Was sind die optimalen Bedingungen für einen funken überschlag in der Natur?
Mich würde interessieren was die optimalen Bedingungen für einen funken überschlag von einem Hochspannung kabel auf die haut sind. Allerdings nicht in einer druck kapsel oder so sondern nur unter Umständen die die in der Natur vorkommen können(Temperatur, luft, druck usw)besten am Beispiel von 1 kv und ab welche Länge sich dan der strom entladen würde ( wahrscheinlich dan ja nicht mehr wie gewöhnlich 1 mm pro kv). Veilen dank für eure Hilfe!
2 Antworten
Klassische Einflussfaktoren sind Druck, Luftfeuchtigkeit und natürlich auch die Temperatur über die Dichte.
Aber auch andere Dinge wie zB die Ionenkonzentration in der Luft und darüber die Stärke der Kosmischen Strahlung, Sonnenwinde, Radioaktivität usw und die vorhandenheit von Staub oder Aerosolen haben einen Einfluss auf die Durchschlagsfestigkeit.
Für den Zusammenhang zwischen Luftdruck und Elektrodenabstand gibt es das sogenannte Paschen Gesetz welches eine Näherung für eine homogene Feldverteilung liefert:
https://de.wikipedia.org/wiki/Paschen-Gesetz
Bei inhomogenen Feldverteilungen sieht das ganze anders aus und hängt hierbei sehr sehr stark von der Feldform ab. So kann zB in einem inhomogenen Feld die Spannung die Luft Ionisieren was die Spannungsfestigkeit der Gesamten Strecke beeinflusst.
Das Thema ist also wirklich komplex und das ist auch der Grund warum es hier Faustregeln und Näherungswerte gibt die man allgemein annimmt, weil die genauen Parameter nicht wirklich messbar oder vorhersehbar sind.
Luft ist zudem ein Gasgemisch und kein einzelnes Gas was das ganze noch komplizierter macht.
Für Luft sind die typischen Werte zB bei einer Referenzdicke von 1mm 3kV/mm bei trockener Luft, 0,35kV/mm für allgemeine Auslegungen und 0.1kV/mm als "Minimaler Referenzwert" für Luft. Die 1kV/mm sind eben dann auch nur ein Richtwert in diesem Bereich.
Optimale Bedingungen hättest du z.B. an einem heißen, sonnenreichen, trockenen Sommertag.
Durch die Sonne ist die Luft bestenfalls vorionisiert, sodass bereits leitfähige Partikel in der Luft sind. Luftfeuchtigkeit dagegen erhöht die Isolationswirkung, deswegen ist Trockenheit für Funkenüberschläge besser.
Bei Hochspannungsleitungen kann es im Sommer zu sogenannten (sichtbaren, hörbaren) Corona-Entladungen kommen - das sind wie kleine Blitze, die von den Leitungen ausgehen.
Sind diese Koronaentladungen nicht viel häufiger bei kalter, feuchter Witterung? Nebel?