Videoclipul Lucrători de linie electrică înaltă arată serviciile de deservire o linie de transmisie de înaltă tensiune sub tensiune. Pe măsură ce elicopterul se apropie de linie, linemanul se întinde cu o baghetă metalică care este conectată conductiv la elicopter și apare o descărcare în picioare între linie și baghetă.
Ce se întâmplă? O cantitate semnificativă de energie pare să curgă între linie și elicopter, dar nu există un circuit complet, deoarece cele două corpuri sunt conectate doar de un singur conductor. Unele răspunsuri la întrebări conexe implică faptul că un singur conductor nu poate „electrocuta o persoană:
AC sau DC, veți fi electrocutat doar dacă curentul trece prin corpul tău … Atingerea unui singur fir la un moment dat nu permite curentului să meargă nicăieri. (Sursă)
Nu veți primi un șoc decât dacă completați circuitul la masă. Acesta este motivul pentru care liniile electrice pot fi lucrate în timp real, de la un elicopter. (Sursă)
Cu toate acestea, videoclipul arată clar că o cantitate semnificativă de energie curge. Un alt răspunsul susține că un corp (de exemplu, o pasăre) care se apropie de o linie de înaltă tensiune ar experimenta doar un curent tranzitoriu:
[I], în mod esențial, există o diferență de potențial între sârmă și pasăre și ar exista un curent tranzitoriu (foarte scurt) care este similar cu descărcarea electrostatică pe care o simți când atingi un obiect cu acumulare de sarcină electrostatică. (Sursă)
Dar descărcarea în videoclipul pare a fi susținut în loc de scurtă durată. Un alt afiș afirmă că descărcarea este mortală și bagheta conductoare este esențială pentru siguranța linemenilor:
[T] procesul inițial de egalizare [între elicopterul și linia] ar ucide [linemenii] dacă arcul ar trece prin inima [lui] în loc de [bagheta] conducătoare. (Sursa)
Unele răspunsuri vorbesc despre capacitate, câmpuri electrice ridicate și descărcare coronală. Cum se poate înțelege fluxul de energie electromagnetică și particulele încărcate între cele două corpuri pe măsură ce elicopterul se apropie de linie?
Răspuns
Înțeleg că întrebarea este foarte veche, dar cred că este întrebare bună și merită o clarificare sub forma unui alt răspuns.
Există un alt videoclip care evidențiază mai bine procesul: https://www.youtube.com/watch?v=DPNK7bc2qvM
Secvența evenimentelor din videoclip este după cum urmează:
-
Bagheta este plasată în apropierea liniei de alimentare, astfel încât să se inițieze un arc. https://www.youtube.com/watch?v=DPNK7bc2qvM & t = 128s
-
Arcul dispare numai atunci când bagheta este plasată pe linia de alimentare, de asemenea, un fir separat este prins de linia de alimentare în timp ce bagheta este încă pe linia de alimentare 1
-
Odată ce lucrarea este terminată, bagheta se află pe linia de alimentare 1 și clema este acum deconectată.
-
Pe măsură ce elicopterul și bagheta părăsesc linia electrică, bagheta creează din nou un arc! https://www.youtube.com/watch?v=DPNK7bc2qvM & t = 172s
Anumite fapte sunt, de asemenea, clare:
-
Liniile electrice sunt de curent alternativ, deci potențialul de pe linia de curent alternează întotdeauna
-
Înainte ca elicopterul să se conecteze la linia electrică, potențialul elicopterului este constant (indiferent de valoarea statică).
-
Arcul este prezent în ambele cazuri: când elicopterul ajunge și când elicopterul pleacă.
-
Muncitorii poartă cuști Faraday
Deci, ceea ce se întâmplă este următorul:
-
Pe măsură ce elicopterul se apropie de linia electrică, există o diferență de potențial între cele două (unul este AC, iar altul este constant).
-
Această tensiune induce un curent. Adică, un număr imens de electroni sunt aspirați în linia electrică din elicopter într-un semiciclu de curent alternativ. Apoi, în cel de-al doilea semiciclu de curent alternativ, numărul mare de electroni în exces este împins în elicopter de linia electrică.
-
Acest curent este întotdeauna acolo când elicopterul este conectat și se lucrează. Nu există o „egalizare” adevărată între elicopter și linia electrică.Acest curent trece fie prin baghetă, fie prin clemă. Acest lucru este evident atunci când elicopterul pleacă și clema este deconectată, deoarece același arc este produs din nou.
-
Cu toate acestea, lucrătorul poartă o cușcă Faraday, astfel încât acest curent curge prin cușca Faraday mai degrabă decât prin corpul lucrătorului. Cu alte cuvinte, în timp ce linia electrică împinge un număr mare de electronii înainte și înapoi, brațul stâng și brațul drept al lucrătorului sunt încă expuși aceluiași potențial, astfel încât electronii nu se mișcă de fapt prin corpul lucrătorului.
Note de subsol:
1 În videoclip, lucrătorul depune efortul maxim pentru a menține bagheta chiar pe linia de alimentare atunci când conectează sau deconectează clema.
Comentarii
- > ” Înainte ca elicopterul să se conecteze la linia electrică, potențialul elicopterului este constant (indiferent de valoarea statică) ” Acest lucru nu este ‘ chiar așa. Potențialul elicopterului depinde de potențialul liniei electrice și situația de conductivitate în aer dintre cei doi. Elicopterul ‘ nu este potențial ‘ t egal cu linia de alimentare ‘ decât dacă sunt în contact , dar totuși potențialul elicopterului ‘ oscilează cu aceeași frecvență și aproape aceeași fază pe care o face potențialul liniei de alimentare ‘. Cu cât un corp este mai aproape de linia electrică (fără a efectua conexiunea), cu atât potențialul său este mai aproape de cel al liniei electrice.
- @J á nLalinsk ý Da, ceva de genul acesta: tinyurl.com/uwzmwgw
- @J á nLalinsk ý Sunt de acord în principiu, dar cred că este mai subtil. 1) Tensiunea de rupere a aerului este de 3kV per mm. Pentru 345kV, este de aproximativ 4 inci, adică nu pleacă nici o sarcină și nu intră în elicopter de la linia electrică până când se apropie foarte mult (și extinde bagheta); 2) Dacă vorbim despre cuplarea capacitivă pură la distanțe mai mari, atunci toate cele 3 faze ale liniei electrice sunt cuplate capacitiv la elicopter, toate fiind opuse între ele până când elicopterul se apropie din nou de una dintre ele; Acestea fiind spuse, cred că aveți dreptate: elicopterul primește o alternativă de curent alternativ chiar înainte de conectare.
Răspuns
elicopterul și liniile electrice sunt la potențiale diferite, diferența fiind atât de mare încât să facă ca aerul din mijloc să devină conductor. Dacă ați aplica o astfel de diferență de potențial pentru un lucrător de linie, aceasta ar duce probabil la deces. Veți observa că lucrătorul de linie ține o miză metalică care are un capăt „ascuțit”. Acest lucru mărește câmpul E indus în jurul punctului și, astfel, crește șansele ca aerul să devină conductor în jurul capătului ascuțit.
Vă puteți gândi la elicopter ca la un condensator (un dispozitiv care stochează sarcina electrică) a cărei capacitate este mult mai mare decât cea a unei păsări și, prin urmare, este nevoie de mult mai multă sarcină pentru a crește tensiunea elicopterului decât pentru pasăre.
Pe măsură ce sarcina curge între baghetă (conectată la elicopter printr-un cablu conductor) și linia electrică, elicopterul se încarcă astfel încât potențialul său să se deplaseze spre cel al liniei electrice. Nu a funcționat nicio încărcare semnificativă prin linie, deoarece se pare că sunt purtate mănuși neconductoare. În timp ce acest lucru se întâmplă, orice margini sau puncte ascuțite de pe elicopter vor începe să facă din aer un conductor. Încărcarea din elicopter ar fi stropită de pe aceste margini și puncte și aceasta se numește coroană sau descărcare silențioasă. Este ceea ce auzi când mergi sub o linie electrică și este ceea ce poate produce interferențe la radioul auto.
În cele din urmă, diferența de potențial dintre linia electrică și elicopter este suficient de mică pentru ca elicopterul să vină. suficient de aproape, astfel încât lucrătorul de linie să poată conecta un fir conductor între elicopter și linia de alimentare, astfel încât aceștia și lucrătorul de linie să rămână la același potențial.
Comentarii
- Mulțumesc Farcher, asta ajută, dar ‘ sunt încă puțin confuz cum se menține descărcarea atât de mult timp. @The Photon a subliniat că poate exista un rezistor mare în baghetă, care ar încetini curentul și ar explica-l cel puțin parțial. Faptul că linia poartă AC joacă un rol? Cu alte cuvinte, capacitatea elicopterului este încărcată alternativ pozitivă și apoi negativă, cu energie și electroni ” sloshing ” înainte și înapoi ca putere reactivă?
- Cred că este nevoie de mult timp pentru a egaliza potențialul, dat fiind că o parte din sarcină se va scurge departe de elicopter.
- @Shane Nu există ” sloshing ” în desfășurare. Acest lucru se întâmplă numai atunci când aveți o sursă alternativă. Da, condensatoarele stochează încărcătura, dar ‘ este cât se poate de analogică. Elicopterul stochează încărcătura, la fel cum o faci într-o zi uscată când atingi un clanță și observi descărcarea; ‘ este o încărcare statică. Chiar dacă ați lua un condensator încărcat și l-ați descărcat dintr-o dată, nu ar exista ” sloshing, ” s-ar descărca în o direcție până când a dispărut. Cred că o rezistență în baghetă ar explica complet durata lungă, deși nu ‘ mă știu dacă ‘ este sau nu în acolo.
- @PhilM Chiar dacă este ‘ AC?