ηηο εθηηζέκελεο θαη γηα ηα πςειόηεξα αληηθείκελα νη αλνδηθνί θεξαπλνί θπξηαξρνύλ. Με απνηειεζκαηηθό ύςνο ε πηζαλόηεηα ελόο άκεζνπ πιήγκαηνο θεξαπλνύ ζηα αληηθείκελα απμάλεηαη θαη νη θπζηθέο ζπλζήθεο αιιάδνπλ. Σν ξεύκα ελόο θεξαπλνύ απνηειείηαη από κία ή πεξηζζόηεξεο δηαθνξεηηθέο εθθελώζεηο: Μηθξήο δηάξθεηαο θεξαπλνί κε δηάξθεηα κηθξόηεξε ησλ 2 ms (ρ.1.5 ). Μεγάιεο δηάξθεηαο θεξαπλνί κε δηάξθεηα κεγαιύηεξε ησλ 2 ms (ρ.1.6 ). 6

Ο 1 I T 1 T 2 ηππηθή έλαξμε αηρκή ξεύκαηνο ρξόλνο κεηώπνπ ρξόλνο νπξάο ρήκα 1.5: Οξηζκνί γηα ηνπο παξακέηξνπο θεξαπλώλ κηθξήο δηάξθεηαο (ηππηθά T 2 < 2 ms). [3] T long Q long δηάξθεηα εθθέλσζεο θνξηίν θεξαπλνύ κεγάιεο δηάξθεηαο ρήκα 1.6: : Οξηζκνί γηα ηνπο παξακέηξνπο θεξαπλώλ κεγάιεο δηάξθεηαο (ηππηθά 2 ms <T long < 1 s). [3] Πεξαηηέξσ δηαθνξνπνίεζε ζηνπο θεξαπλνύο πξνέξρεηαη από ηελ πνιηθόηεηα ηνπο (ζεηηθή ή αξλεηηθή) θαη από ηε ζέζε θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ ρηππήκαηνο (πξώην, κεηέπεηηα, επάιιειν). Οη πηζαλέο γξαθηθέο παξαζηάζεηο γηα ηνπο θαζνδηθνύο θεξαπλνύο θαίλνληαη ζην ρ.1.7 θαη αληίζηνηρα ζην ρ.1.8 γηα ηνπο αλνδηθνύο. 7

ρήκα 1.7: Πηζαλέο θπκαηνκνξθέο γηα ηα ξεύκαηα θαζνδηθώλ θεξαπλώλ. [3] 8

ρήκα 1.8: Πηζαλέο θπκαηνκνξθέο γηα ηα ξεύκαηα αλνδηθώλ θεξαπλώλ. [3] Σν επηπξόζζεην ζηνηρείν ζ' έλαλ αλνδηθό θεξαπλό είλαη ην πξώην κεγάιν ρηύπεκα, κε ή ρσξίο, κέρξη θαη δέθα δηαδνρηθά κηθξά ρηππήκαηα. Αιιά όιεο νη παξάκεηξνη απηώλ ησλ κηθξώλ δηαδνρηθώλ θεξαπλώλ είλαη κηθξόηεξεο από απηέο ησλ θαζνδηθώλ θεξαπλώλ. Γελ έρεη επηβεβαησζεί αθόκα όηη ην θνξηίν ηνπ ξεύκαηνο ελόο αλνδηθνύ θεξαπλνύ κεγάιεο δηάξθεηαο είλαη κεγαιύηεξν απ' απηό ηνπ θαζνδηθνύ. Ωο εθ ηνύηνπ νη παξάκεηξνη ηνπ ξεύκαηνο ελόο αλνδηθνύ θεξαπλνύ ζεσξνύληαη πώο θαιύπηνληαη από ηε κέγηζηε ηηκή ησλ παξακέηξσλ ησλ θαζνδηθώλ θεξαπλώλ. Μηα πην αθξηβήο εθηίκεζε ησλ παξακέηξσλ ηνπ ξεύκαηνο θαη ε εμάξηεζε ηνπο από ην ύςνο ζε ζρέζε κε ηελ θαζνδηθή θαη αλνδηθή πνξεία ησλ θεξαπλώλ είλαη ππό εμέηαζε. Οη παξάκεηξνη ηνπ ξεύκαηνο ησλ θεξαπλώλ είλαη βαζηζκέλνη ζηα απνηειέζκαηα ηνπ International Council on Large Electrical Systems (CIGRE) θαη ηα δεδνκέλα παξαηίζεληαη ζηνλ ΠΗΝ.1.1. Ζ ζηαηηζηηθή ηνπο δηαλνκή κπνξεί λα ζεσξεζεί όηη θέξεη κηα ινγαξηζκηθή θαλνληθή θαηαλνκή. Ζ αληίζηνηρε ηηκή ηνπ κέζνπ όξνπ κ θαη ε δηαζπνξά ζ log δίλνληαη ζηνλ ΠΗΝ.1.2 θαη ε ζπλάξηεζε θαηαλνκήο θαίλεηαη ζην ρ.1.9. ε απηή ηε βάζε ε πηζαλόηεηα εκθάληζεο νπνηαζδήπνηε ηηκήο θάζε 9

παξακέηξνπ κπνξεί λα θαζνξηζηεί. Μπνξνύκε λα ππνζέζνπκε κηα αλαινγία ζηελ πνιηθόηεηα ηεο ηάμεο ηνπ 10% ζεηηθώλ θαη 90% αξλεηηθώλ θεξαπλώλ. Ζ αλαινγία ηεο πνιηθόηεηαο είλαη ζπλαξηήζεη ηνπ εδάθνπο. Δάλ δελ είλαη δηαζέζηκεο θάπνηεο ηνπηθέο πιεξνθνξίεο, ε αλαινγία πνπ αλαθέξεηαη πξέπεη λα ρξεζηκνπνηεζεί. ΠΗΝΑΚΑ 1.1 : Πηλαθνπνηεκέλεο ηηκέο ησλ παξακέηξσλ ηνπ ξεύκαηνο ηνπ θεξαπλνύ ζύκθσλα κε ηε CIGRE. [3] Παπάμεηποι Τιμέρ Τύποι εκκενώζεων Γπαμμή ζηο Σσ.1.9 95,00% 50,00% 5,00% I (ka) 4(98%) 20(80%) 90 Ππώηη απνηηική μικπήρ διάπκειαρ 1Α+1Β 4,9 11,8 28,6 Ακόλοςθη απνηηική μικπήρ διάπκειαρ 2 4,6 35 250 Ππώηη θεηική μικπήρ διάπκειαρ (μονή) 3 Q flash (C) 1,3 7,5 40 Απνηηική 4 20 80 350 Θεηική 5 Q short (C) 1,1 4,5 20 Ππώηη απνηηική μικπήρ διάπκειαρ 6 0,22 0,95 4 Ακόλοςθη απνηηική μικπήρ διάπκειαρ 7 2 16 150 Ππώηη θεηική μικπήρ διάπκειαρ (μονή) 8 W/R (kj/ω) 6 55 550 Ππώηη απνηηική μικπήρ διάπκειαρ 9 0,55 6 52 Ακόλοςθη απνηηική μικπήρ διάπκειαρ 10 25 650 15000 Ππώηη θεηική μικπήρ διάπκειαρ 11 di/dt max (ka/μs) 9,1 24,3 65 Ππώηη απνηηική μικπήρ διάπκειαρ 9,9 39,9 161,5 Ακόλοςθη απνηηική μικπήρ διάπκειαρ 12 13 10

0,2 2,4 32 Ππώηη θεηική μικπήρ διάπκειαρ 14 di/dt 30/90% (ka/μs) 4,1 20,1 98,5 Ακόλοςθη απνηηική μικπήρ διάπκειαρ 15 Q long (C) Μεγάληρ διάπκειαρ T long (s) Μεγάληρ διάπκειαρ Χπόνορ μεηώπος (μs) 1,8 5,5 18 Ππώηη απνηηική μικπήρ διάπκειαρ 0,22 1,1 4,5 Ακόλοςθη απνηηική μικπήρ διάπκειαρ 3,5 22 200 Ππώηη θεηική μικπήρ διάπκειαρ (μοναδική) Γιάπκεια εκκένωζηρ (μs) 30 75 200 Ππώηη απνηηική μικπήρ διάπκειαρ 6,5 32 140 Ακόλοςθη απνηηική μικπήρ διάπκειαρ 25 230 2000 Ππώηη θεηική μικπήρ διάπκειαρ (μοναδική) Χπονικό διάζηημα (ms) 7 33 150 Πολλαπλή απνηηική Σςνολικόρ σπόνορ κεπαςνού (ms) 0,15 13 1100 Απνηηική (όλερ) 31 180 9000 Απνηηική (σωπίρ ηην μονή) 14 85 500 Θεηική 11

ΠΗΝΑΚΑ1.2: Λνγαξηζκηθή θαλνληθή θαηαλνκή ησλ παξακέηξσλ ηνπ ξεύκαηνο ησλ θεξαπλώλ-μέζνο όξνο κ θαη δηαζπνξά ζ log ππνινγηζκέλα από ην 95% σο ην 5% ησλ ηηκώλ ζύκθσλα κε ηε CIGRE. [3] Παπάμεηποι Μέζορ όπορ μ Γιαζποπά ζ log Τύποι εκκενώζεων Γπαμμή ζηο Σσ.1.9 I (ka) (61,1) 0,576 Ππώηη απνηηική μικπήρ διάπκειαρ (80%) 1Α 33,3 0,263 Ππώηη απνηηική μικπήρ διάπκειαρ (80%) 1Β 11,8 0,233 Ακόλοςθη απνηηική μικπήρ διάπκειαρ 2 33,9 0,527 Ππώηη θεηική μικπήρ διάπκειαρ (μονή) 3 Q flash (C) 7,21 83,7 0,452 0,378 Απνηηική 4 Θεηική 5 Q short (C) 4,69 0,383 Ππώηη απνηηική μικπήρ διάπκειαρ 6 0,938 0,383 Ακόλοςθη απνηηική μικπήρ διάπκειαρ 7 17,3 0,570 Ππώηη θεηική μικπήρ διάπκειαρ (μονή) 8 W/R (kj/ω) 57,4 0,596 Ππώηη απνηηική μικπήρ διάπκειαρ 9 5,35 0,600 Ακόλοςθη απνηηική μικπήρ διάπκειαρ 10 612 0,844 Ππώηη θεηική μικπήρ διάπκειαρ 11 di/dt max (ka/μs) 4,3 40 0,260 0,369 Ππώηη απνηηική μικπήρ διάπκειαρ 12 2,53 0,670 Ακόλοςθη απνηηική μικπήρ διάπκειαρ 13 Ππώηη θεηική μικπήρ διάπκειαρ 14 12

di/dt 30/90% (ka/μs) 20,1 0,42 Ακόλοςθη απνηηική μικπήρ διάπκειαρ 15 Q long (C) 200 Μεγάληρ διάπκειαρ T long (s) 0,5 Μεγάληρ διάπκειαρ Χπόνορ μεηώπος (μs) 5,69 0,304 Ππώηη απνηηική μικπήρ διάπκειαρ 0,995 0,398 Ακόλοςθη απνηηική μικπήρ διάπκειαρ 26,5 0,534 Ππώηη θεηική μικπήρ διάπκειαρ (μοναδική) Γιάπκεια εκκένωζηρ 77,5 0,250 Ππώηη απνηηική μικπήρ διάπκειαρ (μs) 30,2 0,405 Ακόλοςθη απνηηική μικπήρ διάπκειαρ 224 0,578 Ππώηη θεηική μικπήρ διάπκειαρ (μοναδική) Χπονικό διάζηημα 32,4 0,405 Πολλαπλή απνηηική (ms) Σςνολικόρ σπόνορ κεπαςνού 12,8 167 1,175 0,445 Απνηηική (όλερ) Απνηηική (σωπίρ ηην μονή) (ms) 83,7 0,472 Θεηική 13

ρήκα 1.9: - Αζξνηζηηθή θαηαλνκή ζπρλόηεηαο ησλ παξακέηξσλ ηνπ ξεύκαηνο ησλ θεξαπλώλ. [3] Όιεο νη ηηκέο πνπ δίλνληαη ζε απηό ην πξόηππν ζρεηίδνληαη ηόζν κε ηνπο θαζνδηθνύο όζν θαη κε ηνπο αλνδηθνύο θεξαπλνύο. ΖΜΔΗΩΖ: Ζ ηηκή ησλ παξακέηξσλ ησλ θεξαπλώλ ιακβάλεηαη ζπλήζσο από κεηξήζεηο πνπ ιακβάλνληαη ζε ςειά αληηθείκελα. 14

1.6 ΤΥΝΟΣΖΣΑ ΜΔ ΣΖΝ ΟΠΟΗΑ ΤΜΒΑΗΝΟΤΝ ΚΔΡΑΤΝΟΗ Δπεηδή γηα ηελ γλώζε ηνπ αξηζκνύ N g, ησλ θεξαπλώλ πνπ πιήηηνπλ κηα πεξηνρή (αλά 1 km²) ζηε δηάξθεηα κηαο ρξνληθήο πεξηόδνπ (1 έηνο), απαηηείηαη εγθαηάζηαζε εηδηθώλ ζπζθεπώλ, ε πιεξνθνξία δελ είλαη δηαζέζηκε παξά γηα πεξηνξηζκέλεο κόλν πεξηνρέο. Αληίζεηα ε πιεξνθνξία πνπ είλαη δηαζέζηκε είλαη ν αξηζκόο Σ d ησλ εκεξώλ θαηαηγίδαο. Σν Σ d δηαθέξεη ζεκαληηθά από πεξηνρή ζε πεξηνρή. Μία γεληθή παξαηήξεζε είλαη όηη ε ζπρλόηεηα θαηαηγίδσλ ζπλνδεπόκελε από θεξαπλνύο, είλαη κεγαιύηεξε ζηνλ ηζεκεξηλό θαη κηθξόηεξε ζηνπο πόινπο. ην ρ.1.10 δίλεηαη ν ράξηεο ηζνθεξαπληθώλ θακππιώλ ηεο Διιάδνο. αλ ηζνθεξαπληθέο θακπύιεο νλνκάδνπκε ηηο πεξηνρέο ηνπ ίδηνπ Σ d. ην ρ.1.11 δίλεηαη ν παγθόζκηνο ηζνθεξαπληθόο ράξηεο. ρήκα 1.10 : Υάξηεο ηζνθεξαπληθώλ θακππιώλ, ζε εκέξεο θαηαηγίδσλ θαη έηνο γηα ηελ Διιάδα (ΔΜΤ). [4] 15

ρήκα 1.11: Παγθόζκηνο ράξηεο ηζνθεξαπληθώλ θακππιώλ ζε εκέξεο θαηαηγίδσλ θαη έηνο. [5] ρήκα 1.12: Παγθόζκηνο ράξηεο κέζεο εηήζηαο πηώζεο θεξαπλώλ. [5] Πνιιέο πξνζπάζεηεο έρνπλ γίλεη γηα λα ζπζρεηηζζνύλ ν αξηζκόο N g κε ηνλ αξηζκό Σ d. Ο A J Eriksson[6] θαηάθεξε ύζηεξα από κία έξεπλα έμη εηώλ ζηε Νόηηα Αθξηθή λα πξνζεγγίζεη ηελ ζρέζε απηώλ ησλ δύν. Από ηελ θαηαγξαθή ησλ εηήζησλ θεξαπλώλ θαη ησλ θαηαηγίδσλ αλά έηνο ζε εμήληα ζηαζκνύο πξνέθπςαλ δεδνκέλα ηα νπνία απεηθνλίδνληαη ζην ρ.1.13 θαη παξάγνπλ ηελ ζρέζε: N g =0,04T d 1,25 (1.1) 16

ρήκα 1.13 : Παξαηεξνύκελε ζπζρέηηζε κεηαμύ ηεο ππθλόηεηαο ησλ θεξαπλώλ θαη ησλ εκεξώλ θαηαηγίδαο αλά έηνο. [6] Απηή ε ζρέζε ηζρύεη κόλν γηα ηηο εύθξαηεο πεξηνρέο. Πξέπεη λα επηζεκάλνπκε όηη ν ηύπνο ζπλερώο βειηηώλεηαη θαη όηη ε ζπγθεθξηκέλε ζπζρέηηζε ηνπ N g κε ην Σ d είλαη ε πην πξόζθαηε. 17

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΟΗ ΔΠΗΠΣΧΔΗ ΣΧΝ ΚΔΡΑΤΝΧΝ 2.1 ΘΔΡΜΗΚΔ ΔΠΗΠΣΧΔΗ Ο νρεηόο πξνεθθέλσζεο ελόο πιήγκαηνο έρεη έλα ζηελό θεληξηθό ππξήλα πεξηβαιιόκελν από έλα κεγαιύηεξν ζρεκαηηζκό θνξόλα. Σν ξεύκα πνπ ξέεη ζηνλ νρεηό επηζηξνθήο είλαη ζπγθεληξσκέλν, θαηά ην κεγαιύηεξν κέξνο ζηνλ ππξήλα ηνπ νρεηνύ απηνύ, ν νπνίνο έρεη δηάκεηξν έλα ή δύν εθαηνζηά θαη ε ζεξκνθξαζία ηνπ θηάλεη ζηνπο 30000 Κ ή θαη πεξηζζόηεξν. Απηή ε ζεξκνθξαζία πξνθαιεί αηκνπνίεζε ησλ πδξαηκώλ πνπ ππάξρνπλ, δεκηνπξγώληαο έηζη ηνπηθά αξαηώκαηα θαη ππθλώκαηα ηνπ αέξα, δειαδή έλα ερεηηθό θύκα, πνπ ζηελ αξρή βξίζθεηαη ζηελ πεξηνρή ησλ ππεξήρσλ, κεηά όκσο θαηαιήγεη ζηελ βξνληή. Ζ ζηηγκηαία ηζρύο πνπ δηαρέεηαη σο ζεξκόηεηα ζε έλα αγσγό πνπ νθείιεηαη ζε έλα ειεθηξηθό ξεύκα εθθξάδεηαη σο P(t) = i 2 R. Ζ ζεξκηθή ελέξγεηα πνπ παξάγεηαη επνκέλσο εθθξάδεηαη από ηελ σκηθή αληίζηαζε ηνπ κέζνπ από ην νπνίν εθθνξηίδεηαη ην ξεύκα πνιιαπιαζηαζκέλε κε ηελ νιηθή ηζρύ απηνύ. Απηή ε ελέξγεηα εθθξάδεηαη ζε κνλάδεο Joules ή Watt αλά δεπηεξόιεπηα θαη ηζνύηαη κε W=R i 2 dt Σα ζεξκηθά απνηειέζκαηα ελόο πιήγκαηνο επνκέλσο εμαξηώληαη όρη κόλν από ην εύξνο ηνπ ξεύκαηνο, αιιά θαη από ηε δηάξθεηα ξνήο ηνπ θαη απηό γηαηί ε αύμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο ζε έλαλ αγσγό, κέζα από ηνλ νπνίν εθθνξηίδεηαη ην ξεύκα ηνπ θεξαπλνύ, είλαη αλάινγε ηνπ W/R= 2 dt. Όηαλ ππνινγίδεηαη ε αύμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο ελόο αγσγνύ, πξέπεη λα ιακβάλεηαη ππ όςε όηη ε δηάρπζε ηεο ζεξκόηεηαο ζεσξείηαη ακειεηέα, ιόγσ ηεο κηθξήο δηάξθεηαο ξνήο ηνπ ξεύκαηνο. Σόηε ε αύμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο ζε έλα κέζν κε αληίζηαζε R δίλεηαη από ηνλ ηύπν: Γζ= (2.1) Όπνπ Γζ ε άλνδνο ηεο ζεξκνθξαζίαο ηνπ αγσγνύ (K) W/R ε εηδηθή ελέξγεηα ηεο ηξέρνπζαο άκεζεο θαηαλάισζεο (Κ / Ω) α ν ζπληειεζηή ζεξκνθξαζίαο ηεο αληίζηαζεο (1 / K) ξ 0 ε εηδηθή σκηθή αληίζηαζε ηνπ αγσγνύ ζε ζεξκνθξαζία πεξηβάιινληνο (Ωm) q ε επηθάλεηα δηαηνκήο ηνπ αγσγνύ (m 2 ) 18

γ ε ππθλόηεηα ηνπ πιηθνύ (kg/m 3 ) C w ε ζεξκνρσξεηηθόηεηα (J/kgK) ηνλ ΠΗΝ.2.1 δίλνληαη νη ηηκέο ησλ παξακέηξσλ γηα ην αινπκίλην, ην ζίδεξν, ηνλ ραιθό θαη ηνλ αλνμείδσην ράιπβα. ΠΗΝΑΚΑ 2.1 [3] Αλοςμίνιο Σίδηπορ Χαλκόρ Ανοξείδωηορ σάλςβαρ π 0 (Ωm) 29 10-9 120 10-9 17,8 10-9 0,7 10-6 a (1/K) 4,0 10-3 6,5 10-3 3,92 10-3 0,8 10-3 Υξεζηκνπνηώληαο ηελ ζρέζε 2.1 θαη γηα δηαθνξεηηθέο ηηκέο ηνπ W/R πξνθύπηεη ν ΠΗΝ.2.2 πνπ δίλεη ηελ αύμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο ελόο αγσγνύ ζε Κ ζπλαξηήζεη ηεο δηαηνκήο ηνπ θαη ηεο εθιπόκελεο ελέξγεηαο. ΠΗΝΑΚΑ 2.2 [3] q(mm 2 ) Αλοςμίνιο Σίδηπορ Χαλκόρ Ανοξείδωτορ σάλςβαρ W/R W/R W/R W/R (MJ/Ω) (MJ/Ω) (MJ/Ω) (MJ/Ω) 4 10 2,5 5,6 10 2,5 5,6 10 2,5 5,6 10 2,5 5,6 10 _ 564 149 562 16 146 454 _ 1120 56 143 309 _ 25 52 132 283 211 913 _ 22 51 98 940 50 100 12 28 52 37 96 211 5 12 22 190 460 940 3 7 12 9 20 37 1 3 5 45 100 190 ην ρ.2.1 θαίλεηαη ε κεηαβνιή ηεο ζεξκνθξαζίαο ράιθηλσλ αγσγώλ κε δηαθνξεηηθέο δηακέηξνπο, ζπλαξηήζεη ηνπ W/R. Γηα αγσγνύο από αινπκίλην, ε 19

αύμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο είλαη πεξίπνπ 1.5 θνξά ησλ ηηκώλ πνπ θαίλνληαη ζην ζρήκα. ρήκα 2.1: Αύμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο ζε ράιθηλνπο αγσγνύο ζαλ ζπλάξηεζε ηνπ W/R, κε παξάκεηξν ηελ δηαηνκή ηνπο. [1] Ζ αύμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο ζε αγσγνύο από ράιπβα θαη ραιθό δίλεηαη ζην ρ.2.2. Από ην ζρήκα θαη γηα W/R ίζν κε 10 7 Α 2 s θαη δηαηνκή ηνπ αγσγνύ πεξίπνπ 50 mm 2 ε αύμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο θηάλεη ηνπο 140, ζεξκνθξαζία πνπ δελ είλαη επηθίλδπλε. ρήκα 2.2 : Αύμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο ζε ράιθηλνπο θαη ραιύβδηλνπο αγσγνύο.[1] Τπάξρεη όκσο κία πεξίπησζε πνπ ε αύμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο κπνξεί λα πξνθαιέζεη δεκηά. Απηό ζπκβαίλεη όηαλ ην ξεύκα ηνπ θεξαπλνύ ή έλα κέξνο απηνύ, εθθνξηίδεηαη δηακέζνπ ελόο αγσγνύ, ν νπνίνο ζε κία έλσζε παξνπζηάδεη κεγάιε αληίζηαζε, ιόγσ π.ρ. κίαο θησρήο ζύλδεζεο κεηαμύ δύν αγσγώλ. Σόηε κπνξεί λα πξνθιεζεί έλαο ηζρπξόο ζπηλζήξαο, πνπ νθείιεηαη ζηελ ζηηγκηαία ππέξηαζε πνπ παξνπζηάδεηαη (κεγάιε αληίζηαζε * ξεύκα πνπ εθθνξηίδεηαη) Ο θίλδπλνο λα ηξππεζεί έλα ιεπηό κεηαιιηθό θύιιν έρεη πξαθηηθή ζεκαζία γηα ηα κεηαιιηθά θύιια πνπ ρξεζηκνπνηνύληαη ζαλ πιηθά νξνθήο ζε θηίξηα θαη ζηελ 20

επηθάλεηα ησλ αεξνζθαθώλ. Πην ζπγθεθξηκέλα αλ έλα ηέηνην κεηαιιηθό θύιιν πιεγεί από έλαλ θεξαπλό κε ξεύκα i, ε ζεξκόηεηα πνπ ζα αλαπηπρζεί ζην ζεκείν ηνπ πιήγκαηνο είλαη αλάινγε ηνπ u όπνπ u είλαη ε πηώζε ηάζεο θαη q ην θνξηίν πνπ είλαη αλάινγν κε ην ξεύκα ηνπ θεξαπλνύ. Φαίλεηαη ινηπόλ όηη ε ηήμε ηνπ κεηάιινπ είλαη αλάινγε ηνπ θνξηίνπ ηνπ θεξαπλνύ. Ο όγθνο ηνπ κεηάιινπ πνπ ζα ηαθεί ζην ζεκείν πνπ ζα εθθνξηηζηεί έλα πιήγκα θεξαπλνύ δίλεηαη από ηνλ ηύπν: ζε m 3 (2.2) Όπνπ: W ε ελέξγεηα ηνπ θεξαπλνύ ηε ζηηγκή πνπ πιήηηεη ην ζπγθεθξηκέλν ζεκείν ζε J ε ππθλόηεηα ηνπ πιηθνύ ζε kg/m 3 C w ε εηδηθή ζεξκνρσξεηηθόηεηα ηνπ πιηθνύ ζε J/(kg K) ε δηαθνξά ζεξκνθξαζίαο ζε ε εηδηθή ζεξκόηεηα ηήμεο ζε J/Kg Δπεηδή από ηελ ζρέζε 2.2 πξνθύπηεη: (2.3) όπνπ ε θαζνδηθή ηάζε. ηνλ ΠΗΝ.2.3 δίλνληαη νη ηηκέο ησλ παξακέηξσλ γ, C w θ s θαη C s γηα ην αινπκίλην, ηνλ ζίδεξν, ηνλ ραιθό θαη ηνλ αλνμείδσην ράιπβα. ΠΗΝΑΚΑ 2.3 [3] Αλοςμίνιο Σίδηπορ Χαλκόρ Ανοξείδωηορ σάλςβαρ γ (Kg/m 3 ) 2700 7700 8920 8 10 3 C w ( ) 908 469 385 500 θ s ( ) 658 1530 1080 1500 C s (J/kg) 397 10 3 272 10 3 209 10 3 _ 21

Αλ έλαο θεξαπλόο πιήμεη έλα κνλσηηθό πιηθό ή έλα «θησρό» αγσγό, ην ζεκείν ηνπ πιήγκαηνο ζα απνθηήζεη πνιύ πςειή ζεξκνθξαζία θαη ζα έρεη ζαλ απνηέιεζκα ηελ δηάηξεζε ηνπ πιηθνύ ή ηελ αλάθιεμή ηνπ. Σέηνηεο νπέο ελόο ή δύν εθαηνζηώλ έρνπλ παξαηεξεζεί ζε ηδάκηα παξαζύξνπ, ιόγσ πιήγκαηνο θεξαπλνύ. Δάλ ην κνλσηηθό πεξηέρεη ίρλε πγξαζίαο, όπσο ζπκβαίλεη ζηα κάξκαξα ή θάπνην άιιν κε αγώγηκν πιηθό, ην ξεύκα ηνπ θεξαπλνύ ζα ξεύζεη κέζσ ησλ ζεκείσλ πνπ παξνπζηάδνπλ κεγαιύηεξε αγσγηκόηεηα. Όκσο έηζη ε πγξαζία κπνξεί, ιόγσ ζεξκνθξαζίαο, λα κεηαηξαπεί ζε αηκό θαη ε πίεζε πνπ δεκηνπξγείηαη λα πξνθαιέζεη ζξαύζε ηνπ πιηθνύ. Παξαδείγκαηα ηέηνησλ θαηλνκέλσλ είλαη ε θαηάξξεπζε πιηλζόηνηρσλ, έθξεμε θαηαζθεπώλ από νπιηζκέλν ζθπξόδεκα θαη θαηαζηξνθή αξραίσλ ειιεληθώλ καξκάξηλσλ θηόλσλ. Έλα άιιν παξάδεηγκα ηεο ηξνκαθηηθήο δύλακεο πνπ πεξηθιείεηαη ζ απηνύ ηνπ είδνπο ηα πιήγκαηα αλαθέξεηαη ζηνπο θαλνληζκνύο ηεο Ν. Αθξηθήο. Έλα ηζρπξό πιήγκα ζε έλα πεηξώδεο έδαθνο δηέιπζε 70 ηόλνπο από απηό, ζε κία απόζηαζε 250 κέηξσλ. Άιιε ζεκαληηθή ζεξκηθή ζπλέπεηα ελόο πιήγκαηνο θεξαπλνύ είλαη ε αλάθιεμε πιηθώλ όπσο μπιείεο, αρπξέληεο ζηέγεο θ. ι. π., όπσο επίζεο εθξεθηηθώλ πιώλ θαη πγξώλ θαπζίκσλ. Οη ζπλέπεηεο απηέο νθείινληαη θπξίσο ζηνπο «ζεξκνύο θεξαπλνύο», νη νπνίνη έρνπλ κεγάιε δηάξθεηα ξνήο ξεύκαηνο. [1] 2.2 ΜΖΥΑΝΗΚΔ ΔΠΗΠΣΧΔΗ Οη κεραληθέο ζπλέπεηεο ηνπ πιήγκαηνο ελόο θεξαπλνύ είλαη δύν θαηεγνξηώλ: α) απηέο πνπ αθνξνύλ ην θξνπζηηθό θύκα πνπ παξάγεηαη από ηνλ νρεηό επηζηξνθήο θαη β) απηέο πνπ αθνξνύλ ηηο δπλάκεηο πνπ αλαπηύζζνληαη ζε έλαλ ή πεξηζζόηεξνπο αγσγνύο, όηαλ δηαξξένληαη από ην ξεύκα ηνπ θεξαπλνύ. Όπσο αλαθέξζεθε θαη ζε πξνεγνύκελν θεθάιαην ε ζεξκνθξαζία ηνπ νρεηνύ πξνεθθέλσζεο κπνξεί λα αλέβεη ζηνπο 30000 Κ ή πεξηζζόηεξν κέζα ζε ιίγα κs. Απνηέιεζκα απηνύ είλαη ν αέξαο πνπ πεξηβάιιεη ηνλ νρεηό λα εμαπιώλεηαη κε πνιύ κεγάιε ηαρύηεηα, παξάγνληαο έηζη έλα θύκα πίεζεο ην νπνίν είλαη ζηελ αξρή ζηελ πεξηνρή ησλ ππεξήρσλ θαη κεηά εμειίζζεηαη ζηε γλσζηή βξνληή. Σν ρ.2.3 δείρλεη πσο κεηαδίδεηαη ην θύκα απηό από ηνλ θεληξηθό ππξήλα ηνπ νρεηνύ πξνεθθέλσζεο. Απηό ην θύκα είλαη επίζεο ππεύζπλν γηα ην θύκα αέξα πνπ ζεθώλεη θεξακίδηα 22

νξνθώλ, θαηλόκελν πνπ παξαηεξείηαη κεηά από έλα άκεζν πιήγκα. Δίλαη επίζεο ππεύζπλν θαη γηα ηνλ ηξαπκαηηζκό αλζξώπσλ. ρήκα 2.3:Καηαλνκή ηεο πίεζεο πνπ δεκηνπξγείηαη από ηελ ζεξκόηεηα ηνπ νρεηνύ, ζην ρώξν, κε παξάκεηξν ηνλ ρξόλν. [1] Όζν αθνξά ηε δεύηεξε θαηεγνξία ζπλεπεηώλ, απηέο νθείινληαη ζην γεγνλόο όηη δύν παξάιιεινη αγσγνί, νη νπνίνη κνηξάδνληαη ηελ εθθόξηηζε ηνπ ξεύκαηνο ελόο θεξαπλνύ, ππόθεηληαη ζε ειθηηθέο καγλεηηθέο δπλάκεηο νη νπνίεο είλαη αλάινγεο ηνπ ηεηξαγώλνπ ηεο ηηκήο ηνπ ξεύκαηνο θαη αληηζηξόθσο αλάινγεο ηεο κεηαμύ ηνπο απόζηαζεο. Απηέο νη δπλάκεηο είλαη ππεύζπλεο γηα ηελ ζπγρώλεπζε πνιύπινθσλ αγσγώλ θαη γηα ηελ ζύλζιηςε θνίισλ αγσγώλ. Μπνξνύκε λα ππνινγίζνπκε ηελ καγλεηηθή δύλακε πνπ αζθείηαη ζε δύν παξάιιεινπο αγσγνύο κήθνπο l, πνπ δηαξξένληαη από ξεύκα i θαη βξίζθνληαη ζε απόζηαζε d κε ηελ βνήζεηα ηνπ ηύπνπ: όπνπ: ε καγλεηηθή δύλακε ζε Ν (2.4) i (t) ε έληαζε ηνπ ξεύκαηνο ζε Α ε καγλεηηθή δηειεθηξηθή ζηαζεξά ηνπ αέξα (4π10-7 H/m) L D ην κήθνο ησλ αγσγώλ ζε m ε απόζηαζε κεηαμύ ησλ επζύγξακκσλ παξάιιεισλ αγσγώλ ζε m 23

ρήκα 2.4: Γύν παξάιιεινη αγσγνί όπνπ δηαξξένληαη από ην ίδην ή αληίζεην ξεύκα θαη βξίζθνληαη ζε απόζηαζε d. [3] Σέηνηεο δπλάκεηο κπνξνύλ λα αζθεζνύλ θαη ζε έλαλ κόλν αγσγό όηαλ απηόο ζρεκαηίδεη κία νξζή γσλία ζε θάπνην ζεκείν ηνπ. Όηαλ ινηπόλ έλαο ηέηνηνο αγσγόο εθθνξηίδεη ην ξεύκα ελόο θεξαπλνύ, ππόθεηληαη ζε κία δύλακε πνπ ηείλεη λα ηνλ ηζηώζεη. Σν κέγεζνο ηεο δύλακεο απηήο είλαη αλάινγν ηνπ ηεηξαγώλνπ ηνπ ξεύκαηνο. Όκσο αθόκε θαη όηαλ ην ξεύκα είλαη ηεο ηάμεο ησλ 200 ka, ε δύλακε απηή δελ θαίλεηαη λα μεπεξλά ηνπο ιίγνπο ηόλνπο. ην ζρήκα δίλεηαη ε θαηαλνκή ηεο δύλακεο πάλσ ζε έλαλ ηέηνην αγσγό ζπλαξηήζεη ηεο απόζηαζεο από ην ζεκείν αιιαγήο θαηεύζπλζεο. Αλ όκσο ε γσλία δελ είλαη νξζή αιιά ακβιεία ηόηε ε καγλεηηθή δύλακε κεηώλεηαη. Έηζη ζε έλαλ αγσγό κε κεγάιε αθηίλα θακππιόηεηαο κεηώλνληαη νη πηζαλόηεηεο λα ππνζηεί δεκηά όηαλ πιεγεί από θάπνηνλ θεξαπλό. [1],[3] ρήκα 1.5: πλεζηζκέλνο αγσγόο ελόο ζπζηήκαηνο αληηθεξαπληθήο πξνζηαζίαο.[3] 24

ρήκα 1.6:Γηάγξακκα θαηαπνλήζεσλ ηνπ αγσγνύ ηνπ ρ.1.5 όηαλ δηαξξέεηαη από ξεύκα. [3] ρήκα 1.7: Γύλακε αλά κνλάδα κήθνπο θαηά κήθνο ηνπ νξηδόληηνπ αγσγνύ ηνπ ρ.1.5. [3] 2.3 ΖΛΔΚΣΡΗΚΔ ΔΠΗΠΣΧΔΗ Μία ειεθηξηθή ζπλέπεηα ελόο πιήγκαηνο θεξαπλνύ είλαη ε εζσηεξηθή δηάζπαζε πνπ κπνξεί λα ζπκβεί κεηαμύ ησλ αγσγώλ ηνπ ζπζηήκαηνο πξνζηαζίαο θαη εζσηεξηθώλ αγώγηκσλ ζηνηρείσλ κηαο θαηαζθεπήο, γλσζηή θαη σο επηθίλδπλνο ζπηλζήξαο ή sideflash. Γηα λα γίλνπλ θαηαλνεηέο νη ζπλζήθεο πνπ νδεγνύλ ζε έλα ηέηνηνπ είδνπο ζθάικα, δίλεηαη ην ρ.2.8 ην νπνίν δείρλεη ην πεξίγξακκα κηαο θαηνηθίαο κε έλαλ ζπιιεθηήξην 25

αγσγό ζηελ θακηλάδα. ην εζσηεξηθό ηεο θαηνηθίαο ππάξρεη κηα δεμακελή λεξνύ, ε νπνία ηξνθνδνηείηαη από έλα κεηαιιηθό ζσιήλα λεξνύ θαη ν νπνίνο είλαη ζπλδεδεκέλνο κε έλαλ άιιν κεηαιιηθό ζσιήλα πνπ είλαη ζακκέλνο ζηελ γε. ρήκα 2.8 :Πιήγκα θεξαπλνύ ζε κία θαηνηθία κε ζύζηεκα πξνζηαζίαο θαη δίθηπν ζσιελώζεσλ λεξνύ γεησκέλσλ αλεμάξηεηα, όπνπ θαίλεηαη ν θίλδπλνο ηεο κεηαμύ ηνπο δηάζπαζεο. [1] Αλ ππνηεζεί όηη ν ζπιιεθηήξηνο αγσγόο ζηελ θακηλάδα πιήηηεηαη από έλαλ θεξαπλό κε ξεύκα i, ην ξεύκα απηό ζα εθθνξηηζηεί ζηε γε κέζσ ηνπ ζπιιεθηήξηνπ αγσγνύ, ηνπ αγσγνύ θαζόδνπ θαη ηνπ γεησκέλνπ ειεθηξνδίνπ. Ο δξόκνο απηόο παξνπζηάδεη κία απηεπαγσγή L θαη ε αληίζηαζε ηνπ γεησκέλνπ ειεθηξνδίνπ κπνξεί λα πεξηγξαθεί από ηελ αληίζηαζε γείσζεο R. Ζ θνξπθή ινηπόλ ηνπ ζπζηήκαηνο πξνζηαζίαο ζα παξνπζηάζεη σο πξνο ηε γε δηαθνξά δπλακηθνύ πνπ δίλεηαη από ηνλ ηύπν: (2.5) Απηή ε ηάζε είλαη ηεο ηάμεσο θάπνησλ ρηιηάδσλ kv. Ζ δεμακελή όκσο, κέζσ ηνπ ζπζηήκαηνο ησλ ζσιελώζεσλ, έρεη ην δπλακηθό ηεο γεο αθόκε θαη όηαλ ε θαηαζθεπή πιήηηεηαη από θεξαπλό. Έηζη ε ζηηγκηαία ηάζε εκθαλίδεηαη κεηαμύ ηνπ ζπζηήκαηνο πξνζηαζίαο θαη ηεο δεμακελήο. Αλ ε ηάζε δηάζπαζεο ηνπ δηαθέλνπ D, πνπ είλαη ε απόζηαζε κεηαμύ αγσγώλ πξνζηαζίαο θαη δεμακελήο, είλαη κηθξόηεξε από ηελ, ηόηε ζα ζπκβεί εζσηεξηθή δηάζπαζε κεηαμύ ησλ αγσγώλ ηνπ ζπζηήκαηνο 26

θαη ηεο δεμακελήο, δηνρεηεύνληαο έλα κεγάιν κέξνο ηνπ ξεύκαηνο πξνο ηε γε, κε ίζσο θαηαζηξνθηθά απνηειέζκαηα. Δζσηεξηθή δηάζπαζε κπνξεί λα ζπκβεί θαη θάησ από άιιεο ζπλζήθεο. ην ρ.2.9 εηθνλίδεηαη κηα αγξνηηθή απνζήθε κε κεηαιιηθή νξνθή θαη κέζα ζε απηή έλαο άλζξσπνο πνπ θξαηά έλα εξγαιείν. Αλ έλα πιήγκα θεξαπλνύ ζπκβεί ζε κηθξή ζρεηηθά απόζηαζε από ηελ απνζήθε, ε νξνθή ηεο ζα βξεζεί ζε κία δηαθνξά δπλακηθνύ σο πξνο ηε γε, πνπ δίλεηαη από ηελ ζρέζε: (2.6) όπνπ ην δπλακηθό ηνπ νρεηνύ σο πξνο ηε γε θαη, νη ρσξεηηθόηεηεο όπσο ζεκεηώλνληαη ζην ρ2.9. Απηή ε δηαθνξά δπλακηθνύ, ίζσο είλαη ηθαλή λα πξνθαιέζεη εζσηεξηθή δηάζπαζε. ρήκα 2.9 : Δζσηεξηθή δηάζπαζε νθεηιόκελε ζε έκκεζν πιήγκα θεξαπλνύ θαη ζηελ έιιεηςε γείσζεο ηεο ζηέγεο. [1] Μία άιιε ειεθηξηθή ζπλέπεηα ελόο πιήγκαηνο θαίλεηαη ζην ρ.2.10. ην ζρήκα απηό θαίλεηαη ε εθθόξηηζε ηνπ ξεύκαηνο ελόο θεξαπλνύ πνπ πιήηηεη ην έδαθνο. ε νκνηόκνξθα εδάθε, ε θαηαλνκή ηνπ ξεύκαηνο όζν θαη ηεο ηάζεο γίλεηαη κε νκαιό ηξόπν (ρ.2.10). Αλ έλαο άλζξσπνο ή δών βξίζθεηαη πιεζίνλ ηνπ ζεκείνπ, ζα εκθαληζηεί κία δηαθνξά δπλακηθνύ κεηαμύ ησλ άθξσλ ηνπ, ε νπνία δίλεηαη από ηελ ζρέζε: (2.7) 27

όπνπ ην εύξνο ηνπ ξεύκαηνο ηνπ θεξαπλνύ ζε Α ε εηδηθή αληίζηαζε ηνπ εδάθνπο ζε Ωm ε απόζηαζε ησλ άθξσλ ζε m ε απόζηαζε κεηαμύ ηνπ ζεκείνπ ηνπ πιήγκαηνο θαη ηνπ πιεζηέζηεξνπ άθξνπ ηνπ αλζξώπνπ ζε m Απηή ε δηαθνξά δπλακηθνύ είλαη ε αηηία ελόο ξεύκαηνο πνπ ζα ξεύζεη κέζσ ησλ άθξσλ θαη ηνπ ρακειόηεξνπ κέξνο ηνπ ζώκαηνο. Απηή ε δηαθνξά δπλακηθνύ είλαη ππεύζπλε γηα ηνλ ζάλαην κεγάισλ δώσλ, ιόγσ ηνπ κεγάινπ αλνίγκαηνο ησλ άθξσλ ηνπο. [1] ρήκα 2.10 : Καηαλνκή ηνπ ξεύκαηνο (α) θαη ηεο ηάζεο (β) θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο εθθόξηηζεο ηνπ ξεύκαηνο ηνπ θεξαπλνύ. [1] 28

2.4 ΔΠΗΠΣΧΔΗ ΣΟΝ ΑΝΘΡΧΠΟ [7] ρεδόλ νρηώ εθαηνκκύξηα αζηξαπέο ζπκβαίλνπλ θάζε κέξα παγθνζκίσο ελώ κόιηο έλα κηθξό πνζνζηό πξνθαιεί δεκηέο ζε ηδηνθηεζίεο θαη έλα αθόκα κηθξόηεξν πνζνζηό πξνθαιεί θίλδπλν γηα αλζξώπηλν ηξαπκαηηζκό. Αλ θαη νη ηξαπκαηηζκνί από θεξαπλό ζπζρεηίδνληαη κε ηνπο θνηλνύο ηξαπκαηηζκνύο από ειεθηξηζκό, ππάξρνπλ ζεκαληηθέο δηαθνξέο ζηελ παζνθπζηνινγία θαη ζηα πξόηππα ηξαπκαηηζκνύ θαη απηνί νη παξάγνληεο ζα πξέπεη λα ιεθζνύλ ππόςε γηα λα κπνξέζνπκε λα παξέρνπκε ηελ θαηάιιειε πεξίζαιςε ζηα θεξαπλόπιεθηα άηνκα. Οη ηξαπκαηηζκνί δηαθέξνπλ από θείλνπο πνπ πξνθαινύληαη από άκεζν ξεύκα πςειήο ηάζεο, θαζώο ζπλήζσο νη ηξαπκαηηζκνί από θεξαπλό δελ πξνθαινύλ ζεκαληηθή θαηαζηξνθή ησλ ηζηώλ θαηά κήθνο ηεο δηαδξνκήο ηεο γείσζεο ηνπ ξεύκαηνο ηνπ θεξαπλνύ. Οη θεξαπλνί είλαη ζπλήζσο δηάρπηνη θαη δελ πξνθαινύλ βιάβεο παξόκνηεο κε απηέο πνπ ιακβάλνληαη από ηάζε 110 V ή 220 V. Αλ θαη ζπάλην, ζνβαξνί ηξαπκαηηζκνί από θεξαπλνύο είλαη δπλαηόλ λα πξνθαιέζνπλ πξσηίζησο θαξδηαθνύο θαη λεπξνινγηθνύο ηξαπκαηηζκνύο. Ωηνινγηθνί ηξαπκαηηζκνί θαη εγθαύκαηα ζην δέξκα έρνπλ επίζεο θαηαγξαθεί σο ζπρλά επαθόινπζα απηώλ ησλ ζπκβάλησλ. Ζ εκθάληζε θαηαξξάθηε σο απνηέιεζκα ηνπ ηξαπκαηηζκνύ από θεξαπλό ζπλήζσο ζπκβαίλεη κέζα ζε ιίγεο κέξεο σο θαη εβδνκάδεο από ηνλ ηξαπκαηηζκό. Απηή ε επηπινθή έρεη ζεκεησζεί κέρξη θαη 2 ρξόληα κεηά ηνλ ηξαπκαηηζκό, σζηόζν ζπλήζσο εθδειώλεηαη κέζα ζηελ πξώηε εβδνκάδα. Δπεηδή έλαο θεξαπλόο κπνξεί λα είλαη κεηαβιεηόο θαη λα εμαπισζεί δηάρπηα ζε όιν ην ζώκα, κπνξνύκε λα ραξαθηεξίζνπκε ηνπο ηξαπκαηηζκνύο από θεξαπλό σο ήπηνπο, κέηξηνπο ή ζνβαξνύο. Ο ήπηνο ηξαπκαηηζκόο ζπάληα ζπλδέεηαη κε επηθαλεηαθά εγθαύκαηα, σζηόζν ππάξρεη ην ελδερόκελν έλα άηνκν ρηππεκέλν από θεξαπλό λα αλαθέξεη έιιεηςε ζπλείδεζεο, ακλεζία, ζύγρπζε, ηζνύμηκν θαη έλαλ αθόκα κεγάιν αξηζκό κε ζπγθεθξηκέλσλ ζπκπησκάησλ. Σα εγθαύκαηα είλαη πάληα επηθαλεηαθά θαη έρνπλ ιίγεο ή όρη βαζηέο επηπηώζεηο ζηνλ ηξαπκαηηζκό ησλ ηζηώλ. Ο κέηξηνο ηξαπκαηηζκόο κπνξεί λα πξνθαιέζεη επηιεπηηθέο θξίζεηο, αλαπλεπζηηθή αλαθνπή ή θαξδηαθή ζηαζηκόηεηα, ε νπνία απζόξκεηα ππνρσξεί κε ηε ζπλέρηζε ηεο θαλνληθήο θαξδηαθήο δξαζηεξηόηεηαο. Οη αζζελείο κπνξεί λα έρνπλ ζπκπηώκαηα επεξεζηζηόηεηαο ζε όιε ηε δηάξθεηα ηεο δσήο ηνπο, δηαηαξαρέο ύπλνπ θαη παξαηζζήζεηο. Αζζελείο κε ζνβαξό ηξαπκαηηζκό ζπλήζσο εκθαλίδνπλ θαξδηναλαπλεπζηηθή αλαθνπή, ε νπνία ζπλήζσο πεξηπιέθεηαη κε κηα παξαηεηακέλε πεξίνδν θαηά ηελ νπνία δελ έιαβαλ θαξδηνπλεπκνληθή αλάλεςε. Απηή ε θαζπζηέξεζε νθείιεηαη ζην γεγνλόο όηη απηά ηα άηνκα βξίζθνληαη ζπρλά ζε κηα απνκνλσκέλε ηνπνζεζία όηαλ 29

γίλεηαη ν ηξαπκαηηζκόο. Ζ επηβίσζε είλαη ζπάληα ζε απηή ηελ νκάδα, εθηόο θαη αλ έλαο παξηζηάκελνο αξρίζεη ηαρέσο ηελ αλάλεςε. Οη θεξαπλνί πξνθαινύλ ζνβαξέο βιάβεο-ηξαπκαηηζκνύο ζε 1000 κε 1500 άηνκα θάζε ρξόλν ζε όιν ηνλ θόζκν. Σα θεξαπλόπιεθηα άηνκα ζπλήζσο είλαη άληξεο ειηθίαο 15 σο 44ρξόλσλ. Οη πεξηζζόηεξνη ηξαπκαηηζκνί ζπκβαίλνπλ από ην Μάην κέρξη ην επηέκβξε. Σν πνζνζηό ζλεζηκόηεηαο είλαη 25 κε 32%, κε ην 74% ησλ επηδώλησλ λα αληηκεησπίδνπλ κόληκν ηξαπκαηηζκό θαη επαθόινπζα πξνβιήκαηα. Οη πεξηζζόηεξνη ζάλαηνη πξνθιήζεθαλ από θαξδηαθή αλαθνπή. Οη θύξηεο αίηηεο ησλ ηξαπκαηηζκώλ από θεξαπλό είλαη νη αθξαίεο ζεξκνθξαζίεο θαη νη ειεθηξνκεραληθέο δπλάκεηο. Οη ηξεηο θαηεγνξίεο θεξαπλώλ είλαη: - ην άκεζν ρηύπεκα - ην πιάγην ρηύπεκα ("Splash") - ην ρηύπεκα ζην έδαθνο (βεκαηηθή ηάζε) Σα άκεζα ρηππήκαηα πξνθαινύλ ην κέγηζην ηξαπκαηηζκό, επεηδή όιε ε πνζόηεηα ηνπ ειεθηξηθνύ ξεύκαηνο δηαπεξλά ην αλζξώπηλν ζώκα ή πεξλά πάλσ απ απηό. Δμαηηίαο ηεο κηθξήο δηάξθεηαο ηεο επαθήο θαηά ην ρηύπεκα ηνπ θεξαπλνύ, ζπρλά κεηαθέξεηαη κηθξή ηάζε γηα λα ζπάζεη ηε κνλσηηθή δξάζε ηνπ δέξκαηνο, θαη γη απηό, ε πνζόηεηα ζπλήζσο πεξλά θαηά κήθνο ηεο επηθάλεηαο ηνπ ζώκαηνο ζύκθσλα κε κηα δηαδηθαζία ε νπνία απαληάηαη ζηε δηεζλή βηβιηνγξαθία σο "flashover". Όηαλ ε πνζόηεηα πεξάζεη απιώο πάλσ από ην ζώκα ηνπ ζύκαηνο, ηόηε έρνπκε πην κηθξέο επηπηώζεηο. Σν πιάγην ρηύπεκα ζπκβαίλεη όηαλ ν θεξαπλόο αληηθξνύεηαη ζην ζύκα από ηελ αξρηθή πεξηνρή πνπ ρηύπεζε. Σν ρηύπεκα ζην έδαθνο, όπσο αλαθέξακε θαη ζε πξνεγνύκελν θεθάιαην, ζπκβαίλεη όηαλ ν θεξαπλόο ρηππάεη ζην έδαθνο δίπια ζην ζύκα. ε απηή ηελ πεξίπησζε εάλ ππάξρεη κηα δπλεηηθή απόζηαζε κεηαμύ ησλ πνδηώλ ηνπ ζύκαηνο, ε πνζόηεηα εηζέξρεηαη ζην ζώκα κέζσ ηνπ ελόο πνδηνύ θαη δηαθεύγεη από ην άιιν. Απηό είλαη γλσζηό σο «βεκαηηθή ηάζε». Σν κέγεζνο ηνπ ηξαπκαηηζκνύ εμαξηάηαη από έλαλ αξηζκό κεηαβιεηώλ, ζπκπεξηιακβαλνκέλεο ηεο έληαζεο ηνπ ξεύκαηνο, ηεο ηάζεο, ηεο ηξέρνπζαο πνξείαο, ηε δηάξθεηα ηεο επαθήο θαη ηε ζρέζε ηνπ ζύκαηνο κε ηελ απνθόξηηζε ηνπ ειεθηξηθνύ πεδίνπ. Οη θεξαπλνί πξνθαινύλ βιάβεο ζε κηα επξεία πνηθηιία ζσκαηηθώλ ζπζηεκάησλ θαζώο θαη ζε δηάθνξνπο κεραληζκνύο, όπσο παξαθάησ: Καξδηνπλεπκνληθέο επηπινθέο - Παξνδηθή ππέξηαζε - Ζιεθηξνθαξδηνγξαθηθέο αιινηώζεηο - Βιάβε ηνπ κπνθαξδίνπ 30

- πκθνξεηηθή θαξδηαθή αλεπάξθεηα - Γπζξπζκία - Παξνδηθή αζπζηνιία - Κνιπηθή καξκαξπγή - Κνηιηαθή καξκαξπγή - πρλέο πξόσξεο ζπζπάζεηο θνηιηαθώλ - Αλαπλεπζηηθέο επηπινθέο - Άπλνηα - Αλεπαξθήο νμπγόλσζε ηνπ αίκαηνο Νεπξνινγηθέο επηπινθέο - Απώιεηα ζπλείδεζεο - ύγρπζε - Παξαπιεγία, ηεηξαπιεγία - Παιίλδξνκε ακλεζία - Ζκηπιεγία, αθαζία - Κώκα - παζκνί - Δλδνθνηιηαθή αηκνξξαγία - Αηκαηώκαηα - Παξάιπζε Αγγεηαθέο επηπινθέο - Αγγεηνθηλεηηθή αζηάζεηα - Αξηεξηαθνί ζπαζκνί - Αγγεηνζύζπαζε, αγγεηνδηαζηνιή Γεξκαηνινγηθέο επηπινθέο - Γεξκαηηθά εγθαύκαηα Οθζαικνινγηθέο επηπινθέο - Καηαξξάθηεο - Βιάβεο ηνπ θεξαηνεηδνύο ρηηώλα - Ύθαηκα - Ηξίηηδα - Αηκνξξαγία παινεηδνύο - Απνθόιιεζε ηνπ ακθηβιεζηξνεηδνύο - Σαπκαηηζκνί νπηηθνύ λεύξνπ Ωηνινγηθέο επηπινθέο - Ρήμε ηπκπαληθήο κεκβξάλεο - Πξνζσξηλή απώιεηα ηεο αθνήο 31

Δλδείμεηο ηξαπκαηηζκνύ από θεξαπλό, πνπ ζεκεηώλνληαη ζε κηα θπζηθή εμέηαζε, πεξηιακβάλνπλ ηα εμήο: - Σα θξύα άθξα, ρσξίο ζθπγκό, είλαη έλα ζεκάδη ηεο αγγεηνθηλεηηθήο αζηάζεηαο. - Ζ ζύγρπζε, ε ακλεζία, ε παξάιπζε θαη ε απώιεηα ησλ αηζζήζεσλ είλαη απνηέιεζκα ηνπ άκεζνπ πεξάζκαηνο ηνπ ξεύκαηνο κέζα από ηνλ εγθέθαιν. - Ζ πξνζσξηλή απώιεηα ηεο αθνήο πξνθαιείηαη από ην θξνπζηηθό θύκα πνπ δεκηνπξγήζεθε ζπλνδεύνληαο ηνλ θεξαπλό. - Ζ ππόηαζε πηζαλόηαηα ππνδεηθλύεη ελδνθνηιηαθή ή ζσξαθηθή αηκνξξαγία, θάηαγκα ιεθάλεο, θαηάγκαηα άθξσλ, ξήμε ησλ εζσηεξηθώλ νξγάλσλ, ή θαθώζεηο λσηηαίνπ κπεινύ. - Ζ παξαηεηακέλε πάξεζε ή παξάιπζε ησλ άθξσλ είλαη πηζαλόλ λα ππνδειώλεη θαθώζεηο ηνπ λσηηαίνπ κπεινύ. - Οη ζηαζεξέο θαη δηεζηαικέλεο θόξεο ζπλήζσο είλαη απνηέιεζκα παξνδηθώλ απηόλνκσλ δηαηαξαρώλ πνπ δελ είλαη ζνβαξά ηξαύκαηα γηα ην θεθάιη. Γεληθόηεξα, ηα ζπκπεξάζκαηα από ηελ παξαθνινύζεζε ησλ αζζελώλ θαη νη πξνβιέςεηο κεηά ηελ πηώζε θεξαπλώλ είλαη πνιύ θαιέο. Πνιιά από ηα θεξαπλόπιεθηα ζύκαηα είλαη λένη θαη πγηείο θαη αλαξξώλνπλ από ην ρηύπεκα κε ειάρηζηε ή θαζόινπ ππνιεηκκαηηθή βιάβε. ε αζζελείο νη νπνίνη ππέζηεζαλ ζνβαξό ρηύπεκα νη δπλαηόηεηεο λα ππνζηνύλ κηα κόληκε θαη εμνπζελσηηθή λεπξνινγηθή θαη θαξδηαθή βιάβε είλαη κεγαιύηεξεο. Σν λα γίλεη πξόβιεςε ηεο πηζαλόηεηαο λα ρηππήζεη θάπνηνλ θεξαπλόο ή ηεο ζνβαξόηεηαο ηνπ ρηππήκαηνο θάζε δεδνκέλνπ θεξαπλνύ είλαη θάηη ην αδύλαην. Ωο εθ ηνύηνπ, ηα κέηξα πξόιεςεο θαη εθπαίδεπζεο γηα ηα άηνκα πνπ δηαηξέρνπλ θίλδπλν είλαη νη πην απνηειεζκαηηθέο κέζνδνη ειαρηζηνπνίεζε ηεο ζλεζηκόηεηαο θαη λνζεξόηεηαο ησλ ελ ιόγσ ηξαπκαηηζκώλ. 2.5 ΔΠΗΠΣΧΔΗ ΣΑ ΑΔΡΟΚΑΦΟΗ Πιήγκαηα από θεξαπλνύο ζε αεξνπιάλα ζπκβαίλνπλ έλα ζε 3200 ώξεο πηήζεο. Ζ κεγάια πιεηνλόηεηα ησλ πιεγκάησλ ζπκβαίλεη ζε ύςε θάησ από 4000 m αλ θαη ηπραία πιήγκαηα έρνπλ θαηαγξαθεί κέρξη ηα 8000 m. Απηέο νη ζέζεηο (πνπ ζπκβαίλνπλ ηα πιήγκαηα) θαζνξίδνληαη από ηα ζπλεζηζκέλα ύςε ησλ θνξηηζκέλσλ ζύλλεθσλ ηα νπνία, ζηηο εύθξαηεο δώλεο, ζπγθεληξώλνληαη γύξσ ζηα 2500 m ηα αξλεηηθά θνξηηζκέλα θαη ζηα 6000 m ηα ζεηηθά θνξηηζκέλα. ηηο ηξνπηθέο πεξηνρέο θαη ηα δύν είδε θνξηηζκέλσλ ζύλλεθσλ ζπγθεληξώλνληαη ςειόηεξα. Δπεηδή ηα ύςε πηήζεο ησλ κνληέξλσλ αεξνζθαθώλ είλαη πάλσ από ηα ύςε πνπ αλαθέξνληαη, 32

κεγαιύηεξν θίλδπλν από πιήγκα θεξαπλνύ δηαηξέρνπλ θαηά ηε δηάξθεηα ηεο απνγείσζεο θαη πξνζγείσζεο. Σα αεξνζθάθε είλαη νη κόλεο θαηαζθεπέο νη νπνίεο επεξεάδνληαη θαη από ηηο εθθνξηίζεηο ζηε γε θαη απ απηέο πνπ ζπκβαίλνπλ κέζα ζηα ζύλλεθα. Τπάξρνπλ πιεξνθνξίεο ζρεηηθά κε ηα ραξαθηεξηζηηθά ησλ εθθνξηίζεσλ ζηα ζύλλεθα, νη νπνίεο αλ θαη δελ πεξηέρνπλ κεγάια θξνπζηηθά ξεύκαηα, ηεο ηάμεο ησλ 100-400 Α κε κέζε δηάξθεηα πεξίπνπ 500 ms, ηα κέγηζηα θνξηία πνπ πεξηέρνληαη είλαη ηεο ίδηαο ηάμεο κεγέζνπο κε εθείλα πνπ παξαηεξνύληαη ζε πνιιαπινύο θεξαπλνύο ζηε γε, πεξίπνπ 400 C ή κεγαιύηεξα. Όηαλ έλα κεηαιιηθό αεξνπιάλν πεηάεη κέζα ζε έλα ειεθηξηθό πεδίν πνπ ππάξρεη κέζα ή θάησ από έλα ειεθηξηζκέλν ζύλλεθν, βξαρπθπθιώλεη κέξνο απηνύ ηνπ πεδίνπ. απηή ηε πεξίπησζε ζπκπεξηθέξεηαη ζαλ απαγσγέαο θεξαπλώλ. Βιέπνληαο ηηο γεσκεηξηθέο ηνπ δηαζηάζεηο θαη ηε ζέζε πηήζεο, αλακέλεηαη λα βξαρπθπθιώλεη κεγαιύηεξν κέξνο ηεο νξηδόληηαο ζπληζηώζαο ηνπ ειεθηξηθνύ πεδίνπ από όηη ηεο θαζέηνπ ζπληζηώζαο. απηέο ηηο ζπλζήθεο θαη εθ όζνλ ηα κεγέζε ησλ ζεκεηαθώλ εθθνξηίζεσλ απμάλνληαη απόηνκα κε ηελ ηαρύηεηα ηνπ αέξα, ην αεξνζθάθνο πηζαλόλ λα αλαπηύμεη επηκέξνπο έληνλεο δηαζπάζεηο θνξόλα ζηα άθξα ηνπ θαη απηέο κπνξνύλ λα γίλνπλ ηόζν ηζρπξέο, ώζηε λα πξνθαιέζνπλ εθθόξηηζε θεξαπλνύ κε ηνλ ίδην ηξόπν όπσο έλα ςειό θηήξην.(ρ.2.11) ρήκα 2.11 : Ζ ζπκπεξηθνξά ελόο αεξνζθάθνπο θάησ από έλα θνξηηζκέλν ζύλλεθν. [1] Δλαιιαθηηθά, έλα νρεηόο θεξαπλνύ κπνξεί ζηε πνξεία ηνπ λα πιεζηάδεη έλα αεξνζθάθνο θαη λα πξνζειθπζζεί από απηό. Οπνηνζδήπνηε κεραληζκόο θαη λα 33

εθαξκόδεηαη, ην ξεύκα ηνπ θεξαπλνύ εηζέξρεηαη από ην έλα άθξν ηνπ ζθάθνπο θαη εμέξρεηαη από ην άιιν, αλ θαη ππνζέηνληαο όηη έλα αεξνπιάλν πνπ πεηάεη κε 500 miles/h θαιύπηεη 220m/s, ηα ζεκεία αγσγήο ζαξώλνπλ ηκήκα ηεο επηθάλεηαο ηνπ αεξνπιάλνπ. Απηό ηπραία γίλεηαη αληηιεπηό από κία ζεηξά θνίισλ ζεκαδηώλ θαηά κήθνο ηεο αηξάθηνπ. ην ρ.2.12 κπνξνύκε λα δνύκε ηηο πεξηνρέο ηηο επηθάλεηαο ηνπ αεξνζθάθνπο πνπ ππάξρεη πηζαλόηεηα λα πιεγνύλ θαη ηε κνξθή ηνπ πιήγκαηνο. ρήκα 2.12 : Πεξηνρέο κε πηζαλόηεηα λα πιεγνύλ, βάζεη πεηξακαηηθώλ απνηειεζκάησλ. 1Α: πεξηνρή κε κηθξή πηζαλόηεηα λα πξνζειθύζνπλ ηα πιήγκαηα. 2Α: πεξηνρή κε κηθξή πηζαλόηεηα λα παξαηεξεζεί ζάξσζε ησλ ζεκείσλ αγσγήο. 1Β, 2Β: πεξηνρή κε κεγάιε πηζαλόηεηα λα ζπκβνύλ νη παξαπάλσ πεξηπηώζεηο.[1] Ζ κύηε θαη ε νπξά ηνπ αεξνζθάθνπο είλαη ηα ζεκεία πνπ πηζαλόλ λα πιεγνύλ πεξηζζόηεξν ελώ ε πηζαλόηεηα λα πιεγνύλ ηα άθξα ησλ πηεξπγίσλ εμαξηάηαη πνιύ από ηνλ ιόγν ηνπ αλνίγκαηνο ησλ θηεξώλ πξνο ην κήθνο ηεο αηξάθηνπ. Όζν ην κήθνο ηνπ αεξνπιάλνπ απμάλεηαη θαη ηα πηεξύγηα κεηαηνπίδνληαη πξνο ηα πίζσ ή παίξλνπλ κνξθή δέιηα, ε έληαζε ησλ πιεγκάησλ ζηε κύηε θαη ζηελ νπξά πηζαλόλ λα απμεζεί. 34

Οη επηβάηεο ελόο αεξνζθάθνπο εμ νινθιήξνπ κεηαιιηθνύ, πξαθηηθά είλαη απξόζβιεηνη από νπνηνδήπνηε ειεθηξηθό ζθάικα. ηηο πεξηζζόηεξεο πεξηπηώζεηο απηνί αγλννύλ όηη ην αεξνζθάθνο ηνπο έρεη πιεγεί ελώ ν πηιόηνο κπνξεί ζηηγκηαία λα ηπθισζεί αλ ην πιήγκα έξζεη ζε επαθή κε ην ζάιακν πινήγεζεο. Δπίζεο έρεη δηαπηζησζεί, όηη ηα πιήγκαηα ζ νπνηνδήπνηε ηκήκα ηνπ αεξνζθάθνπο δελ έρνπλ θακία θπζηνινγηθή επίδξαζε ζην πιήξσκα. Ο πηιόηνο ελόο μύιηλνπ ή ελόο αλεκνπιάλνπ βξίζθεηαη ζε κεγαιύηεξν θίλδπλν. Σέηνηα αεξνζθάθε κπνξεί λα θαηαζηξαθνύλ κε κεραληθή δεκηά ζην ζθειεηό. Ο πην ζνβαξόο θίλδπλνο ππάξρεη ζε έλα αλεκνπιάλν ην νπνίν αλπςώλεηαη κε ηε βνήζεηα ελόο ραιύβδηλνπ ζύξκαηνο πνπ είλαη ζπλδεδεκέλν ζε έλα θηλεηήξα απηνθηλήηνπ. Σν ραιύβδηλν ζύξκα απνηειεί έλα πνιύ κεγάιν απαγσγέα θεξαπλώλ πνπ πηζαλόλ λα πξνζειθύζεη έλα θεξαπλό. Σν ίδην κπνξεί λα ζπκβεί θαη κε ηα ειηθόπηεξα ηε ζηηγκή πνπ θαηεβάδνπλ δηάθνξα θνξηία, αλ ηύρεη από θάησ λα ππάξρεη γξακκή κεηαθνξάο ή κηα ςειή ραιύβδηλή δνθόο. [1] 2.6 ΔΠΗΠΣΧΔΗ ΣΑ ΓΔΝΣΡΑ Ζ κεγάιε δηάξθεηα νπξάο ηνπ ξεύκαηνο ζε έλα κνλαδηθό πιήγκα είλαη εθείλε πνπ είλαη ππεύζπλε γηα ηελ αλάθιεμε εύθιεθησλ πιηθώλ. Έρεη εμαθξηβσζεί όηη ζηηο 16 εθθελώζεηο θεξαπλώλ νη νπνίεο κπόξεζαλ λα θαηαγξαθνύλ νη 11 πνπ πξνθάιεζαλ ππξθαγηέο ζε δάζε ζηελ δπηηθή Montana, U.S.A είραλ ξεύκαηα δηάξθεηαο νπξάο πεξηζζόηεξν από 40 ms. Παξ όια απηά ε παξαπάλσ πηζαλόηεηα δελ κπνξεί λα ιεθζεί ζαλ θαλόλαο, επεηδή πιηθά ηνπ δάζνπο κπνξνύλ λα αλαθιεγνύλ κε όρη απαξαίηεηα ηόζε κεγάιε δηάξθεηα νπξάο ηνπ ξεύκαηνο. Γνθηκέο θξνπζηηθώλ δηαζπάζεσλ ζε δείγκαηα κε κήθε από 0,5 κέρξη 2 m από πνιιά είδε δέληξσλ έδεημαλ όηη ε αληνρή ζε θξνπζηηθή ηάζε κεηώλεηαη από 400-600 kv/mκε 8 κs ζε 200-300 kv/m αλ ζπκβεί δηάζπαζε κεηά από 20 κε 55 κs. Ζ εζσηεξηθή αληνρή ζε δηάζπαζε ησλ δέληξσλ είλαη έηζη κηθξόηεξε από έλα δηάθελν αέξα ίδηνπ κήθνπο. Μεηξήζεηο αληίζηαζεο έγηλαλ ζε κεγάιε πνηθηιία δέληξσλ. Σέηνηεο κεηξήζεηο έδεημαλ όηη ζηξώκα πγξαζίαο ζηελ επηθάλεηα ηνπ δείγκαηνο δελ επεξεάδεη αμηνζεκείσηα ηελ αληίζηαζε. Δπίζεο ε επηθαλεηαθή αληίζηαζε είλαη πςειή ζρεηηθά κε ηελ αληίζηαζε ηνπ μύινπ θάησ από ην θινηό. Οη δεκηέο πνπ παζαίλνπλ ηα δέληξα εμαξηώληαη θπξίσο από ηε κνξθή ηνπ θινηνύ. Γέληξα κε ιείν θινηό, ζπαλίσο παζαίλνπλ ζνβαξέο δεκηέο θαη ζπλήζσο ιεπηά θύιια ηνπ θινηνύ δαθξύδνπλ. Απηό απνδεηθλύεη όηη ην πεξηζζόηεξν ξεύκα ηνπ θεξαπλνύ εθθνξηίδεηαη ζε έλα ηκήκα ηεο δηαηνκήο ηεο εμσηεξηθήο επηθάλεηαο ηνπ θνξκνύ. 35