Perché l'arco durante l'incollaggio durante le riparazioni ad alta tensione?

Quando si lavora su linee elettriche ad alta tensione tramite elicottero, il tecnico si "attacca" con una bacchetta d'acciaio chiamata hot-stick. Durante questo processo viene condotto un arco dalla linea alla bacchetta. Ora, poiché l'elicottero fluttua sia letteralmente che elettricamente, perché esiste un potenziale tra la linea e la bacchetta?

La mia ipotesi è che, a causa dell'alternanza della corrente elettrica nella linea elettrica, vi sia quindi un campo magnetico in espansione e in collasso alternato presente in prossimità dell'elicottero. Questo imposta una polarizzazione di carica nel telaio dell'elicottero sfasato di 180 gradi con la corrente e quindi si verifica un'attrazione elettrica che produce un potenziale elettrico.

Se questo è vero, anche se gli elettroni non sono liberi di muoversi in un uccello (come nel telaio di un elicottero in metallo) sono in grado di ruotare e comunque impostare una polarizzazione di carica (proprio come un pallone carico si attacca a un muro) e quindi quando un uccello si "attacca" a un filo non pensi che all'inizio avvertano un pizzicore?

Un'altra cosa È vero che, in virtù del fatto che i circuiti dell'elicottero sono isolati, possono legarsi su entrambe le linee e quella linea sarà il riferimento di terra per il terreno dei circuiti dell'elicottero?

Questa domanda è in qualche modo correlata alla tua.

Il fenomeno non ha nulla a che fare con i campi magnetici. Vi è un intenso campo elettrico attorno a qualsiasi filo ad alta tensione (CA o CC) e l'intensità è inversamente proporzionale alla distanza dal filo. A distanze molto ravvicinate, l'intensità supera la soglia di rottura dell'aria stessa.

La presenza dell'elicottero conduttivo (e del manutentore con la sua muta di maglia metallica) distorce questo campo, concentrandolo ulteriormente nello spazio tra il filo e l'elicottero. Quando la fascetta si avvicina abbastanza, si forma un arco. La corrente in questo arco è limitata dalla capacità complessiva dell'elicottero.

Una volta stabilita la connessione di legame, l'elicottero e la tuta di maglia hanno tutti lo stesso potenziale della linea stessa. Il campo elettrico è ancora distorto, ma ora le aree concentrate vengono allontanate dal riparatore e la connessione tra il filo e l'elicottero.

E per quanto riguarda gli uccelli, quando hai mai visto un uccello seduto su una di queste linee di trasmissione ad alta tensione?

Anche gli oggetti fluttuanti hanno capacità. Ad esempio, le nuvole che hanno un'enorme capacità e la corrente di equalizzazione della carica (da nuvola a nuvola di fulmini) possono essere >> 10KA a seconda della resistenza del percorso di ionizzazione. Ma l'essere un elicottero relativamente "grande" condurrà una discreta quantità di corrente per raggiungere lo stesso potenziale della linea UHV sia che si tratti di AC o DC. Una volta "incollati", le frequenze estremamente basse 50 / 60Hz e le tute in mesh proteggono gli operatori. A parte ciò, alti campi elettrici di DC o ELF (extra basso) non hanno effetti dannosi sull'uomo, a differenza della RF causata da archi sostenuti.

* aggiunto Ho letto da ABB che costa $ 10k ~ 20K per formare un operatore per la manutenzione del filo dal vivo con 2 anni di esperienza precedente a livelli inferiori. Quindi le informazioni non sono disponibili gratuitamente. Una volta si affidavano alle connessioni live dal 1989 con una tuta Faraday, ma ora usano le aste in fibra di vetro con conduttori speciali per collegare e scollegare invece. Non specificano dettagli o differenze tra la manutenzione in diretta diciamo 400 kVac line vs UHVDC a 800 kVdc. Ho il sospetto che la manutenzione dell'HVDC abbia il vantaggio di avere solo correnti di arco di carica / carica iniziale e perdite di corrente continua determinate da polvere e umidità, quindi sospetto che la manutenzione sia limitata quando il rischio di pioggia è dello 0%. Tuttavia, le linee CA potrebbero presentare più perdite a causa della capacità di spazio libero dell'elicottero. Poiché le lunghezze d'onda sono estremamente lunghe, non c'è molta differenza nei campi elettrici, ma come diceva Dave gradienti elevati prima del contatto. poiché c'è corrente di dispersione dovuta alla capacità in serie dell'asta rispetto alla capacità del corpo dell'Heli.

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Altre note a parte ... L'IME colpisce gli esseri umani all'incirca in proporzione a f fino a quando non si arriva alle lunghezze d'onda dell'infrarosso, quindi riprende a iniziare a partire dai raggi UV e continua a diventare ancora più sensibile alle lunghezze d'onda dei raggi gamma. Non ho le ultime riviste peer-reviewed sui rischi non ionizzanti, ma potrebbero esserci molti rapporti di paura. Gli ingegneri a microonde sono estremamente cauti nella progettazione della torre cellulare per ridurre al minimo i rischi per l'uomo dalla dispersione alla radiazione del terreno vicino al campo e alla spaziatura dell'appartamento. L'esposizione continua ai generatori di Tesla con archi ad alta corrente non è buona. Considerando che le sfere al plasma a bassa corrente sono innocue. Gli operatori di Power Line sono estremamente attenti alla pulizia delle loro aste di sicurezza che possono ridurre la rigidità dielettrica.

Ricordo una storia dell'elettronica popolare decenni fa, che avvertiva la gente dei pannelli di alimentazione CA vicino alle camere da letto che causavano il cancro in casa. Ricordo di aver sentito circa Y2K che si trattava di "frode" e del crimine. lo "scienziato" è stato accusato di aver frodato il governo di concedere denaro. Studi simili sono stati condotti su mucche. Ma le enormi lunghezze d'onda EM creano pochi rischi potenziali per le linee umane (intese per gioco di parole) sono limitate dallo sviluppo della proprietà nella maggior parte delle aree a causa del clima estremo sulla sicurezza delle linee cadute da ghiaccio, tornado o uragani. Non devi preoccuparti dei campi ELF HV, ma piuttosto dei campi ad arco continuo che contengono RF, che se sostenuti possono causare occhi rossi o cervelli fritti peggiori nel caso degli operatori Tank durante la Seconda Guerra Mondiale con trasmettitori ad alta potenza dietro il cervello che li causano a passare in sicurezza sottocoperta.

Quindi quanta corrente è necessaria per ricaricare la connessione? Penso che dipenderebbe dall'altitudine e dall'umidità relativa e la capacità di accoppiamento del dielettrico dell'aria con la superficie della capacità flottante dell '"uccello" è l'altro fattore. Quindi non è veramente "fluttuante" a meno che tu non sia un piccolissimo uccello senza "ali" rotanti che crea anche cariche CC tri-elettriche.

L'effetto altitudine è relativo al terreno. Man mano che l'elicottero si avvicina a terra <100 piedi, la sua capacità aumenta rapidamente dai valori di "spazio libero", quindi come V = Q / C la carica Q provoca una rapida diminuzione della tensione all'aumentare di C. In ogni caso i piedi di atterraggio si toccano per primi per scaricare l'uccello e non ho mai sentito parlare di archi a terra, ma questa è un'altra domanda, ma questo effetto riduce il rischio.

Si tratta di carica accumulata. Mentre l'elicottero stesso può accumulare carica (i rotori si muovono oltre l'aria) e gli stessi cavi dell'alta tensione potrebbero avere una tensione cc (i trasformatori non passano CC). Esiste un ulteriore fattore di cui potresti non essere a conoscenza, le linee di trasmissione ad altissima tensione possono essere CC.

I fuochi di prossimità aerea nei round antiaerei lavorano su questi principi. Quando il guscio si avvicina al velivolo, è possibile rilevare il differenziale di carica espresso nel campo elettrico. Quando viene raggiunta una certa soglia, la bomba si spegne.

Per quanto riguarda gli elicotteri che scaricano mentre atterrano:

Il passaggio delle ali rotanti ("pale") nell'aria è sufficiente per loro di accumulare una carica statica sostanziale attraverso l'attrito con molecole d'aria e solo per questo motivo se un elicottero in bilico lascia cadere una linea, è consigliabile lasciarlo colpire terra prima di toccarlo.

Il personale di soccorso negligente è stato conosciuto per essere stato buttato giù dai piedi dallo scarico, ma non è un gran problema in caso di pioggia (per ovvi motivi)

La stessa cosa accade su velivoli ad ala fissa, motivo per cui molti hanno fili di scarica a corona sul bordo posteriore delle ali, per quando le cariche arrivano a livelli estremi.

Lo scarico coronale dello spazio libero è anche noto come "St Elmo's Fire" e può essere abbastanza dannoso per una cellula.

Vedi http://www.google.co.uk/patents/US3260893 , che fornisce ulteriori dettagli sul fenomeno e sulla sua mitigazione.

L'arco visibile durante il collegamento è una semplice equalizzazione del potenziale CC tra l'elicottero e la linea (di solito è l'elicottero a potenziale più elevato, tenendo presente che per le linee CA il potenziale medio delle linee è "a livello del suolo"). Non è particolarmente pericoloso (sono coinvolti solo pochi mA), ma quando sei così in alto da terra non vuoi che accada nulla che possa far sì che il personale di linea lasci andare tutto ciò che sta trattenendo, se dovesse ottenere un scossa.

(Se pensi che il lavoro in elicottero sia selvaggio, alcune squadre di manutenzione del Regno Unito sono specializzate nell'arrampicarsi sulle torri e poi arrampicarsi lungo gli isolanti su cavi sotto tensione !)