Dlaczego linie wysokiego napięcia syczą, gdy pada deszcz?

24

Pewnego dnia, gdy wracałem do domu, zauważyłem, że linie wysokiego napięcia (jak sądzę, 200 kv) biegnące tutaj syczą w deszczu. Co powoduje, że syczą?

pfyon
źródło
Buzz czy tssss ? Linie są zwykle dość ciepłe, więc mogą szybko odparować wodę, która na nich spada.
Nick T
Masz rację, to było raczej „syczenie”. Edytowane
pfyon
te ptaki muszą mieć twarde stopy
Matt Williamson,
czy to są duże złe linie biegowe? ile przewodników?
JustJeff,
3
@Matt Jako miłośnik elektroniki i ptaków, skomentuję, że ptaki w rzeczywistości mają twarde stopy. Ich rogowacenie jest najbardziej zewnętrzną warstwą skóry; łuski keratynowe. Warto zauważyć, że ptaki unikają linii wysokiego napięcia, gdy są niewygodne z powodu temperatury, pola elektrycznego itp. Niektóre ptaki wyczuwają kierunek magnetycznie ( magnetocepcja ), a linie wysokiego napięcia prawdopodobnie zakłócają to poczucie.
JYelton,

Odpowiedzi:

16

Częściowe wyładowania wysokiego napięcia na izolatorach.

mikeselectricstuff
źródło
Co to jest częściowe rozładowanie?
pingswept,
@Nick T - ładny link!
JustJeff,
8
Nie zamierzam głosować za odpowiedzią składającą się tylko z 7 słów, jakkolwiek poprawnych. Przydałoby się nieco więcej wyjaśnień.
stevenvh,
OP nie powiedział, że syk był tylko na izolatorach. Jeśli są to linie wysokiego napięcia, same kable nie byłyby izolowane. Spodziewałbym się również, że linie energetyczne nie będą miały problemów z PD. Z tego samego artykułu: „Zapobieganie i wykrywanie PD są niezbędne, aby zapewnić niezawodne, długotrwałe działanie urządzeń wysokiego napięcia wykorzystywanych przez zakłady energetyczne”.
RJR
14

Nauczono mnie, że wynika to z efektu Corony. Zasadniczo linie energetyczne jonizują powietrze wokół nich, powodując słyszalny szum, a także spustoszenie w widmie EM. Właśnie dlatego linie i transformatory o naprawdę wysokim napięciu czasami mają wokół siebie delikatną aurę.

Zasadniczo efekt jest niepożądany, ponieważ okrada linie przesyłowe energii (szum / światło / ciepło rozprasza energię), dlatego wytwarzanych jest wiele urządzeń, które próbują zatrzymać ten efekt.

Artykuł w Wikipedii poświęci temu tematowi znacznie więcej sprawiedliwości, niż mogę.

mjcarroll
źródło
Jeśli to z tego powodu, czy nie słyszę szumu / szumu, czy pada deszcz, czy nie?
pfyon
2
Wydaje mi się, że bardziej prawdopodobne było to w wilgotnym powietrzu, ale nie jestem tego pewien.
mjcarroll,
10

Jak dotąd dobre odpowiedzi, ale pracuję z liniami energetycznymi i chcę włożyć moje dwa centy.

Nie jest to technicznie częściowe rozładowanie; czasami możesz słyszeć trzask wyładowania koronowego. Przyznaję, że zjawisko jest powiązane, ale to nie to samo.

Zobacz, wszystkie nieizolowane linie pokazują koronę. To nic wielkiego, dopóki nie zmierzysz się z dość wysokim napięciem. Gdy napięcie zmienia się z bardzo dużego dodatniego na bardzo duży ujemny, powietrze wokół niego ulega jonizacji, więc około 50 lub 60 razy na sekundę zmienia kierunek. Jest to normalny szum sieci omówiony w innej odpowiedzi.

Woda jest o wiele cięższa od powietrza i równie łatwo jonizuje. Tak więc w deszczowy lub wilgotny dzień korona pulsuje w niej wodą. Daje to pęd, więc cięższe cząsteczki wody przemieszczają się dalej. Ale one same są zjonizowane, co oznacza, że ​​mogą zjonizować więcej powietrza, niż normalnie linia mogłaby osiągnąć samodzielnie, a zjonizowane powietrze przewodzi.

I prawie zawsze 3 z tych linii są bardzo blisko siebie. Dźwięk, który słyszysz, to miliony maleńkich wyładowań elektrostatycznych ze wszystkich naładowanych cząstek wody oddziałujących ze sobą z pobliskimi liniami lub uziemionymi obiektami. To właściwie najgorszy czas, aby znaleźć się w pobliżu; powietrze ma być ich izolatorem iw tym momencie to też nie działa.

Czasami gołym okiem widać pełną koronę; wygląda jak odrobina światła czołgającego się po linii. Jeśli robi się naprawdę źle, zobaczysz chwilową linię do linii lub linię do ziemi, która wygląda dokładnie jak prawdziwa błyskawica, po prostu nie z nieba.

Sean Boddy
źródło
8

Zrobią to, kiedy też nie będzie padać. Nazywa się to szumem sieci . Linie elektroenergetyczne przenoszą napięcie przemienne o częstotliwości 50 lub 60 Hz, która znajduje się w dolnym końcu słyszalnego zakresu większości ludzi. W obecności pola elektromagnetycznego (takiego jak wytwarzane przez prąd przemienny) cząsteczki materiałów ferromagnetycznych (metalowe przewody wewnątrz linii energetycznych) nie tylko będą próbować ustawić się w linii, ale czasem zmienią lub zniekształcą swój kształt, jeśli zastosowany potencjał jest wystarczająco silny. To wyrównanie / zmiana kształtu może powodować zderzenia między cząsteczkami składającymi się z linii energetycznych, które przy wystarczającej ich liczbie mogą być słyszalne przez obserwatora.

Joel B.
źródło
3
... ale jeśli robi się to denerwujące, możesz pomyśleć o tym jak o milionie elektronów klaszczących w dłonie i kibicujących ci w drodze do domu
Joel B
zgodnie z moim komentarzem do mjcarroll, dlaczego słyszę szum / szum tylko wtedy, gdy pada deszcz?
pfyon
@pfyon - Mogę się domyślać, że chociaż deszcz hałasuje, zagłusza również znacznie więcej hałasu otoczenia, takiego jak szeleszczące liście lub wysoka trawa, obciążając i tłumiąc hałas. Dźwięk wiązki suchych liści można zintegrować w jeden głośny hałas otoczenia. Chodzę na szlak Appalachów i zawsze jest jedno miejsce, w którym przechodzimy pod liniami energetycznymi i słyszę je, nawet gdy nie pada deszcz. Ponadto, gdy pada deszcz, powietrze jest bardziej nasycone parą wodną (dzięki czemu jest mniej pustej próżni) i najprawdopodobniej może dalej przenosić dźwięk.
Joel B,
6

Domyślam się, że wiszące kropelki wody mogą powodować wyładowania koronowe. Korona jest zwykle najgorsza w miejscach ostrzejszych krzywizn, gdzie gradient pola elektrycznego jest najbardziej intensywny. Wyższe napięcia, takie jak 200 kV, o których wspominasz, sprawiłyby, że jest to bardziej wyraźne.

JustJeff
źródło
Pobiłeś mnie do tego o minutę. Twoje zdrowie.
mjcarroll
0

Istnieje kilka przyczyn, ale najczęstszym jest wyładowanie wysokiego napięcia wzdłuż zanieczyszczenia powierzchni izolatorów. Ma to charakterystyczny szum „syczący”, podczas gdy większość innych fenonomonów generuje hałas przede wszystkim na częstotliwości linii lub drugiej harmonicznej.

Podczas suchej pogody kurz gromadzi się na izolatorach i zawsze zawiera pewną ilość soli. Gdy pogoda staje się wilgotna, do mieszanki dostaje się wystarczająca ilość wody, aby mogła ona przewodzić, więc zaczynają płynąć małe ilości prądu. Gdy to nastąpi, wszelkie substancje organiczne na bieżącej ścieżce szybko ulegają zwęgleniu, a łuk staje się mniej lub bardziej trwały (ulewny deszcz zmyje izolatory, a cykl zaczyna się od nowa)

Szczyt hałasu wyładowań syczących jest ultradźwiękowy, dlatego wykrywanie położenia rzeczywistego łuku odbywa się za pomocą małego mikrofonu parabolicznego z wizjerem. (patrz http://www.arrl.org/files/file/Technology/PLN/Ultrasonic_Pinpointer.pdf na przykład)

Syczenie, które słyszysz, jest najmniejsze. Szynki radiowe Łuki nienawiści, ponieważ generują dużo zakłóceń radiowych - dlatego są najbardziej entuzjastycznymi nabywcami / konstruktorami ultradźwiękowych lokalizatorów łuku.

Nagromadzenie pyłu jest głównym powodem, dla którego izolatory wysokiego napięcia nie są gładkie - typowa konstrukcja „stosu dysków” sprawia, że ​​bardzo trudno jest zgromadzić wystarczającą ilość pyłu, aby pozwolić przepływowi prądu w wilgotnych warunkach, dlatego łuk elektryczny na bazie pyłu zwykle występuje tylko na słupach o napięciu 11 kV lub niższych, gdzie izolatory są znacznie prostsze.

Efekty koronowe zwykle występują tylko na liniach bardzo wysokiego napięcia (powyżej 220 kV)

stoatwblr
źródło