Onderwerp: Bliksem geleiding

Faran schreef :
Nou en of heeft bliksem wel een geheugen, als een wolk ontladen is door bliksem duurt het weer een tijdje voor die weer is opgeladen

Bedenk dat een blikseminslag in de top van je mast een weg zoekt om zich te ontladen. Elke onderbreking, of een grote weerstand onderweg, zal er een explosie plaatst vinden die schade aanricht.

In een eerder topic heb ik hier over geschreven. In de vliegtuig techniek is dit een must om de schade zoveel mogelijk te minimaliseren door de bliksem ten eerste buiten af te vangen, weg te houden van b.v. antenne bedrading e.d. zodat die niet naar binnen slaat en daar schade veroorzaakt. Ten tweede, de energie door het frame te geleiden. Ten derde, energie naar afgevers geleiden zodat die het vliegtuig kan verlaten.

De reden dat dit vliegtuig door kan vliegen:


Gezien dit feit verbaasd het me nog steeds dat goedgekeurde toplichten, geheel van kunststof, verkocht worden. Bij een bliksem inslag kan de strike heel makkelijk het lampje raken. Doordat de plus en min draad naar binnen loopt wordt de energie via de draden naar binnen geleidt om aldaar tot een ontploffing te komen. Een (marifoon) antenne met voet en al geheel van kunststof zal de bliksem energie evenzo via de coax kabel naar binnen komen.

Een toplicht met een metalen omhulsel, en een antenne waarvan de voet een metalen omhulsel heeft, zal de energie eerder afvangen en naar de mast geleiden. Een vereiste is wel dat beide componenten goed aan de mast geaard zijn, en de mast weer goed geaard naar het water. Bij een slechte aarding van een metalen toplicht aan de mast zal door de weerstand een explosie plaatsvinden die de bevestigingsbouten kan afbreken en de energie een weg via de draden naar binnen zoekt…

Kunststof toplicht:


Afgeschermde metalen toplicht:


Grt, Klaas

Een explosie lijkt mij sterk, hooguit fikt je apparatuur af door de hoge lading, en elektriciteit neemt altijd de weg met de minste weerstand dus als je mast direct verbonden staat met je kiel dan is kan er niet veel gebeuren tenzij die verbinding te dun is (aderdikte)

Bliksem explosie:

Bij de Compromis zeiljachten is de verstaging af werf met dikke kabels aan de kiel verbonden. Het enige wat ik hoop en verwacht is dat daarmee de kans kleiner is dat de lading zich een weg door de romp baant, met gaten tot gevolg.

Verder zal alle elektra aan boord het ongetwijfeld begeven of zelfs ontbranden, inclusief mijn mooie LED toplichtje. Behalve die handheld in de oven dan.

Een bliksem ontploffing is inderdaad geen gasontploffing, maar kan soms flinke ontploffing schade aanrichten. Mits de eerste afvang, geleiding en afvoer goed geconstrueerd is valt de schade veelal erg mee en komt de ellende niet binnen. Natuurlijk is de hoeveelheid energie die bij de ontlading vrijkomt mede bepalend. Heb heel wat inslagen mogen beoordelen maar de schade bleef meestal beperkt tot kleine inbrand puntjes op de romp. Net of iemand met een slijptol brandpuntjes veroorzaakt. Door de goede geleiding komt het niet tot een hoge weerstand en dus geen bliksemontploffing.

Bliksem is onvoorspelbaar:
Onze vorige boot kreeg op de ligplaats een inslag in de marifoonantenne die overging naar de bedrading van de verlichting in de mast. Ondanks een stevige aarding naar de kiel klapte de bliksem vanuit de bedrading beneden het instrumentpaneel op de waterlijn naar buiten, wat een poreuze plek veroorzaakte. Tevens ontstond er brand die uiteindelijk door zuurstofgebrek smoorde. Een dekzeil over de kajuit met een laag hagel erop voorkwam mede dat de brand naar buiten kwam. Van buiten af was bijna niets te zien en toen ik na drie dagen aan boord kwam was de verbijstering groot. Van binnen zwart geblakerd en 10 cm water boven de vlonders. Voor de verzekering was de boot total loss. Alle instrumenten waren kapot maar de motor liep nog. De boot is wel opgeknapt en vaart inmiddels weer.
Het kan altijd erger:
Bij Enkhuizen werd een kajuitzeilboot getroffen waarbij de motor uitviel en de boot lek sloeg.
De Vereniging van Toerzeilers heeft zo'n zes jaar terug een lezing georganiseerd over blikseminslagen op boten. Conclusie; hopen dat je niet getroffen wordt. Voor een aantal boten per jaar is dit ijdele hoop.

Bij ons in de haven heeft, ik denk inmiddels wel meer dan 10 jaar geleden, een bolbliksem onze steiger bezocht. Schade: twee boten total-los. Bij mijn buurman was de top van zijn mast letterlijk verdampt. Alles inclusief masttop was gewoon weg. Ook in de romp waren brandgaten dwars door alles heen. Eng gezicht. Zelfs z'n dynamo en startmotor ware defect.
Bij mij was 'alleen' de meeste electronica defect. Verder geen schade.

Sindsdien heb ik wel respect voor bliksem...

Toen de Fox 22 net op de markt was, heb ik er eens mee gevaren. Dat duurde niet lang, want er naderde een onweer. Voor dat losbarstte kreeg ik via de achterstag telkens een stroomschok: er zat zoveel spanning in de lucht dat die een weg zocht via de mast/achterstag! Een collega nam het roer over, maar liet het al snel liever mij weer doen.
Misschien was dit wel een unieke situatie, maar wij voelden ons in ieder geval niet veilig.
Kortom: misschien toch maar wel nadenken over extra maatregelen bij (mogelijke) bliksem.

Nick schreef :
Dat is nou net een situatie die je niet wilt, de verstaging is niet geaard, de mast krijgt een lading, (positief, want wordt aangetrokken door de negatieve wolk). Het spanningsverschil tussen wolk en mast wordt groter, dus grotere kans op inslag.
Een dun draadje naar de kiel is voldoende om deze spanning af te voeren.

Ik heb vroeger in de bergen wel gehad dat m'n pickel aan het uiteinde licht begon te geven. Als er een donderbui in de wand hing en de statische electriciteit zo sterk werd. Dat heet St. Elmo's vuur, naar de beschermheilige van de zeevaarders.
Zie: www.electricuniverse.info/St_Elmo's_fire
Op internet zijn vele platen te vinden van 1800 eeuwse schepen die dat ook meemaken:

Oei, ik durf haast niet te vragen wat "m'n pickel" is en dan nog lichtgevend ook...

It Paradyske schreef :
dit heb ik 2 jaar geleden ook meegemaakt op de eems, zelfs van de rvs helmstok kreeg ik stroomstootjes
dus als ik de verstaging had geaard met een dun staaldraadje wat overboord hing zou het opgelost moeten zijn?
ton

Op die manier voer je de statische lading direct af naar "aarde". In ons geval het water. Een ideale geleider.

Het is opvallend dat bij een blikseminslag op de boot bijna altijd schade is. Terwijl bij een vliegtuig inslag schade veel minder voorkomt. Inderdaad, bliksem blijft inderdaad onvoorspelbaar. Kan me herinneren dat in de zestiger jaren een stukje in de waterkampioen stond van een hechthouten kajuitzeilboot met houtenmast op het IJsselmeer nabij Enkhuizen een inslag had. Het gevolg was dat het achtervlak (onderwater) gespleten was en water maakte. Dankzij een snelle sleep net op tijd onder de botenlift van de haven en werd zinken voorkomen.
Hub0 schreef :
Veel schade! Toch lijkt het erop dat hier weinig bliksemproof geïnstalleerd was. Je kun je afvragen waarom de ontlading dwars door het vliegtuig kan gaan, zonder weerstand tegen te komen, en de ontlading direct het vliegtuig verlaat zonder een bliksemontploffing. En op onze boten ploft van alles!


Denk dat in de pleziervaart dit onderwerp niet zo’n urgentie heeft. Onze navigatie verlichting dienen goed gekeurd te zijn anders mogen we ze niet plaatsen. Met dit keurmerk worden toch kunststof uitvoeringen geleverd, daar kun je vraagtekens bij zetten. Kennelijk heeft het geen aandacht. Is die urgentie wel hoog? Immers met de buienradar app hebben we op onze binnenwateren allang de wal opgezocht voordat de bui losbarst. Op zee kun je wel overvallen worden, kan toch een flink probleem opleveren. Een stalenromp is vanzelfsprekend goed geleidend. De meeste kunststofrompen hebben een ringleiding. Toch lopen we schade op. Het lijkt erop dat op een of andere wijze de geleiding van het hoogste component in de masttop t/m de afgever onderwater wat ‘mis’ mee is. Hiervoor komen dan in beeld: geen bliksemproof componenten en/of niet bliksemproof geïnstalleerd proces waardoor een slechte aarding ontstaat.

Ik ben geen scheepvaart bliksembeveiliging deskundige, maar ik zal laten zien hoe dat in de luchtvaart uitgevoerd wordt. Volgens mij zijn dit processen die zo één op één overgenomen kunnen worden.

Meten is weten! Heb je al eens een weerstandmeting gedaan van b.v. je toplichtbevestiging naar je mast, welke meestal via een bracket gemonteerd is, dus twee weerstandsovergangen (toplicht op bracket en bracket op mast) of helemaal naar beneden, je kiel? Of heb je een mastplateau waar diverse NMEA instrumenten op geplaatst zijn. Hebben deze een metalen voetstuk? Wat is de Ohmse weerstand van elk geïnstalleerd component naar mastvoetplateau en naar de mast? Of zijn ze van kunststof, misschien en bliksemafleider erbij plaatsen die via het plateau ontlaad. In de luchtvaart wordt na montage elk component de ohmse weerstand geverifieerd. Is de weerstand te groot dan component verwijderen en opnieuw alles vetvrij maken, de juiste oppervlakte behandelingen wederom uitvoeren.

Kaal aluminium corrodeert meteen in de open lucht, na een tijdje is dan witte poeder zichtbaar tot ‘bloemkolen’ toe. Reden dat aluminium masten een beschermlaag hebben. Door een gat in aluminium te boren start het corrosie proces in de randen van het gat meteen, maar het is nog niet zichtbaar. Plaatsen we nu een plaat of bracket (b.v. tbv zaling, stagen of masttopplateau bevestiging) met de nodig rvs bouten/schroeven of popnagels is het gat afgedekt. Als het geheel goed voorbereid is (schoon en vetvrij) zal het na het plaatsen voldoen aan de overgangsweerstand. Echter het corrosie proces in het gat gaat door. De galvanische werking van het rvs bevestigingen en het zoute water doet er een schepje bovenop. De witte poeder en ‘bloemkolen’ zijn door de plaat niet zichtbaar. De overgangsweerstand zal intussen toegenomen zijn waardoor een bliksem ontlading hier kan knallen. Een veel gevaarlijker verschijnsel is dat de corrosie het aluminium rond het gat aantast, onzichtbaar door de bevestigingsplaat, en zo de sterkte van de mast aantast. De veroorzaker van de meeste mastbreuken bij een zaling en/of stag bevestigingsplaat!

In de luchtvaart wordt elk geboord gat geruimd (voor een glad oppervlakt) en behandeld tegen corrosie. Een metalen bevestigingsmiddel dient voorzien te zijn van een cadmium laag (galvanische corrosie voorkomen) en wordt nat (met een kit) geplaatst. Een component of bracket gemonteerd op aluminium wordt altijd rondom dicht gesealed om vocht intrede te voorkomen, evenzo wordt de schroef/boutkop geheel met een dot sealing afgekit eveneens om vocht intrede te voorkomen. De detail uitvoering had ik in een eerder topic geplaatst. Hier nogmaals de link

Grtn, Klaas

Nou, 1 keer op zee door een heel zware onweersbui gevaren, het kraakte aan boord! Kan je wel zeggen dat ik me in ieder geval niet blij voelde.
Jaren geleden is een boot die op de wal stond (van een kennis) geraakt door bliksem, de ontlading kon kennelijk niet weg, boot binnen helemaal verbrandt, aan buitenkant niks te zien, hij schrok dan ook niet een beetje toen hij het luik open deed.
Als ik in een haven lig en er dreigt onweer gooi ik altijd 2meter gestripte 16mm2 kabel overboord, andere kant vast aan een achterstag, misschien helpt het niks, voelt alleen wat geruster.

Een vliegtuig (in de lucht en op de grond) is een kooi van Faraday die bovendien niet geaard is.
Een auto (op de grond) precies hetzelfde.

Beide hebben dus nooit of slechts zeer zelden een probleem met blikseminslag: de lading blijft aan de metalen buitenkant zitten en gaat nergens heen. Slechts een enkele keer heeft een vliegtuig een beetje schade van de bliksem (zwarte plekken, verfschade); nog zeldzamer is wat echte schade aan apparatuur en mechanismen.
Een voobeeldje: avherald.com/h?article=4825daab&opt=0

Ook auto's hebben geen last van de bliksem. Op rubber banden, en kooi van Faraday.

Boot is geen kooi van Faraday (meestal niet), lading blijft dus niet aan de buitenkant zitten maar gaat overal dwars doorheen. Bovendien is een boot 'geaard' in het water en daarmee een leuk doel voor de bliksemontlading.

Maar we moeten het ook niet overdrijven.
De laatste bliksemdoden in NL vielen in 2006: twee leden van een muziekkorps die bij een begrafenis stonden te spelen (koperen instrumenten?). Wel een prachtige dood natuurlijk

In boten in NL slaat een paar keer per jaar de bliksem in; iets van (gemiddeld) 10 per jaar. De kans is dus verwaarloosbaar.
Komt bij dat het pad van de bliksem niet te voorspellen is. In de 24Uursrace van 2014 voeren er 700 boten op het IJsselmeer (zaterdagmiddag), waar het vreselijk te keer ging met regen, wind, hagel en bliksem. Geen enkele inslag. Wel bij ons aan boord alle zekeringen spontaan uit, en de PC uit zichzelf uitgeschakeld. Vast iets met veldsterkte.

En in 2003 (denk ik) sloeg de bliksem in in de houten steiger waar mijn boot aan lag (met ons aan boord). Plank in de steiger doormidden en geblakerd, en onze 17 meter hoge mast, 3 meter naast de inslag, had niets. De bliksem doet toch wat hij zelf wil, dus ertegen beveiligen of eromheen zeilen doe ik niet.

Boeiend kbakker! Ben m'n masttop aan het reorganiseren en zie de zin van lage weerstand naar de mast toe wel zitten.
Hier een leuke YouTube over hoe ze vliegtuig rompen met toenemend Carbon delen geleidend houden:

Baasklusje schreef : Een kooi van Faraday van aluminium (non metal)? tja....

Baasklusje schreef : Precies, dankzij dat elk instrument en elk vliegtuig onderdeel aan elkaar geaard is. Soms verlaat de ontlading via de wingtips. Dus dwars door het hele toestel. Precies wat er met een boot gebeurd! Zelfs je passagiers stoel zit hierop geaard, het is één geleiding systeem. Zodat er in het vliegtuig geen potentieel verschil optreedt. Daar mag elke bootbezitter jaloers op zijn.


@sunday..leuk filmpje

Er zijn ook gebouwen, professioneel voorzien van bliksemafleiders, die elders getroffen werden door inslagen. Maar als je bij schijnveiligheid een goed gevoel hebt, moet je fijn maatregelen nemen. Heb meerdere inslagen van dichtbij meegemaakt terwijl er genoeg hogere geleidingspunten in de nabijheid waren. Pure willekeur, kan er niets anders van maken.
Als het tekeer gaat, gewoon afwachten en niet onder een boom of mast. Thuis doe je ook niets anders. Ooit een bolbliksem door de kamer gehad zonder schade. Maar het kan ook anders. Ook zo'n ding door de straat geweest en van de pc moederboard kapot, tv kapot, modem kapot. Ook elders in de straat door dezelfde bol.

een verzameling:

www.google.nl/search?q=lightni...gLAD&ved=0CAYQ_AUoAQ

En nog een verzameling voor de regenachtige namiddag

www.google.nl/search?q=lightni...ed=0CAgQ_AUoAg&dpr=1

kbakker schreef :
Sinds wanneer is aluminium geen metaal meer? Heb ik iets gemist?
nl.wikipedia.org/wiki/Hoofdgroepmetaal

Baasklusje schreef :
niet altijd...

twee keer is niets!

Wikipedia: nl.wikipedia.org/wiki/Blikseminslag_bij_mensen

Een parkwachter uit de Verenigde Staten, Roy Sullivan, werd in zijn leven zeven keer geraakt door de bliksem, maar hij heeft het telkens overleefd (met enkele verwondingen). Hij is, voor zover bekend, het vaakst door een bliksemschicht geraakt.

Laten we dit eens scoren voor een non-bonded vliegtuig vs. een non-bonded boat...

Heb de RAM (Risk Assessment Matrix) ongeveer een jaar terug aangehaald in deze en deze draad.

Het kan helpen om gestructureerd risico's te identificeren om vervolgens te bepalen óf en wélke maatregelen noodzakelijk zijn het risico terug te brengen tot een acceptabel niveau (groen) - als het dat al niet is. In de olie&gas industrie is deze of zijn hiervan afgeleidde methoden standaard en wettelijk voorgeschreven.

Het non-bonded vliegtuig zou ikzelf als 5D scoren (ver in het rood);
de non-bonded zeilboot als 2A (groen).

Totaal niet te vergelijken dus, maar buiten dat zijn er ook geen maatregelen nodig voor 2A. Je kunt je tijd en geld dus beter besteden aan mitigatiemaatregelen voor risico's aan boord die nu wél in het geel of rood vallen!

Wat is jullie score voor beide? En wat voor maatregelen zou je nemen; waar kom je daarná uit?

Het bonded vliegtuig komt in 0D uit zou ik zeggen: het event treedt even vaak op als vóór de mitigatie, maar de gevolgen zijn nihiel.

Hier is de RAM:


@Kbakker: interessant stuk waarnaar je linkt!