Lynavleder i (seil)båt, virker det?

[Krimart]

Korleis er det med landstraum om bord når det lynar? Bør ein trekkje ut kontakta?

 

Ved å trekke ut kontakten unngår du at et eventuelt lyn som slår ned in nærheten og følger ledningsnettet på kaia ødelegger din elektronikk. Slår det ned i din mast kan du bare håpe det beste. Overspeninningsvern tipper jeg ikke gjør noe fra eller til, men det må noen andre enn meg svare på.

[avmønstret5]

På min båt er det faktisk lagt opp avledere av kobberband fra vanter til bunnen i båten, fra fabrikk (Kelt 39/Feeling 39 - Kelt Marine/Kiriè) Skroget er støpt på en plate av støpejern. Jeg tviler på at dette utgjør et totalt beskyttende faradaybur, men det føles i alle fall litt betryggende, og det er vel viktigst siden sansynligheten for å bli truffet av lynet er så liten at det er knapt noe å regne med.

[tobixen]

Gjorde litt research og fant en side med mange fine referanser:

Jeg har referert til dette innlegget i Båtwiki'en, håper det er akseptabelt - http://www.baatwiki.no/wiki/Lyn

 

Statestikken at nær 90% av båtene i saltvann med lynavleder unngår skader på skroget at lynet, men båter uten lynavlder (i saltvann) er der oppunder 80%. Men det viser ogå at det er under 10% sannsynlight for å unngå at alt eller noe av elektronikken går dukken. Det er der nesten ikke forskjell på med eller uten lynavlder.

Mange åpne spørsmål her ...

 

Hvilken rolle spiller utformingen av seilbåten? Noen (mindre) seilbåter har mast som bare støttes opp av dekket, andre båter har mastefot eller gjennomgående mast. Behovet for lynavleder er kanskje ikke like stort på båter med gjennomgående mast eller metallisk mastefot?

 

Lynavleder øker sannsynligvis sannsynligheten for å bli truffet av lyn. Personlig tror jeg at den totale risikoen for lynnedslagsbaserte skader reduseres ved bruk av lynavleder, men jeg ser at det hersker mye uenighet og tvil om dette. Finnes det statistikker på dette?

[Guest Avmønstret#]

Og det med å lede lynet ned i kjølboltene er jeg ikke med på rett og slett.

 

For hva skjer videre da?

[tobixen]

Dersom man har metallkjøl, så ledes vel lynet videre ned gjennom kjølen og ut i vannet? Tror du kjølboltene ryker, eller at primer/maling/bunnstoff/evt annen innkapsling slik som glassfiber vil stoppe lynet?

 

Jeg var i snakk med en som lurte på om jeg hadde betongkjøl. Det høres lite smart ut med betongkjøl (relativt lav egenvekt) i seilbåt, men dersom man har betongkjøl, så er det åpenbart ikke tilstrekkelig å lede lynet ned til kjølboltene.

 

Jeg ser litt forskjellige anbefalinger på nett, ett sted står det at dersom man har "innvendig ballast" så må man for all del ikke lede lynet ned til kjølen. Da er det kanskje snakk om gamle, langkjølede skuter som er fyllt opp med stein e.l.? Uppsala universitet anfører videre ...

Mastledaren ansluts även till en kölbult (se bild). En metallköl bör dock inte ensam användas som jordtag. Den bör anslutas till de pålagda banden med hjälp av försänkta bultar som skruvas tvärs genom kölen.

... ref http://www.hvi.uu.se/Lightning/blixtskydd/blixtskydd.html

Redigert 7.August.2014 av tobixen (see edit history)

[Guest Avmønstret#]

Om lynet greit slår hull i skutesiden på glassdfiberbåter så har jeg ingen formening om hva som kan skje med bolter og kjøl. Men det er ulike metaller/materialer osv og jeg kjenner en vesentlig skepsis til å føre lyn rett til den kanskje viktigste konstruksjonen i båten. I hvertfall som en ettermontert greie utenfor konstruktørens kontroll.

[deepblue]

Litt nyttig info her......http://www.practical-sailor.com/blog/-11222-1.html

 

Limt inn en del av en kommentar fra dette forumet/bloggen.

 

 

 

The lightning protection device was grounded to an external plate with a #10 wire. The wire exploded as if it had been filled with gun powder. The 1/4" bronze bolts attaching the grounding plate blew apart just outside the hull. The depth transducer (a bronze mushroom filled with electronic potting material) has all its potting material blown out. There was no electrical path to the transducer other than miniscule data transmission wires, so how did significant amperage get there?

[tobixen]

Om lynet greit slår hull i skutesiden på glassdfiberbåter så har jeg ingen formening om hva som kan skje med bolter og kjøl. Men det er ulike metaller/materialer osv og jeg kjenner en vesentlig skepsis til å føre lyn rett til den kanskje viktigste konstruksjonen i båten. I hvertfall som en ettermontert greie utenfor konstruktørens kontroll.

Glassfiber - først og fremst er det høy elektrisk motstand => meget stor varmeutvikling når lynet allikevel tar turen igjennom glassfiberen => sprenging av hull. I tillegg er det skjøre greier og ikke i stand til hverken å absorbere eller lede vekk varme.

 

Såfremt kjøl og kjølbolter leder strøm og er kraftig dimensjonert (usikker på bly - men stål er i allefall godt nok!) så blir varmeutviklingen og dermed skaden minimal - i tillegg er det solide saker, og i stand til både å absorbere og lede vekk eventuell varmgang.

 

Nei, jeg tror ikke det er noen grunn til å være bekymret for kjølen ved et lynnedslag. Ikke mer enn mast, vanter og stag - og så vidt jeg har skjønt, det er meget sjeldent aluminiumsmaster og stålstag/vanter ryker som følge av lynnedslag.

[Athene]

Nei, jeg tror ikke det er noen grunn til å være bekymret for kjølen ved et lynnedslag. Ikke mer enn mast, vanter og stag - og så vidt jeg har skjønt, det er meget sjeldent aluminiumsmaster og stålstag/vanter ryker som følge av lynnedslag.

 

Jeg har en gang sett resultatet av et lynnedslag i toppen av masta på en BB11 (20 fot mahogni seilbåt). Masta av tre var ikke så mye skadet, men gikk overbord da lynet fulgte 4-5mm wirevant og stag ned til røstjernene. Røstjernene var av galvanisert stål og hadde fasong som buet flattjern festet med skruer på innsiden av skroget nedover skutesiden. Ved alle skruene hadde lynet gått gjennom skroget og ut i sjøen og etterlatt et hull i skroget, tilstrekkelig store til at båten raskt fylte seg med vann.

Det var bare støv igjen av vant og stag. Støvet hadde laget svimerker på det malte dekket slik at vi kunne se omrisset av wirene der de hadde landet.

 

Lynavlederkabler til å feste på vantene og ned i sjøen kan muligens hjelpe med å lede lynet utenfor skroget og ned i sjøen, men om vant og stag har noe i nærheten av tilstrekkelig tverrsnitt til å tåle strømstyrken i et lynnedslag er jeg derimot svært i tvil om... Da er det kanskje dumt å lage en bedre jordforbindelse i utgangspunktet...

[deepblue]

 

 

Nei, jeg tror ikke det er noen grunn til å være bekymret for kjølen ved et lynnedslag. Ikke mer enn mast, vanter og stag - og så vidt jeg har skjønt, det er meget sjeldent aluminiumsmaster og stålstag/vanter ryker som følge av lynnedslag.

 

Kanskje ikke ofte men det skjer nok...... ref link over...

 

 

 

The insurance adjuster assessed my damage as a 5 on a scale of 10. I asked what a 10 would do. He replied "It would melt the top of the mast."

[tobixen]

Jeg har en gang sett resultatet av et lynnedslag i toppen av masta på en BB11 (20 fot mahogni seilbåt). Masta av tre var ikke så mye skadet, men gikk overbord da lynet fulgte 4-5mm wirevant og stag ned til røstjernene.

4mm? Tilsvarer 25 mm^2, noe som bør være tilstrekkelig ref bl.a. http://www.hvi.uu.se/Lightning/blixtskydd/askskydd_for_segelbat.html - men jeg antar at energiforskjellen mellom forskjellige lyn kan variere med flere størrelsesordener. Det var jo en som påsto i en annen tråd at han hadde blitt truffet av lynet to ganger, uten andre skadevirkninger enn at ulike elektroniske komponenter ble svidd.

 

I linken referert ovenfor står at samtlige vanter og stag skal jordes; dette er vel for å fordele strømmen ut over alle tilgjengelige ledere.

 

Røstjernene var av galvanisert stål og hadde fasong som buet flattjern festet med skruer på innsiden av skroget nedover skutesiden. Ved alle skruene hadde lynet gått gjennom skroget og ut i sjøen og etterlatt et hull i skroget, tilstrekkelig store til at båten raskt fylte seg med vann.

Forstår jeg det rett med at røstjernet gikk ned til under vannlinjen, men at skruene ikke var gjennomgående? Jeg antar at skaden oppstår fordi lynet må trenge igjennom treverk på vei fra røstjernet til vannet, ikke pga lynets ferd gjennom skruene per se.

[Bull]

Jeg leste en gang i min tidlige ungdom en artikkel om lynavledere i Populær Mekanikk som inneholdt en tegning og beskrivelse av noe som kunne fungere som en stor tennplugg. Altså et avbrudd i strømkretsen med noen få millimeters klaring. Den monteres nærmest mulig jord/sjø. Dette visstnok for ikke å friste lynet alfor mye, og samtidig lede strømmen til jord hvis uhellet skulle være ute. Sannsynligvis til engangsbruk.

[tobixen]

Troen på at en slik tennplugg skal ha noe for seg tror jeg er mer religiøs enn vitenskaplig :-)

[arkmarin]

Jeg leste en gang i min tidlige ungdom en artikkel om lynavledere i Populær Mekanikk som inneholdt en tegning og beskrivelse av noe som kunne fungere som en stor tennplugg. Altså et avbrudd i strømkretsen med noen få millimeters klaring. Den monteres nærmest mulig jord/sjø. Dette visstnok for ikke å friste lynet alfor mye, og samtidig lede strømmen til jord hvis uhellet skulle være ute. Sannsynligvis til engangsbruk.

Dette har jeg tro på. Skikkelig kabling, men la det være et brudd med en åpning med noen få mm på et sted hvor høy varmeutvikling ikke gjør skade. Spenningen fra lynnedslag er så høy at strømmen lett passerer åpningen, men det oppstår sterk varmeutvikling i bruddpunktet.

Redigert 7.Juni.2015 av arkmarin (see edit history)

[Sequoia]

 

Interessant dette her. Les innlegg nr. 9.

 

1. I tillegg, om man har en ladet sky som ligger og svever 1000 meter over bakken, hvor mye vil et skikt av isolerende materiale bety for strømmens vandring for å utlade en potensialforskjell. Personlig tipper jeg at forskjellen vil bli tilnærmet ingenting.

 

2. Emnet har blitt debatert tidligere her på bp. En teori som ikke har blitt belyst, er om ikke en leder kan utlade et potesielt (fremtidig) lyn ved å starte utladingen litt tidligere, og la denne utladingen foregå over et lengre tidsrom.

 

3. Story: Der jeg bodde som gutt i en leiegård, hadde jeg utsikt til gårdens lynavleder fra døren ut til takterassen. En kveld med typiske tordenskyer, ble jeg oppmerksom på en ca. 20 cm lang blålig flamme som stod og danset opp fra lynavlederen. En slags st. Elmers ild. Denne dansende flammen holdt det gående til og fra så lenge uværet varte. Det var ingen lynnedslag i området der jeg bodde.

 

Jeg har lagt inn tall som referanse i ditt innlegg for å sortere mine svar.

 

1. Du har rett i dine betraktninger, Et tynt isolerende sjikt har ingen betydning når det er en potensialforskjell som tenner en lysbue fra manger hundre meter over båten.

 

2. Å montere en leder som stikker opp over masten vil kunne bedre forholdene for å kunne kontrollere veien transienten går. Videre kan man se på luften

i mellom det sterkt ladede skylaget og bakken/vannen som et enormt kulegap. En mast på 15-20 meter har ikke så fryktelig mye å si, og det er mer

tilfeldigheten som avgjør hvor lynet går. Har man sett et lynnedslag i slow motion ser man lynet søker nedover, litt uten mål og mening, det deler seg flere

ganger, med noen grener som dør ut.

 

3. Det du så er korona utladning. Det er den samme som skjer når man hører det suser i nærheten av høyspenningslinjer spesielt ved regnvær.

Den oppstår når den elektriske feltstyrken blir høy nok. Fortsetter man å øke feltstyrken vil det til slutt skje et overslag og dannes en lysbue av plasma,

som er det vi kaller lyn. Lynet vil vedvare så lenge det er energi nok til å opprettholde banen i den ioniserte luften.

[Careka]

Om lynet greit slår hull i skutesiden på glassdfiberbåter så har jeg ingen formening om hva som kan skje med bolter og kjøl. Men det er ulike metaller/materialer osv og jeg kjenner en vesentlig skepsis til å føre lyn rett til den kanskje viktigste konstruksjonen i båten. I hvertfall som en ettermontert greie utenfor konstruktørens kontroll.

 Jentebåten,  First 40.7  på vei hjem fra Caribien,  fikk lyn, ned masta da de gikk over Lochness,  Der slår lynet små hull i skroget i bauen i hekken og i sidene  i en stjerneformasjon,  hullene var rett over vannlinja,  de kunne kjøre roligt videre,  men båten ble hvis jeg husker rett kondemnert.

Ingen av de ombord kom til skade.

 

Florida universitetet  har mange studier på dette emne,

Og i verden størrste marina , San F.  hvor rundt 9000  båter ligger,  der gjørde de en studie  hvor mange båter(seilbåter) hadde montert såkaldt Negativt ladet"  en dusk de monterte i toppen av masta,  Det skulle være rette Greiene for å hindre lynet å ta deres båter.

Etter endel år viste seg og være disse båtene som hadde flest nedsalg av lyn.

 

Lyn og heftig aktivitet av sådann er ikke kjekt når mann er i båt.

Studiene viser også at Catamaraner har mer nedsalg en vanlige Halvbåter med kjøl.

Cattene har ikke bly, jern støpegods hengde under skrogene,  der er det bare plast/glassfiber karbon  osv.

i vår båt har jeg en stor jordingsplate montert, og det er gjordingskabeler fra masta til denne.

Men om det funker eller ikke, ønsker eg ikkje å finne ut av,  vil helst unngå det. 

 

Ha en flott og LYNfri sommer. 

Redigert 7.Juni.2015 av Careka (see edit history)

[Sequoia]

Jeg leste en gang i min tidlige ungdom en artikkel om lynavledere i Populær Mekanikk som inneholdt en tegning og beskrivelse av noe som kunne fungere som en stor tennplugg. Altså et avbrudd i strømkretsen med noen få millimeters klaring. Den monteres nærmest mulig jord/sjø. Dette visstnok for ikke å friste lynet alfor mye, og samtidig lede strømmen til jord hvis uhellet skulle være ute. Sannsynligvis til engangsbruk.

 

Denne tennpluggen er i praksis det som kalles kulegap.To ledende deler isolert med et ikke-ledende stoff hvor avstanden er justert 

i forhold til ønsket overslagsspenning.

En tennplugg vel det mest brukte kulegapet hos husholdninger. Et annet er overspenningsvern i sikringsskap. I et IT-anlegg monteres det overspenningsvern

med et kulegap som klarer isolere en potensialforskjell på opptil 280V. En spenningspuls/-bølge/-transient høyere enn dette vil forårsake et

overslag og strømmen ledes til jod.

 

Overspenningsvern kan være konstruert for både engangs- og flergangsbruk.

[Sequoia]

Dette har jeg tro på. Skikkelig kabling, men la det være et brudd med en åpning med noen få mm på et sted hvor høy varmeutvikling ikke gjør skade. Spenningen fra lynnedslag er så høy at strømmen lett passerer åpningen, men det oppstår sterk varmeutvikling i bruddpunktet.

 

Dette er helt korrekt. Problemet er å klare dette i praksis i en båt. Av teorien lærer vi at strømmen går korteste vei. I praksis er det ikke fullt så enkelt, og man kan måle transienter som tar alle mulige veier, både rasjonelle og tilsynelatende irrasjonelle.

 

Selv om man har sørget for en solid jordingsforbindelse og tatt høyde for tverrsnitt og skin effect vil kanskje kun 90% av strømmen gå denne veien.

10% finner andre veier, og hvis det så lenge lysbuen står overføres f.eks 20 000 A så finner 2000 A andre veier i båtens ledende deler.

Den eneste måten å sikre seg at transientene ikke kan ta andre veier er å øke avstanden til jord, altså isolere så mye at man fullstendig har 

eliminert en annen bane. Dette skal man nok slite med å få til på en båt.

 

Kulegap bl.a blir brukt for å beskytte komponenter i kraftnettet. Her står de i parallell med utstyr og ved stor nok transient/potensialforskjell

vil en lysbue dannes og energien lades ut over kulegapet. Dette er en fullstendig kortslutning og mesteparten av energien går da her og beskytter

f.eks en bryter. Noe energi vil gå igjennom selve bryteren, men dette skal være innenfor kortslutningsstrømmen den er testet til å tåle.

[Sequoia]

Jeg tror ikke man kan konkludere med hva som er best av lynavleder eller ikke i en båt uten å gjøre en fullskala test.

Ved å benytte lynavdeler vil man hypotetisk kunne "tilrettelegge" med den intensjon om å lede energien utenom båtens

vitale deler. I praksis vil nok transienter gå i alt av kabler og andre ledende elementer. Da kan man bare håpe at energien

her er mindre enn hva utstyret lar seg knekke av. Ved å ikke benytte lynavleder gjør man arbeidsforholdene noe dårligere,

og feltstyrken blir nok marginalt mindre. Slår lynet ned her har man ingen kontroll på hvilken vei energien har annet enn

den veien med lavest impedans/resistans. Nå er selve spenningspulsen som d.c. å regne, men selve lysbuen har en tendens 

til å slukke og tenne flere ganger, som vi ikke klarer oppfatte, men at man da får tilført fenomener relatert til a.c. og derfor

kan kapasitans og induktans også påvirke utladningens forløp.

 

Det er utenfor all tvil at lyn som løper en til kjølbolt kan slå ut hull i skroget, gitt stor nok energimengde.

[Sequoia]

For de interesserte viser linken nedenfor en såkalt lightning impulse voltage withstand test, hvor man utsetter et elektrisk utstyr eller en komponent

for en lynnedslag. I testen videoen viser er det et kabelsystem som blir utsatt for en puls med ca 2µs fronttid og 50µs. Kabelsystemet er påtrykt

nominell likespenning +500kV, og støtpulsen er på ca -1300kV. 

 

https://www.dropbox.com/s/flbufefr56hvfjt/2012-04-26%2018.48.48.mp4?dl=0

 

Legger også ved et bilde som viser en tilsvarende lysbue.

 

Redigert 7.Juni.2015 av diaX (see edit history)

[Sequoia]

I testen videoen viser er det et kabelsystem som blir utsatt for en puls med ca 2µs fronttid og 50µs.

"haletid" skulle det stå bak 50 mikrosekunder.

Redigert 7.Juni.2015 av diaX (see edit history)

[lne]

Ser det er en del innlegg vedr. lynnedslag i seilbåt. Min erfaring på dette området kan muligvis være av interesse, og skal derfor fortelle følgende:

 

I syttitallet hadde jeg og en kompis seilbåt i Danmark. Båten var en eldre klinkbygd trebåt, 27 fot lang og 2,8 m bred. Masten var av tre og omkring 10 meter høy. Båten hadde langkjøl av stål. Hele herligheten veide ca. 5 tons.

 

Vi hadde overveid muligheten for lynnedslag under seilas og hadde til dette formål alltid liggende 2 ekstra stålwirer i båten. Disse var vel ca. 4 m lange hver. Disse wirer, såvel som wirerne som holdt masten var alle av galvanisert stål og omkring 8 mm tykke. Masten ble bl.a. fastholdt av 3 wirer på hver side av båten. Vantbeslagene gikk noen få bord ned på båtsiden, men ikke til stålkjølen. Når båten ikke krengte, var de over vannflaten. Når det under seilas så ut til torden, plasserte vi de 2 ekstra wirene, en på hver side av båten, slik at endene hang ned i sjøen og wiren gikk opp på dekket omkring de 3 wirer, som holdt masten. De løse wire-endene hang således og slengte i sjøen. Wirene ble ikke koplet til de andre wirer annet enn ved berøring mellom wirer/vantbeslag/vantskruer.

 

Skal heretter fortelle om en hendelse, hvor denne metoden ser ut til å ha virket etter hensikten. Vi seilet på Øresund, litt sør for Ven, og det var overskyet og tykt med litt regn og lite vind. Da vi hørte buldren av torden, ble de ekstra wirene plassert som beskrevet. Det ble mindre vind, som etterhvert opphørte helt. Vi hadde da også tatt seilene ned. Skyene lå nå lavt og det var yr. Og det var litt mer lyn og torden, men ikke så tett på. Sjøen var nesten som et speil. Det var også noen småbåter å se i noen avstand.

 

Plutselig hørtes et brag, som lyd av en riffel som avskytes på nært hold, og min første tanke dreide seg om, hvem som kunne finne på å skyte herute midt på Øresund. Men bare noen få sekunder etter kunne man merke en sødlig lukt, som imidlertid forsvant rett hurtigt. Jeg hadde lest at elektriske utladninger i luft kan danne nitrogenoksyder, som kan ha en slik lukt, og ut fra dette antog jeg at det måtte ha vært et lyn, som hadde slått ned tett ved båten, antakelig i maste-wirene.

 

Etterpå var det imidlertid ingen skade å se noet sted. Man skulle trodd at det var skade å se på wirene a la sveisepunkter, der hvor disse berørte hverandre. Men dette kan muligvis forklares ved at strømmen har kunnet fordele seg i flere wirer (opp til 6).

 

Håper denne erfaringsutveksling kan være til nytte for noen.