Mengapa saluran listrik tegangan tinggi mendesis saat hujan?

Saya perhatikan ketika berjalan pulang beberapa hari lalu bahwa tegangan tinggi (200kv saya percaya) yang mengalir di sini berdesis di tengah hujan. Apa yang menyebabkan mereka mendesis?

Pelepasan parsial tegangan tinggi melintasi isolator.

Saya diajari bahwa ini karena efek Corona. Pada dasarnya, saluran listrik mengionisasi udara di sekitar mereka, menyebabkan dengung yang terdengar, bersama dengan kekacauan dalam spektrum EM. Inilah sebabnya mengapa saluran dan transformator tegangan sangat tinggi kadang-kadang akan memiliki sedikit aura di sekitar mereka.

Umumnya, efeknya tidak diinginkan, karena merampas saluran transmisi energi (dengung / cahaya / panas menghilangkan energi), sehingga banyak peralatan diproduksi untuk mencoba dan menghentikan efek ini.

The Artikel Wikipedia akan melakukan hal ini jauh lebih keadilan daripada yang saya bisa.

Sejauh ini bagus dalam jawaban, tetapi saya bekerja dengan kabel listrik dan ingin memasukkan dua sen saya.

Secara teknis ini bukan pembuangan sebagian; kadang-kadang Anda mungkin mendengar derak apa yang biasanya disebut pelepasan korona. Saya akui fenomena itu terkait, tetapi tidak sama.

Lihat, semua garis yang tidak berinsulasi menunjukkan corona. Ini bukan masalah besar sampai Anda berurusan dengan tegangan yang cukup tinggi. Ketika tegangan beralih dari positif sangat besar ke negatif sangat besar, udara di sekitarnya terionisasi, jadi sekitar 50 atau 60 kali per detik, ia berganti arah. Ini adalah sumber listrik normal yang dibahas dalam jawaban lain.

Air jauh lebih berat dari udara, dan mudah terionisasi. Jadi pada hari hujan atau lembab, korona berdenyut dengan air di dalamnya. Ini memberinya momentum, sehingga partikel air yang lebih berat bergerak lebih jauh. Tetapi mereka sendiri terionisasi, yang berarti mereka dapat mengionisasi lebih banyak udara daripada yang biasanya dicapai oleh garis itu sendiri, dan udara terionisasi bersifat konduktif.

Dan hampir selalu ada 3 dari garis-garis ini yang cukup berdekatan. Suara yang Anda dengar adalah jutaan kecil muatan elektrostatik kecil dari semua partikel air bermuatan yang berinteraksi satu sama lain dengan garis terdekat atau benda yang diarde. Ini sebenarnya waktu terburuk untuk berada di dekat mereka; udara seharusnya menjadi insulator mereka, dan pada saat itu tidak berfungsi juga.

Kadang-kadang Anda mungkin melihat korona penuh habis dengan mata telanjang; sepertinya sedikit pencahayaan merangkak ke atas garis. Jika benar-benar buruk, Anda akan melihat garis sesaat ke garis atau garis ke tanah pendek, yang terlihat persis seperti baut pencahayaan nyata, hanya saja tidak dari langit.

Mereka benar-benar akan melakukannya saat tidak hujan juga. Ini disebut hum listrik . Saluran listrik membawa tegangan AC pada 50 atau 60 Hz yang berada di ujung rendah rentang suara kebanyakan manusia. Di hadapan medan elektromagnetik (seperti yang dihasilkan oleh daya AC), molekul-molekul bahan feromagnetik (konduktor logam di dalam saluran listrik) tidak hanya akan mencoba dan menyelaraskan diri dengan medan tetapi kadang-kadang mengubah atau mengubah bentuknya jika potensi yang diterapkan cukup kuat. Penyelarasan / perubahan bentuk ini dapat menyebabkan tabrakan antara molekul-molekul yang terdiri dari garis-kekuatan yang, jika diberikan cukup banyak, dapat didengar oleh pengamat.

Dugaan liar saya adalah bahwa tetesan air gantung mungkin menyebabkan pembuangan korona. Corona biasanya paling buruk di sekitar titik kelengkungan yang lebih tajam, di mana gradien medan listrik paling kuat. Tegangan lebih tinggi, seperti 200kV yang Anda sebutkan, akan membuat ini lebih jelas.

Ada beberapa penyebab tetapi yang paling umum adalah pelepasan tegangan tinggi di sepanjang kontaminasi permukaan pada isolator. Ini memiliki karakteristik "desisan" suara, sedangkan sebagian besar fenonomon lainnya menghasilkan suara terutama pada frekuensi garis atau harmonik ke-2.

Selama cuaca kering, debu menumpuk di atas isolator dan selalu mengandung sejumlah garam. Ketika cuaca menjadi lembab, air yang cukup masuk ke dalam campuran untuk membuatnya menjadi konduktif, sehingga sejumlah kecil arus mulai mengalir. Begitu itu terjadi, setiap organik di jalur saat ini dengan cepat menjadi berkarbonisasi dan busur menjadi lebih atau kurang permanen (hujan lebat akan mencuci isolator bersih dan siklus kemudian mulai lagi)

Puncak kebisingan untuk pelepasan desis adalah ultrasonik, jadi mendeteksi di mana letak busur sebenarnya dilakukan menggunakan mikrofon parabola kecil dengan jendela bidik. (lihat http://www.arrl.org/files/file/Technology/PLN/Ultrasonic_Pinpointer.pdf untuk contoh)

Desis yang Anda dengar adalah yang paling tidak. Radio hams busur kebencian karena mereka menghasilkan banyak gangguan radio - sehingga mereka cenderung menjadi pembeli / pembangun yang paling antusias dari pencari busur ultrasonik.

Penumpukan debu adalah alasan utama mengapa isolator tegangan tinggi tidak mulus - desain "tumpukan disk" yang khas membuatnya sangat sulit untuk membangun debu yang cukup untuk membiarkan aliran arus dalam kondisi lembab, sehingga biasanya hanya ditemukan lengkungan berbasis debu. pada 11kV atau kutub tegangan lebih rendah, di mana isolator adalah desain yang jauh lebih sederhana.

Efek corona biasanya hanya ditemukan pada saluran tegangan sangat tinggi (lebih dari 220kV)