Почему электричество гудит?
В нашей рубрике «А действительно, вопрос!» продолжаем отвечать на любопытные вопросы, прозвучавшие во время экскурсий на предприятия СГК.
Гудящий звук можно услышать, проходя мимо высоковольтных линий электропередач (ЛЭП), электрической подстанции, а на ТЭЦ — рядом с распределительным устройством, с которого выработанная электроэнергия уходит по воздушным линиям потребителям. Из-за чего этот гул возникает?
Распределительное устройство — часть электростанции, которое принимает выработанную на ТЭЦ или ГРЭС электроэнергию и распределяет ее по воздушным линиям. Без этих устройств невозможно было бы отправить произведенную на станции электроэнергию в энергосистему и подключенным к ней потребителям. Оборудование открытого распределительного устройства располагается на территории электростанции, но на открытом воздухе. Закрытого — внутри станции, в отдельных помещениях электрического цеха.
Когда электрические провода начинают гудеть, мы имеем дело с несколькими физическими процессами. Один из них механический, а другой — магнитный.
Механический процесс вызывает звук из-за поведения проводника (провода ЛЭП) подобно струне гитары. Высоковольтный провод, который соединяет две мачты и натянут, как минимум, под действием собственного веса, работает как большая струна. Он колеблется сам и испускает механические волны.
Более слышимым для человека этот звук становится из-за резонаторов — опор, столбов, шкафов с оборудованием, корпусов приборов и прочих окружающих предметов.
Как известно, ток в проводнике переменный, то есть он постоянно меняет направление движения. Частота изменения этого движения — 50 раз в секунду, или 50 Гц, что соответствует российской сети. Если бы характеристики электрического тока были другие, то и гул был бы на другой частоте. В США, Японии и большинстве стран Южной Америки гул другой, потому что частота переменного тока там 60 Гц.
Вокруг провода с электрическим током обязательно появляется и магнитное поле. В нём разгоняются свободные электроны из воздуха. Частицы ионизируют его и приводят к возникновению так называемого коронного разряда. Он вспыхивает и гаснет с частотой 100 Гц, то есть с частотой нарастания и спада напряжения.
В результате каждого такого разряда воздух нагревается и расширяется, а затем остывает и сжимается — эти процессы приводят к появлению характерного шума. Его громкость зависит от погоды, точнее, от проводимости воздуха.
Если рядом находятся две или несколько линий, их магнитные поля могут контактировать друг с другом и порождать колебания окружающей среды. Когда магнитные поля взаимодействуют, они сами гудят, раскачивая частички воздуха вокруг себя, создают механическое воздействие на провода, которые являются, как мы писали выше, средой для появления механической волны или струной на гитаре.
Понравилась наша статья? Поделитесь!
