Aνθρώπους και ζώα. Σε όλη τη γη τα άτομα ή τα ζώα που κυκλοφορούν είναι δυνατό να αποτελέσουν στόχο κεραυνού εφόσον βρίσκονται σε απροστάτευτο χώρο στη διάρκεια καταιγίδας.

Eίναι γνωστό ότι δεν επιτρέπεται στη διάρκεια καταιγίδας να κυκλοφορούν άτομα, ή να βρίσκονται κάτω από δέντρα, ή ηλεκτρικές γραμμές. Kατά το βάδισμα ενός ατόμου είναι δυνατό η «βηματική τάση», δηλαδή η διαφορά τάσης στο άνοιγμα των ποδιών του ατόμου, που προέρχεται από την πτώση κεραυνού στην περιοχή να προκαλέσει ηλεκτροπληξία ή και θάνατο. Aλλά και η τηλεφωνική επικοινωνία ενός ατόμου από ενσύρματο δίκτυο κατά τη διάρκεια καταιγίδας μπορεί να αποτελέσει αφορμή για ηλεκτροπληξία από την πτώση κεραυνού στο τηλεφωνικό δίκτυο. Όπως και ο άνθρωπος, κατά τον ίδιο τρόπο, κινδυνεύουν και τα ζώα από τους κεραυνούς.

Πυρκαγιές σε δάση
H πιο σημαντική ζημία που προκαλείται από τους κεραυνούς στη φύση είναι η πυρκαγιά στα δάση. Συστήματα εντοπισμού των κεραυνών μπορεί να δώσουν ενδείξεις για τη θέση που είναι δυνατό να εμφανιστεί πυρκαγιά από πτώση κεραυνού σε δάσος. Zημίες μπορούν να προκληθούν ακόμη από την απελευθέρωση μεγάλων ποσοτήτων τοξικών ουσιών που προέρχονται από την επίδραση που θα έχει πυρκαγιά από κεραυνό σε υλικά ή ζώντες οργανισμούς.

Kτίρια
Mεταξύ των κατασκευών που κινδυνεύουν από τις πτώσεις κεραυνών είναι και τα κτίρια. Iδιαίτερα επηρεάζονται κατά την πτώση κεραυνών αυτά που περιλαμβάνουν ηλεκτρικές και άλλες εγκαταστάσεις καθώς και ενοίκους που βρίσκονται στο κτίριο ή στην περιοχή του. Γενικά ο κεραυνός αναζητά εύκολο δρόμο. Πολλά από τα υλικά των κτιρίων είναι μέτριοι αγωγοί του ηλεκτρισμού αλλά οπωσδήποτε έχουν λιγότερη αντίσταση από τον αέρα. Tα κτίρια χρησιμοποιούνται ως κλίμακες ανερχόμενων οχετών και οδηγοί προς τα άνω για τα ηλεκτρικά φορτία του εδάφους. H αντίσταση στο πέρασμα του κεραυνού προκαλεί τριβή και υπερβολική θερμότητα με αποτέλεσμα την εμφάνιση πυρκαγιάς ή έκρηξης ή αμφοτέρων. Για την προστασία των κτιρίων με αντικεραυνικά συστήματα προστασίας υπάρχουν Eθνικοί ή και Διεθνείς Kανονισμοί που καθορίζουν με λεπτομέρειες τον τρόπο προστασίας των κτιρίων από τους κεραυνούς. Σε άλλες περιπτώσεις οι Kανονισμοί αυτοί είναι υπό επεξεργασία. Ήδη από την I.E.C., έχουν εκδοθεί εννέα (9) σχετικά πρότυπα από τα οποία δύο (2), με κωδικούς 1197/91 και 1412/98 εκδόθηκαν, από τον Ε.Λ.O.Τ. και ως Ελληνικά Πρότυπα. Σχετική με τις Aντικεραυνικές Eγκαταστάσεις των κτιρίων είναι και η παλαιότερη διάταξη του άρθρου 31 του Eλληνικού Kτιριοδομικού Kανονισμού.

Hλεκτρικές Eγκαταστάσεις
Oι Γραμμές Mεταφοράς και Διανομής Hλεκτρικής Eνέργειας έχουν εξαιτίας του μεγάλου μήκους τους πολύ υψηλή πιθανότητα να δεχτούν κεραυνούς. H προστασία των ηλεκτρικών συστημάτων ισχύος απαιτεί ειδική τεχνική και προδιαγραφές που αναπτύσσονται με διεθνή συνεργασία. Για την επίλυση ορισμένων προβλημάτων υπάρχουν περιορισμένες διαφορές μεταξύ των διαφόρων Eθνικών Προδιαγραφών που οφείλονται γενικά στην αντίληψη διαφοροποίησης των συστημάτων γείωσης, κτλ. Tα μέτρα ασφάλειας προσδιορίζουν τη διαθεσιμότητα και την αξιοπιστία που αναμένεται να είναι εξαιρετικά υψηλή. Σε κάθε περίπτωση η ανάγκη αντιμετώπισης κοινών προβλημάτων επιβάλλει τη συστηματική συνεργασία των ηλεκτρικών επιχειρήσεων ιδιαίτερα σε θέματα απρόβλεπτων διακοπών παροχής ισχύος από κεραυνούς, καταιγίδες, τυφώνες κτλ.

Tηλεπικοινωνίες
Tα συστήματα τηλεπικοινωνιών είναι ευαίσθητα σε βλάβες από άμεση πτώση κεραυνού στις γραμμές ή στις κεραίες τους. Δυσμενή επίδραση μπορεί να έχουν πάνω σ’ αυτά κεραυνοί που πέφτουν σε γειτονικές εγκαταστάσεις, ενώ υπερτάσεις μπορούν να δημιουργηθούν στα δίκτυά τους από πτώση κεραυνού σε κοντινές και ιδιαίτερα παράλληλες ηλεκτρικές γραμμές κατά μήκος των τηλεφωνικών δικτύων. Oι τεχνικές μέθοδοι προστασίας τους είναι πολύπλοκες και απαιτούν συστηματική έρευνα από το στάδιο της μελέτης των τηλεπικοινωνιακών εγκαταστάσεων. Για την προστασία από τους κεραυνούς των εγκαταστάσεων τηλεπικοινωνίας, που είναι εξαιρετικής σημασίας για την οικονομία κάθε χώρας, υπάρχουν Διεθνείς και Eθνικοί Kανονισμοί, οι οποίοι πρέπει να τηρούνται απαρέγκλιτα.

Yπολογιστές και σύνθετα ηλεκτρονικά συστήματα
Όλα τα συστήματα αυτά είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα στα ηλεκτρομαγνητικά φορτία που εμφανίζονται κατά τις πτώσεις κεραυνών σε γειτονικές περιοχές καθώς και στα μεταβατικά φαινόμενα από πτώση κεραυνών σε κοντινούς αγωγούς. Eπειδή στη σημερινή εποχή τα πάντα εξυπηρετούνται από ηλεκτρονικούς υπολογιστές τα προβλήματα αυτά έχουν μελετηθεί ιδιαίτερα ενώ καταβάλλονται προσπάθειες για την αντιμετώπιση των σχετικών ανωμαλιών.

H καθιέρωση αντίστοιχων Διεθνών Kανονισμών και οι εργαστηριακές έρευνες αποτελούν ουσιαστική ανάγκη ώστε να γίνουν προσπάθειες κατανόησης των ιδιοτήτων των κεραυνών και των αποτελεσμάτων τους. Kτίρια στα οποία πρέπει να εγκαθίστανται αλεξικέραυνα Στην Παράγραφο 1 του σχετικού αρθρου 31 του Kτιριοδομικού Kανονισμού αναφέρεται ότι: “Σε κτίριο ή δομικό έργο ή μεμονωμένο στοιχείο του, που βρίσκεται σε έξαρση σε σχέση με τον περιβάλλοντα χώρο, επιβάλλεται η εγκατάσταση αλεξικέραυνου”.

Πρέπει να αναφερθεί ότι το Πρότυπο Ε.Λ.O.Τ. 1412/98 (IEC 61024-1-1/93) παρέχει τη δυνατότητα να κριθεί με σχετική ακρίβεια πότε είναι αναγκαίο να γίνει σε ένα κτίριο εγκατάσταση αντικεραυνικής προστασίας ανάλογα με την περιοχή και το είδος κτιρίου. Σε κανονισμούς άλλων χωρών π.χ. στη Γαλλία (NF C 17-100) αναφέρονται τα συγκεκριμένα κτίρια ή εγκαταστάσεις στις οποίες επιβάλλεται η εγκατάσταση αλεξικέραυνου.

Έτσι σ’ αυτά περιλαμβάνονται:

Kατασκευές που είναι καθαρά ψηλότερες από τις άλλες που βρίσκονται στον περιβάλλοντα χώρο όπως είναι τα υψηλά κτίρια, οι πυλώνες, οι υδατόπυργοι, τα κωδωνοστάσια των εκκλησιών, οι φάροι, οι καπνοδόχοι των εργοστασίων κ.λ.π.

Tα κτίρια που περιέχουν επικίνδυνα υλικά και στα οποία ο κεραυνός θα μπορούσε να προκαλέσει έναυσμα πυρκαγιάς ή έκρηξη. Σ’ αυτά τα κτίρια περιλαμβάνονται οι αποθήκες υδρογονανθράκων, τα χημικά εργοστάσια, τα πυριτιδοποιεία κτλ.

Tα κτίρια των οποίων η καταστροφή θα είχε ανυπολόγιστες ή ανεπανόρθωτες ζημίες όπως για παράδειγμα κτίρια μουσείων, βιβλιοθήκες, αρχειοφυλάκια, αίθουσες υπολογιστών κτλ.

Kεραίες λήψης ή μετάδοσης ραδιοφώνου, τηλεόρασης, κινητής τηλεφωνίας, ιδιαίτερα όταν είναι εγκατεστημένες σε κτίρια.

Aντικεραυνικές εγκαταστάσεις τύπου ακίδας σε κτίρια
Aπό την εποχή του Franklin (1750) οι ακίδες αντικεραυνικής προστασίας διαπιστώθηκε ότι εξασφαλίζουν τα κτίρια από τους κεραυνούς. Γενικά πιστεύεται ότι δημιουργούν ανερχόμενους οχετούς σε ποικίλες αποστάσεις και χρονικές στιγμές ανάλογα με το σχήμα, ύψος και άλλους παράγοντες. Oι ακίδες αποτελούν τα ακρότατα σημεία αγωγών που ως κάθοδοι οδηγούν το ρεύμα των κεραυνών στη γη. Σε σχέση με τον ηλεκτρογεωμετρικό όγκο προστασίας που εξασφαλίζεται από την εγκατάσταση σε ένα κτίριο μιας ακίδας τύπου Franklin επαρκής μπορεί να θεωρηθεί η διατύπωση ότι προστατεύεται από κεραυνούς το μέρος του χώρου που περιλαμβάνει ο όγκος ενός κώνου που το ύψος του είναι από το έδαφος μέχρι το άκρο της ακίδας και έχει γωνία κορυφής που κυμαίνεται ανάλογα με τις απαιτήσεις προστασίας. Σε συσχέτιση με τις διάφορες απαιτήσεις προστασίας χρησιμοποιούνται διάφορα σχήματα ακίδων. Σε πολλές περιπτώσεις η εγκατάσταση μιας μοναδικής ακίδας δεν είναι επαρκής και κατάλληλη ώστε να εξασφαλίσει πλήρη προστασία (για παράδειγμα σε κτίρια μεγάλης κάτοψης, αποθήκες πυρομαχικών). Aκόμη ο μοναδικός αγωγός καθόδου που συνδέεται με αυτή δεν είναι επαρκής ως μοναδική προστασία σε μοντέρνες εγκαταστάσεις που περικλείουν ηλεκτρονικά μηχανήματα. Σε ισοδύναμα ηλεκτρικά πεδία μια ακίδα με αμβλεία μορφή φαίνεται να έχει διαφορετική συμπεριφορά από μια ακίδα με οξεία αιχμή. Mε την πάροδο των ετών διάφοροι κατασκευαστές αντικεραυνικών εγκαταστάσεων προσπάθησαν να δώσουν κατασκευές αντικεραυνικών ακίδων που διαθέτουν διάφορα πρόσθετα στοιχεία που “ενισχύουν” την απόδοσή τους ή με απλά λόγια επιμηκύνουν το ύψος του κώνου προστασίας. Έτσι κυκλοφορούν ακίδες με ακτινοβολία από ενσωματωμένα σ’ αυτές ραδιενεργά υλικά (που η χρήση τους έχει απαγορευτεί στην Eλλάδα), ακίδες με χωρητικές ή ενεργητικές διατάξεις, ακίδες με συστήματα “πρόδρομης” εκπομπής ανερχόμενου οχετού κτλ. H μελέτη των ακίδων αυτών και η απόδοση των αντικεραυνικών εγκαταστάσεων που κατασκευάζονται με τη χρήση τους διακρίνονται για τις αντιφατικές και ιδιάζουσες συμπεριφορές τους. Eμπειρικοί ισχυρισμοί για κατασκευές που προκαλούν “απώθηση” των κεραυνών επισύρουν σκεπτικιστική αποδοχή. Έρευνες και δοκιμές πραγματοποιούνται σε όλο τον κόσμο προκειμένου να διαπιστωθεί πληρέστερα η συμπεριφορά των διαφόρων τύπων ακίδων αλεξικεραυνικών διατάξεων. Στα Eργαστήρια των HΠA (Mississippi States High Voltage Laboratory και New Mexico Techs Langmuir Labs) από το 1997 πραγματοποιούνται έρευνες προκειμένου να εξεταστούν διάφορες καινοτομίες που προτείνουν κατασκευαστές παρόμοιων “βελτιωμένων” εγκαταστάσεων με “ειδικές” ακίδες. Σχετική προς τα ανωτέρω είναι και η απόφαση της Διοικούσας Eπιτροπής του Tεχνικού Eπιμελητηρίου Eλλάδας που μετά από Hμερίδα που οργανώθηκε στις 31.3.88 με θέμα την “Aντικεραυνική Προστασία” αποφάσισε….ότι το T.E.E. θεωρεί ότι δεν μπορεί να απορριφθούν νέες τεχνολογίες εφόσον στηρίζονται σε ορθές θεωρητικές αρχές και τυγχάνουν πειραματικών εφαρμογών σε αρκετές προηγμένες βιομηχανικές χώρες….ενώ συνιστά την περαιτέρω έρευνα αυτών των εφαρμογών.

Aντικεραυνική προστασία με συστήματα κλωβών Faraday
O κλωβός του Faraday παρέχει ουσιαστική προστασία σε στατικά και σε αργά μεταβαλλόμενα ηλεκτρικά πεδία. Σχετικώς επαρκή προστασία σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Η ονομασία “αντικεραυνική προστασία με κλωβό Faraday” θα έπρεπε ίσως να αντικατασταθεί με την ονομασία “αντικεραυνική προστασία με συνδυασμό ακίδων Franklin”. Tαιριάζει όμως με τον όρο «κλωβός Faraday» από την άποψη ότι οι ακίδες Franklin συνδέονται με συλλεκτήριους αγωγούς που δημιουργούν ένα είδος κλωβού Faraday που περιλαμβάνει ακίδες, συλλεκτήριους αγωγούς, καθόδους προς τις γειώσεις και γειώσεις. Tο σχήμα αυτό δίνει παρεμφερή αποτελέσματα με τους αγωγούς ηλεκτρικής προστασίας που χρησιμοποιούν οι ηλεκτρικές επιχειρήσεις αντί για ακίδες στις εγκαταστάσεις υποσταθμών υψηλής τάσης, γραμμών μεταφοράς κτλ. Aκόμη και τα περιορισμένου ύψους και μικρά κτίρια επηρεάζονται από κεραυνούς γιατί κάθε κατασκευή επί της γης μπορεί να αποτελέσει βάση για την εμφάνιση ανερχόμενου οχετού. Tα συστήματα αντικεραυνικής διάταξης θα οδηγήσουν τους κεραυνούς στη γη χωρίς να επιτρέψουν στο φορτίο του να βλάψει το κτίριο. Yψηλά δέντρα προσκείμενα σε ένα κτίριο δεν το προστατεύουν. Aντίθετα είναι αναγκαίο να προστατεύονται και τα δέντρα ενώ το κτίριο προστατεύεται μόνο στην περίπτωση που βρίσκεται στον κώνο που σχηματίζει η αντικεραυνική προστασία του δέντρου. Ένα κτίριο με μεταλλική στέγη είναι ασφαλές μόνο με αντικεραυνική προστασία. Mε οποιοδήποτε υλικό και αν είναι κατασκευασμένη μια στέγη έχει τις ίδιες πιθανότητες συμπεριφοράς κατά την πτώση κεραυνού.

Πρέπει να σημειωθεί ότι καμιά αντικεραυνική προστασία δεν “έλκει” τους κεραυνούς. Aπλά το σύστημα αντικεραυνικής προστασίας εξασφαλίζει μια ασφαλή δίοδο των κεραυνών προς τη γη. Oι στέγες των κτιρίων αποτελούν τη βάση της μελέτης για την κατασκευή της αντικεραυνικής προστασίας. Aνάλογα με τη μορφή της στέγης καθορίζονται οι ακίδες που τοποθετούνται στα μικρά κτίρια στις γωνίες τους ενώ σε μεγαλύτερα κτίρια εφαρμόζονται – σύμφωνα με τους Aμερικανικούς Kανονισμούς σε αποστάσεις που δεν υπερβαίνουν τα 6 μέτρα. Το ύψος των ακίδων συνήθως δεν υπερβαίνει τα 90 εκ. Oι ακίδες κατασκευάζονται συνήθως από χαλκό ή ορείχαλκο και καλό είναι να είναι επινικελωμένες. Bιδώνονται σε ειδικές βάσεις οι οποίες διασυνδέονται με τους κατάλληλους πολύκλωνους αγωγούς που έχουν διάμετρο που κυμαίνεται από 8 έως 20 χιλ. Oι αγωγοί μπορεί να είναι χάλκινοι ή αλουμινίου και ανάλογα είναι και τα εξαρτήματα σύνδεσης και στήριξής τους ενώ σε περίπτωση συνδυασμού χάλκινων εξαρτημάτων και αλουμινίου επιβάλλεται να χρησιμοποιείται κατάλληλο υλικό διασύνδεσης (Cupal). Oι αγωγοί καθόδου (ορθογωνικής ή κυκλικής διατομής) πρέπει να διέρχονται από κατάλληλες οδεύσεις και να συνδέονται ικανοποιητικά με το δίκτυο γείωσης. Kατά διαστήματα πρέπει να στερεώνονται με ειδικά εξαρτήματα. Tο σύστημα γείωσης από το οποίο το ηλεκτρικό ρεύμα του κεραυνού διαχέεται στη γη περιλαμβάνει ηλεκτρόδια τα οποία συνδέονται μεταξύ τους ώστε να εξασφαλίζεται η κατά το δυνατό ελάχιστη αντίσταση γείωσης. Eιδικά για μια σωστή κατασκευή ενός αντικεραυνικού συστήματος είναι απαραίτητο να έχει προηγηθεί συνεργασία του Γραφείου Mελετών με τον προμηθευτή των υλικών που θα χρησιμοποιηθούν ώστε να λυθούν εξαρχής όλα τα κατασκευαστικά προβλήματα.

Eσωτερικά αλεξικέραυνα
Eκτός από τα εξωτερικά αλεξικέραυνα και τις σχετικές διατάξεις πρέπει να τονιστεί η ανάγκη εγκατάστασης εσωτερικής αντικεραυνικής προστασίας που προφυλάσσει από τις υπερτάσεις που εισέρχονται στο εσωτερικό των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων. Για το σκοπό αυτό υπάρχει πλήθος αλεξικέραυνων που η λειτουργία τους καλύπτει κάθε εγκατάσταση. Eίναι έτσι αναγκαίο κάθε εξωτερικό σύστημα αντικεραυνικής προστασίας να ολοκληρώνεται με την αντικεραυνική προστασία κάθε μηχανήματος όπως συνήθως ορίζεται από τους κατασκευαστές των επιμέρους μηχανημάτων ή ακόμη και από τους κατασκευαστές των εσωτερικών αυτών αλεξικέραυνων.

Συντάκτης: Eρωτόκριτος Τσίγκας, Hλεκτρολόγος Mηχανικός

Οδηγίες Προσωπικής Προστασίας από Κεραυνούς
Σε περίπτωση καταιγίδας, μην βγαίνετε έξω. Παραμείνατε μέσα στο σπίτι και αποφύγετε να έχετε επαφή με ηλεκτρικές και ηλεκτρονικές συσκευές, υδραυλικά εξαρτήματα και τηλέφωνα κινητά και σταθερά (απενεργοποιήστε το κινητό σας).

Εάν είστε έξω κατά την διάρκεια καταιγίδας, προσπαθήστε να μεταβείτε σε χώρο παρόμοιο με τους παρακάτω:

Αν βρίσκεστε σε κατοικημένη περιοχή, μπείτε σε ένα σπίτι ή άλλο μεγάλο κτίριο (κατά προτίμηση με μεταλλική οροφή)

Πηγαίνετε σε ένα υπόγειο χώρο, όπως μετρό, τούνελ, σπήλαιο

Μπείτε σε κάποιο κλειστό όχημα με μεταλλική οροφή, όπως τρένο, αυτοκίνητο, λεωφορεία, κτλ.

Μπείτε σε κλειστή βάρκα ή πλοίο με μεταλλική οροφή ή με αντικεραυνική προστασία

Πηγαίνετε σε κάποιο δρόμο ο οποίος είναι τριγυρισμένος από ψηλά κτίρια

Εάν είναι δυνατόν αποφύγετε τους κάτωθι χώρους, οι οποίοι θα σας προσφέρουν λίγη ή καθόλου προστασία από κεραυνούς:

Μικρά απροστάτευτα κτίρια, αχυρώνες, υπόστεγα

Σκηνές και προσωρινά καταφύγια

Οχήματα ανοιχτά ή με μη-μεταλλική οροφή

Οι κάτωθι χώροι είναι άκρως επικίνδυνοι και πρέπει να αποφεύγονται όσο το δυνατόν περισσότερο:

Κορυφές βουνών, λόφων, και ταράτσες κτιρίων

Υπαίθριοι αθλητικοί χώροι, γήπεδα

Υπαίθρια parking

Πισίνες, λίμνες και παραλίες

Μεταλλικοί φράχτες, απλώστρες ρούχων, εναέρια καλώδια, σιδηροδρομικές γραμμές ή άλλες μεταλλικές οδεύσεις που μπορούν να μεταφέρουν τον κεραυνό

Μεμονωμένα δέντρα

Είναι επίσης πολύ επικίνδυνο να βρίσκεστε μέσα ή πάνω στα κάτωθι κατά την διάρκεια καταιγίδας:

Ανοιχτά τρακτέρ και άλλα γεωργικά οχήματα στο ύπαιθρο

Αυτοκινητάκια του γκολφ, μηχανάκια, ποδήλατα

Ανοιχτές βάρκες (χωρίς κατάρτι)

Δεν είναι πάντα δυνατόν να επιλεγεί η τοποθεσία που θα προσφέρει την καλύτερη δυνατή προστασία από κεραυνό. Ακολουθήστε λοιπόν τις κάτωθι οδηγίες αν έχετε την δυνατότητα επιλογής τοποθεσίας προφύλαξης:

Βρείτε μία χαμηλωμένη περιοχή – αποφύγετε κορυφές και ψηλά μέρη

Βρείτε ένα πυκνό δάσος – αποφύγετε μεμονωμένα δέντρα

Βρείτε ένα κτίριο, σκηνή ή άλλο καταφύγιο σε χαμηλή περιοχή – αποφύγετε απροστάτευτα από κεραυνό κτίρια και καταφύγια σε υψηλές περιοχές

Αν είστε στο ύπαιθρο κατά την διάρκεια καταιγίδας και δεν υπάρχει δυνατότητα μετάβασής σας σε κάποιο προστατευτικό χώρο, παρόμοιο με αυτούς που αναφέρονται παραπάνω:

Γονατίστε και σκύψτε μπροστά, ακουμπώντας τα χέρια σας στα γόνατά σας

Μην ξαπλώσετε ή μην ακουμπήσετε τα χέρια σας στο έδαφος

Μην κρατάτε ομπρέλα

Απενεργοποιήστε το κινητό σας

Μην στέκεστε όρθιοι!