ما سبب صوت الأزيز الذي نسمعه من أعمدة وكابلات التوتر العالي والمحولات الكهربائية؟
بعد إنتاج الكهرباء في محطات توليد الطاقة المختلفة يجب أن تصل إلى المشتركين الذين يستخدمون الكهرباء حيث تنقل خطوط النقل ذات التوتر العالي الكهرباء لمسافات طويلة إلى محطة فرعية.
خلال ساعات الليلة وعند مرورك بالقرب من خطوط التوتر العالي أو بالقرب من المحولات ستسمع أزيزا وكلما زاد السكون بدت هذه الأصوات أكثر وضوحًا، ضوضاء ثابتة من الصعب تجاهلها!
يبدو أن لتلك الأصوات مصطلح علمي أنيق، إذ يُطلق عليها اسم “همهمات الكهرباء “وهي مصطلح عملي يُستخدم لوصف الأصوات التي تصدر عن المحولات أو خطوط الكهرباء فما سر تلك الأصوات الرتيبه ؟
همهمات الكهرباء أو همهمات خطوط الجهد الكهربائية، هي المصطلحات المستخدمة عادةً للإشارة إلى الأصوات التي تصدرها المحولات أو خطوط الكهرباء بسبب مرور التيار المتناوب (المتردد) عند التردد “frequency” الذي تصمم عنده الشبكة الكهربائية.
عادةً ما يكون التردد الأساسي لصوت الأزيز الذي تسمعه هو 50 أو 60 هرتز، حسب تردد الشبكة المحلية.
يعتمد أيضًا على البلد الذي تتواجد فيه، حيث تستخدم أجزاءً مختلفةً من العالم ترددات مختلفة للتيار الكهربائي.
صوت الأزيز أو همهمة المحول
تصدر همهمة المحولات لسببين رئيسيين: المجالات المغناطيسية الضالة والتحلل المغناطيسي magnetostriction، تتسبب المجالات المغناطيسية في اهتزاز الملحقات الداخلية للمحول عند تردد 50 أو 60 هرتز.
المصدر الآخر للهمهمة الكهربائية التي يصدرها المحول هو التحلل المغناطيسي، يحدث التحلل المغناطيسي عندما تتفاعل مادة حديدية قابلة للمغنطة مع مجال مغناطيسي متناوب، وبالتالي تخضع لتمدد وتقلص دقيق.
عندما يتمدد قضيب الحديد داخل ملفات المحولات أو ينكمش (بمعنى، يتغير شكله بشكل دقيق) بسبب التأثير المغناطيسي للتيار المتردد المار خلاله، فإنه ينتج كميةً صغيرةً من الاهتزاز، هذا ما يجعل المحولات تصدر صوت الأزيز.
يمكن تقليل أصوات المحول من خلال إجراء بعض التعديلات على التصميم، ولكن لا يمكن التخلص منها تمامًا.
تجدر الإشارة إلى أن شدة أصوات الأزيز هذه تتناسب مع الجهد الكهربائي المستخدم: كلما زاد الجهد، زادت «كثافة الهمهمات»، هذا هو السبب في أنك قد لا تسمع دائمًا هذا الصوت من بعض المحولات الصغيرة بينما تكون واضحة قرب المحولات كبيرة الحجم.
هذا الجزء الخاص بالمحولات، لكن تفسير الهمهمة الصادرة من أبراج الجهد العالي مثير للاهتمام أيضًا.
همهمات (أزيز) أبراج الجهد العالي
الصوت الذي تسمعه من أبراج الجهد العالي overhead transmission lines يرجع لظاهرة تسمى التفريغ الإكليلي (الكورونا).
التفريغ الإكليلي أو الكورونا هو تفريغ لشحنة كهربائية يحدث عندما يتأين أحد الموائع (مثل الهواء) الذي يحيط بموصل مشحون كهربائيًا.
بعبارة بسيطة، إنها الضوضاء التي يسببها الهواء (المحيط بخطوط الجهد العالي) بينما يقفز التيار الكهربائي من خلالها.
لاحظ أن هذا يختلف عن الآلية التي تسبب الهمهمة الكهربائية في المحولات، يحدث التفريغ الإكليلي عادةً من تلقاء نفسه في أنظمة الجهد العالي، ما لم يتم اتخاذ خطوات للحد من مدى المجال الكهربائي.
بالإضافة إلى إنتاج صوت أزيز بطيء، فإنها تنتج أيضًا توهجًا أزرق في الهواء المحيط بخطوط الكهرباء.
في الواقع، هذه الظاهرة لا تختلف كثيرًا عن الصاعقة، يمكنك القول أنها نسخة مصغرة وأبطأ بكثير من ضربة برق، فالأخيرة تنتج فقط وهجًا لامعًا خاطفًا من الضوء (بدلًا من وهج أزرق ناعم) وصوت البرق العنيف (بدلًا من الأزيز الناعم).
