Salve.
Ich äußere mich eigentlich normalerweise nicht dazu, weil Plasmaphysik relativ schwierig zu erklären ist.
Allerdigns kann ich dieses alte Ammenmärchen nicht mehr hören:
Ein Gewitterblitz fließt bei einer Potentialdifferenz von
ungefähr 100.000 kV ab,
Gewitterphysik ist kompliziert. Was definitiv immer zu einem falschen Verständnis führt, sind die utopischen Spannungswerte, die überall nachgeplappert werden.
Die Spannungshöhe ist für die Entstehung einer Funkenentladung zweitranging. Das elektrische Feld ist relevant, das heißt der Spannungsgradient (Spannung pro Länge).
25 kV/cm ist die dielektrische Festigkeit von Luft. Unter 20 kV/cm gibt es keine Vorentladungen und eine Ladungsträgervermehrung ist mit Hilfe von Stoßionisation nicht möglich (Streamereinsetzspannung, keine Ladungsträgergeneration um weitere Lawinen vorwachsen zu lassen, die am Ende die Raumladung des Streamers bilden)
Vergessen wird immer: Nachdem die Funkenentladung in Form der Townsend-Entladung auftaucht, verändert sich der Entladungsmechanismus. Aus der Townsend-Entladung werden Streamerentladungen und ab 1 m Streamerlänge bilden sich Leaderentladungen aus. Der Spannungsbedarf der Streamerentladung ist deutlich geringer als die Funkenentladung. Der Leader brennt nur noch mit 1,5 kV/ cm (!), oder sogar bei 1 kV/cm.
Wie ein sowjetischer Wissenschaftler 1961 feststellte, ist die Spannung in den Wolken eigentlich nicht hoch genug, um mit den bis dahin verstandenen Entladungsmechanismmen die Vielfalt der Blitzentladung zu erklären. Gurewitsch führte die Weglaufentladung ein, Neudeutsch Runaway-Entladung, die vor einigen Jahren meßtechnisch nachgewiesen werden konnte. Wichtig zum Zünden des Funkens in der Wolke sind Feldverzerrungen, die die elektrische Feldstärke über 25 kV/cm bringen. Dazu sind die Spannungswerte aber wie gesagt nicht so wichtig.
Des weiteren sei gesagt: Blitze sind Ströme, Ströme, Ströme, Ströme. Eine Spannung als einer der charakteristischen Parameter eines Blitzes ist nicht erklärt. Blitze sind Ströme, die Spannungen verursachen. Nicht umgekehrt. Man hört immer wieder diesen Unfug, daß ein Blitz „Millionen Volt habe“. In Wirklichkeit schlägt der Blitz in die Freileitung ein und verursacht über die Impedanz der Leitung Spannungswanderwellen, die sich von der Einschlagstelle aus nach links und rechts ins Netz ausbreiten. Mit der Potentialdifferenz in der Wolke, die in Form einer Spannungsquelle die Blitzentladung antreibt (Schlagwort statische Lichtbogenkennlinie) antreibt, hat das aber nichts zu tun. Der Spannungsbedarf der Entladung geht bei sehr großen Schlagweiten sogar signifikant unter den Spannungsbedarf des Leaders, so daß die Bogenentladung bei relativ bescheidenen Spannungen Kilometer weit brennen kann.
Nicht umsonst sind positive Wolken-Erde-Blitze so selten (und so gefährlich), denn diese sind viel länger als negative Blitze. Die Überspannungen, die eine Blitzstromwelle verursacht, werden bestimmt von der Impedanz der Leitung und variieren damit. Wenn 10 kA in 500 Ohm einschlagen, macht das andere Wellenamplituden als 10 kA in 5 Ohm.
Der statische Spannungsbedarf des Lichtbogens ist auch die Ursache, warum, wie Peter treffend beschrieb, der Lichtbogen wie das böse Tier brennt und den Pisser in Flammen aufgehen läßt.
Die Spannungsquelle, die im Falle der Oberleitung auch noch eine sehr steife/starre Quelle ist, hat absolut keine Mühe, den Spannungsbedarf der Funkenentladung zu decken, bis sich Streamer gebildet haben, die je nach Polarität entweder mit 15 kV/cm oder mit 5 kV/cm brennen. Die Streamerentladung wächst rasch vor. Rums! Und Schicht im Schacht.
In trockener Luft ist die Faustregel 1kV pro mm Funkenstrecke.
Nein, 25 kV/cm ist der typische Wert, den Energietechniker in den Kopf gehämmert bekommen und im Studium im Hochspannungslabor nachweisen müssen. Bei sehr kurzen Schlagweiten im Millimeter bzw. unteren Zentimeterbereich ist die Festigkeit der Luft noch höher (30-33 kV/cm).
Das gefährliche sind Kriechströme auf nassen Oberflächen,
darum fangen auch Hochspannungs- Isolatoren zum Kinstern an,
wenn es regnet.
Nein. Gleitentladungen sind nicht für dieses Knistern verantwortlich, sondern deutlich intensivere Koronaentladungen, um den elektrischen Leiter. Die relativ hohe Randfeldstärke um die Leiterseile herum führt bei sehr feuchter Luft zu mehr Vorentladungen, was die Verlustleistung der Leitung wahnsinnig nach oben treibt. Das kann insbesondere bei Übertragungsleitungen (380 kV) von einigen wenigen Kilowatt pro Kilometer bei schönem Wetter zu über 80 kW/km (!) bei schlechtem Wetter gehen, weswegen in höheren Spannungsebenen Bündelleiter verwendet werden, die die Randfeldstärke senken. Ansonsten könnte man 500-kV-, 765-kV- oder die Russen ihre geniehafte 1150-kV-Leitung elektrisch nicht betreiben, erst recht nicht wirtschaftlich.
Daß es bei den Isolatoren knistert, liegt einfach daran, daß direkt daneben das Leiterseil hängt und friedlich sein Koronading durchzieht.
spontanen Grillung schon eine geschätzte Leistung von
wenigstens 1 bis 10 kW am Körper abfallen müssten.
Bahnstrom liefert ohne große Hürden Leistungen im Megawattbereich. Das einzige, was den Pisser vor totaler Schwarzwerdung und Verdampfung bewahren könnte, sind die elektrodynamischen Kräfte des Kurzschlusses, die den leblosen Körper abstoßen, so daß der Lichtbogen verlöscht und die verkohlte Leiche außer Gefahr ist. Wenn man hingegen beim Leiterseil fest zupacken würde und trotz Stromschlag der Tote nicht losläßt, herunterfällt etc. dann brennt der Lichtbogen eine Party ab, die sich gewaschen hat. Party bis der Netzschutz endgültig abschaltet. Der Körper wäre zu diesem Zeitpunkt signifikant geschädigt, würde lichterloh in Flammen stehen usw.
Reiner
