Wanneer hoogspanningskabels in contact komen met de grond, worden vonken voornamelijk veroorzaakt door het ontladingverschijnsel dat wordt veroorzaakt door het potentiaalverschil. Hieronder volgt een gedetailleerde uitleg:
Hoogspanningskabels dragen meestal duizenden volts of zelfs hoger. De grond wordt beschouwd als een referentiepunt met nul potentieel. Wanneer een hoogspanningskabel in contact komt met de grond of een ander aangesloten object, leidt een significant potentiaalverschil (spanningsverschil) tussen hen tot een snelle stroomstroom door de lucht of een ander medium van de kabel naar de grond.
Afbraak van Lucht: Onder normale omstandigheden werkt lucht als isolator. Echter, wanneer de elektrische veldsterkte voldoende hoog is, worden de moleculen in de lucht geïoniseerd, waardoor geleidende kanalen ontstaan - dit proces staat bekend als "luchtabbraak." Wanneer een hoogspanningskabel de grond raakt, is het potentiaalverschil voldoende om de luchtmoleculen te ioniseren, zodat er een geleidende pad wordt gecreëerd.
Boogvorming: Zodra de lucht breekt, ontstaat er een boog. Een boog is een sterke stroom die door een gasachtig medium loopt, vergezeld van het vrijkomen van licht en warmte, wat we waarnemen als vonken.
Ionisatie: De hoge spanning zorgt ervoor dat gasmoleculen in de lucht elektronen verliezen, waardoor positief geladen ionen worden gevormd.
Vastlegging van Geleidende Pad: Naarmate de mate van ionisatie toeneemt, verbetert de geleidbaarheid in het lokale gebied, waardoor een pad wordt gevormd waarlangs stroom kan stromen.
Boogontlading: Terwijl de stroom door dit pad stroomt, wordt een grote hoeveelheid warmte geproduceerd, waardoor de lucht verder wordt geïoniseerd en een heldere boog wordt gevormd.
Wanneer hoogspanningskabels in contact komen met de grond, produceren ze niet alleen vonken, maar geven ze ook een aanzienlijke hoeveelheid energie af, wat gevaarlijk kan zijn. Dit verschijnsel kan leiden tot branden, explosies en zelfs letsel of dodelijke slachtoffers, waardoor het cruciaal is in de elektrotechniek om de veilige isolatie van hoogspanningslijnen te waarborgen.
Om de gevaren die gepaard gaan met vonken die worden geproduceerd wanneer hoogspanningskabels de grond raken, te voorkomen, implementeren energiebedrijven doorgaans verschillende maatregelen om de veiligheid van transmissielijnen te waarborgen, zoals regelmatige inspecties, verhoogde isolatiemaatregelen en het plaatsen van waarschuwingsborden.
Samenvattend is de fundamentele reden voor vonken wanneer hoogspanningskabels de grond raken, de ontlading veroorzaakt door een significant potentiaalverschil dat leidt tot luchtabbraak en boogvorming. Dit proces gaat gepaard met het vrijgeven van energie, wat een potentieel gevaar vormt voor de omringende omgeving.
