Вот и наступило лето , а вместе с ним и летние грозы . А когда на вас надвигаются тучи , из которых во все стороны брызжут разряды , трудно удержаться от мрачных мыслей . И хотя все мы знаем , что во время грозы не стоит прятаться под деревьями , но , будучи яхтсменами , нам приходится встречать грозу у основания алюминиевого "дерева" , которое своей вершиной упирается в самые тучи . Казалось бы , чем выше мачта , тем выше вероятность стать жертвой электрического разряда , но на практике мачта выступает как раз в роли нашей защиты , а на электрическом стуле чаще всего оказываются владельцы катеров .

Конус защиты . Чтобы не быть поджаренным , однако , необходимо одно условие – мачта должна быть заземлена . Устройство под названием громоотвод ( в который превращается мачта при ее заземлении) было впервые придумано Б.Франклином для защиты деревянных строений от пожаров . Заземленный металлический стержень , возвышающийся над рядом стоящей постройкой , имеет меньшее сопротивление , чем деревянная крыша и три метра воздуха под ней и именно этот путь и выбирает разряд . Деревянным же мачтам необходим настоящий заземленный громоотвод . Не имея его , при прохождении разряда сквозь имеющую высокое сопротивление древесину образуется большое количество теплоты , моментально превращающее влагу в пар , в результате чего мачту рвет в щепки .

Тот факт , что заземленная мачта притягивает к себе молнии , останавливает некоторых яхтсменов . Хотя в случае алюминиевой мачты за их страхами нет никакой логики – все равно у алюминия сопротивление меньше воздуха . И если мачта заземлена , то такой разряд спокойно уйдет . Или не заземляйте , и тогда разряд (через воздух) уйдет в ближайший от степса заземленный металлический элемент или же просто пробьет корпус и уйдет в воду . Нет никаких свидетельств , подтверждающих , что заземление мачты повышает вероятность поражения , зато есть неоспоримые данные , говорящие о том , что в случае заземления риск для яхты и экипажа куда меньше .

Всегда , когда топ мачты оказывается для молнии ближе земной поверхности , она выбирает мачту . При этом защищенной оказывается область в виде конуса с вершиной на топе и радиусом , приблизительно равным высоте мачты . Он и называется конусом защиты , а поскольку корпус яхты находится в его пределах , то и для экипажа отсутствует вероятность прямого поражения разрядом. Однако , риск все же имеется , если вы каким-то образом станете элементом цепи , взявшись , к примеру , одной рукой за металлический штурвал , а другой – за леерную стойку . И если мачта не заземлена (или плохо заземлена) , то вы можете пострадать от разряда , возникающего между мачтой и каким-либо заземленным элементом внутри яхты. И тем не менее , даже в случае хорошо заземленной мачты , во время грозы лучше держаться от нее подальше .

Рассеиватели статики . На стоянке обратите внимание на мачты соседних яхт , и вы сможете обнаружить на некоторых из них что-то вроде остро заточенных стержней или ершиков для чистки бутылок . Их владельцы установили это с целью отвести от себя удары молнии . Это опирается на теорию , что острые кончики этих устройств способствуют стеканию статического заряда с заземленной мачты , таким образом понижая разность потенциалов ниже того значения , которое необходимо для возникновения электрического пробоя .Возможно , они и способствуют рассеиванию статики , но при этом получается , что вы пытаетесь понизить потенциал океана при помощи ершика на конце мачты , что равносильно осушению его через соломинку .

Смысл заземления на яхте должен быть уяснен каждым яхтсменом . На яхте "землей" является практически любой металлический элемент , находящийся в контакте с водой , но в случае грозозащиты эти требования более жесткие и нельзя для этих целей использовать ближайший штуцер . Дело в том , что его проводимость мала и в случае мощного разряда почти наверняка выделившегося тепла хватит , чтобы этот элемент просто расплавился в корпусе . Последствия можете себе представить.

Если у вашей яхты наружный киль , тогда все отлично . За краску можете не беспокоиться - для разряда , который в поисках воды добрался досюда , она проблемы не представляет . Если же металлический киль у вас скрыт под слоем стеклопластика , вам потребуется снаружи установить медную заземляющую пластину . Заряд молнии уходит в воду через края пластины , поэтому при плавании в соленой воде ее периметр должен быть не менее 120 см . Для ее крепления к корпусу и кабелю используется бронзовый крепеж.

Пластины с бронзовым покрытием , используемые для заземления бортовых радиостанций , для целей грозозащиты не годятся . Они менее эффективны по сравнению с цельномедными и при ударе молнии водяные пары под пластиной рвут ее на части .

Также не советую использовать в качестве заземления двигательную установку . Хоть гребной винт и обладает достаточным периметром боковых кромок (при плавании в морских водах) , но при этом могут сильно пострадать подшипники .

Проведенное во Флориде исследование показало , что только одна яхта из 10 , на которых мачта была заземлена (в морской воде) , имела повреждения (не считая электроники) , в то время как 6 яхт из 10 в пресной воде имели те или иные разрушения корпуса . С учетом того , что пресная вода обладает более низкой проводимостью , это говорит только о том , что заземление было недостаточным . В пресной воде периметр пластины должен составлять не менее 7 метров и этого обычно достигают креплением к корпусу медной полосы шириной примерно 25 мм и длиной 3 м . Ее эффективность рассеивания разряда в шесть раз выше , чем у квадратной пластины той же площади .

Поскольку заряд молнии распространяется по поверхности проводника , лучшим вариантом для соединения мачты с "землей" будет медная шина . Я для этих целей воспользовался сплющенной медной полудюймовой трубкой. Если вы решили воспользоваться кабелем , это должен быть не менее AWG №4 .

При прокладке соединения имейте в виду , что молния не любит менять направление , поэтому проводник должен быть по возможности прямым . В случае неизбежных поворотов радиусы должны быть не менее 30 см . И даже если у вас мачта опирается непосредственно на киль , не помешает продублировать контакт , бросив шину от мачты к одному из килевых болтов.

Алюминиевая мачта имеет более низкое сопротивление , чем стоячий такелаж , но мощный разряд может создать прохождение тока даже в штагах и вантах . Чтобы обезопасить себя от таких последствий , необходимо соединить вантпутенсы с точкой заземления кабелем AWG №6 . Опять же , по максимально прямой траектории.

Советую всем применять при монтаже только механические соединения , поскольку пайка при ударе расплавится . По концам медной шины сверлятся отверстия , для увеличения площади контакта применяются шайбы (на мачте – нержавеющие , для снижения коррозии , в прочих местах - медные) . Места соединений должны быть очищены , крепко затянуты и покрыты антикоррозионной смазкой . Регулярно следует омметром замерять сопротивление между мачтой и точкой заземления ..

При ударе молнии на мачте окажется потенциал порядка 30 киловольт и более , в то время как прочие металлические элементы внутри яхты будут иметь ноль . Чтобы исключить возможность поражения боковым разрядом , необходимо все значительные металлические предметы (емкости для топлива и воды , камбуз) в радиусе двух метров от мачты заземлить кабелем AWG №6 .

Электроника . Суровая правда жизни состоит в том , что все вышеописанные меры сводят практически к нулю риск поражения экипажа и повреждения яхты , оставляя бортовую электронику абсолютно беззащитной . В половине случаев при ударе молнии происходит повреждение электроники в масштабах от отдельных устройств до полного . При этом даже не обязательно прямого попадания . Разряд молнии возбуждает электрические токи в проводниках , рядом с которыми она проходит ("рядом" – весьма обширное понятие , когда речь идет о молнии) . И чем ближе она к проводнику и мощнее разряд , тем сильнее будут токи . Электронные микрокомпоненты , находящиеся внутри современных устройств , далеко не рассчитаны на токи таких значений . Причем отсоединение устройства от всех внешних цепей не может предотвратить его выход из строя . Но это вовсе не означает , что в отношении дорогостоящей бортовой электроники мы должны стать фаталистами . Все металлические корпуса следует заземлить – это снизит степень прямых наводок токов. По той же причине всю портативную электронику следует держать в заземленном металлическом шкафу. В крайнем случае для таких целей может сгодиться и духовка печи. Скрутите все подсоединенные кабеля питания , чтобы наведенные токи самоуничтожались. Все кабеля , пересекающие шину заземления , должны иметь с ней угол 90 градусов , чтобы наведенный при прохождении разряда ток был минимален.

И даже при всем при этом имейте в виду , что в случае попадания молнии ваша электроника имеет всего один шанс из двух остаться в живых . Поэтому в данной ситуации единственной защитной мерой будет всю ее застраховать ..