Почему гудят высоковольтные провода?

Кому приходилось находиться вблизи высоковольтных ЛЭП (линий электропередач) наверняка доводилось слышать, как гудят высоковольтные провода. Монотонные звуковые колебания частотой 100 герц легко услышать и на территории трансформаторных подстанций и непосредственно вблизи прохождения высоковольтных проводов ЛЭП. И если в первом случае можно предположить что гудят трансформаторы, то вдали от этих преобразователей напряжения «грешить» приходится исключительно на сами элементы линии электропередач.

На сегодняшний день существует несколько версий «оправдания» гудения проводов. Каждая из них имеет вполне логичное объяснение, а, следовательно, и право на существование. Для того чтобы выбрать ту, которая устроит нас как объяснение рассмотрим каждую из них.

Перед тем как рассматривать основные причины звуковых колебаний, подчеркнем характеристики любой высоковольтной линии электропередач. Это, прежде всего провода, по которым течет переменный электрический ток высокого напряжения, причем всегда следует принимать во внимание протяженность ЛЭП, на практике предполагающую не одну сотню километров.

На первое место пытающиеся разобраться в физике процесса ставят влияние коронных разрядов. К их появлению приводит ионизация воздуха с частотой 100 Гц, что в свою очередь влечет за собой изменения температуры. Воздух вокруг провода нагревается и остывает, а его изменения порождают звуковую волну частоты колебаний.

Следующей по значимости версией выступают вибрации проводов в переменном магнитном поле, особенно это наблюдается в высоковольтных проводах, содержащих стальные жилы. Изменение магнитного поля заставляет в проводе вибрировать магнитопроводящие жилы, производящие характерный звук. Дополнительно вибрации возникают за счет взаимодействия магнитных полей, расположенных рядом проводов, поскольку фазы токов не совпадают.

Не стоит сбрасывать со счетов и версию с чисто механическим резонансом. Здесь уже принимают участие не только сами провода и особенности крепления проводов, но и опоры ЛЭП, специфика их конструкций, материалы из которых они изготовлены. Словом линию электропередач в этом случае следует рассматривать как резонансную механическую систему, которая при определенных условиях может резонировать со стогерцовой частотой.

Еще одной стройной версией устойчивого гула следует назвать взаимодействие с магнитным полем Земли, которое представляет собой нечто иное, чем постоянный магнит. Для индуктивной связи его величина достаточно мала, однако, учитывая значительную протяженность проводов, а также силу тока, которая в проводах высоковольтных линий может достигать сотен ампер взаимодействие магнитных полей имеет место быть. Магнитное поле, наводимое в проводах переменным током, меняет свою направленность сто раз в секунду, следовательно, и колебания будут происходить с той же частотой.

Это основные версии, которые принято считать причинами гула электрических воздушных линий. С точки зрения логического объяснения они вполне понятны и могут служить объяснением самого явления. В принципе в реальных линиях электропередач они могут присутствовать одновременно, поддерживая и усиливая эффект друг друга. Но даже если принимать во внимание каждое из объяснений как обособленную причину, вопрос, вынесенный в заголовок статьи, находит обоснованное стройное решение.

1.7 3 голоса

Рейтинг
статьи

Подписаться
Уведомить о
guest
0 Комментарий
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии