Dlaczego łuk podczas łączenia podczas napraw wysokiego napięcia?

Podczas pracy na liniach wysokiego napięcia za pomocą śmigłowca technik „przymocuje” stalową różdżką zwaną hot-stick. Podczas tego procesu łuk jest prowadzony od linii do różdżki. Skoro helikopter unosi się dosłownie i elektrycznie, dlaczego istnieje potencjał między linią a różdżką?

Domyślam się, że z powodu przemiennego prądu elektrycznego w linii elektroenergetycznej występuje zatem przemienne rozszerzające się i zapadające się pole magnetyczne obecne w pobliżu śmigłowca. Powoduje to polaryzację ładunku w ramie śmigłowca o 180 stopni poza fazę z prądem, a zatem występuje przyciąganie elektryczne, które wytwarza potencjał elektryczny.

Jeśli to prawda, nawet jeśli elektrony nie mogą swobodnie poruszać się u ptaka (ponieważ znajdują się w metalowej ramie helikoptera), mogą się obracać i nadal ustawiać polaryzację ładunku (podobnie jak naładowany balon przylega do ściany) i dlatego, kiedy ptak „przywiązuje się” do drutu, nie sądzisz, że na początku czuje lekkie mrowienie?

Jeszcze jedna rzecz. Czy to prawda, że ​​z uwagi na fakt, że obwód śmigłowca jest izolowany, mogą łączyć się z którąkolwiek linią, a ta linia będzie punktem odniesienia uziemienia obwodu śmigłowca?

To pytanie jest nieco związane z twoim.

Zjawisko to nie ma nic wspólnego z polami magnetycznymi. Wokół każdego przewodu wysokiego napięcia (AC lub DC) występuje intensywne pole elektryczne, a jego natężenie jest odwrotnie proporcjonalne do odległości od drutu. W bardzo bliskich odległościach intensywność przekracza próg rozpadu dla samego powietrza.

Obecność przewodzącego helikoptera (i mechanika w jego metalowym kolorze) zniekształca to pole, koncentrując je jeszcze bardziej w przestrzeni między drutem a helikopterem. Gdy pasek łączący zbliży się wystarczająco, powstaje łuk. Prąd w tym łuku jest ograniczony całkowitą pojemnością śmigłowca.

Po utworzeniu połączenia łączącego śmigłowiec i kombinezon z siatki mają ten sam potencjał, co sama linia. Pole elektryczne jest nadal zniekształcone, ale teraz skoncentrowane obszary są odsunięte od mechanika i połączenia między drutem a helikopterem.

A jeśli chodzi o ptaki, kiedy widziałeś kiedyś ptaka siedzącego na jednej z linii wysokiego napięcia?

Nawet obiekty pływające mają pojemność. Na przykład chmury o dużej pojemności i prądzie wyrównywania ładunku (błyskawica od chmury do chmury) mogą wynosić >> 10KA, w zależności od rezystancji ścieżki jonizacji. Ale heli, będąc stosunkowo „dużym ptakiem”, będzie przewodził spory prąd, aby osiągnąć ten sam potencjał co linia UHV, niezależnie od tego, czy jest to prąd przemienny czy stały. Po „związaniu” wyjątkowo niskie częstotliwości 50 / 60Hz i kombinezony siatkowe chronią operatorów. Poza tym wysokie pola elektryczne prądu stałego lub ELF (bardzo niskie) nie mają szkodliwego wpływu na ludzi w przeciwieństwie do fal radiowych z powodu długotrwałego wyładowania łukowego.

* dodane Przeczytałem od ABB, że szkolenie operatora w zakresie konserwacji przewodów pod napięciem kosztuje 10–20 tys. USD z 2-letnim doświadczeniem na niższych poziomach. Dlatego informacje nie są swobodnie dostępne. Kiedyś polegali na połączeniach na żywo od 1989 roku w kombinezonie Faradaya, ale teraz używają prętów z włókna szklanego ze specjalnymi przewodnikami do łączenia i odłączania zamiast tego. Nie określają szczegółów ani różnic między obsługą na żywo, powiedzmy, że linie 400 kVac w porównaniu do UHVDC przy 800 kVdc. Podejrzewam, że serwisowanie HVDC ma tę zaletę, że początkowe prądy wyładowania / ładowania ładunku oraz upływ prądu stałego są określone przez pył i wilgotność, więc podejrzewam, że serwisowanie jest ograniczone, gdy ryzyko deszczu wynosi 0%. Jednak linie prądu przemiennego mogą wykazywać większy upływ z powodu pojemności do wolnej przestrzeni śmigłowca. Ponieważ długości fal są wyjątkowo długie, nie ma dużej różnicy w polach elektrycznych, ale, jak powiedział Dave, wysokie nachylenie przed kontaktem. ponieważ występuje prąd upływowy z powodu szeregowej pojemności pręta do pojemności korpusu Heli.

zakończ edycję

Więcej notatek na bok ... EMI wpływa na ludzi w przybliżeniu proporcjonalnie do f, dopóki nie dojdziesz do długości fal podczerwonych, a następnie ponownie zaczyna się od UV i dalej staje się jeszcze bardziej wrażliwy na długości fal promieniowania gamma. Nie mam najnowszych recenzowanych czasopism na temat zagrożeń niejonizujących, ale może być wiele raportów przerażających. Inżynierowie mikrofalowi są bardzo ostrożni w projektowaniu wieży komórkowej, aby zminimalizować ryzyko dla ludzi od rozproszenia po promieniowanie gruntu bliskiego pola i odstępy w mieszkaniach. Ciągła ekspozycja na generatory Tesli o łukach wysokoprądowych nie jest dobra. Natomiast kule plazmowe o niskim natężeniu są nieszkodliwe. Operatorzy linii elektroenergetycznych zwracają szczególną uwagę na czystość uziemionych prętów bezpieczeństwa, które mogą zmniejszać wytrzymałość dielektryczną.

Pamiętam historię Popular Electronics sprzed kilkudziesięciu lat, która ostrzegała ludzi przed panelami zasilania prądem przemiennym w pobliżu sypialni powodujących raka w domu. Pamiętam, że słyszałem około Y2K, że to „oszustwo” i sprawca. „naukowiec” został oskarżony o defraudację rządu w sprawie przyznania pieniędzy. Podobne badania przeprowadzono na krowach. Jednak ogromne długości fal elektromagnetycznych stwarzają niewielkie potencjalne ryzyko dla ludzi (zamierzone) linie wysokiego napięcia są ograniczone z powodu rozwoju nieruchomości w większości obszarów ze względu na ekstremalne warunki pogodowe dotyczące bezpieczeństwa spadających linii z lodu, tornad lub huraganów. To nie pola HV ELF, o które musisz się martwić, ale raczej ciągłe pola iskrowe zawierające RF, które, jeśli utrzymają się, mogą powodować zaczerwienienie oczu lub gorzej smażone mózgi w przypadku operatorów czołgów podczas II wojny światowej z nadajnikami dużej mocy za mózgiem, powodując, że zemdleć w bezpieczne miejsce pod pokładem.

Ile prądu potrzebuje do naładowania przy połączeniu? Myślę, że zależałoby to od wysokości i wilgotności względnej oraz pojemności sprzęgania dielektryka powietrza z powierzchnią powierzchni pływającej pojemności „ptaka”, co jest drugim czynnikiem. Więc to nie jest tak naprawdę „pływające”, chyba że jesteś naprawdę malutkim ptakiem bez wirujących „skrzydeł”, które wytwarzają również triboelektryczne ładunki prądu stałego.

Wpływ wysokości zależy od gruntu. Gdy śmigłowiec zbliża się do ziemi <100 stóp, jego pojemność gwałtownie wzrasta od wartości „wolnej przestrzeni”, a zatem, gdy V = Q / C, ładunek Q powoduje gwałtowny spadek napięcia wraz ze wzrostem C. W każdym razie stopy lądowania stykają się najpierw, aby wyładować ptaka, i nigdy nie słyszałem o łuku podczas przyziemienia, ale to kolejne pytanie, ale ten efekt zmniejsza ryzyko.

Chodzi o nagromadzone ładunki. Podczas gdy sam helikopter może gromadzić ładunek (wirniki poruszają się w powietrzu), a same przewody wysokiego napięcia prawdopodobnie będą miały napięcie prądu stałego (transformatory nie przepuszczają prądu stałego). Istnieje jednak dodatkowy czynnik, o którym możesz nie wiedzieć, ponieważ linie przesyłowe o bardzo wysokim napięciu mogą być prądem stałym.

Rozbłyski zbliżeniowe z powietrza w pociskach przeciwlotniczych działają na tych zasadach. Gdy powłoka zbliża się do samolotu, wykrywalna jest różnica ładunku wyrażona w polu elektrycznym. Po osiągnięciu pewnego progu bomba wybuchnie.

W odniesieniu do śmigłowców wyładowujących się podczas lądowania:

Przejście skrzydeł obrotowych („ostrzy”) przez powietrze wystarcza, aby wytworzyły znaczny ładunek statyczny poprzez tarcie z cząsteczkami powietrza i tylko z tego powodu, jeśli unoszący się śmigłowiec upuści linię, wskazane jest, aby pozwolić mu uderzyć w uziemić przed dotknięciem.

Nieostrożny personel ratunkowy został zrzucony z nóg przez zrzut, ale nie jest to tak duży problem podczas deszczowej pogody (z oczywistych powodów)

To samo dzieje się w statkach powietrznych ze stałymi skrzydłami, dlatego wiele osób ma druty wyładowań koronowych na tylnej krawędzi swoich skrzydeł, gdy ładunki osiągają ekstremalne poziomy.

Wyładowanie koronowe w wolnej przestrzeni jest również znane jako „St Elmo's Fire” i może być bardzo szkodliwe dla płatowca.

Zobacz http://www.google.co.uk/patents/US3260893 , który zawiera znacznie więcej szczegółów na temat tego zjawiska i jego łagodzenia.

Widoczny łuk podczas łączenia jest prostym wyrównaniem potencjału prądu stałego między śmigłowcem a linią (zwykle jest to śmigłowiec o wyższym potencjale, pamiętając, że dla linii prądu przemiennego średni potencjał linii to „poziom gruntu”). Nie jest to szczególnie niebezpieczne (dotyczy tylko kilku mA), ale gdy jesteś tak wysoko nad ziemią, nie chcesz, aby coś się wydarzyło, co mogłoby spowodować, że pracownicy linii uwolnią się od wszystkiego, co trzymają, gdyby dostali wstrząs.

(Jeśli sądzisz, że śmigłowcem jest dziki, niektóre zespoły konserwacji UK specjalizują się w wspinaczka wieże, a następnie wspina się wzdłuż izolatorów na żywo przewodów!)