Почему гудят провода высоковольтных линий электропередачи
В тихий день, проходя мимо высоковольтных линий электропередачи, или попросту ЛЭП, можно услышать характерное гудение, которое, кажется, исходит ��т самих проводов.
На самом деле источником этого акустического «феномена» является не сам провод, а воздух, окружающий его. Вокруг поверхности высоковольтного провода образуется мощное электрическое поле. Это поле взаимодействует с частицами воздуха, создавая условия для возникновения того самого гудящего звука.
В воздухе всегда присутствует небольшое количество свободных электронов. Под влиянием сильного электрического поля вблизи провода эти электроны начинают активно двигаться, набирая скорость. По мере ускорения они сталкиваются с молекулами воздуха, выбивая из них новые электроны. Этот процесс приводит к образованию «лавины» электронов, известной как коронный разряд.
Коронный разряд вокруг проводов ЛЭП — это не «постоянное» явление, а циклический процесс. В системах электроснабжения напряжение меняется с частотой пятьдесят герц, что говорит о ста циклах нарастания и спада напряжения в сети каждую секунду. Поэтому коронный разряд «вспыхивает» и «гаснет» с той же периодичностью, следуя за максимальными и минимальными значениями напряжения сети и, соответственно, в проводах.
Каждый такой микроразряд сопровождается нагревом и расширением воздуха вокруг провода. Затем, в промежутке между разрядами, воздух остывает и сжимается. Это периодическое расширение и сжатие воздуха создает акустические волны, которые мы и воспринимаем как непрерывное гудение.
Однако коронный разряд — не единственный источник звука, связанный с высоковольтными линиями. Существует еще одно явление — звуковой резонанс. Он возникает, когда колебания от проводов с частотой пятьдесят герц передаются на опоры линий электропередачи. Эти массивные конструкции могут войти в резонанс и тоже начать вибрировать, усиливая звук и создавая дополнительный гул.
Кроме того, сами провода могут являться источником звука при определенных погодных условиях. Ветер, обтекающий провода, может вызывать их вибрацию. Этот эффект аналогичен звучанию струн музыкальных инструментов. В этом случае высота звука издаваемого вибрирующими проводами не постоянна, а зависит от скорости ветра и диаметра проводов. Чем сильнее ветер и тоньше провод, тем выше будет издаваемый звук.
«Интенсивность» гудения высоковольтных линий может изменяться в зависимости от нескольких факторов. Влажность воздуха, атмосферное давление, загрязнение поверхности проводов — все это влияет на характер и силу звука. В сухую погоду гудение обычно тише, тогда как при большой влажности оно может усиливаться из-за более интенсивного коронного разряда.
Поэтому гудение высоковольтных является, к сожалению, неотъемлемой частью работы высоковольтных линий электропередачи. Инженеры и ученые работают над методами минимизации этого эффекта, создавая новые конструкции и их элементы, которые помогут снизить уровень гула без ущерба для эффективности передачи электроэнергии по ЛЭП.
Посетите наш канал TechnoMix в телеграм. Техника, технологии, бытовая техника, домашние лайфхаки и много другой познавательной и интересной информации для расширения кругозора и не только!