Музыка ЛЭП: почему гудят высоковольтные провода
«Сколько лет прошло, все о том же гудят провода… » Наверняка и вы слышали этот вибрирующий гул, стоя под высоковольтной линией электропередач (ЛЭП). Знаете, откуда он берется, можно ли стоять под гудящими проводами и при чем тут святой — покровитель моряков? Сейчас расскажем.
Соло на стальной струне
Если бы линии электропередач стали музыкальным инструментом, их отнесли бы к категории струнных. Роль струн играют сами провода — в них чаще всего и рождается низкий вибрирующий гул.
Высоковольтный провод представляет собой стальной трос, на который намотаны алюминиевые жилы. В идеале они должны прилегать друг к другу как можно плотнее, но этого удается добиться не всегда — чаще между витками остаются небольшие зазоры. При высоком напряжении возникают электродинамические усилия: ток заставляет жилы вибрировать и сталкиваться друг с другом. В результате этих небольших механических вибраций и рождается звук.
Юрий Перевалов
Аспирант и инженер научно-исследовательской лаборатории «Внутрипластовое горение» Казанского федерального университета
Алюминий в высоковольтных ЛЭП используют, чтобы снизить массу и сопротивление провода. Обмотку применяют потому, что изготовить такой провод технологически проще, чем нанести на стальной трос сплошное алюминиевое покрытие.
Чем больше сила тока и напряжение, тем громче гудят провода. Поэтому услышать музыку ЛЭП можно в основном на линиях с напряжением свыше 100 киловольт. Их используют для передачи электричества на большие расстояния: чем выше напряжение, тем меньше энергии «потеряется» по пути.
Симфония электричества
Гулом музыка ЛЭП не ограничивается.
— Иногда на линиях электропередач образуется коронный разряд. Когда на проводник подается высокое напряжение, вокруг него возникает сильное электромагнитное поле, и воздух может ионизироваться (его молекулы начинают обмениваться электронами, и образуются ионы. — Прим. ред.). Если это происходит, возникает движение заряженных частиц — и возникает газовый разряд, который воспринимается нами как неприятное потрескивание, — объясняет Юрий Перевалов.
В темноте коронный разряд можно даже увидеть: при его возникновении провода светятся фиолетово-голубым. Это явление встречается и в природе — во время грозы или морских штормов. В прежние времена природные коронные разряды называли блуждающими огоньками, или огнями святого Эльма. В католичестве этот святой считается покровителем моряков. Коронные разряды часто возникали на кончиках мачт кораблей в плохую погоду. Их появление сулило морякам надежду на спасение.
Современные энергетики считают коронный разряд явлением вредным: он приводит к проседанию мощности, поэтому с ним активно борются. Например, крепят на опорах ЛЭП металлические антикоронные кольца, которые рассеивают электрическое поле и понижают его напряжение, чтобы предупредить разряд.
— Гул, потрескивание и щелчки — обычные спутники работы ЛЭП, и для человека они безопасны, — поясняет Юрий Перевалов. — Теоретически, если в воздухе высокая влажность, между землей и ЛЭП может образоваться ионизированный канал, по которому течет электричество. Вероятность попасть под него ничтожно мала, но все-таки музыку проводов лучше слушать на расстоянии.
