Γιατί οι γραμμές ηλεκτρικού ρεύματος παράγουν ήχο βουητού;

Ο ήχος βουητού που παράγουν τα καλώδια ηλεκτρικού ρεύματος προκαλείται από ένα φαινόμενο που ονομάζεται εκκένωση κορώνας. Η εκκένωση κορώνας είναι μια ηλεκτρική εκκένωση που συμβαίνει όταν ένα ρευστό (όπως ο αέρας) που περιβάλλει έναν ηλεκτρικά φορτισμένο αγωγό ιονίζεται. Με απλά λόγια, είναι ο θόρυβος που κάνει ο αέρας (που περιβάλλει τα καλώδια ηλεκτρικού ρεύματος) καθώς ο ηλεκτρισμός περνά μέσα από αυτόν.

Ενώ περπατούσατε σε έναν ιδιαίτερα άδειο δρόμο, ειδικά τη νύχτα, με καλώδια υψηλής ισχύος πάνω από το κεφάλι, έχετε ακούσει ποτέ έναν ευδιάκριτο ήχο βόμβου που αναδύεται από τα καλώδια; Παρόμοιοι ήχοι ακούγονται κοντά σε μετασχηματιστές (αν και οι μηχανισμοί πίσω από τους ήχους που παράγονται από τα καλώδια ρεύματος και τους μετασχηματιστές είναι διαφορετικοί).

Δεν υπάρχει τίποτα το ιδιαίτερο ή αξιοσημείωτο σε αυτούς τους ήχους που βουίζουν – είναι απλώς ένα σταθερό, επίπεδο «βουίζει» θόρυβος, αλλά είναι δύσκολο να αγνοηθούν!

Ξέρετε γιατί οι γραμμές υψηλής ισχύος και οι μετασχηματιστές παράγουν αυτούς τους επίπεδους, μονότονους ήχους;

Τα καλώδια υψηλής ισχύος παράγουν ένα βουητό, ο οποίος ακούγεται πιο καθαρά τη νύχτα. (Φωτογραφία :Pxhere)

Επιτρέψτε μου να ξεκινήσω λέγοντάς σας ότι αυτός ο ήχος βουίζει στην πραγματικότητα έχει ένα όνομα, και μάλιστα πολύ προσεγμένο!

Βόμβος δικτύου ή ηλεκτρικό βουητό

Βόμβος δικτύου, ηλεκτρικό βουητό ή βουητό γραμμής ρεύματος… αυτοί είναι οι όροι που χρησιμοποιούνται γενικά για να αναφερθούν στους ήχους που παράγονται από μετασχηματιστές ή γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας λόγω της διέλευσης εναλλασσόμενου ρεύματος στη συχνότητα του ηλεκτρικού ρεύματος. Συνήθως, η θεμελιώδης συχνότητα του βόμβου που ακούτε είναι 50 ή 60 Hertz, ανάλογα με τη συχνότητα της τοπικής γραμμής ρεύματος. Εξαρτάται επίσης από τη χώρα στην οποία βρίσκεστε, καθώς διαφορετικά μέρη του κόσμου χρησιμοποιούν διαφορετικές συχνότητες ρεύματος.

Τώρα που ξέρουμε τι είναι το «ηλεκτρικό βουητό», ας δούμε τους διάφορους λόγους πίσω από αυτά.

Βουητό/βουητό ενός μετασχηματιστή

Οι μετασχηματιστές βουίζουν για δύο βασικούς λόγους:αδέσποτα μαγνητικά πεδία και μαγνητοσυστολή. Τα μαγνητικά πεδία προκαλούν τα εσωτερικά εξαρτήματα του μετασχηματιστή να δονούνται σε συχνότητα είτε 50 είτε 60 Hz.

Η άλλη πηγή του ηλεκτρικού βουητού που παράγεται από έναν μετασχηματιστή είναι η μαγνητοσυστολή. Η μαγνητοσυστολή συμβαίνει όταν ένα σιδηρομαγνητικό υλικό αλληλεπιδρά με ένα εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο και, κατά συνέπεια, υφίσταται μικρή διαστολή και συστολή.

Το εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο κάνει ένα σιδηρομαγνητικό υλικό να διαστέλλεται και να συστέλλεται ελάχιστα.

Όταν ο σιδερένιος πυρήνας μέσα στα πηνία του μετασχηματιστή διαστέλλεται ή συστέλλεται (δηλαδή, αλλάζει σχήμα ελάχιστα) λόγω της μαγνητικής επίδρασης του εναλλασσόμενου ρεύματος που ρέει μέσα από αυτόν, παράγει μια μικρή δόνηση. Αυτό είναι που κάνει τον μετασχηματιστή να παράγει αυτόν τον συνεχή ήχο βόμβου.

Οι μετασχηματιστές παράγουν ένα ελαφρώς διαφορετικό είδος βόμβου ανάλογα με το αν λειτουργούν σε συχνότητα 50 ή 60 Hz. (Φωτογραφία:Τρεμοπαίξιμο)

Αυτοί οι ήχοι βουητού ενός μετασχηματιστή μπορούν να ελαχιστοποιηθούν κάνοντας ορισμένες σχεδιαστικές τροποποιήσεις, αλλά δεν μπορούν να εξαλειφθούν εντελώς. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η ένταση αυτών των βουητό ήχων είναι ανάλογη με την εφαρμοζόμενη τάση:όσο υψηλότερη είναι η εφαρμοζόμενη τάση, τόσο μεγαλύτερη είναι η «ένταση βουητού». Αυτός είναι ο λόγος που μπορεί να μην ακούτε πάντα αυτόν τον ήχο βουητού από ορισμένους μετασχηματιστές.

Αυτή η ενότητα αφορούσε αποκλειστικά τους μετασχηματιστές, αλλά η εξήγηση για το βουητό από εναέριες γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας είναι επίσης αρκετά ενδιαφέρουσα.

Βοητό/βουητό γραμμών υψηλής ισχύος

Ο ήχος που ακούτε από τα εναέρια καλώδια ρεύματος οφείλεται σε ένα φαινόμενο που ονομάζεται εκκένωση κορώνας. Η εκκένωση κορώνας είναι μια ηλεκτρική εκκένωση που συμβαίνει όταν ένα ρευστό (όπως ο αέρας) που περιβάλλει έναν ηλεκτρικά φορτισμένο αγωγό ιονίζεται.

Με απλά λόγια, είναι ο θόρυβος που κάνει ο αέρας (που περιβάλλει τα ηλεκτροφόρα καλώδια) καθώς ο ηλεκτρισμός περνά μέσα από αυτόν. Σημειώστε ότι αυτό είναι διαφορετικό από τον μηχανισμό που προκαλεί το ηλεκτρικό βουητό στους μετασχηματιστές.

Φωτογραφία μακράς έκθεσης της εκκένωσης κορώνας σε μια σειρά μονωτή εναέριας γραμμής ισχύος 500 kV. Οι εκκενώσεις Corona αντιπροσωπεύουν σημαντική απώλεια ισχύος για τις ηλεκτρικές επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας. (Φωτογραφία:Νιτρομεθάνιο / Wikimedia Commons)

Η εκφόρτιση Corona συνήθως συμβαίνει μόνη της σε συστήματα υψηλής τάσης, εκτός εάν έχουν ληφθεί μέτρα για τον περιορισμό της εμβέλειας του ηλεκτρικού πεδίου. Εκτός από την παραγωγή ενός αργού, βουητού ήχου, παράγει επίσης μια μπλε λάμψη στον αέρα που περιβάλλει τα καλώδια ηλεκτρικού ρεύματος.

Στην πραγματικότητα, αυτό το φαινόμενο δεν διαφέρει πολύ από έναν κεραυνό. θα μπορούσατε να πείτε ότι είναι μια μινιατούρα εκδοχή ενός φωτισμού, μόνο που το τελευταίο παράγει μια εκτυφλωτική λάμψη φωτός (αντί για μια απαλή γαλαζωπή λάμψη) και μια βροντή έκρηξη (αντί για ένα απαλό βόμβο).