מה גורם לקו חשמל מתח גבוה להבהיל כאשר הוא נוגע בקרקע

כאשר קווי חשמל בלחץ גבוה באים במגע עם הקרקע, נוצרות פיצוצים בעיקר עקב תופעת ההפרדה הנגרמת על ידי ההבדל הפוטנציאלי. להלן הסבר מפורט:

הבדל פוטנציאלי

בקווי חשמל בלחץ גבוה יש בדרך כלל אלפי וולט או אפילו יותר. הקרקע נחשבת לנקודת ייחוס עם פוטנציאל אפס. כאשר קו חשמל בלחץ גבוה בא במגע עם הקרקע או אובייקט אחר המושקע, ההבדל הפוטנציאלי (ההבדל בין וולטים) המשמעותי ביניהם מוביל לזרם מהיר דרך האוויר או מדייה אחרת מקו החשמל אל הקרקע.

תופעת ההפרדה

• השבר של אוויר: בתנאים נורמליים, האוויר מתנהג כמבודד. אך כאשר עוצמת השדה החשמלי גבוהה מספיק, מולקולות האוויר נעשות מיוננות, ויוצרות ערוצי מוליכות - תהליך זה מכונה "השבר של אוויר". כאשר קו חשמל בלחץ גבוה מגע את הקרקע, ההבדל הפוטנציאלי הוא מספיק כדי ליינן מולקולות האוויר, ובכך ליצור מסלול מוליך.

• יווצרות קשת: לאחר שהאוויר נשבר, נוצרת קשת. קשת היא זרם חזק עובר דרך מדיית גז, בשילוב עם שחרור אור וחום, שזה מה שאנחנו רואים כפיצוצים.

תהליך פיזי

• יוניזציה: הלחץ הגבוה גורם למולקולות הגז באוויר לאבד אלקטרונים, ויוצר אאניונים חיוביים.

• הקמת מסלול מוליך: ככל שהיוניזציה גדלה, מוליכות באזור המקומי משתפרת, ויוצרת מסלול בו יכול הזרם לזרום.

• פליטת קשת: כשזרם עובר דרך מסלול זה, נוצר כמות גדולה של חום, שמיינן עוד יותר את האוויר ויוצר קשת בהירה.

סיכוני בטיחות

כאשר קווי חשמל בלחץ גבוה באים במגע עם הקרקע, הם לא רק מפיקים פיצוצים אלא גם משחררים כמות משמעותית של אנרגיה, מה שמוביל לסיכונים. תופעה זו יכולה להוביל לשיטפונות, התפוצצויות ואפילו פציעות או מוות, מה שהופך אותו חשוב מאוד בהנדסת חשמל להבטיח את המידול הבטיחותי של קווי לחץ גבוה.

צעדי מניעה

כדי למנוע את הסיכונים הקשורים לפיצוצים שנוצרים כאשר קווי חשמל בלחץ גבוה מגעים את הקרקע, חברות חשמל מטמיעות בדרך כלל צעדים שונים כדי להבטיח את הבטיחות של קווי העברה, כגון בדיקות סדירות, אמצעי מבודד משופרים והצבת סימני אזהרה.

לסיכום, הסיבה היסודית לפיצוצים כאשר קווי חשמל בלחץ גבוה מגעים את הקרקע היא ההפרדה הנגרמת על ידי הבדל פוטנציאלי משמעותי המוביל להשבר של אוויר ויווצרות קשת. תהליך זה כולל שחרור אנרגיה, מה שמוביל לסיכון אפשרי לסביבה המקיפה.