雷の中のセーリング: ヨットを安全に保つ方法

ヨットへの落雷はどの程度懸念されますか?それに対して私たちは何ができるでしょうか? ナイジェル・カルダー氏が、完全な「ベルトとブレース」の避雷システムの作り方を考察します。

嵐の雲がカウズに集まりますが、雷の中での停泊や航行のために、あなたのボートにはどのような避雷システムが装備されていますか? クレジット: Patrick Eden/Alamy ストックフォト

ほとんどの船員は雷の中を航行することをある程度心配している、とナイジェル・カルダーは書いています。

結局のところ、嵐の雲が迫っているときに平らな海の上を高い金属棒を持って歩くのは、私たちのほとんどにとって最善のアイデアとは思えません。

実際には、雷雨は太陽によって引き起こされる多量のエネルギーを必要とし、北ヨーロッパでは熱帯地方に比べて発生頻度がはるかに低くなります。

ただし、抵抗導体に大電流が流れると熱が発生します。

直径の小さい導体は溶けます。 木製のマストが爆発する。 そしてアークによって埋められた空隙が火災を引き起こします。

雷の中を航行する: 陸地は水よりも熱くなり、突撃を起こすのに必要な強い対流が起こるため、雷が海よりも陸上で発生する可能性が 10 倍高くなります。 クレジット: BAE Inc/Alamy ストックフォト

ボートでは、無線アンテナが蒸発し、金属製のスルーハルが船体から吹き飛ばされたり、周囲のグラスファイバーが溶けてゲルコートの領域が吹き飛ばされたりする可能性があります。

どこに航行する場合でも、雷には真剣に対処する必要があります。

雷の仕組みを理解することは、リスクを評価し、ボートに必要な保護レベルと取るべき予防策について情報に基づいた決定を下すのに役立ちます。

ほとんどの雷は、雲の下層と地球の間で発生する、いわゆるマイナス雷です。 断続的な予備放電が発生し、空気をイオン化します。

空気は通常、導電性が悪いのに対し、イオン化した空気は優れた導電体です。

これらの事前放電 (階段状リーダー) は、高さによって周囲から目立つ尖った物体 (塔、マスト、または避雷針) から発せられる、いわゆるアタッチメント スパーク (ストリーマー) によって対抗されます。

イギリスでは夏は雷雨の季節です。 ここでは、デボン州インストウで初期に発見されたものです。 クレジット: Terry Matthews/Alamy ストックフォト

このプロセスは、付着火花が階段状のリーダーと接続し、雲から地面までイオン化した空気分子の稲妻チャネルを作成するまで続きます。

主な放電、通常は一連の放電が、雷チャネルを通じて発生します。

マイナスの稲妻の長さは 1 ～ 2 km (0.6 ～ 1.2 マイル) で、平均電流は 20,000 A です。

正の稲妻は非常にまれで、最大 300,000A の電流が流れることがあります。

避雷システム (LPS) は、ボートや人に損害が発生しないように雷エネルギーを地面 (この場合は海) にそらすように設計されています。

理想的には、これにはボートの電気および電子システムの保護も含まれますが、海洋電子機器は繊細であり、このレベルの保護を達成するのは困難です。

避雷システムには 2 つの重要なコンポーネントがあります。1 つは、落雷を水に伝える抵抗をできる限り少なくする経路を提供するメカニズムです。

これは、エアターミナルから水までの実質的な導体によって確立されます。

外部および内部の避雷システムのコンポーネント。 クレジット: マキシン・ヒース

LPS のこの部分は、外部雷保護と呼ばれることもあります。

2 つ目は、ボート上の導電性物体に高電圧が発生したり、導電性物体間の電圧差が発生したりするのを防ぐメカニズムです。

これは、甲板上および甲板下のすべての主要な金属物体を等電位結合システムによって水に接続することによって実現されます。

この接合システムがないと、ボート上に十分な電圧差が生じ、危険なサイドフラッシュが発生する可能性があります。

ボンディング システムは、内部の雷保護として考えることができます。

陸上および海上に適用される雷規格は、クラス V (保護なし) からクラス I までの 5 つの雷保護「クラス」を定義しています。