Явления при стекании тока в землю

[yuri77]

Я кажется понял в чем у нас с Вами проблема.Вы имеете ввиду стекание тока в землю при обрыве провода ЛЭП, с чего и начался этот диспут на ветке, а я говорил о горении ламп ДС в высокочастотном поле ЛЭП. Это два разных явления.

[vek88]

Про обрыв уже забыли. Я тоже говорю о горении ламп ДС под ЛЭП. Однако там нет высокочастотного поля - там всего 50 Гц.

[Xey]

Цифры бы поискали, какие токи утечки в ЛЭП, каков поток энергии поля на 50 Гц, каков на высокой частоте, от коронного разряда.

Ну и со стороны люминесцентной лампы нет цифр. На фотках лампы мощностью ватт 50, чтобы они светилась в них нужно навести ток порядка 0.2 ампера, а ток 0.1 А убивает наповал (гулять под ЛЭП было бы нельзя).

[vek88]

Xey в сообщении #421727 писал(а):

Цифры бы поискали, какие токи утечки в ЛЭП, каков поток энергии поля на 50 Гц, каков на высокой частоте, от коронного разряда.

Ну и со стороны люминесцентной лампы нет цифр. На фотках лампы мощностью ватт 50, чтобы они светилась в них нужно навести ток порядка 0.2 ампера, а ток 0.1 А убивает наповал (гулять под ЛЭП было бы нельзя).

Блин, тему не читают, а пишут. Да было уже все это: и цифры, и возможность светиться не в полную силу, и неонка вместо лампы ДС, и влияние емкости, и гребенки для усиления процессов стекания тока с лампы. Да и суть явления надо понимать - ведь напряженность электрического поля киловольты и дестяки киловольт на метр! Это говорит Вам о чем-нибудь?

А Вы ничего этого не прочитали, суть явления понимаете очень поверхностно - и давай всех учить.

Так что у меня к Вам деловое предложение. Или ведите себя конструктивно, например, скажите конкретно при каких условиях светятся/не светятся лампы ДС/неонки под ЛЭП. Или отдыхайте.

[Xey]

vek88 в сообщении #421732 писал(а):

Да и суть явления надо понимать - ведь напряженность электрического поля киловольты и дестяки киловольт на метр! Это говорит Вам о чем-нибудь?

Эти десятки киловольт исчезнут, если точки соединить проводником, а ток по этому проводнику потечет ничтожный.



Вы писали о потерях на корону

vek88 в сообщении #420333 писал(а):

ИМХО это значит, что от проводов ЛЭП на землю в среднем идет ток порядка 5 мка на погонный метр ЛЭП. Так что если лампы ставить через 10 м, то на одну лампу придется не так уж мало - порядка 50 мка - начнет светиться.

Ну, во первых основная доля миллиампер, теряемых на корону, потечет на ближайшие провода, во вторых, часть пойдет на ионизацию воздуха и унесется ветром, в третьих, то, что пойдет на землю, рассеется по ширине полосы под ЛЭП.
Т.е. если над землей под ЛЭП растянуть сетку 10 м вдоль ЛЭП и метров 10 поперек , и соединить ее с одним концом лампы, а второй заземлить, то через лампу потечет какой-то ток.

[vek88]

Xey в сообщении #421747 писал(а):

Эти десятки киловольт исчезнут, если точки соединить проводником, а ток по этому проводнику потечет ничтожный.

Что ж Вы опять учите нас, пичкая банальностями? Дайте пжст конкретный ответ - лампа ДС или неоновая лампа не будут вообще светиться? Даже если увеличим емкость "верхнего конца"?

Xey в сообщении #421747 писал(а):

Ну, во первых основная доля миллиампер, теряемых на корону, потечет на ближайшие провода, во вторых, часть пойдет на ионизацию воздуха и унесется ветром, в третьих, то, что пойдет на землю, рассеется по ширине полосы под ЛЭП.

Это уже писал Ponchik - не повторяйтесь пжст.

Xey в сообщении #421747 писал(а):

Т.е. если над землей под ЛЭП растянуть сетку 10 м вдоль ЛЭП и метров 10 поперек , и соединить ее с одним концом лампы, а второй заземлить, то через лампу потечет какой-то ток.

Тоже было (я писал о гребенках с остриями). Дык в этом случае хоть как-то будет светиться хотя бы неонка? Или не будет? Конкретный ответ пжст.

[Xey]

Да видно же, плотность тока утечки на землю мала, если будет сетка большой площади , то возможно свечение.
Можно предположить, что верхний конец поднятой в руке лампы перехватывает ток утечки с площади равной основанию 45 градусного конуса (как громоотвод), тогда есть шанс.

Другая возможная причина высокочастотное излучение коронного разряда.
Ток 0.005 А (на 1 погонном метре), напряжение 500 000 В. Итого 2,5 киловатта на высоте 10 м. Может процентов 20 идет в ВЧ излучение (500 ватт). Излучение идет в цилиндр, его площадь 30 кв метров). Итого 15 ватт на кв метр. А через одну лампу пройдет около 1 ватта.
Сколько его поглотится лампой?

[vek88]

Это уже конструктивно и, естественно, очень помогает в рассмотрении вопроса. Спасибо.

Кстати, к вопросу о потерях на корону. Раньше спрашивал о различии потерь в зависимости от погоды, но никто ничего не ответил. А сегодня случайно нашел интересные данные - оказывается во время изморози потери в десять раз превышают средние годовые! В частности на ВЛ 1150 Кв эти потери составляют около 300 вт/м. См. http://forca.ru/info/spravka/udelnye-po ... edach.html. А-бал-деть.

А я перешел к организации экспериментальной части. Решил начать с простейшего эксперимента - запуска какой-нибудь лампочки от витка провода под ЛЭП - идею этого подбросил Ponchik. Разумеется все формулы забыл, но это быстро вспомнил - теорему о циркуляции и э.д.с. индукции. Однако, и единицы уже толком не помню.

Короче, сам себе шибко не доверяю в расчетах. Так что просьба к общественности проверить меня на упрощенной задаче. Прямой провод - ток 100 А (как в средненькой ЛЭП) 50 Гц - на расстоянии 10 м в правильной ориентации кольцо из провода диаметром 1 м. У меня получилось, что э.д.с. индукции в этом кольце порядка 1500 в? Я не ошибся в арифметике? Что-то офигенно много.

Разумеется, под трехфазной ЛЭП э.д.с. индукции от трех проводов будет в значительной части сокращаться - я поставил чисто умозрительно коэффициент для векторной суммы 0,2 (считать это аналитически ну совсем не хочется). Но все равно получится порядка 300 в. Учитывая, в отличие от емкостной связи, ИМХО малое внутреннее сопротивление источника (если не ошибаюсь), получаем, что запросто загорится обычная лампа накаливания на 220 в, скажем, мощностью 40 вт? Что-то, блин, не верится.

Что скажет общественность?

[vek88]

А пожалуй завтра и проведу эксперимент. Чтобы не ходить как дурак с какой-то гигантской петлей под ЛЭП, возьму, петлю поменьше - диаметром 30-40 см. Да и наполеоновские планы поумерю - возьму лампочку на 1,1 в 0,3 а. Для начала ведь главное - поймать эффект и оценить конкретные параметры экспериментально.

Можно было бы сделать рамку совсем небольшую, а напряжение поднять за счет большого количества витков, скажем, диаметром 10 см и 100 в - в такой рамке э.д.с. индукции та же, что в рамке диаметром 1 м с одним витком. Однако в этом случае внутреннее сопротивление источника ИМХО будет в 100 раз больше.

Ну, конечно, в вычислениях предыдущего поста диаметр 1 м, а в расчетах взял радиус 1 м. Так что вместо 1500 получим порядка 400 в. А вместо 300 в под 3-х-фазной ЛЭП получим менее 100 в.

Ну вот и славно - завтра поеду под ЛЭП с небольшой петлей - в ней ожидаю порядка 10-20 в. Но даже, если ошибся, на одновольтовую лампочку, надеюсь, хватит - не сжечь бы ее только - приближаться к ЛЭП надо осторожно, наблюдая за лампочкой.

С неонкой, конечно, было бы надежней - ей достаточно микроскопических токов порядка 10-20 мка. Но нет под рукой. А с лампой накаливания меня может подвести внутреннее сопротивление источника, если я ошибся в его оценке, и оно на самом деле значительно больше. Все-таки ток 0,3 а - это многовато.

Так что, видимо, лучше взять энергосберегающую лампу (это ведь та же ДС, но скрюченная), а на рамке не экономить - пусть будет диаметром 1 м. У моих ламп мощность порядка 10 вт - значит номинальный ток порядка 45 ма - это уже не 0,3 а.

Да, и еще возьму тестер - первым делом смерю напряжение на рамке.

Кто что думает по этому поводу?

[Ponchik]

vek88 в сообщении #421864 писал(а):

Кто что думает по этому поводу?

Дерзайте!
Наконец-то Вы решились на эксперимент! С интересом ждём результатов.

(Оффтоп)

vek88 в сообщении #421776 писал(а):

Решил начать с простейшего эксперимента - запуска какой-нибудь лампочки от витка провода под ЛЭП - идею этого подбросил Ponchik.

Меня тут с кем-то перепутали.

Об эксперименте с электродным разрядом люминесцентной лампы.
Для справки:

Цитата:

Методические указания по определению электромагнитного поля воздушных высоковольтных линий электропередачи и гигиенические требования к их размещению (утв. Главным государственным санитарным врачом СССР 30 мая 1986 г. N 4109-86)
По состоянию на 25 сентября 2006 года

http://www.jurbase.ru/texts/sector173/tez73994.htm

Цитата:

Настоящие методические указания рассматривают ВЛ переменного тока частотой 50 Гц (промышленная частота) напряжением 330, 500 и 750 кВ и более. Для ВЛ напряжением 220 кВ и менее санитарно-гигиенические требования не предъявляются, а их эксплуатация регламентируется требованиями со стороны техники безопасности.
В ненаселенной местности на сельскохозяйственных угодьях напряженность электрического поля может достигать 15 кВ/м.
Отсчет напряженности электрического поля производится в положении измерительной антенны на высоте 1,8 м над уровнем земли, а для помещений - от уровня пола.

Исходя из этого я провёл расчёты для ВЛ-500 кВ и для ламп типа ЛДЦ 40 (и ей подобных) мощностью 40 Вт длиной 1,2 м. Конечно, дугового разряда в этих лампах под ЛЭП ждать не приходится. Я проверял возможность поддержания в лампе тлеющего разряда.
Подобный разряд я наблюдал по ночам (в темноте) у ламп, которые были подключены (в сети 220 В) к фазе, а выключатель разрывал нуль. Такие лампы тихо мерцали.
Из литературы известно, что тлеющий разряд существует в диапазоне токов (10-4 ÷ 10-1) А. См., например,:
http://web-local.rudn.ru/web-local/prep/prep_56/load/lection_3.doc
Условия подключения лампы -- один электрод заземлён, другой подключен к проводнику, который образует конденсатор с проводом нижней или крайней фазы ВЛ-500. Ёмкость конденсатора: 1 пФ.
Электрическое поле под влиянием напряжённости 15 кВ/м создаёт (наводит) на электродах лампы напряжение порядка 18 кВ. Этого напряжения достаточно для поджигания лампы.
После поджигания и образования тлеющего разряда, напряжение на лампе снижается до 200 В. (Из вольт-амперной характеристики, приведённой в учебнике, где так же указана нижняя величина тока 0,0001-0,001 А ).
Ток, проходящий через лампу между проводом фазы и землёй, и ограниченный сопротивлением ёмкости величиной 1 пФ, составляет 0.000157 А, что чуть-чуть больше минимального тока тлеющего разряда.
Потребляемая мощность при этом составляет (200 В умножить на 0,000157 А) 0,0314 Вт.
Лампа будет едва мерцать. В сумерках и не заметишь!

[vek88]

Ponchik в сообщении #421956 писал(а):

Меня тут с кем-то перепутали.

Ну не скромничайте Ponchik. Ведь не кто иной как Вы подбросили мне эту идею.

vek88 в сообщении #420782 писал(а):

Ponchik в сообщении #420714 писал(а):

или в магнитном поле

А вот это интересная возможность. Конкретно, если кольцевую неонку (из рекламы) поставить так, чтоб диаметр кольца был направлен вдоль ЛЭП, то будет ли она светится при подходящем угле наклона относительно горизонтальной плоскости?

Спасибо также за приведенные конкретные данные - что значит Вы профессионал в этом деле, в отличие от меня - любителя. Они мне очень помогут все-таки выжать из ламп все возможное, хотя бы и с помощью некоторых дополнительных припампасов. Например, я уже придумал, как без хлопот увеличить подручными средствами емкость верхушки лампы до величины порядка 100 пф.

С уважением,
vek88

[Ponchik]

vek88 в сообщении #421966 писал(а):

Спасибо также за приведенные конкретные данные

Упустил важную деталь.
Для работы ртутной лампы необходимо чтобы в ней были пары ртути. Стандартная схема пуска лампы содержит нити накаливания (с активной пастой, повышающей эмиссию электронов). В процессе пуска нити разогреваются, локально повышают температуру, ртуть испаряется, возникает местный разряд на стенки лампы, далее разряд распространяется вдоль трубки. Зажигается дуга, лампа разогревается, происходит испарение ртути в объёме всей лампы, концентрация ионов ртути повышается, лампа начинает гореть ярко.
Поэтому расчёты я проводил с условием того, что лампа будет тёплой, не ниже +25-30 градусов, т.е. летом (рабочая температура самОй лампы +40 градусов).
Сейчас в Москве зима, по ночам температура ниже нуля. Поэтому лампа может не гореть.
Эксперимент надо проводить с тёплой лампой.
Помнится, что у нас в городе первые лампы дневного света появились где-то в 57 году (по незнанию новинку применили для уличного освещения). Зимой они с трудом разогревались и включались. Преобладал как раз тлеющий разряд вместо дугового.

[vek88]

Спасибо за полезные подсказки. Вот, например, я писал

vek88 в сообщении #421966 писал(а):

я уже придумал, как без хлопот увеличить подручными средствами емкость верхушки лампы до величины порядка 100 пф.

Но посмотрев Вашу ссылку на Методические указания по определению электромагнитного поля воздушных высоковольтных линий электропередачи и гигиенические требования к их размещению засомневался в разумности моей идеи. А она была в том, чтобы использвать в качестве емкости автомобиль - на вскидку он бы и дал емкость порядка 100 пф. Теперь же считаю, что подобные игры с автомобилем под ВЛ неуместны - да мало ли что может быть в результате искры - ведь киловольты все-таки (пожар в автомобиле, или меня самого слишком долбанет).

Ponchik в сообщении #422022 писал(а):

Сейчас в Москве зима, по ночам температура ниже нуля. Поэтому лампа может не гореть.
Эксперимент надо проводить с тёплой лампой.

Относительно лампы ДС. Если соберусь ставить опыт зимой, то спрячу лампу в тепле в автомобиле - и протяну удлиннитель (метров 40), чтобы не ставить автомобиль непосредственно под ВЛ. Кстати, у меня энергосберегающие лампы на крыльце и в сарае - действительно на морозе разгораются значительно дольше, чем при теплой погоде.

Хотя зимой есть и другая проблема - я ж не могу сделать глубокое заземление, а сверху мерзлый грунт и поэтому качество заземления под вопросом.

В общем, не буду спешить и строить наполеоновские планы - в качестве первого шага эксперимента возьму маленькую петлю и измерю напряжение на ней и "внутреннее сопротивление источника". Последнее определю посредством измерения напряжения на подходящем резисторе, подключенном к петле.

Хотя не смогу это сделать это сегодня, если придется везти к ветеринару нашу кошку Машу. Что-то с лапкой - сегодня ходит на трех ногах - а мы не можем понять в чем дело.

[vek88]

А город Стамбул был закрыт на замок,
Шел дождик турецкий, мышонок промок.

По пути в магазин заехал под ЛЭП. Даже если бы это была ВЛ 110 Кв, ожидал в петле диаметром 0,25 м (5 витков) напряжение порядка 2,5 в. Но стрелка даже не шелохнулась (маленькое деление на минимальной шкале 10 в составляет 0,2 в - так что даже 0,1 в заметил бы).

Использовал тестер ТТ-1 1956 года выпуска - более полувека служил безотказно. Ну что ж, думаю, значит ЛЭП выключили. Проверить на месте по журчащему шороху ЛЭП не мог - там большая туса по какому-то поводу - около 30-40 машин - музыка - короче, ничего не слышно.

Вернулся домой - проверил 220 в сети - фиг вам - стрелка слегка уходит влево!? В общем накрылся мой тестер в качестве вольтметра переменного тока (напряжение на батарейке измеряет правильно). Диоды сдохли, видимо? Короче бум разбираться с тестером.

Так что тяжела жизнь ученого-экспериментатора. Впрочем мне не привыкать к этому. Вот, к примеру, около полувека назад засел в ночь на синхрофазотроне, конкретно, в гигантском магните пузырьковой камеры (берешь в руку отвертку или плоскогубцы, а их магнитным полем выворачивает из руки) ... А синхрофазотрон возьми и сломайся - тоже пришлось ждать продолжения эксперимента.

[yuri77]

Свечение ЛДС может быть и таким http://www.youtube.com/watch?v=gnnX8byqTCQ