Kuva: http://calm.iki.fi/tcdn/P4200057.JPG
Kuvassa on PAS-johtoon asennetut valokaarisuojat (PAS= päällystetty avojohto suurjännitteelle).
Valokaari syntyy, kun salama iskee ilmajohtoon tai sen läheisyyteen ja indusoi siihen ylijännitteen. Ylijännite on suunnilleen saman suuruinen kaikissa vaiheissa. Vaiheen ja maan välillä ylijännite voi nousta useisiin satoihin kilovoltteihin. Salaman suora isku johtoon on suhteellisen harvinainen.
Ylijännite purkautuu lähimmällä pylväällä sytyttäen valokaaren orren ja johtimen välille.
Ylijännitteen purkautumisen jälkeen verkko syöttää valokaaren synnyttämään oikosulkuun käyttötaajuisen oikosulkuvirran, joka on suuruudeltaan normaalisti useita kiloampeereita. Suuruus riippuu verkon oikosulkutehosta ja etäisyydestä sähköasemaan.
Valokaaren johtimen puoleinen pää pyrkii etenemään sähkön syöttösuuntaan.
Tavallisella avojohdolla ylijännitteen siirtyminen tapahtuu vapaasti, mutta PAS-johdolla päällyste muodostaa esteen vapaalle etenemiselle. Valokaari polttaa syttyessään eristeeseen pienen reiän ja jää palamaan paikallaan, kunnes johdin vaurioituu tai palaa poikki. Asemasuojat eivät toimi riittävän nopeasti.
Vaurioiden estämiseksi PAS-johdin on suojattava asentamalla valokaarisuojat sopiviin kohtiin. Niiden tehtävänä on tarjota valokaarelle turvallinen purkautumistie johdinta vaurioittamatta.
Kysymys: mikä fysiikan tai sähköopin tekijä aiheuttaa sen ilmiön, että valokaaren johtimen puoleinen pää etenee juuri sähkön syöttösuuntaan?
Kuvassa on PAS-johtoon asennetut valokaarisuojat (PAS= päällystetty avojohto suurjännitteelle).
Valokaari syntyy, kun salama iskee ilmajohtoon tai sen läheisyyteen ja indusoi siihen ylijännitteen. Ylijännite on suunnilleen saman suuruinen kaikissa vaiheissa. Vaiheen ja maan välillä ylijännite voi nousta useisiin satoihin kilovoltteihin. Salaman suora isku johtoon on suhteellisen harvinainen.
Ylijännite purkautuu lähimmällä pylväällä sytyttäen valokaaren orren ja johtimen välille.
Ylijännitteen purkautumisen jälkeen verkko syöttää valokaaren synnyttämään oikosulkuun käyttötaajuisen oikosulkuvirran, joka on suuruudeltaan normaalisti useita kiloampeereita. Suuruus riippuu verkon oikosulkutehosta ja etäisyydestä sähköasemaan.
Valokaaren johtimen puoleinen pää pyrkii etenemään sähkön syöttösuuntaan.
Tavallisella avojohdolla ylijännitteen siirtyminen tapahtuu vapaasti, mutta PAS-johdolla päällyste muodostaa esteen vapaalle etenemiselle. Valokaari polttaa syttyessään eristeeseen pienen reiän ja jää palamaan paikallaan, kunnes johdin vaurioituu tai palaa poikki. Asemasuojat eivät toimi riittävän nopeasti.
Vaurioiden estämiseksi PAS-johdin on suojattava asentamalla valokaarisuojat sopiviin kohtiin. Niiden tehtävänä on tarjota valokaarelle turvallinen purkautumistie johdinta vaurioittamatta.
Kysymys: mikä fysiikan tai sähköopin tekijä aiheuttaa sen ilmiön, että valokaaren johtimen puoleinen pää etenee juuri sähkön syöttösuuntaan?
Vastaukset 23
Vanhimmat
En tunne juuri tuon asian likaisia yksityiskohtia, mutta maailmankaikkeudessa ja fysiikassa vallitsee pienimmän vastuksen laki: Kaikki tapahtuu ja purkautuu helpoimman kautta.
Kollipaska taas täälä mölisee. Parempi olisi, kun pysyisit siellä ilmastonmuutospalstalla.
Valokaari etenee siis kuorman puolelle. Syötön puolella on pienempi impedanssi kuin kuorman puolella, ja näinollen maasulkujännite on sillä puolella pienempi kuin kuorman puolella. Itse verkkohan on maasta erotettu tai (yleisemmin) sammutettu (Pedersenin kela eli sammutuskuristin).
Siis Petersenin kela, ei Pedersenin...
No elektronithan liikkuu päinvastaiseen suuntaan kuin virta. Ettekö pöljät sitä edes tienneet.
Outoa, ettei joku tiedä suurjännitettäkin Suomessa yleensä siirrettävän vaihtovirralla.
Outoa, että kollipaska tännekin on ehtinyt. Pysy vaan siellä haukkumassa sähhköteurista.
Vai oletko kännissä, kun tulet turhia mölisemään, kun et mistään mitään tajua.
Tai ehkä olet kenties skitsiofreenikkokin.
Ehkä kännissä kirjoittelen itsellenikö.
Valokaarisuojia ilmeisesti aletaan asentamaan myös pienjänniteverkkoon, eli asuntoihin yms kohteisiin.
"Valokaarivikasuojat ovat olleet Yhdysvalloissa ja Kanadassa uudisrakennuksissa pakollisia makuuhuoneiden ryhmäjohdoissa vuosituhannen alusta asti, ja vuonna 2014 Yhdysvalloissa pakollisuus laajeni käytännössä kaikkiin asuinhuoneisiin. Saksassa laitteet tulivat uudisasennuksissa pakollisiksi vuonna 2016."
http://www.etn.fi/index.php/13-news/6066-valokaarivikasuojaa-suositellaan-estamaan-tulipaloja
Tämä asia tuli mieleen kun äskettäin on kerrottu Venäjällä tapahtuneista asuntojen kaasuräjähdyksistä. Sähköenergia tuntuisi olevan helpompi ratkaisu suojalaitteiden kannalta. Uudessa rakennuksessa voisi siis olla kolmenlaiset sähkösuojat: varokkeet (~sulakkeet ~ylivirtasuojat), vikavirtasuojat sekä valokaarisuojat.
https://yle.fi/uutiset/3-10330401
Yle kertoi asiasta jo aiemmin.
Hah hah haa!
Kerran olen nähnyt valokaaren. Se tapahtui, kun syksyllä satoi räntää ja yllättäen alkoi tulla taivaalta rukkasia taivaan täydeltä. Mietin juuri, että pitääkö pysähtyä, kun näkyvyyttä ei ollut kuin konepellille, maata ei näkynyt. Sitten välähti melkein yläpuolella! Kirkasta kuin päivällä n. 2 sekuntia ja sitten meni koko kylä pimeäksi. Olin juuri ajanut linjan alta, eli oisko ollut rukkasten ja savukaasujen yhteisvaikutus?.
Valokaari tarvitsee muodostuakseen ionisoitunutta kaasua, jota pitkin sitten muodostuu purkauskanava. Tämän jälkeen tilanne on paljon vakaampi, kun kanava on muodostunut, sitä pitää koossa lähinnä plasmaksi lämmennyt kaasu. 50Hz:n nollakohdat ei ehdi sitä sammuttamaan yleensä, kun lämmitystehoa on aika reilusti.
Valokaaren etenemissuunta johtuu virrankuljettajien ja magneettikentän välisestä vuorovaikutuksesta. Magneettikenttä aiheuttaa virralliseen johtimeen kohdistuvan voiman. Tuo voima on olemassa myös silloin, kun johtimena toimii valokaari.
Virralliseen johtimeen kohdistuvan voiman suunta on virran suunnan ja magneettikentän suunnan ristitulo. Sen suunta on kohtisuorassa sekä magneettikenttää että virran suuntaa vastaan. Sääntö on että i x j = k eli x-akselin suuntaisen vektorin ristitulo y-akselin suuntaisen vektorin kanssa tuottaa z-akselin suuntaisen vektorin.
Suora virrallinen johdin tuottaa magneettikentän, joka kiertää johdinta (oikean käden sääntö) eli kun peukalo osoittaa virran suuntaan niin sormet osoittavat miten magneettikenttä kiertää johdinta.
Oletetaan että virta kulkee vaakatasossa olevassa johtimessa vasemmalta oikealle ja virran lähde on vasemmalla. Tällöin magneettikenttä kiertää johdinta niin, että oikeasta päästä johdinta katsottuna (virta tulee kohti katsojaa) magneettikenttä kiertää johdinta vastapäivään.
Jos nyt syttyy valokaari johtimesta ulospäin niin valokaaressa kulkevan virran ja valokaaren kohdalla suorasta johtimesta aiheutuvan virran ristitulo kertoo valokaareen vaikuttavan voiman suunnan. Se on poispäin virran lähteestä. Kun valokaari ei ole sidottu paikalleen alkaa se voiman vuoksi liikkua poispäin virran lähteestä. Sama ilmiö saa valokaaren kiemurtelemaan.
Myös virralliseen johtoon aiheutuu voima, josta syystä virrallinen johdin valokaaren syttyessä heilahtaa voimakkaasti poispäin valokaaren suunnasta.
Aloituksessa 'maamies...' kirjoitti että valokaari pyrki kulkemaan virran syöttösuuntaan ja tässä edellä osoitettiin että se pyrkii poispäin. Todistus kyllä oli vakuuttava, mutta mistä tuo 'maamies...' oli tuon suuntansa saanut?
Kyllä maamiellä on varmaan sen verran paikallistuntemusta että tietää missä suunnassa on paikallinen sähköasema.
Minä ymmärtäisin aloituksen niin, että valokaari kulkee virran syöttösuuntaan eli samaan suuntaan kuin mihin virtaa syötetään. Virran syöttöpisteestä eli tehonlähteestä poispäin siis kuten tuossa juuri arvioitiin.
Lueppa uusiksi ajatuksella tuo selitys jonka "valokaaren.suunta" kirjoitti.
Kuinka nuo valokaarisuojat oikein käytännössä toimivat?
Sarviosat ovat ilmeisesti metallisessa kosketuksessa johtimen metalliin, ja sarvi lisäjohtimella kytketty toiseen sarveen eristenupin toisella puolella.
Ideana on ilmeisesti ottaa ylijännitepulssi hallitusti eristeen läpi sarveen ja paljaaseen yhdysjohtimeen. Ylijännite purkautuisi sitten sarvista ja yhdysjohtimesta orteen ja pylvään kautta maahan. Sitten tuo takaviistoon suunnattu sarvi "heittäisi" valokaaren/oikosulun sammuksiin.
Tämän mukaan ylijännitevalokaari palaisi ehkä näyttävämmin sillä puolella mistä ylijännitepulssi saapuu? Toisaalta verkon oikosulkuvirtaa esiintyisi vain teholähteen puolelta?
Mietipä hetki jaakobin tikapuita. Taitaa olla sama periaate kyseessä? Em. vehkeessä kulkee aavistuksen verran virtaa ilmaan terävistä kärjistä, mutta eipä se juuri vaikuta tähän. Pääasiassa kuumentuva ilmamassa nousee tässä ylöspäin ja saa valokaaren venymään, kun sekin joutuu nousemaan ilmamassan mukana.
Ymmärsin varmaan tuon 'syöttösuunta' sanan väärin. Ajattelin että se on suunta mistä virta syötetään, mutta onkin ilmeisesti suunta mihin syötetään.
Tässä inssityössä käsitellään tätä aihetta 23 sivulta alkaen.
https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/144262/Suutari_Juho.pdf?sequence=1&isAllowed=y