Hochspannung - High voltage

Hohe Spannungen können zu einem elektrischen Durchschlag führen , der zu einer elektrischen Entladung führt, wie durch die Plasmafäden veranschaulicht, die aus einer Tesla-Spule strömen .

Hochspannungs - Strom bezieht sich auf elektrisches Potential groß genug , um zu Verletzungen oder Beschädigungen. In bestimmten Industriezweigen, hohe Spannung bezieht sich auf Spannung über einem bestimmten Schwellenwert liegt. Geräte und Leiter , die Hochspannung führen, erfordern besondere Sicherheitsanforderungen und -verfahren .

Hochspannung wird in verwendeten elektrischen Energieverteilung , in Kathodenstrahlröhren , zur Erzeugung von Röntgenstrahlen und Partikelstrahlen , elektrische herzustellen Bögen , für die Zündung, in Photovervielfacherröhren und in Hochleistungsverstärker - Vakuumröhren , sowie andere industrielle, militärische und wissenschaftliche Anwendungen.

Definition

IEC-Spannungsbereich AC RMS
Spannung
( V )
Gleichspannung (V) Risiko definieren
Hochspannung > 1 000 > 1 500 Lichtbogenbildung
Niederspannung 50 bis 1 000 120 bis 1 500 Elektroschock
Kleinspannung < 50 < 120 Niedriges Risiko

Die numerische Definition von Hochspannung hängt vom Kontext ab. Zwei Faktoren, die bei der Klassifizierung einer Spannung als Hochspannung berücksichtigt werden, sind die Möglichkeit eines Funkens in der Luft und die Gefahr eines Stromschlags durch Berührung oder Nähe.

Die Internationale Elektrotechnische Kommission und ihre nationalen Pendants ( IET , IEEE , VDE usw.) definieren Hochspannung als über 1000  V für Wechselstrom und mindestens 1500 V für Gleichstrom .

In den Vereinigten Staaten legt das American National Standards Institute (ANSI) Nennspannungen für 60-Hz- Stromnetze über 100 V fest. Insbesondere definiert ANSI C84.1-2020 Hochspannung als 115 kV bis 230 kV, Höchstspannung als 345 kV bis 765 kV und Höchstspannung als 1.100 kV. Der britische Standard BS 7671 :2008 definiert Hochspannung als jede Spannungsdifferenz zwischen Leitern, die höher als 1000 VAC oder 1500 V welligkeitsfreier Gleichstrom ist, oder jede Spannungsdifferenz zwischen einem Leiter und Erde, die höher als 600 VAC oder 900 V welligkeitsfrei ist Gleichstrom.

Elektriker dürfen in einigen Rechtsordnungen nur für bestimmte Spannungsklassen zugelassen werden. Zum Beispiel kann eine Elektrolizenz für ein spezialisiertes Untergewerbe wie die Installation von HLK- Systemen, Brandmeldesystemen , Videoüberwachungssystemen berechtigt sein, Systeme zu installieren, die zwischen den Leitern nur mit einer Spannung von 30 Volt versorgt werden, und darf möglicherweise nicht bearbeitet werden Netzspannungskreise. Die Öffentlichkeit kann Haushalt betrachten Netzschaltungen (100 bis 250 VAC), die die höchsten Spannungen sie normalerweise Begegnung führen, um Hochspannung .

Spannungen über ungefähr 50 Volt können normalerweise dazu führen, dass gefährliche Strommengen durch einen Menschen fließen, der zwei Punkte eines Stromkreises berührt, daher sind die Sicherheitsstandards für solche Stromkreise restriktiver.

In der Automobiltechnik wird Hochspannung als Spannung im Bereich von 30 bis 1000 VAC bzw. 60 bis 1500 VDC definiert.

Die Definition von Höchstspannung (EHV) hängt wiederum vom Kontext ab. In der elektrischen Energieübertragungstechnik wird EHV als Spannungen im Bereich von 345.000–765.000 V klassifiziert. In elektronischen Systemen wird eine Stromversorgung, die mehr als 275.000 Volt liefert, als EHV-Stromversorgung bezeichnet und wird häufig in physikalischen Experimenten verwendet. Die Beschleunigungsspannung für eine Fernsehkathodenstrahlröhre kann beschrieben werden als extra hohe Spannung oder Extrahochspannung (EHT), im Vergleich zu anderen Spannungsversorgungen innerhalb des Geräts. Diese Art der Versorgung reicht von 5 kV bis etwa 30 kV.

Produktion

Die üblichen elektrostatischen Funken , die bei niedriger Luftfeuchtigkeit auftreten, weisen immer eine Spannung von weit über 700 V auf. Zum Beispiel können Funken an Autotüren im Winter Spannungen von bis zu 20.000 V aufweisen.

Elektrostatische Generatoren wie Van-de-Graaff-Generatoren und Wimshurst-Maschinen können Spannungen von bis zu einer Million Volt erzeugen, erzeugen jedoch typischerweise niedrige Ströme. Induktionsspulen arbeiten mit dem Rücklaufeffekt, was zu Spannungen führt, die größer sind als das Windungsverhältnis multipliziert mit der Eingangsspannung. Sie erzeugen typischerweise höhere Ströme als elektrostatische Maschinen, aber jede Verdoppelung der gewünschten Ausgangsspannung verdoppelt ungefähr das Gewicht aufgrund der in der Sekundärwicklung erforderlichen Drahtmenge. Daher kann es unpraktisch werden, sie durch Hinzufügen von mehr Drahtwindungen auf höhere Spannungen zu skalieren. Der Cockcroft-Walton-Multiplikator kann verwendet werden, um die von einer Induktionsspule erzeugte Spannung zu vervielfachen. Es erzeugt Gleichstrom mithilfe von Diodenschaltern, um eine Reihe von Kondensatoren aufzuladen. Tesla-Spulen nutzen Resonanz, sind leicht und benötigen keine Halbleiter.

Die größten Funken sind diejenigen, die auf natürliche Weise durch Blitze erzeugt werden . Ein durchschnittlicher negativer Blitz trägt einen Strom von 30 bis 50 Kiloampere, überträgt eine Ladung von 5 Coulomb und verbraucht 500 Megajoule Energie (120 kg TNT-Äquivalent oder genug, um eine 100-Watt-Glühbirne ungefähr 2 Monate lang zu leuchten). Ein durchschnittlicher positiver Blitz (von der Spitze eines Gewitters) kann jedoch einen Strom von 300 bis 500 Kiloampere tragen, eine Ladung von bis zu 300 Coulomb übertragen, eine Potenzialdifferenz von bis zu 1 Gigavolt (eine Milliarde Volt) haben und kann 300 GJ Energie verbrauchen (72 Tonnen TNT oder genug Energie, um eine 100-Watt-Glühbirne bis zu 95 Jahre lang zu leuchten). Ein negativer Blitzeinschlag dauert normalerweise nur zehn Mikrosekunden, aber mehrere Einschläge sind üblich. Ein positiver Blitzschlag ist normalerweise ein einzelnes Ereignis. Der größere Spitzenstrom kann jedoch Hunderte von Millisekunden lang fließen, was ihn erheblich energiereicher macht als negative Blitze.

Funken in der Luft

Langzeitbelichtung einer Tesla-Spule, die die wiederholten elektrischen Entladungen zeigt

Die dielektrische Durchschlagsfestigkeit von trockener Luft bei Standardtemperatur und -druck (STP) zwischen kugelförmigen Elektroden beträgt ungefähr 33 kV/cm. Dies ist nur ein grober Anhaltspunkt, da die tatsächliche Durchbruchspannung stark von der Elektrodenform und -größe abhängt. Starke elektrische Felder (durch hohe Spannungen an kleinen oder spitzen Leitern) erzeugen oft violett gefärbte Koronaentladungen in der Luft sowie sichtbare Funken. Spannungen unter etwa 500–700 Volt können in Luft bei atmosphärischem Druck keine leicht sichtbaren Funken erzeugen oder glühen, daher sind diese Spannungen nach dieser Regel "niedrig". Jedoch unter Bedingungen geringer atmosphärischen Druck (wie beispielsweise in großer Höhe Flugzeugen ), oder in einer Umgebung von Edelgas wie Argon oder Neon , erscheinen Funken bei vielen niedrigeren Spannungen. 500 bis 700 Volt sind kein festes Minimum, um einen Funkendurchschlag zu erzeugen, aber es ist eine Faustregel. Für Luft bei STP beträgt die minimale Überschlagspannung etwa 327 Volt, wie von Friedrich Paschen festgestellt .

Während niedrigere Spannungen im Allgemeinen eine vorhandene Lücke vor dem Anlegen der Spannung nicht überspringen, erzeugt das Unterbrechen eines bestehenden Stromflusses mit einer Lücke häufig einen Niederspannungsfunken oder Lichtbogen . Wenn die Kontakte getrennt werden, trennen sich einige kleine Berührungspunkte als letzte. Der Strom wird auf diese kleinen Hotspots eingeschnürt , wodurch sie glühend werden, so dass sie Elektronen emittieren (durch thermionische Emission ). Selbst eine kleine 9-V-Batterie kann durch diesen Mechanismus in einem abgedunkelten Raum merklich funken. Die ionisierte Luft und der Metalldampf (von den Kontakten) bilden ein Plasma, das den sich erweiternden Spalt temporär überbrückt. Wenn Stromversorgung und Last ausreichend Strom fließen lassen, kann sich ein selbsterhaltender Lichtbogen bilden. Einmal gebildet, kann ein Lichtbogen auf eine beträchtliche Länge ausgedehnt werden, bevor der Stromkreis unterbrochen wird. Beim Versuch, einen induktiven Stromkreis zu öffnen, entsteht oft ein Lichtbogen, da die Induktivität bei jeder Stromunterbrechung einen Hochspannungsimpuls liefert. Wechselstromsysteme machen eine anhaltende Lichtbogenbildung etwas weniger wahrscheinlich, da der Strom zweimal pro Zyklus auf Null zurückkehrt. Der Lichtbogen wird jedes Mal gelöscht, wenn der Strom einen Nulldurchgang durchläuft , und muss während der nächsten Halbwelle erneut zünden, um den Lichtbogen aufrechtzuerhalten.

Im Gegensatz zu einem ohmschen Leiter nimmt der Widerstand eines Lichtbogens mit steigendem Strom ab. Dies macht unbeabsichtigte Lichtbögen in einem elektrischen Gerät gefährlich, da selbst ein kleiner Lichtbogen groß genug werden kann, um Geräte zu beschädigen und Brände auszulösen, wenn ausreichend Strom zur Verfügung steht. Absichtlich erzeugte Lichtbögen, wie sie zum Beispiel beim Anzünden oder Schweißen verwendet werden , erfordern ein Element im Stromkreis, um die Strom-/Spannungseigenschaften des Lichtbogens zu stabilisieren.

Verwendet

Verteilung

Stromleitungen mit Hochspannungswarnzeichen.

Elektrische Übertragungs- und Verteilungsleitungen für elektrische Energie verwenden typischerweise Spannungen zwischen mehreren zehn und mehreren hundert Kilovolt. Die Leitungen können über Kopf oder unter der Erde verlaufen. Hochspannung wird in der Stromverteilung verwendet, um ohmsche Verluste beim Transport von Elektrizität über große Entfernungen zu reduzieren.

Industrie

Es wird bei der Herstellung von Halbleitern verwendet, um dünne Schichten von Metallfilmen auf die Oberfläche des Wafers zu sputtern . Es wird auch für die elektrostatische Beflockung verwendet, um Gegenstände mit kleinen Fasern zu beschichten, die hochkant stehen.

Wissenschaftlich

Funkenstrecken wurden in der Vergangenheit als frühe Form der Funkübertragung verwendet. In ähnlicher Weise Blitzentladungen in der Atmosphäre des Jupiter werden gedacht , die Quelle des Planeten mächtig seine Funkfrequenzemissionen.

Hochspannungen wurden in wegweisenden Experimenten und Entdeckungen in der Chemie und Teilchenphysik verwendet. Lichtbögen wurden bei der Isolierung und Entdeckung des Elements Argon aus der atmosphärischen Luft verwendet. Induktionsspulen trieben frühe Röntgenröhren an. Moseley benutzte eine Röntgenröhre, um die Ordnungszahl einer Auswahl von metallischen Elementen durch das emittierte Spektrum zu bestimmen , wenn sie als Anoden verwendet wurden. Zur Erzeugung von Elektronenstrahlen für die Mikroskopie wird Hochspannung verwendet . Cockcroft Walton und erfand den Spannungsvervielfacher zu transmutate Lithiumatome in Lithiumoxid in Helium von Wasserstoffatomen zu beschleunigen.

Sicherheit

Internationales Sicherheitssymbol : "Vorsicht, Gefahr eines elektrischen Schlags" ( ISO 7010 W012), auch bekannt als Hochspannungssymbol

Spannungen von mehr als 50 V, die an trockener, unversehrter menschlicher Haut angelegt werden, können Herzflimmern verursachen, wenn sie elektrische Ströme im Körpergewebe erzeugen , die zufällig durch den Brustbereich fließen. Die Spannung, bei der Stromschlaggefahr besteht, hängt von der elektrischen Leitfähigkeit trockener menschlicher Haut ab. Lebendes menschliches Gewebe kann durch die isolierenden Eigenschaften trockener Haut bis etwa 50 Volt vor Schäden geschützt werden. Wenn dieselbe Haut nass wird, Wunden vorhanden sind oder die Spannung an Elektroden angelegt wird , die die Haut durchdringen, können auch Spannungsquellen unter 40 V tödlich sein.

Ein versehentlicher Kontakt mit einer Hochspannung, die ausreichend Energie liefert, kann zu schweren Verletzungen oder zum Tod führen. Dies kann auftreten, wenn der Körper einer Person einen Weg für den Stromfluss bereitstellt, was zu Gewebeschäden und Herzversagen führt. Andere Verletzungen können Verbrennungen durch den durch den versehentlichen Kontakt erzeugten Lichtbogen sein. Diese Verbrennungen können besonders gefährlich sein, wenn die Atemwege des Opfers betroffen sind. Auch Personen, die aus großer Höhe stürzen oder weit geschleudert werden, können durch die körperlichen Kräfte verletzt werden.

Niedrigenergie-Hochspannung kann harmlos sein, wie der Funke, der in einem trockenen Klima entsteht, wenn man einen Türknauf berührt, nachdem man über einen Teppichboden gegangen ist. Die Spannung kann im Tausend-Volt-Bereich liegen, aber der durchschnittliche Strom ist gering.

Zu den Standardvorkehrungen zur Vermeidung von Verletzungen gehört das Arbeiten unter Bedingungen, die verhindern würden, dass elektrische Energie durch den Körper fließt, insbesondere durch die Herzregion, wie z. B. zwischen den Armen oder zwischen einem Arm und einem Bein. Strom kann zwischen zwei Leitern in Hochspannungsgeräten fließen und der Körper kann den Stromkreis schließen. Um dies zu vermeiden, sollte der Arbeiter isolierende Kleidung wie Gummihandschuhe tragen, isolierte Werkzeuge verwenden und das Gerät nicht mit mehr als einer Hand gleichzeitig berühren. Zwischen dem Gerät und der Erde kann auch ein elektrischer Strom fließen. Um dies zu verhindern, sollte der Arbeiter auf einer isolierten Oberfläche stehen, z. B. auf Gummimatten. Die Sicherheitsausrüstung wird regelmäßig getestet, um sicherzustellen, dass sie den Benutzer noch schützt. Prüfvorschriften variieren je nach Land. Prüfunternehmen können mit bis zu 300.000 Volt testen und Dienstleistungen von Handschuhtests bis hin zu EWP-Tests ( Elevated Working Platform ) anbieten .

Verteilung

Hochspannungs-Umspannwerk in Kaanaa , Pori , Finnland

Das Berühren oder Nähern von Außenleitern birgt die Gefahr eines Stromschlags . Der Kontakt mit Oberleitungen kann zu Verletzungen oder zum Tod führen. Metallleitern, landwirtschaftliche Geräte, Bootsmasten, Baumaschinen, Antennen und ähnliche Gegenstände kommen häufig in tödlichen Kontakt mit Oberleitungen. Auch Unbefugte, die auf Strommasten oder elektrische Geräte klettern, sind häufig Opfer von Stromschlägen. Bei sehr hohen Übertragungsspannungen kann selbst eine nahe Annäherung gefährlich sein, da die Hochspannung über einen erheblichen Luftspalt hinweg überschlagen kann.

Das Eingraben in ein erdverlegtes Kabel kann auch für Arbeiter an einer Ausgrabungsstätte gefährlich sein. Grabungsausrüstung (entweder mit Handwerkzeugen oder maschinell angetrieben), die ein erdverlegtes Kabel berührt, kann Rohrleitungen oder den Boden im Bereich unter Strom setzen, was zu einem Stromschlag für in der Nähe befindliche Arbeiter führen kann. Ein Fehler in einer Hochspannungsleitung oder einem Umspannwerk kann dazu führen, dass hohe Ströme entlang der Erdoberfläche fließen, wodurch ein Erdpotentialanstieg erzeugt wird , der auch die Gefahr eines Stromschlags darstellt.

Für Hochspannung und Höchstspannungsleitungen, speziell geschultes Personal eine „ Live - Linie “ Techniken zu ermöglichen , Hands-on - Kontakt mit unter Spannung stehenden Geräten. In diesem Fall ist der Arbeiter elektrisch mit der Hochspannungsleitung verbunden, jedoch vollständig von der Erde isoliert, so dass er auf dem gleichen elektrischen Potenzial wie die Leitung liegt. Da die Schulung für solche Operationen langwierig ist und immer noch eine Gefahr für das Personal darstellt, werden nur sehr wichtige Übertragungsleitungen unter Spannung gewartet. Außerhalb dieser ordnungsgemäß konstruierten Situationen garantiert die Isolierung gegen Erde nicht, dass kein Strom zur Erde fließt – da Erdung oder Lichtbogenbildung zur Erde auf unerwartete Weise auftreten kann und Hochfrequenzströme sogar eine ungeerdete Person verbrennen können. Aus diesem Grund ist das Berühren einer Sendeantenne gefährlich, und eine Hochfrequenz- Tesla-Spule kann einen Funken mit nur einem Endpunkt aushalten.

Schutzeinrichtungen an Hochspannungsleitungen verhindern normalerweise die Bildung eines unerwünschten Lichtbogens oder sorgen dafür, dass dieser innerhalb von zehn Millisekunden gelöscht wird. Elektrische Geräte, die Hochspannungskreise unterbrechen, sollen den entstehenden Lichtbogen sicher lenken, damit er sich unbeschadet verflüchtigt. Hochspannungs -Leistungsschalter verwenden oft einen Hochdruckluftstoß, ein spezielles dielektrisches Gas (wie SF 6 unter Druck) oder ein Eintauchen in Mineralöl , um den Lichtbogen zu löschen, wenn der Hochspannungskreis unterbrochen wird.

Die Verkabelung in Geräten wie Röntgengeräten und Lasern erfordert Sorgfalt. Der Hochspannungsabschnitt wird physisch von der Niederspannungsseite entfernt gehalten, um die Möglichkeit einer Lichtbogenbildung zwischen den beiden zu verringern. Um koronale Verluste zu vermeiden, werden Leiter so kurz wie möglich und frei von scharfen Stellen gehalten. Bei Isolierung sollte die Kunststoffbeschichtung frei von Luftblasen sein, die zu koronalen Entladungen innerhalb der Blasen führen.

Elektrostatische Generatoren

Eine Hochspannung ist nicht unbedingt gefährlich, wenn sie keinen nennenswerten Strom liefern kann . Obwohl elektrostatische Maschinen wie Van-de-Graaff-Generatoren und Wimshurst-Maschinen Spannungen von fast einer Million Volt erzeugen, liefern sie einen kurzen Stich. Das liegt daran, dass der Strom gering ist, zB bewegen sich nur relativ wenige Elektronen. Diese Geräte haben eine begrenzte Menge an gespeicherter Energie, daher ist der erzeugte durchschnittliche Strom niedrig und normalerweise nur für kurze Zeit, wobei die Impulse für eine Nanosekunde im 1-A-Bereich liegen.

Die Entladung kann über sehr kurze Zeiträume eine extrem hohe Spannung beinhalten, aber um Herzflimmern zu erzeugen, muss eine elektrische Stromversorgung einen signifikanten Strom im Herzmuskel erzeugen, der viele Millisekunden lang andauert, und muss eine Gesamtenergie im Bereich von mindestens Millijoule oder abgeben höher. Ein relativ hoher Strom von mehr als etwa fünfzig Volt kann daher medizinisch bedeutsam und potenziell tödlich sein.

Während der Entladung legen diese Maschinen nur für eine Millionstel Sekunde oder weniger Hochspannung an den Körper an. Es wird also für sehr kurze Zeit ein geringer Strom angelegt und die Anzahl der beteiligten Elektronen ist sehr gering.

Tesla-Spulen

Obwohl Tesla-Spulen oberflächlich den Van-de-Graaff-Generatoren ähneln, sind sie keine elektrostatischen Maschinen und können kontinuierlich signifikante Hochfrequenzströme erzeugen. Der Strom, der einem menschlichen Körper zugeführt wird, ist relativ konstant, solange der Kontakt aufrechterhalten wird, im Gegensatz zu elektrostatischen Maschinen, die im Allgemeinen länger brauchen, um sich aufzuladen, und die Spannung ist viel höher als die Durchbruchspannung der menschlichen Haut. Infolgedessen kann der Ausgang einer Tesla-Spule gefährlich oder sogar tödlich sein.

Gefahr durch Lichtbogen

Hochspannungsprüfanordnung mit großem Kondensator und Prüftransformator

Abhängig vom prospektiven Kurzschlussstrom, der an einem Schaltanlagenverband zur Verfügung steht , besteht eine Gefahr für das Wartungs- und Bedienpersonal durch die Möglichkeit eines hochintensiven Lichtbogens . Die maximale Temperatur eines Lichtbogens kann 10.000 Kelvin übersteigen , und die Strahlungswärme, sich ausdehnende heiße Luft und die explosionsartige Verdampfung von Metall und Isoliermaterial können ungeschützten Arbeitern schwere Verletzungen zufügen. Solche Schaltanlagenreihen und Hochenergie-Lichtbogenquellen sind üblicherweise in Umspannwerken und Erzeugungsstationen von Elektrizitätswerken, Industrieanlagen und großen Gewerbegebäuden vorhanden. In den Vereinigten Staaten hat die National Fire Protection Association einen Richtlinienstandard NFPA 70E zur Bewertung und Berechnung der Gefahr von Lichtbögen veröffentlicht und stellt Standards für die Schutzkleidung für Elektrofachkräfte bereit, die solchen Gefahren am Arbeitsplatz ausgesetzt sind.

Explosionsgefahr

Selbst Spannungen, die nicht ausreichen, um Luft aufzuspalten, können genug Energie liefern, um Atmosphären mit brennbaren Gasen oder Dämpfen oder schwebendem Staub zu entzünden. Zum Beispiel können Wasserstoffgas , Erdgas oder Benzin-/ Benzindämpfe gemischt mit Luft durch Funken, die von elektrischen Geräten erzeugt werden, entzündet werden. Beispiele für Industrieanlagen mit explosionsgefährdeten Bereichen sind petrochemische Raffinerien, Chemiewerke , Getreidespeicher und Kohlebergwerke .

Zu den Maßnahmen, die ergriffen werden, um solche Explosionen zu verhindern, gehören:

  • Eigensicherheit durch die Verwendung von Geräten, die nicht genügend gespeicherte elektrische Energie akkumulieren, um eine Explosion auszulösen
  • Erhöhte Sicherheit, die für Geräte gilt, die Maßnahmen wie ölgefüllte Gehäuse zur Vermeidung von Funken verwenden
  • Explosionsgeschützte (druckfeste Kapselung) Gehäuse, die so konstruiert sind, dass eine Explosion innerhalb des Gehäuses nicht entweichen und eine umgebende explosionsfähige Atmosphäre entzünden kann (diese Bezeichnung bedeutet nicht, dass das Gerät eine innere oder äußere Explosion übersteht)

In den letzten Jahren haben sich die Standards für den Explosionsschutz in der europäischen und nordamerikanischen Praxis vereinheitlicht. Das Klassifizierungssystem "Zone" wird nun in modifizierter Form im US National Electrical Code und im Canadian Electrical Code verwendet . Eigensicherheitsgeräte sind jetzt für den Einsatz in nordamerikanischen Anwendungen zugelassen.

Giftige Gase

Elektrische Entladungen, einschließlich Teilentladungen und Korona , können kleine Mengen giftiger Gase erzeugen, die auf engstem Raum gesundheitsschädlich sein können. Zu diesen Gasen gehören Oxidationsmittel wie Ozon und verschiedene Stickoxide . Sie sind leicht durch ihren charakteristischen Geruch oder ihre Farbe zu identifizieren, und somit kann die Kontaktzeit minimiert werden. Stickstoffmonoxid ist unsichtbar, hat aber einen süßen Geruch. Es oxidiert innerhalb weniger Minuten zu Stickstoffdioxid , das je nach Konzentration eine gelbe oder rotbraune Farbe hat und nach Chlorgas riecht wie ein Schwimmbad. Ozon ist unsichtbar, hat aber einen stechenden Geruch wie die Luft nach einem Gewitter. Es ist eine kurzlebige Art und die Hälfte davon zerfällt in O
2
innerhalb eines Tages bei normalen Temperaturen und atmosphärischem Druck.

Blitz

Zu den Gefahren durch Blitzschlag gehört selbstverständlich auch ein direkter Einschlag auf Personen oder Sachen. Blitze können jedoch auch gefährliche Spannungsgradienten in der Erde sowie einen elektromagnetischen Impuls erzeugen und ausgedehnte Metallgegenstände wie Telefonkabel , Zäune und Rohrleitungen auf gefährliche Spannungen aufladen , die viele Kilometer vom Ort des Einschlags entfernt übertragen werden können . Obwohl viele dieser Gegenstände normalerweise nicht leitfähig sind, können sehr hohe Spannungen den elektrischen Durchschlag solcher Isolatoren verursachen, wodurch sie als Leiter wirken. Diese übertragenen Potenziale sind gefährlich für Menschen, Nutztiere und elektronische Geräte. Blitzeinschläge lösen auch Brände und Explosionen aus, die zu Todesfällen, Verletzungen und Sachschäden führen. In Nordamerika beispielsweise werden jedes Jahr Tausende von Waldbränden durch Blitzeinschläge ausgelöst.

Maßnahmen zur Blitzkontrolle können die Gefahr mindern; Dazu gehören Blitzableiter , Abschirmdrähte und das Verkleben von elektrischen und strukturellen Teilen von Gebäuden zu einem durchgehenden Gehäuse.

Siehe auch

Verweise

Externe Links