Важно е да се отбележи, че мълниеприемниците с изпреварващо действие не привличат мълниите, а имат само по-голям радиус на защита! Това е погрешно схващане което битува сред хората които не са запознати с принципа на действие на този тип мълниезащитна инсталация.

Основния принцип на действие на мълниеприемника с изприварващо действие е съсдаване трасе на нисък импеданс по посока на буреносния облък наречено възходящ лидер, като по този начин низходящия лидер създаден от облака, които е по посока на земната повърхност и търси място за електрически разряд, бива поведен да се разреди не в някоя точка на нисък импеданс която той случайно избере, а само и единствено по трасето определено от възходящият лидер. По този начин мълниеприемника с изпреварващо действие не “привлича” и не “хваща” мълнията, а само и единствено повдига точката на среща на двата заряда. Тя става във въздуха на много по-голямо растояние от защитаваният обект, отколкото при всеки друг конвенционален мълниеприемник. В следствие на това радиусът на мълниезащитната сфера при мълниеприемника с изпреварващо действие е също така много по-голям от този на обикновения прътов мълниеприемник (гръмоотвода).

Образуването на възходящи лидери е отдавна наблюдавано явление по време на буря. Когато нисходящите лидери на мълнията наближът земната повърхност електрическото поле се увеличава, като достига стойности от порядъка на 10 kV/m. Която и да е проводяща повърхност може да създаде възходящ лидер! В случая на пасивен мълниеприемник възходящия лидер се разпространява сомо след значителен период на реорганизация на електрическия заряд. В случаите когато се използва мълниеприемник с изпреварващо действие продължителността на възбуждане на възходящ лидер се съкращава значително! Ето защо неговото действие е “изпреварващо” и ги наричаме мълниеприемници с изпреварващо действие.

Принципът на действие на мълниеприемниците с изпреварващо действие са няколко и са патент на съответната фирма-производител. Първият е с използване на алтернативен захранващ източник,като при този принцип вградената в мълниеприемника електроника се захранва, чрез генериране на електреческа енергия от слънчева светлина или вятър. Тези мълниеприемници не са за предпочитане поради факта че, условията за генериране на електрическа енергия не винаги може да са налице и в най-важния момент мълниеприемника да не бъде приведен в действие. Това може да се окаже фатално. Те са по-ефтини, но не толкова надеждни. Вторият принцип е използване ефекта на електростатичното поле. Когато атмосферните условия създадат предпоставка за формиране на облаци с определен електрически заряд електрическото поле между облака и земята започва постепенно да нараства като в даден момент то достига стойности от хиляди V/m. между облака и земята. Достигайки определена критична точка на електростатичното поле от порядъка на 10 кV/m. електронната система на мълниеприемникът започва да акумолира електрическа енергия от него.

В момента в който контрола по зареждане индикира че, прякото попадение от мълния е застрашително предстоящо ( критичната сойност на напрежение между облака и земята при което токът от мълнията протича към земята), мълниеприемникът започва да емитира високоволтови, високочестотни импулси използвайки акумолираната преди това, от електростатичното поле енергия. Това позволява да се създаде възходящ лидер от мълниеприемника, разпостраняващ се в посока на низходящия лидер идващ от мълниеносния облак, който “улавя” мълнията.

С други думи функционирането на мълниеприемника с изпреварващо действие е основано на електрическите характеристики при формирането на мълния. Целта на мълниеприемниците е да контролират мястото на попадение на мълнията като създават възходящ канал по посока на облака, създавайки по този начин контролиран път за преминаване на силния ток на мълнията към земята. Предимството на активния мълниеприемник е, че благодарение на вградения активен източник на йонно излъчване, който се задейства от създалото се електрическо поле, създава възходящ канал много по-рано от всеки друг обект в зоната на защита. Бързата реакция е основната отличителна характеристика на новия мълниеприемник спрямо конвенционалния. Така активния мълниеприемник „улавя” мълнията по-рано в сравнение с обикновения мълниеприемник. Разликата във времето (?Т) се измерва в микросекунди (?s) и се нарича изпреварващо време.

Мълниеприемните пръти представляват прът от стомана, алуминий или мед с напречно сечение не по-малко от 100 mm2 и дължина не по-малка от 0.2 m. Максималната дължина на прътите принципно е неограничена, но на практика дължината на мълниеприемните пръти които се използват е не повече от 6–7m. Увеличаването на мълниезащитната зона на прътовите мълниеприемници чрез увеличаване на височината им се ограничава от тяхната механична якост и изисквания за по сериозно укрепване. Най-често използваните са между 3 и 4m.Поставяните на комин обикновено са медни или алуминиеви с диаметър 13-16 mm.

От естетически съображения (да не се загрозяват външният вид на сградата) вместо прът по билото на покрива може да се монтират къси антени с дължина от около 50 cm и разстояние по между им не повече от 6 m, като задължително на не повече от 50 cm от краищата на билото трябва да има антена. Те са свързани с подходящ алуминиев проводник със сечение не по-малко от 50mm2. На комините също се поставят антени – една при широчина на комина до 1,2 m и две – при по-голяма.

При наличие на телевизионна,телекомуникационна или сателитна антена, нейната носеща конструкция също трябва задължително да бъде съединена с проводника. Същото се отнася и за метални тръби на вентилационни системи, слънчеви батерии, климатици и всякъкви агрегати които по проект конструктивно са положени на покривната конструкция. За любителите на ретродизайна има мълниеприемници с оригинално оформен меден или алуминиев ветропоказател.

Мълниезащитната зона на прътовите мълниеприемници представлява конус около тях с връх в горния край на приемника и радиус на основата r. При височина h на пръта големината на r за мълниезащитна зона тип А е приблизително 1,1h, а за тип Б – приблизително 1,5h. При необходимост от голяма площ на зоната се поставят два или повече мълниеприемника. При това когато зоните им на защита се допират, всяка от тях се определя, все едно че приемникът е самостоятелен.

Мълниеприемници могат да се реализират и под формата на един или повече проводници, опънати между две опори. Така се получава по-голяма зона на мълниезащита в сравнение с прътовите мълниеприемници. Проводниците са едножилни от AlMgSi 0.5 със сечение не по-малко от 50mm2.

Втората разновидност на конвенционалната мълниезащитна инсталация са мълниеприемните мрежи използвани при защита на сгради и съоръжения с плоска покривна конструкция. Проводникът с които се изпълнява мълниеприемната мрежа е изработен от алуминиева сплав AlMgSi 0.5 или мед и е с диаметър 8 mm. Монтира се на карета върху специални свободно лежащи пластмасово-бетонови основи, като площта на едно каре не трябва да надвишава 36m2.

Пластмасово-бетоновите опори не се залепват а лежат свободно върху покривната конструкция. Опорите осигуряват отстояние от 10см. на проводника от покривната равнина и го закрепват стабилно върху нея. Ако се налага ремонт на покрива те лесно се монтират и демонтират. Пластмасовият им кожух е изработен от UV-устойчива пластмаса която издържа на всякакви метеорологични условия (темперетура, влага, дъжд и др.) Когато върху покривната равнина има монтирани съоръжения или вентилационни въздухоотводи за тяхната защита се монтират допълнително мачти с дължина 1-2 метра. Електрическите връски между отделните елементи на този вид мълниезащитна инсталация се осъществяват посредством специални клемни съединения, позволяващи лесен монтаж и демонтаж на мълниезащитната инсталация при евентуални ремонти на покрива.

Първи импулс на мълнията:

Линейната мълния представлява искрово разреждане най-често между облака и Земята, вътре в облака или между два облака. В последния случай може да достигне до 40 км дължина. Линейната мълния има зигзагообразна форма с много разклонения.

В повечето случаи мълнията, която стига до земята, започва да се образува в долната част на облака. Между отрицателно зареденото облачно дъно и земната повърхност, която е заредена положително, по индукция се създава електрично поле. С това завършва първият импулс на мълнията.

Електричното поле създава тъй наречения главен канал по който започва втория импулс, отначало с първичен лидер, стреловиден, последван от обратно разреждане – вторичен лидер. Вторичният лидер, т.е. мълнията отправила се от земята към първичния лидер (идващ от облака) причинява пожарите по сгради, складове, жилища… Една от функциите намълниезащитата е да осигури безопасен път на вторичния лидер, т.е. извежда го на безопасно за хора и сгради разстояние!

Втори импулс на мълнията:

Ширината на канала на мълнията е около 40-50 см, но почти цялото количество електричество протича по оста му, която е широка само 1-4 см. В канала се развива много висока температура заради която мълнията има ослепителен блясък(светкавица). Тя е съпроводена от оглушителен тътен(гръмотевица), който е резултат от внезапното разширяване на въздуха поради високата температура и последващото го рязко свиване.

Положително или отрицателно заредени са:

95% от мълниите към земята са отрицателни по отношение на земята. Когато се появи положителна мълния, то това е в края на активния живот на буреносен облак и единична искра може да разреди целия горен положително зареден център с мълния от невероятна сила. Казано с две думи, положителните мълнии са по-редки и от друга страна по-страховити!

За гръмотевицата, обаче, нещата не са съвсем така!

Разпространението на звуковата вълна в земната атмосфера, която ние чуваме се движи само с 1300 км/ч приблизително, или с около 350 м/с.

Ето го решението: щом видите светкавица, бройте секундите, приблизително, разбира се, и щом чуете гръмотевицата спирате броенето. Така за 3 секунди умножено по 350 метра: мълнията е ударила на разстояние 900-1000 метра (приблизително един километър), на 5-тата секунда мълнията е ударила приблизително на 2 километра от вас и т.н.

При възникването на мълния, въздухът, който е и проводникът се нагорещява до 30 000 градуса по Целзий. Това е приблизително пет пъти повече от температура на Слънцето. Също това е и причината да виждаме светкавиците спокойно и през деня. Т.е. колкото по-гореща е материята толкова по-силно тя свети.

При избухването на мълния светлинният ефект, който ние виждаме с очите си наричаме Светкавица.

Поради по-лесното разпространение на светлината във въздуха често се забелязва само светлинния ефект (светкавицата), но не чуваме гръм (…гръмотевицата…). Това се случва, заради разсейването на звуковата вълна, която често изобщо не достига до наблюдаващият я човек.

Нагорещеният въздух се разширява взривообразно и предизвиква ударна вълна (взривен ефект), който ефект ние чуваме чрез ушите си и наричаме явлението гръмотевица. (…виж още за светкавицата…)

Ето една от причините, да защитите вашия дом, а именно взривния ефект! Това е истински взрив, способен да разруши всяка покривна конструкция на къща или да повреди покривите на блокове, халета, работилници…

Застрахователите документират безброй случаи на разрушени покриви, причинени от взривния ефект на мълнията.

Документирани се също и обичайни случай на изхвърлени от гръмотевица керемиди в съседните дворове и по тротоари!

Може ли човек да понесе няколко удара от мълния?
През 1918 г. мълния удря американския майор Симфорд и го сваля от коня му. Втори път това се случва през 1924 г. при риболов. Мълнията го настига трети път през 1930 г. при буря. Напълно парализираният Симфорд умира в болница. През 1934 г. мълния поразява надгробният му камък във Ванкувър. Лесничеят Рой Съливан попада в Книгата за рекорди „Гинес“, защото е преживял 7 пъти удари на мълнии между 1924 – 1977 г. Според филм заснет за канал „Дискавъри”, човек най-много удрян от мълнии е 23 пъти, нещастникът сложил сам край на живота си. Учените правили изследвания на ударени от мълния установили, че има трайна промяна в разпределението на топлината в тялото им. Причината за това е неизвестна, но се смята, че това е повода инцидента да се повтаря с едни и същи хора.

Има ли фобия към светкавиците?
Да, казва се Бронтофобия: Страх от гръм и от мълнии!

Безопасно ли е пътуването със самолет при буря?
Според статистиката мълниите попадат в самолетите три пъти годишно, но това рядко води до сериозни проблеми. Най-тежката катастрофа след мълния е през 1963 г. в щата Мериленд. Тогава се запалва горивото и машината избухва. Загиват 82 души. Съвременните самолети са надеждно защитени от мълниите!

А как стои въпросът с автомобилите?
Безопасни са, ако покривът е метален. Вътрешната облицовка от каучук и пластмаса е добра изолация и мълниите се плъзгат по металния външен корпус.

Може ли мълнията да прави нещо полезно?
Определено тя е красива. Възпята е от поети и увековечена от художници и фотографи. Също така регулира количеството на азота във въздуха. След удар от мълния електротехник от Северна Каролина напълно изгубва чувството си за студ. Сега той прекарва при отрицателни температури часове с летни дрехи и не изпитва никакъв дискомфорт. Някои слепци възвръщат зрението си, други повишават нивото на интелекта си. Все пак подобни експерименти не се препоръчват и не са доказани.

Какви са мерките за безопасност?
Ако сте в открита местност, стойте по-далеч от самотни дървета или високи сгради. Избягвайте хълмовете и възвишенията. По-безопасно е да застанете под група дървета, отколкото да сте в открита местност. Не говорете по телефон при буря, не докосвайте метални тръби, не ремонтирайте електропроводници.
А какво е кълбовидна мълния?
Прилича на кълбо, живее кратко, движи се с по метър в секунда. Прониква не само през отворени прозорци или врати, промъква се дори през малки цепнатини. Поведението й е непредсказуемо. Понякога изчезва, понякога се взривява. През 1978 г. група алпинисти са ударени от кълбовидна мълния. Тя проникнала в палатка с петима души и нападнала всеки от тях, прогаряйки спалните чували и телата им до костта.

Много е важно да се отбележи, че когато става въпрос за съизмеримост със стойността на сградата като цялостна конструкция, и предпазването й от пожар породен от попадение на мълния, то съпоставката на цената на мълниеотводната инсталация е пренебрежимо малка.

Монтажа на защита от свръхнапрежение в електроинсталацията на вашата сграда като второ ниво на защита (вътрешна) от непряко попадение на мълния не надминав половината от стойността на външната мълниеотводна инсталация.