Videoen High power line workers viser linjens service en levende højspændingstransmissionsledning. Når helikopteren nærmer sig linjen, strækker linjemanden sig ud med en metallisk stav, der er ledende forbundet med helikopteren, og en stående udledning vises mellem linjen og staven.
Hvad sker der? En betydelig mængde energi ser ud til at strømme mellem linjen og helikopteren, men der findes ikke et komplet kredsløb, fordi de to kroppe kun er forbundet med en enkelt leder. Nogle svar på relaterede spørgsmål antyder, at en enkelt leder ikke kan strømføre en person:
AC eller DC, du bliver kun elektrisk strøm, hvis strømmen passerer gennem din krop … Berøring af kun en ledning ad gangen giver strømmen ingen steder meget at gå. (Kilde)
Du får ikke et chok, medmindre du gennemfører kredsløbet til jorden. Dette er grunden til, at kraftledninger kan arbejdes på mens de er live, fra en helikopter. (Kilde)
Videoen gør det imidlertid klart, at en betydelig mængde energi strømmer. svaret hævder, at et legeme (f.eks. fugl), der nærmer sig en højspændingsledning, kun ville opleve en forbigående strøm:
[I] der er en potentiel forskel mellem ledningen og fuglen, og der ville være en (meget kortvarig) forbigående strøm, der svarer til elektrostatisk afladning, du føler, når du rører ved en genstand med elektrostatisk opladning. (Kilde)
Men udledningen i video ser ud til at opretholdes i stedet for kortvarig. En anden plakat siger, at udledningen er dødelig, og at den ledende stav er afgørende for linjernes sikkerhed:
[D] e den indledende udligningsproces [mellem helikopter og linje] ville dræbe [linjemændene], hvis buen gik gennem [hans] hjerte i stedet for den ledende [tryllestav]. (Kilde)
Nogle svar taler om kapacitans, høje elektriske felter og koronaudladning. Hvordan kan man forstå strømmen af elektromagnetisk energi og ladede partikler mellem de to kroppe, når helikopteren nærmer sig linjen?
Svar
Jeg forstår, at spørgsmålet er meget gammelt, men jeg synes, det er en virkelig godt spørgsmål og fortjener en afklaring i form af et andet svar.
Der er en anden video, der fremhæver processen bedre: https://www.youtube.com/watch?v=DPNK7bc2qvM
Hændelsessekvensen i videoen er som følger:
-
Staven er placeret i nærheden af strømlinjen, så en bue startes. https://www.youtube.com/watch?v=DPNK7bc2qvM & t = 128s
-
Buen forsvinder kun, når staven placeres på strømlinjen, også er en separat ledning fastspændt til strømlinjen mens staven stadig er på strømlinjen 1
-
Når arbejdet er udført, er staven på powerline 1 , og klemmen frakobles nu.
-
Når helikopteren og staven forlader kraftlinjen, skaber staven en bue igen! https://www.youtube.com/watch?v=DPNK7bc2qvM & t = 172s
Visse fakta er også klare:
-
Powerlines er vekselstrøm, så potentialet på powerline altid skifter
-
Før helikopter opretter forbindelse til kraftlinjen, er potentialet på helikopteren konstant (uanset hvilken statiske værdi der er).
-
Buen er til stede i begge tilfælde: når helikopteren ankommer, og når helikopteren forlader.
-
Arbejdere bærer Faradays bure
Så hvad der foregår er følgende:
-
Når helikopteren nærmer sig kraftlinjen, er der en potentiel forskel mellem de to (den ene er vekselstrøm, mens den anden er konstant).
-
Denne spænding inducerer en strøm. Det vil sige, at et stort antal elektroner suges ind i kraftlinjen fra helikopteren i en halv cyklus af AC. Derefter skubbes det enorme antal overskydende elektroner ind i helikopteren af kraftlinjen i anden halvcyklus af AC.
-
Denne strøm er altid der, mens helikopteren er tilsluttet, og arbejdet udføres. Der er ingen ægte “udligning” mellem helikopteren og kraftlinjen.Denne strøm går enten gennem tryllestaven eller gennem klemmen. Dette er tydeligt, når helikopteren afgår, og klemmen frakobles, da den samme bue produceres igen.
-
Arbejdstageren bærer dog et Faraday-bur, så denne strøm flyder gennem Faraday-buret snarere end gennem arbejderens krop. Med andre ord, mens kraftlinjen skubber stort antal elektroner frem og tilbage, venstre arm og højre arm af arbejderne er stadig udsat for det samme potentiale, så elektronerne bevæger sig faktisk ikke gennem arbejderens krop.
Fodnoter:
1 I videoen arbejdstager gør sit yderste for at holde tryllestaven lige på strømlinjen, når han tilslutter eller afbryder klemmen.
Kommentarer
- > ” Før helikopter opretter forbindelse til kraftlinjen, er potentialet på helikopteren konstant (uanset den statiske værdi er) ” Dette er ikke ‘ t helt sådan. Helikopterens potentiale afhænger af kraftlinjens potentiale og konduktivitetssituationen i luften mellem de to. Helikopter ‘ s potentiale er ikke ‘ t er lig med powerline ‘ s, medmindre de er i kontakt , men stadig helikopter ‘ s potentiale svinger med den samme frekvens og næsten samme fase som kraftlinjen ‘ s potentiale gør. Jo tættere et legeme er på kraftlinjen (uden ledende forbindelse), jo tættere er potentialet på kraftlinjen.
- @J á nLalinsk ý Ja, sådan noget: tinyurl.com/uwzmwgw
- @J á nLalinsk ý Jeg er principielt enig, men jeg synes, det er mere subtilt. 1) Luftnedbrydningsspænding er 3kV pr. Mm. For 345kV er det ca. 4 tommer, dvs. ingen ladninger forlader og kommer ind i helikopteren fra kraftlinjen, før den kommer meget tæt (og forlænger staven); 2) Hvis vi taler om ren kapacitiv kobling ved større afstande, så er alle 3 faser i kraftledningen koblet kapacitivt til helikopteren, hvor alle 3 står over for hinanden, indtil helikopteren igen kommer tæt på en af dem; Når det er sagt, tror jeg, du har ret: helikopteren får noget vekselstrøm, selv før forbindelsen.
Svar
helikopter og kraftledningerne har forskellige potentialer, idet forskellen er så stor, at luften imellem bliver leder. Hvis du anvendte en sådan potentiel forskel på tværs af en linjearbejder, ville det sandsynligvis resultere i død. Du vil bemærke, at linjearbejderen holder en metalpæl, der har en “spids” ende. Dette øger det inducerede E-felt omkring punktet og øger dermed chancerne for, at luften bliver en leder omkring den spidse ende.
Du kan tænke på helikopteren som en kondensator (en enhed, der lagrer elektrisk ladning) hvis kapacitans er meget større end for en fugl, og det tager derfor meget mere ladning at få helikopterens spænding til at stige end for fuglen.
Når ladningen flyder mellem tryllestaven (forbundet til helikopteren) med et ledende kabel) og kraftledningen, som helikopteren oplader, så dens potentiale bevæger sig mod kraftledningens. Ingen væsentlig opladning gennem linjen fungerede, fordi det ser ud som om ikke-ledende handsker bæres. Mens dette sker, vil eventuelle skarpe kanter eller punkter på helikopteren muligvis begynde at gøre luften til en leder. Opladning fra helikopteren sprøjtes ud fra disse kanter og punkter, og dette kaldes corona eller lydløs udledning. Det er, hvad du hører, når du går under en kraftledning, og det er, hvad der kan forårsage interferens på din bilradio.
Til sidst er den potentielle forskel mellem kraftledningen og helikopteren lav nok til, at helikopteren kommer tæt nok, så linjearbejderen kan forbinde en ledende ledning mellem helikopteren og kraftledningen, så de og linjearbejderen forbliver på samme potentiale.
Kommentarer
- Tak Farcher, det hjælper, men jeg ‘ er stadig en smule forvirret over, hvordan udledningen opretholdes så længe. @The Photon påpegede, at der muligvis er en stor modstand i staven, som vil sænke strømmen og i det mindste delvist forklare den. Spiller det faktum, at linjen bærer vekselstrøm, en rolle? Med andre ord, er kapaciteten af helikopteren skiftevis ladet positiv og derefter negativ, med energi og elektroner ” sloshing ” frem og tilbage som reaktiv effekt?
- Jeg tror, det tager lang tid at udligne potentialerne, da noget af ladningen lækker væk fra helikopteren.
- @Shane Der er ingen ” sloshing ” i gang. Det sker kun, når du har en alternerende kilde. Ja, kondensatorer gemmer opladning, men det ‘ er så vidt denne analogi kan gå. Helikopteren lagrer opladning, ligesom du gør på en tør dag, når du rører ved en dørhåndtag og bemærker udladningen; det ‘ er en statisk ladning. Selvom du tog en opladet kondensator og afladede den pludselig, ville der ikke være nogen ” sloshing, ” det ville bare aflade i en retning, indtil den var væk. Jeg tror, at en modstand i tryllestaven helt ville forklare den lange varighed, selvom jeg ikke ‘ ikke kender mig selv, om det ‘ er i der.
- @PhilM Selvom det ‘ s AC?