Co způsobuje, že vysokovoltový elektrický vedení zapraská, když se dotkne země?

Když vysokovoltové elektrické vedení přijde do kontaktu s povrchem země, jsou jiskry vyvolány především výbojkovým jevem způsobeným potenciální rozdíl. Zde je podrobnější vysvětlení:

Potenciální rozdíl

Vysokovoltová elektrická vedení obvykle nesou tisíce voltů nebo i více. Povrch země se považuje za referenční bod s nulovým potenciálem. Když vysokovoltové vedení přijde do kontaktu s povrchem země nebo jiným zazemněným objektem, významný potenciální rozdíl (rozdíl napětí) mezi nimi vedou k rychlému proudu elektřiny skrze vzduch nebo jiné prostředí od vedení k zemi.

Výbojkový jev

• Zánik vzduchu: Za normálních podmínek slouží vzduch jako izolátor. Avšak když je síla elektrického pole dostatečně vysoká, molekuly ve vzduchu se ionizují, vytvářejí vodivé kanály – tento proces se nazývá "zánik vzduchu." Když vysokovoltové vedení dotkne povrchu země, potenciální rozdíl je dostatečný k ionizaci molekul vzduchu, což vytváří vodivou cestu.

• Tvorba oblouku: Jakmile dojde k zániku vzduchu, vzniká oblouk. Oblouk je silný proud procházející plynným prostředím, spolu s uvolněním světla a tepla, což pozorujeme jako jiskry.

Fyzikální proces

• Ionizace: Vysoké napětí způsobí, že molekuly plynu ve vzduchu ztratí elektrony, vytvářejí tak pozitivně nabité ionty.

• Vytvoření vodivé cesty: S rostoucí mírou ionizace se v místní oblasti zlepšuje vodivost, vytváří se cesta, po které může proud téct.

• Obloukový výboj: Jak proud prochází touto cestou, vzniká velké množství tepla, což dále ionizuje vzduch a vytváří jasný oblouk.

Bezpečnostní rizika

Když vysokovoltové vedení přijde do kontaktu s povrchem země, vytvářejí nejen jiskry, ale uvolňují také významné množství energie, což představuje nebezpečí. Tento jev může vést k požárům, explozím a dokonce zraněním nebo úmrtím, což dělá klíčovým v elektrotechnice zajistit bezpečné izolace vysokovoltových vedení.

Prevence

Aby bylo zabráněno nebezpečí spojenému s jiskrami vznikajícími při kontaktu vysokovoltových vedení s povrchem země, elektrárny obvykle implementují různá opatření k zajištění bezpečnosti přenosových linek, jako jsou pravidelné kontroly, posílení izolačních opatření a instalace varovných značek.

V souhrnu, základním důvodem pro vznik jisker při kontaktu vysokovoltových vedení s povrchem země je výboj způsobený významným potenciálním rozdílem vedoucím k zániku vzduchu a tvorbě oblouku. Tento proces zahrnuje uvolnění energie, což představuje potenciální hrozbu pro okolí.