เมื่อสายไฟแรงสูงสัมผัสกับพื้นดิน จะเกิดประกายไฟขึ้นเนื่องจากปรากฏการณ์การปล่อยกระแสไฟฟ้าที่เกิดจากความต่างศักย์ นี่คือคำอธิบายอย่างละเอียด:
สายไฟแรงสูงมักจะขนานน้ำหนักหลายพันโวลต์หรือมากกว่านั้น พื้นดินถือเป็นจุดอ้างอิงที่มีศักย์ศูนย์ เมื่อสายไฟแรงสูงสัมผัสกับพื้นดินหรือวัตถุที่เชื่อมต่อกับพื้นดิน จะเกิดความต่างศักย์ (ความต่างแรงดัน) ระหว่างทั้งสองอย่างที่ทำให้เกิดการไหลของกระแสไฟฟ้าอย่างรวดเร็วผ่านอากาศหรือสื่ออื่น ๆ จากสายไฟไปยังพื้นดิน
การแตกตัวของอากาศ: ในสภาพปกติ อากาศมีคุณสมบัติเป็นฉนวน แต่เมื่อความเข้มของสนามไฟฟ้าเพียงพอ มันจะทำให้โมเลกุลในอากาศกลายเป็นไอออน สร้างช่องทางนำไฟฟ้า—กระบวนการนี้เรียกว่า "การแตกตัวของอากาศ" เมื่อสายไฟแรงสูงสัมผัสกับพื้นดิน ความต่างศักย์เพียงพอที่จะทำให้โมเลกุลในอากาศกลายเป็นไอออน สร้างช่องทางนำไฟฟ้า
การสร้างอาร์ค: หลังจากที่อากาศแตกตัว อาร์คจะเกิดขึ้น อาร์คคือกระแสไฟฟ้าที่แรงผ่านสารก๊าซ พร้อมกับการปล่อยแสงและความร้อน ซึ่งเป็นสิ่งที่เราเห็นเป็นประกายไฟ
การไอออน: แรงดันไฟฟ้าที่สูงทำให้โมเลกุลแก๊สในอากาศสูญเสียอิเล็กตรอน สร้างไอออนที่มีประจุบวก
การสร้างช่องทางนำไฟฟ้า: เมื่อระดับการไอออนเพิ่มขึ้น ความนำไฟฟ้าในพื้นที่เฉพาะเจาะจงจะดีขึ้น สร้างช่องทางที่กระแสไฟฟ้าสามารถไหลผ่านได้
การปล่อยอาร์ค: เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านช่องทางนี้ จะทำให้เกิดความร้อนจำนวนมาก ทำให้อากาศไอออนมากขึ้นและสร้างอาร์คที่สว่าง
เมื่อสายไฟแรงสูงสัมผัสกับพื้นดิน นอกจากจะทำให้เกิดประกายไฟแล้ว ยังปล่อยพลังงานจำนวนมาก ทำให้เกิดอันตราย ปรากฏการณ์นี้สามารถทำให้เกิดไฟไหม้ การระเบิด และแม้กระทั่งบาดเจ็บหรือเสียชีวิต ทำให้การประกันความปลอดภัยของสายไฟแรงสูงเป็นสิ่งสำคัญในวิศวกรรมไฟฟ้า
เพื่อหลีกเลี่ยงอันตรายจากการเกิดประกายไฟเมื่อสายไฟแรงสูงสัมผัสกับพื้นดิน บริษัทไฟฟ้ามักจะดำเนินมาตรการต่าง ๆ เพื่อรับรองความปลอดภัยของสายส่งไฟฟ้า เช่น การตรวจสอบอย่างสม่ำเสมอ การเพิ่มมาตรการฉนวน และการติดตั้งป้ายเตือน
สรุปแล้ว สาเหตุหลักของการเกิดประกายไฟเมื่อสายไฟแรงสูงสัมผัสกับพื้นดินคือการปล่อยกระแสไฟฟ้าที่เกิดจากความต่างศักย์ที่สูงทำให้เกิดการแตกตัวของอากาศและการสร้างอาร์ค กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการปล่อยพลังงาน ทำให้เกิดอันตรายต่อสภาพแวดล้อมโดยรอบ
