El video Trabajadores de líneas eléctricas de alta tensión muestra a los linieros dando servicio una línea de transmisión de alto voltaje en vivo. Cuando el helicóptero se acerca a la línea, el liniero extiende una varilla metálica que está conectada de manera conductora al helicóptero y aparece una descarga permanente entre la línea y la varita.

Lineman acercándose a la línea de transmisión de alto voltaje en helicóptero

Descarga permanente entre la varilla y la línea eléctrica

¿Qué está pasando? Parece fluir una cantidad significativa de energía entre la línea y el helicóptero, pero no existe un circuito completo porque los dos cuerpos solo están conectados por un solo conductor. Algunas respuestas a preguntas relacionadas implican que un solo conductor «no puede electrocutar a una persona:

CA o CC, solo se electrocuta si pasa la corriente a través de tu cuerpo … Tocar solo un cable a la vez no le da a la corriente mucho adónde ir. (Fuente)

No recibirá una descarga a menos que complete el circuito a tierra. Es por eso que las líneas eléctricas se pueden trabajar en vivo, desde un helicóptero. (Fuente)

Sin embargo, el video deja en claro que fluye una cantidad significativa de energía. Otro La respuesta afirma que un cuerpo (por ejemplo, un pájaro) que se acerca a una línea de alto voltaje solo experimentará una corriente transitoria:

[I] inicialmente hay una diferencia de potencial entre el cable y el pájaro y habría una corriente transitoria (de muy corta duración) que es similar a la descarga electrostática que se siente cuando se toca un objeto con acumulación de carga electrostática. (Fuente)

Pero la descarga en el el video parece ser sostenido en lugar de efímero. Otro cartel afirma que la descarga es mortal y la varilla conductora es esencial para la seguridad de los linieros:

[E] l proceso inicial de ecualización [entre los helicóptero y línea] mataría [a los linieros] si el arco atravesara [su] corazón en lugar de la [varita] conductora. (Fuente)

Algunas respuestas hablan de capacitancia, campos eléctricos altos y descarga de corona. ¿Cómo se puede entender el flujo de energía electromagnética y partículas cargadas entre los dos? cuerpos cuando el helicóptero se acerca a la línea?

Respuesta

Entiendo que la pregunta es muy antigua, pero creo que es una buena pregunta y merece una aclaración en forma de otra respuesta.

Hay otro video que destaca mejor el proceso: https://www.youtube.com/watch?v=DPNK7bc2qvM

La secuencia de eventos en el video es la siguiente:

  1. La varita se coloca cerca de la línea eléctrica para que se inicie un arco. https://www.youtube.com/watch?v=DPNK7bc2qvM & t = 128s

  2. El arco desaparece solo cuando la varita se coloca en la línea eléctrica, también se sujeta un cable separado a la línea eléctrica mientras la varita todavía está en la línea eléctrica 1

  3. Una vez hecho el trabajo, la varita está en la línea eléctrica 1 y la abrazadera ahora se está desconectando.

  4. ¡Cuando el helicóptero y la varita abandonan la línea eléctrica, la varita crea un arco de nuevo! https://www.youtube.com/watch?v=DPNK7bc2qvM & t = 172s

Ciertos hechos también son claros:

  • Las líneas eléctricas son CA, por lo que el potencial en la línea eléctrica siempre está alternando

  • Antes de que el helicóptero se conecte a la línea eléctrica, el potencial en el helicóptero es constante (cualquiera que sea el valor estático).

  • El arco está presente en ambos casos: cuando el helicóptero llega y cuando el helicóptero se va.

  • Los trabajadores usan jaulas de Faraday

Entonces, lo que está sucediendo es lo siguiente:

  • A medida que el helicóptero se acerca a la línea eléctrica, hay una diferencia de potencial entre los dos (uno es CA mientras que el otro es constante).

  • Este voltaje induce una corriente. Es decir, una gran cantidad de electrones son absorbidos por la línea eléctrica desde el helicóptero en medio ciclo de CA. Luego, en el segundo semiciclo de CA, la línea eléctrica empuja la gran cantidad de electrones en exceso al helicóptero.

  • Esta corriente siempre está ahí mientras el helicóptero está conectado y el trabajo se está realizando. No hay una verdadera «ecualización» entre el helicóptero y la línea eléctrica.Esta corriente pasa por la vara o por la pinza. Esto es obvio cuando el helicóptero está partiendo y se desconecta la pinza ya que se vuelve a producir el mismo arco.

  • Sin embargo, el trabajador usa una jaula de Faraday por lo que esta corriente fluye a través de la jaula de Faraday en lugar de a través del cuerpo del trabajador. En otras palabras, mientras la línea eléctrica empuja una gran cantidad de electrones hacia adelante y hacia atrás, el brazo izquierdo y el brazo derecho del trabajador todavía están expuestos al mismo potencial, por lo que los electrones no se mueven realmente a través del cuerpo del trabajador.

Notas al pie:

1 En el video, El trabajador hace el mayor esfuerzo para mantener la varita en la línea eléctrica cuando está conectando o desconectando la pinza.

Comentarios

  • > » Antes de que el helicóptero se conecte a la línea eléctrica, el potencial en el helicóptero es constante (sea cual sea el valor estático) » Esto no es ‘ tan cierto. El potencial del helicóptero depende del potencial de la línea eléctrica y la situación de conductividad en el aire entre los dos. El potencial del helicóptero ‘ s no ‘ t es igual a la línea eléctrica ‘ s a menos que estén en contacto , pero todavía el potencial del helicóptero ‘ oscila con la misma frecuencia y casi la misma fase que el potencial de la línea eléctrica ‘. Cuanto más cerca esté un cuerpo de la línea eléctrica (sin conexión de conducción), más cercano será su potencial al de la línea eléctrica.
  • @J á nLalinsk ý Sí, algo como esto: tinyurl.com/uwzmwgw
  • @J á nLalinsk ý Estoy de acuerdo en principio, pero creo que es más sutil. 1) El voltaje de ruptura del aire es de 3 kV por mm. Para 345kV, es de aproximadamente 4 pulgadas, es decir, no hay cargas que entran y salen del helicóptero desde la línea eléctrica hasta que se acerca mucho (y extiende la varilla); 2) Si hablamos de acoplamiento capacitivo puro a mayores distancias, entonces las 3 fases de la línea eléctrica se acoplan capacitivamente al helicóptero con las 3 opuestas entre sí hasta que el helicóptero vuelve a acercarse a una de ellas; Habiendo dicho eso, creo que tienes razón: el helicóptero recibe algo de CA incluso antes de la conexión.

Responder

El El helicóptero y las líneas eléctricas tienen potenciales diferentes, la diferencia es tan grande que hace que el aire entre ellos se convierta en un conductor. Si aplicara tal diferencia de potencial en un trabajador de línea probablemente resultaría en la muerte. Notará que el trabajador de la línea sostiene una estaca de metal que tiene un extremo «puntiagudo». Esto aumenta el campo E inducido alrededor del punto y, por lo tanto, aumenta las posibilidades de que el aire se convierta en un conductor alrededor del extremo puntiagudo.

Puede pensar en el helicóptero como un condensador (un dispositivo que almacena carga eléctrica) cuya capacitancia es mucho mayor que la de un pájaro, por lo que se necesita mucha más carga para hacer que el voltaje del helicóptero aumente que para el pájaro.

A medida que la carga fluye entre la varilla (conectada al helicóptero por un cable conductor) y la línea eléctrica que el helicóptero carga para que su potencial se mueva hacia el de la línea eléctrica. No funcionó ninguna carga significativa a través de la línea porque parece que se usan guantes no conductores. Mientras esto sucede, cualquier borde o punto afilado en el helicóptero posiblemente comenzará a hacer que el aire sea un conductor. La carga del helicóptero se rociaría desde estos bordes y puntos y esto se llama corona o descarga silenciosa. Es lo que escuchas cuando caminas debajo de una línea eléctrica y es lo que puede producir interferencia en la radio de tu auto.

Eventualmente, la diferencia de potencial entre la línea eléctrica y el helicóptero es lo suficientemente baja como para que llegue el helicóptero. lo suficientemente cerca para que el trabajador de la línea pueda conectar un cable conductor entre el helicóptero y la línea eléctrica para que ellos y el trabajador de la línea permanezcan al mismo potencial.

Comentarios

  • Gracias Farcher, eso ayuda, pero ‘ todavía estoy un poco confundido sobre cómo se mantiene la descarga durante tanto tiempo. @The Photon señaló que puede haber una gran resistencia en la varita, lo que ralentizaría la corriente y, al menos, lo explicaría parcialmente. ¿El hecho de que la línea lleve aire acondicionado influye? En otras palabras, ¿la capacitancia del helicóptero se carga alternativamente en positivo y luego en negativo, con energía y electrones » chapoteando » hacia adelante y hacia atrás? como potencia reactiva?
  • Creo que se necesita mucho tiempo para igualar los potenciales dado que parte de la carga se escapará del helicóptero.
  • @Shane No hay » sloshing » en marcha. Eso solo sucede cuando tienes una fuente alterna. Sí, los condensadores almacenan carga, pero eso ‘ s hasta donde llega esa analogía. El helicóptero está almacenando carga, al igual que lo hace en un día seco cuando toca el pomo de una puerta y nota la descarga; es ‘ una carga estática. Incluso si tomara un capacitor cargado y lo descargara de repente, no habría » salpicaduras, » simplemente se descargaría en una dirección hasta que se fue. Creo que una resistencia en la varita explicaría completamente la larga duración, aunque no ‘ no sé si es ‘ s en allí.
  • @PhilM Incluso si ‘ es AC?

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *