Dlaczego burze burzą moc?

13

To nie jest tak, że piorun uderza w druty. Z całą pewnością cały aparat jest wodoszczelny. Co powoduje przerwy w dostawie prądu podczas burzy?

Kok
źródło
18
Jak myślisz, dlaczego błyskawica nie uderza w przewody?
Connor Wolf,
4
W rzeczywistości piorun uderza w linie przesyłowe. Jednak większość linii przesyłowych jest wyposażona w ochronny przewód uziemiający, który biegnie nad przewodami trójfazowymi. Chroni to linię przesyłową w taki sam sposób, jak piorunochron - ponieważ jest to najwyższy przewodzący obiekt, który łączy ziemię (i stąd najbardziej atrakcyjny cel dla błyskawicy).
Li-aung Yip

Odpowiedzi:

21

Biorąc pod uwagę liczbę uderzeń pioruna w linie energetyczne lub w ich pobliżu, moc wydzielana w wyniku jednego jest w rzeczywistości dość rzadka. Napowietrzne linie energetyczne mają kable, które biegną nad nimi głównie w celu wyłapywania uderzeń pioruna. Kabel ten jest następnie okresowo uziemiany na biegunach.

Błyskawica jest ogromnym skokiem prądu, a czasem coś się dzieje. Ochrona przed każdym ostatnim piorunem jest nieopłacalna, dlatego systemy są zaprojektowane tak, aby wytrzymywały większość uderzeń pioruna. Jednak właściwe trafienie we właściwe miejsce we właściwym czasie może nadal powodować nadmierne natężenie prądu w miejscu, które wyzwala wyłącznik, który na pewien czas wyłącza moc. Wyłączniki na pośrednich liniach dystrybucyjnych zwykle resetują się po kilku sekundach kilka razy z rzędu. Właśnie dlatego istnieje większe prawdopodobieństwo, że moc spadnie na kilka sekund po uderzeniu pioruna, niż prawdziwa awaria, którą załoga musi wyjść i naprawić, co zajmie od 10 do 10 minut.

Rzeczywiste przerwy z powodu wyładowań atmosferycznych są bardziej prawdopodobne z powodu wyładowań atmosferycznych powodujących upadek gałęzi drzewa na linię pośrednią, która następnie zwiera linię i powoduje zadziałanie wyłącznika. Duże linie przesyłowe wysokiego napięcia są dość dobrze chronione przed wyładowaniami atmosferycznymi i bardzo rzadko słyszysz o awarii spowodowanej ich uderzeniem. Zwykle przerwy w dostawie prądu są niewielkie geograficznie, ponieważ są to pośrednie źródła zasilania (kilka kV do kilku 10 kV), które są wywoływane przez gałęzie drzew i tym podobne.

Olin Lathrop
źródło
Doskonały punkt na gałęziach drzew. Napisałem swoją odpowiedź, myśląc przez cały czas, że brakuje mi czegoś prostszego.
TheFuzzyGiggler
@TheFuzzyGiggler: Tak, niestety elementy takie jak silny wiatr mogą zniszczyć coś w rodzaju kilkudziesięciu drzew wzdłuż linii energetycznej, a niektóre z nich po prostu zerwą przewody. Często zdarza się to na obszarach wiejskich na liniach 6–10 kilowoltów - jedna burza może zniszczyć kilka wiosek (po sto domów).
sharptooth
1
Moi rodzice dostali nadmiernego napięcia, gdy linia zasilająca wysokiego napięcia spadnie na linię zasilającą o niższym napięciu. Wnętrze skrzynki bezpieczników było czarne; plastikowa część wtyczki jednej lampy została wysłana kilka cali od ściany, podczas gdy metalowe bolce pozostały w gnieździe. Żarówka została pęknięta w pobliżu podstawy, a gniazdo lampy i podstawa żarówki zakończyły się razem z około 1/16 "x3 / 8" szczeliną równoległą do gwintów. Paskudne rzeczy.
supercat
@supercat Dawno temu konto tutaj powiedziało na telefonie zeskakującym ze ściany, kiedy linie 11kV zostały upuszczone na linie telefoniczne. | Znajomi kazali robakom czołgać się z ziemi, a ZIMNA woda gotowała się w rurach, gdy odwrócono biegunowość zasilania 230VAC :-). Bezpieczniki na słupie i w głównym budynku nie zadziałały. Więc może tylko kilka dziesiątych kW.
Russell McMahon
11

W rzeczywistości błyskawica uderza w linie, ale mają ochronę odgromową, która zrzuca ją na ziemię.

Najprawdopodobniej zastanawiasz się nad prądem indukowanym. Linie energetyczne działają jak antena, a uderzenia pioruna powodują zakłócenia elektromagnetyczne w szerokim zakresie częstotliwości.

Podobnie jak nadajnik stacji radiowej indukuje prąd w odbiornikach radiowych, tak samo dzieje się z liniami energetycznymi podczas uderzenia pioruna.

Indukowany prąd może być chwilowo BARDZO duży, a czasem wystarcza, aby wysadzić transformator lub wyłącznik na liniach.

W każdym razie jest to prosta odpowiedź, jeśli naprawdę jesteś zainteresowany, kryje się za tym fizyka.

TheFuzzyGiggler
źródło
4

Pozostałe odpowiedzi obejmują główne punkty, jednak istnieje kilka innych drobnych czynników:

Uderzenie pioruna, które nie uderza w linie elektroenergetyczne, może nadal zwiększać lokalny potencjał uziemienia, być może odsuwając go wystarczająco daleko od „nienaruszonych” linii energetycznych, które uruchamiają różne systemy.

Fale EMF / radiowe mogą indukować prądy na wiele rzeczy, uderzenie pioruna jest ogromny przemijający, że zostanie wybrana przez cokolwiek z drutu w nim - w tym linii energetycznych i telefonicznych (które wyglądają dużo jak ogromne anteny w zakresie RF , a ogromne anteny są bardzo wrażliwe ).

Ponadto doświadczenie z sieci telefonicznej z pierwszej ręki pokazuje, że jakakolwiek duża sieć drutów nawiniętych na wieś (nad lub pod ziemią) będzie działała jak magnes błyskawicy, ponieważ jest bardziej przewodząca niż większość reszty wsi, dlatego oferuje naprawdę atrakcyjna droga do wszelkich zbłąkanych elektronów, a ponadto zwykle prowadzi gdzieś daleko, z bardziej atrakcyjnym potencjałem do skierowania się.

Ponadto ktoś gdzieś zawsze połączy część twojej sieci z ładną, dużą, wysoką rzeczą, czy to słup telefoniczny, pylon, latarnia, wieża telefonu komórkowego itp. Itp.

John U
źródło