Warum zischen Hochspannungsleitungen, wenn es regnet?

Als ich neulich nach Hause ging, bemerkte ich, dass die Hochspannungsleitungen (200 kV, glaube ich), die hier verlaufen, im Regen zischten. Was lässt sie zischen?

Hochspannungs - Teilentladungen über die Isolatoren.

Mir wurde beigebracht, dass dies auf den Corona-Effekt zurückzuführen ist. Grundsätzlich ionisieren die Stromleitungen die Luft um sie herum und verursachen ein hörbares Brummen sowie Chaos im EM-Spektrum. Aus diesem Grund haben wirklich Hochspannungsleitungen und Transformatoren manchmal eine leichte Aura.

Im Allgemeinen ist der Effekt unerwünscht, da er die Übertragungsleitungen von Energie trennt (das Brummen / Licht / Wärme führt Energie ab), und daher werden viele Geräte hergestellt, um diesen Effekt zu stoppen.

Der Wikipedia-Artikel wird diesem Thema viel mehr gerecht als ich.

Gute Sachen bei den Antworten bisher, aber ich arbeite mit Stromleitungen und möchte meine zwei Cent reinstecken.

Dies ist technisch gesehen keine Teilentladung; gelegentlich können Sie das Knistern einer sogenannten Koronaentladung hören. Ich gebe zu, das Phänomen ist verwandt, aber es ist nicht dasselbe.

Sehen Sie, alle nicht isolierten Leitungen zeigen Korona. Es ist einfach keine große Sache, bis Sie mit einer ziemlich hohen Spannung zu tun haben. Während die Spannung von einem sehr großen positiven zu einem sehr großen negativen Wert wechselt, wird die Luft um sie herum ionisiert, sodass sie ungefähr 50- oder 60-mal pro Sekunde die Richtung wechselt. Dies ist das normale Netzbrummen, das in einer anderen Antwort besprochen wird.

Wasser ist viel, viel schwerer als Luft und ionisiert genauso leicht. An einem regnerischen oder feuchten Tag pulsiert die Korona mit Wasser. Dies gibt ihm Schwung, so dass die schwereren Wasserteilchen weiter auswandern. Aber sie selbst sind ionisiert, was bedeutet, dass sie mehr Luft ionisieren können, als die Leitung normalerweise alleine erreichen könnte, und dass ionisierte Luft leitend ist.

Und es gibt fast immer 3 dieser Linien, die ziemlich nahe beieinander liegen. Das Geräusch, das Sie hören, ist eine Million winziger elektrostatischer Entladungen von allen aufgeladenen Wasserteilchen, die mit benachbarten Leitungen oder geerdeten Objekten in Wechselwirkung treten. Dies ist tatsächlich die schlechteste Zeit, um in ihrer Nähe zu sein. Die Luft soll ihr Isolator sein, und in diesem Moment funktioniert es auch nicht.

Gelegentlich kann es vorkommen, dass Sie mit bloßem Auge eine vollständige Koronaentladung sehen. es sieht aus wie ein kleines Stück Licht, das die Linie hinaufkriecht. Wenn es wirklich schlimm wird, sehen Sie einen momentanen Kurzschluss von Linie zu Linie oder von Linie zu Erde, der genau wie ein echter Lichtblitz aussieht, nur nicht vom Himmel.

Sie werden es tatsächlich tun, wenn es nicht auch regnet. Es heißt Netzbrummen . Stromleitungen führen Wechselspannung mit entweder 50 oder 60 Hz, was am unteren Ende des hörbaren Bereichs der meisten Menschen liegt. Bei Vorhandensein eines elektromagnetischen Feldes (wie das, das durch Wechselstrom erzeugt wird) versuchen die Moleküle aus ferromagnetischen Materialien (die metallischen Leiter innerhalb der Stromleitungen), sich nicht nur an dem Feld auszurichten, sondern ändern oder verzerren manchmal ihre Form, wenn die Das angelegte Potenzial ist stark genug. Diese Ausrichtung / Änderung der Form kann zu Kollisionen zwischen den Molekülen führen, aus denen die Stromleitungen bestehen, die bei ausreichender Anzahl von Molekülen von einem Beobachter gehört werden können.

Meine wilde Vermutung wäre, dass die hängenden Wassertropfen Koronaentladungen verursachen könnten. Corona ist normalerweise am schlechtesten um Punkte mit schärferer Krümmung, wo der Gradient des elektrischen Feldes am intensivsten ist. Höhere Spannungen, wie die 200 kV, die Sie erwähnen, würden dies deutlicher machen.

Es gibt verschiedene Ursachen, aber die häufigste ist die Hochspannungsentladung entlang der Oberflächenverunreinigung der Isolatoren. Dies hat ein charakteristisches "zischendes" Rauschen, während die meisten anderen Phänomene Rauschen hauptsächlich bei der Netzfrequenz oder der 2. Harmonischen erzeugen.

Bei trockenem Wetter bildet sich auf den Isolatoren Staub, der immer etwas Salz enthält. Wenn das Wetter feucht wird, gelangt genug Wasser in die Mischung, damit sie leitfähig wird, sodass kleine Mengen Strom fließen. Sobald dies geschieht, verkohlen alle organischen Substanzen auf dem aktuellen Weg schnell und der Lichtbogen wird mehr oder weniger dauerhaft (starker Regen wäscht die Isolatoren sauber und der Zyklus beginnt von vorne).

Die Rauschspitze für zischende Entladungen ist Ultraschall. Die Ermittlung des tatsächlichen Lichtbogens erfolgt also mithilfe eines kleinen Parabolmikrofons mit Sucher. ( Ein Beispiel finden Sie unter http://www.arrl.org/files/file/Technology/PLN/Ultrasonic_Pinpointer.pdf )

Das Zischen, das Sie hören, ist das geringste. Funkamateure HASSEN Lichtbögen, weil sie eine Menge Funkstörungen erzeugen - daher sind sie in der Regel die enthusiastischsten Käufer / Erbauer von Ultraschalllichtbogenortungsgeräten.

Staubansammlung ist der Hauptgrund, warum Hochspannungsisolatoren nicht glatt sind - das typische "Stapel von Scheiben" -Design macht es sehr schwierig, dass sich genug Staub ansammelt, um Strom unter feuchten Bedingungen fließen zu lassen, sodass normalerweise nur staubbasierte Lichtbögen auftreten bei 11 kV oder niedrigeren Spannungspolen, bei denen die Isolatoren eine viel einfachere Konstruktion haben.

Corona-Effekte treten normalerweise nur bei Hochspannungsleitungen (über 220 kV) auf.