Tại sao đường dây điện cao thế rít lên khi trời mưa?

Tôi nhận thấy khi đi bộ về nhà vào một ngày khác, những đường dây điện cao thế (200kv tôi tin) chạy qua đây đang rít lên trong cơn mưa. Điều gì đang khiến họ rít lên?

Phóng điện một phần điện áp cao trên các chất cách điện.

Tôi được dạy rằng điều này là do hiệu ứng Corona. Về cơ bản, các đường dây điện làm ion hóa không khí xung quanh chúng, gây ra tiếng kêu có thể nghe được, cùng với sự tàn phá trong phổ EM. Đây là lý do tại sao các đường dây điện áp cao và máy biến áp đôi khi sẽ có một luồng điện nhẹ xung quanh chúng.

Nói chung, hiệu ứng là không mong muốn, vì nó cướp đi các đường truyền năng lượng (hum / light / Heat tản năng lượng), vì vậy rất nhiều thiết bị được sản xuất để thử và dừng hiệu ứng này.

Các bài viết trên Wikipedia sẽ làm chủ đề này lý nhiều hơn tôi có thể.

Công cụ tốt trong các câu trả lời cho đến nay, nhưng tôi làm việc với các đường dây điện và muốn đưa vào hai xu của mình.

Đây không phải là xả một phần về mặt kỹ thuật; đôi khi bạn có thể nghe thấy tiếng nổ của thứ thường được gọi là phóng điện corona. Tôi thừa nhận hiện tượng này có liên quan, nhưng nó không giống nhau.

Xem, tất cả các dòng không cách nhiệt cho thấy corona. Nó chỉ không phải là một vấn đề lớn cho đến khi bạn đang đối phó với một điện áp khá cao. Khi điện áp chuyển từ cực dương sang cực âm rất lớn, không khí xung quanh nó bị ion hóa, do đó khoảng 50 hoặc 60 lần một giây, nó chuyển hướng. Đây là chính hum bình thường thảo luận trong một câu trả lời khác.

Nước nặng hơn nhiều so với không khí và dễ bị ion hóa. Vì vậy, vào một ngày mưa hoặc ẩm ướt, corona đang đập với nước trong đó. Điều này mang lại cho nó động lượng, vì vậy các hạt nước nặng hơn đi ra xa hơn. Nhưng bản thân chúng bị ion hóa, điều đó có nghĩa là chúng có thể ion hóa nhiều không khí hơn dòng thường có thể tự mình tiếp cận và không khí bị ion hóa là dẫn điện.

Và hầu như luôn có 3 dòng này khá gần nhau. Âm thanh bạn nghe thấy là một triệu lần phóng tĩnh điện nhỏ xíu từ tất cả các hạt nước tích điện tương tác với nhau bằng các đường gần đó hoặc các vật được nối đất. Đây thực sự là thời gian tồi tệ nhất để ở bất cứ nơi nào gần họ; không khí được coi là chất cách điện của chúng, và tại thời điểm đó nó cũng không hoạt động.

Thỉnh thoảng bạn có thể thấy một corona phóng điện hoàn toàn bằng mắt thường; Trông giống như một chút ánh sáng đang bò trên đường. Nếu nó trở nên thực sự tồi tệ, bạn sẽ thấy một đường thẳng nhất thời hoặc đường thẳng xuống đất, trông giống hệt như một tia sáng thực sự, không phải từ trên trời.

Họ thực sự sẽ làm điều đó khi trời không mưa. Nó được gọi là chính hum . Các đường dây điện mang điện áp xoay chiều ở mức 50 hoặc 60 Hz, ở mức thấp trong phạm vi âm thanh của hầu hết con người. Với sự có mặt của trường điện từ (giống như trường điện được tạo ra bởi nguồn điện xoay chiều), các phân tử vật liệu sắt từ (dây dẫn kim loại bên trong các đường dây điện) sẽ không chỉ cố gắng tự sắp xếp với trường mà đôi khi thay đổi hoặc làm biến dạng hình dạng của chúng nếu tiềm năng ứng dụng là đủ mạnh. Sự liên kết / thay đổi hình dạng này có thể gây ra sự va chạm giữa các phân tử bao gồm các đường sức mạnh, được cung cấp đủ cho chúng, có thể được nghe thấy bởi một người quan sát.

Dự đoán hoang dã của tôi sẽ là những giọt nước treo có thể gây ra phóng điện corona. Corona thường tệ nhất xung quanh các điểm có độ cong sắc nét hơn, trong đó độ dốc điện trường mạnh nhất. Điện áp cao hơn, như 200kV mà bạn đề cập, sẽ làm cho điều này rõ rệt hơn.

Có một số nguyên nhân nhưng phổ biến nhất là phóng điện áp cao dọc theo ô nhiễm bề mặt trên các chất cách điện. Điều này có tiếng ồn "rít" đặc trưng, ​​trong khi hầu hết các phenonomon khác tạo ra tiếng ồn chủ yếu ở tần số dòng hoặc sóng hài bậc 2.

Trong thời tiết khô, bụi tích tụ trên các chất cách điện và nó luôn chứa một lượng muối. Khi thời tiết ẩm ướt, đủ nước vào hỗn hợp để cho phép nó trở nên dẫn điện, do đó một lượng nhỏ dòng điện bắt đầu chảy. Một khi điều đó xảy ra, bất kỳ chất hữu cơ nào trong đường dẫn hiện tại sẽ nhanh chóng bị cacbon hóa và hồ quang trở nên vĩnh viễn ít nhiều (mưa lớn sẽ rửa sạch chất cách điện và chu kỳ bắt đầu lại)

Đỉnh cao của tiếng ồn phát ra tiếng rít là siêu âm, do đó, việc phát hiện vị trí của vòng cung thực tế được thực hiện bằng cách sử dụng micrô parabol nhỏ có kính ngắm. (xem http://www.arrl.org/files/file/Tĩ/PLN/Ult siêu_ininulum.pdf để biết ví dụ)

Tiếng rít bạn nghe là ít nhất của nó. Đài phát thanh ham ghét các cung vì chúng tạo ra nhiều nhiễu sóng vô tuyến - vì vậy chúng có xu hướng trở thành người mua / xây dựng nhiệt tình nhất của thiết bị định vị hồ quang siêu âm.

Sự tích tụ bụi là lý do chính khiến các chất cách điện điện áp cao không trơn tru - thiết kế "chồng đĩa" điển hình khiến cho bụi rất khó tích tụ để cho dòng chảy trong điều kiện ẩm ướt, vì vậy thường chỉ tìm thấy lớp phủ bụi trên 11kV hoặc cực căng thấp hơn, trong đó các chất cách điện có thiết kế đơn giản hơn nhiều.

Hiệu ứng Corona thường chỉ được tìm thấy trên các đường dây điện áp rất cao (trên 220kV)