为什么在高压维修期间粘结时会产生电弧?


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通过直升机在高压输电线上工作时,技术人员将用称为“热棒”的钢棒“粘接”。在此过程中,从线到棒会产生电弧。现在,既然直升飞机在字面上和电气上都在浮动,那么为什么线和棒之间存在任何电位?

我的猜测是,由于电力线中存在交流电,因此在直升飞机附近存在交变的伸缩磁场。这在直升飞机的框架中与电流异相180度,建立了电荷极化,因此发生了产生电势的电引力。

如果这是真的,即使电子不能自由地在鸟类中移动(就像它们在金属直升机框架中一样),它们也能够旋转并仍然建立电荷极化(就像带电的气球粘在墙上一样)因此,当一只鸟“粘在”电线上时,您不觉得它们起初有点刺痛吗?

另一件事。确实,由于直升飞机电路是一个隔离的电路,它们可以粘接到任何一条线上,而那条线将成为直升飞机电路的地面的接地参考?

Answers:


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这个问题与您的问题有些关系。

该现象与磁场无关。任何高压电线(交流或直流)周围都存在强电场,并且强度与到电线的距离成反比。在非常近的距离处,强度超过空气本身的击穿阈值。

导电直升机(以及带有金属网眼套装的修理工)的存在使该场变形,甚至将其集中在电线与直升机之间的空间中。当粘合带足够靠近时,就会形成电弧。电弧中的电流受直升机总电容的限制。

建立连接后,直升飞机和网眼服的电位都与管线本身相同。电场仍然失真,但是现在集中区域已远离修理工以及电线和直升机之间的连接。

关于鸟类,您何时见过一只鸟坐在这些高压传输线之一上?


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我不知道那只鸟。我只是觉得他们坐在任何东西上。那你是说他们不吗?如果他们不这样做,是否是因为他们在靠近并选择飞走时确实感到刺痛?
Salbando Jones 2012年

是的,他们可以感觉到激烈的领域,并感到非常不舒服。
戴夫·特威德

@DaveTweed:我想知道为什么巡边员需要穿网眼服,因为人类已经是一个导体?
anhnha

@anhnha:因为流过人类的电流可能会让人不舒服,更不用说危险了。
戴夫·特威德

@DaveTweed:但是当人在一条线中移动时,该线的阻力远小于人的阻力。那么流过人类的电流应该很小吗?
anhnha

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甚至浮动物体也具有电容。例如,根据电离路径的电阻,具有大电容和电荷均衡电流(云到云的闪电)的云可能会>> >>> 10KA。但是,直升机相对来说是“大鸟”,无论交流还是直流,它都会传导相当多的电流以达到与特高压线路相同的电位。一旦“粘合”,极低的50 / 60Hz频率和网状防护服就可以保护操作员。顺便说一下,DC或ELF的高电场(极低)对人体没有有害影响,这与持续电弧产生的RF不同。

* 添加 我从ABB那里了解到,培训一名操作员进行现场电线维护需要2万美元的较低经验,其费用为1万至2万美元。因此,信息不是免费提供的。他们自1989年以来就一直依靠带法拉第套装的带电手连接,但现在改用带有特殊导体的玻璃纤维棒来进行连接和断开。我怀疑维修HV​​DC的优势是仅由灰尘和湿度决定初始放电/充电电弧电流和DC泄漏,因此我怀疑在下雨风险为0%时维修受到限制。但是,由于对直升机自由空间的电容,AC线可能会有更多的泄漏。由于波长非常长,因此电场差异不大,但正如戴夫所说的,在接触之前有很高的梯度。因为杆的串联电容与直升机的身体电容之间存在泄漏电流。

结束编辑

还有更多注意事项...电磁干扰对人类的影响大致与f成正比,直到您到达红外波长,然后它从紫外线开始再次吸收,并继续对伽马射线波长变得更加敏感。我没有关于非电离风险的最新同行评审期刊,但可能有很多恐吓软件报告。微波工程师对细胞塔的设计非常谨慎,以最大程度地降低从扩散到近场地面辐射以及公寓间隔对人体的危害。持续暴露在具有高电流电弧的Tesla发电机中是不好的。而低电流的等离子球是无害的。电力线操作员非常注意接地安全棒的清洁度,这可能会降低绝缘强度。

我回想起几十年前的《大众电子》的故事,该故事警告人们关于卧室附近的交流电源板会导致家庭癌症。我记得大约在Y2K听到这是“欺诈”和犯罪。“科学家”被控诈骗政府的拨款。对奶牛也进行了类似的研究。但是,由于极端天气,冰,龙卷风或飓风坠落的安全性,极端天气对大多数地区的人(潜在的双关语)高压线几乎没有潜在的财产发展影响。它不是您要担心的HV ELF场,而是包含RF的连续电弧场,如果持续存在,在第二次世界大战期间的Tank作业人员的脑后有高功率发射器的情况下,如果持续下去,可能会导致红眼或使大脑炸烂在甲板下面安全。

那么,连接充电需要多少电流?我认为这将取决于海拔和相对湿度以及空气电介质与浮动“鸟”形电容表面积的耦合电容是另一个因素。因此,这并不是真正的“浮动”,除非您是只很小的鸟,没有旋转的“翅膀”,也不会产生摩擦直流电。

高度影响是相对于地面的。当斩波器接近地面<100ft时,其电容从“自由空间”值迅速增加,因此当V = Q / C时,电荷Q导致电压随着C的增加而迅速降低。在任何情况下,着陆脚都会先接触以使家禽放电,而且我从未听说过着陆时会产生电弧,但这是另一个问题,但这会降低风险。


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顺便说一句,由于杂散排放的风险使涡轮发动机的轴承中出现点蚀,飞机转向了高电荷的潮湿(深色)云层,这是常见的现象,是在日常维护中发现的。显然,点蚀的累积随着曝光和强度的增加而增加。斩波器转子和涡轮轴承也是如此,但沙子更糟。
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75,2012年

您是否引用了WW2油轮的伤害?我以前从未听说过,也无法通过Google找到任何信息。
丹·尼利

我并不惊讶它不是广泛的知识。当我开始在70年代的航空航天领域工作时,我的制图员告诉我他在战争期间的个人经历,他是一名无线电操作员和坦克突击队领导人,他们被视线辅助物高高地抬升到了炮塔上方,与天线高度相同。因此他们在即将传播时学会了躲避。他没有提到哪种型号的细节,但是我相信第二次世界大战的发射器的射频范围在20瓦范围内,如果您恰好在驻波的峰值附近,但又不是立即明显或恒定,就足以引起问题。
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75,2012年

-1-该答案不仅无法回答原始问题,而且充满了无关的非事实信息(此处为猜测,推测和个人见解),这些信息对该网站而言是遥不可及的。
戴夫·特威德

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我了解戴夫。您怀疑哪一部分与事实无关?(除了可能与您的期望无关的明显的旁注),我怀疑有人会感觉到刺痛,但有人会为这些鸟回答,但是电荷转移和电弧是物理问题。
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75,2012年

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关于累积费用。尽管直升机本身可以积累电荷(旋翼移动通过空气),并且高压导线本身可能会具有直流电压(变压器无法通过直流)。尽管您可能没有意识到,还有一个额外的因素,就是高压传输线可以是直流电。

防空炮弹中的空中近炸引信就遵循这些原理。当机壳接近飞机时,可以检测到电场中表示的电荷差异。当达到一定的阈值时,炸弹会爆炸。


从一个重复的问题到这里。+1直升机收费。一个大的。见过寻找红色十月的狩猎吗?有一个男人被炸死的场景。作为潜水艇员,我可以为此提供担保。我们有一条相应的地线棒,可以在人员转移之前使直升机短接。这也是为什么我们只在极端情况下这样做。
肖恩·博迪

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关于直升飞机着陆时放电:

旋转的机翼(“叶片”)通过空气的通道足以使它们通过与空气分子的摩擦而积累大量的静电荷,仅出于这个原因,如果悬停的斩波器掉线,建议让其撞击触摸之前先接地。

众所周知,粗心的救援人员会因放电而被踢倒,但这在潮湿天气中并不是什么大问题(出于明显的原因)

在固定翼飞机上也会发生同样的事情,这就是为什么许多飞机的机翼后缘都有电晕放电丝的原因,这是因为电荷达到了极限。

自由空间日冕放电也被称为“圣埃尔莫之火”,可能会严重损坏机身。

请参阅http://www.google.co.uk/patents/US3260893,该书详细介绍了该现象并缓解了这种现象。

搭接时可见的电弧是直升机和线路之间的简单直流电势均衡(通常是直升机处于较高电势,请记住,对于交流线路,线路的平均电势为“地平面”)。并不是特别危险(仅涉及几个mA),但是当您离地面那么高时,您不希望发生任何事情,这可能会导致生产线工作人员放开他们持有的任何东西,只要他们得到颠簸。

(如果您认为直升机的工作很繁琐,那么一些英国维护团队会专门研究爬塔,然后沿着绝缘子爬上带电的电线!)

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