¿Por qué silban las líneas de alta tensión cuando está lloviendo?

El otro día, cuando caminaba a casa, noté que las líneas de alto voltaje (200kv, creo) que atraviesan aquí silbaban bajo la lluvia. ¿Qué les está causando silbar?

Descargas parciales de alto voltaje a través de los aisladores.

Me enseñaron que esto se debe al efecto Corona. Básicamente, las líneas eléctricas ionizan el aire a su alrededor, causando un zumbido audible, junto con estragos en el espectro EM. Es por eso que las líneas y transformadores de alto voltaje a veces tienen un ligero aura a su alrededor.

En general, el efecto no es deseado, ya que roba las líneas de transmisión de energía (el zumbido / luz / calor disipa energía), por lo que se fabrica una gran cantidad de equipos para tratar de detener este efecto.

El artículo de Wikipedia le hará a este tema mucha más justicia que yo.

Lo bueno en las respuestas hasta ahora, pero trabajo con líneas eléctricas y quiero poner mis dos centavos.

Esto no es técnicamente una descarga parcial; ocasionalmente puede escuchar el crepitar de lo que generalmente se llama descarga de corona. Admito que el fenómeno está relacionado, pero no es lo mismo.

Ver, todas las líneas sin aislar muestran corona. Simplemente no es un gran problema hasta que esté lidiando con un voltaje bastante alto. A medida que el voltaje pasa de un positivo muy grande a un negativo muy grande, el aire a su alrededor se ioniza, por lo que aproximadamente 50 o 60 veces por segundo, cambia de dirección. Este es el zumbido normal de la red discutido en otra respuesta.

El agua es mucho, mucho más pesada que el aire, y se ioniza con la misma facilidad. Entonces, en un día lluvioso o húmedo, la corona late con agua. Esto le da impulso, por lo que las partículas de agua más pesadas viajan más lejos. Pero ellos mismos están ionizados, lo que significa que pueden ionizar más aire del que la línea normalmente podría alcanzar por sí sola, y el aire ionizado es conductor.

Y casi siempre hay 3 de estas líneas muy juntas. El sonido que está escuchando es un millón de pequeñas descargas electrostáticas de todas las partículas de agua cargadas que interactúan entre sí con líneas cercanas u objetos conectados a tierra. Este es realmente el peor momento para estar cerca de ellos; se supone que el aire es su aislante, y en ese momento no funciona tan bien.

Ocasionalmente puede ver una corona completa que se descarga a simple vista; parece un poco de luz subiendo por la línea. Si se pone realmente mal, verá una línea momentánea línea a línea o línea a tierra corta, que se ve exactamente como un rayo de luz real, pero no desde el cielo.

En realidad lo harán cuando no llueva también. Se llama zumbido de red . Las líneas eléctricas transportan voltaje de CA a 50 o 60 Hz, que se encuentra en el extremo inferior del rango audible de la mayoría de los humanos. En presencia de un campo electromagnético (como el generado por la corriente alterna), las moléculas de materiales ferromagnéticos (los conductores metálicos dentro de las líneas de energía) no solo intentarán alinearse con el campo, sino que a veces cambiarán o distorsionarán su forma si El potencial aplicado es lo suficientemente fuerte. Esta alineación / cambio de forma puede causar colisiones entre las moléculas que comprenden las líneas eléctricas que, si se les da suficiente, pueden ser escuchadas por un observador.

Mi conjetura salvaje sería que las gotas de agua colgantes podrían estar causando descargas de corona. La corona suele ser peor en los puntos de curvatura más nítida, donde el gradiente del campo eléctrico es más intenso. Voltajes más altos, como los 200kV que mencionas, lo harían más pronunciado.

Hay varias causas, pero la más común es la descarga de alto voltaje junto con la contaminación de la superficie en los aisladores. Esto tiene un ruido característico de "silbido", mientras que la mayoría de los otros fenómenos generan ruido principalmente en la frecuencia de línea o en el segundo armónico.

Durante el clima seco, el polvo se acumula en los aisladores y siempre contiene una cierta cantidad de sal. Cuando el clima se humedece, entra suficiente agua en la mezcla para permitir que se vuelva conductora, por lo que comienzan a fluir pequeñas cantidades de corriente. Una vez que eso sucede, cualquier materia orgánica en el camino actual se carboniza rápidamente y el arco se vuelve más o menos permanente (una fuerte lluvia lavará los aisladores y el ciclo comenzará nuevamente)

El pico de ruido para las descargas silbantes es ultrasónico, por lo que la detección de dónde se encuentra el arco real se realiza utilizando un pequeño micrófono parabólico con un visor. (ver http://www.arrl.org/files/file/Technology/PLN/Ultrasonic_Pinpointer.pdf para un ejemplo)

El silbido que escuchas es lo de menos. Los radioaficionados HATE los arcos porque generan mucha interferencia de radio, por lo que tienden a ser los compradores / constructores más entusiastas de localizadores de arco ultrasónico.

La acumulación de polvo es la razón principal por la cual los aisladores de alto voltaje no son suaves: el diseño típico de "pila de discos" hace que sea muy difícil que se acumule suficiente polvo para permitir que la corriente fluya en condiciones húmedas, por lo que el arco eléctrico a base de polvo generalmente se encuentra solo en postes de 11kV o de menor tensión, donde los aisladores son un diseño mucho más simple.

Los efectos de corona generalmente solo se encuentran en líneas de muy alta tensión (más de 220kV)